一种无定形硅铝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无定形硅铝的制备方法。该制备方法，包括：(1)配制制铝源溶液，再加入无机酸溶液，调整pH，并控制温度为15～45℃，得到物料I；(2)配制硅源溶液，并在搅拌状态下加入到步骤(1)所得物料I中，得到物料II；(3)配制氢氧化钠和碳酸氢钠的混碱溶液；(4)将步骤(3)所得混碱溶液与物料II并流加入到反应器中，老化，得到无定形硅铝。该方法制备的无定形硅铝具有高比表面积、大孔容的特点，易于大规模生产，并可作为酸性组分用于加氢裂化催化剂中。并可作为酸性组分用于加氢裂化催化剂中。并可作为酸性组分用于加氢裂化催化剂中。

【技术实现步骤摘要】
一种无定形硅铝的制备方法


[0001]本专利技术属于无定形催化材料合成领域，具体地说是涉及一种无定形硅铝的制备方法。

技术介绍

[0002]21世纪以来石油短缺，世界炼油企业加工原油日益变重，其硫、氮、重金属含量均显著上升。随着环保法规日益严格，炼油企业需采用清洁生产工艺进行清洁燃料生产。同时，油品市场对高质量中间馏分油(如喷气燃料、柴油产品)需求量呈增加趋势。截至今日，世界各国油品需求仍继续朝着减少重质油、燃料油，增加优质中间馏分油(航空煤油和柴油)方向不断发展。
[0003]无定形硅铝作为酸性载体材料广泛应用于加氢裂化催化剂中，其具有孔径大、酸中心密度低、抗氮性能、产品质量好等优点。作为负载型催化剂的载体，无定形硅铝需具有高比表面积、较大孔容，进而提高金属负载分散度和抗结焦、抗积碳性，实现提高催化剂反应性能和延长催化剂使用寿命。无定形硅铝的裂化活性比分子筛低很多，无定形硅铝和分子筛在酸中心数、酸强度、酸分布等以及孔道结构上也存在明显差异，对石油炼制进料过程中存在的大分子，特别是无法进入到分子筛孔道中的大分子，无定形硅铝对其具有较高的裂化反应选择性，因此两者在性能上存在较大差别。
[0004]无定形硅铝酸密度小而强度较大，既有能提供裂化活性的B酸，也含有一定量的L酸，不易发生过度裂化。相对于氧化铝和分子筛，无定形硅铝具有更为优良的中孔分布性质。通过制备条件的变化，无定形硅铝可在较宽范围内调节其比表面积和孔体积，以及调变硅铝载体的酸分布和孔分布。
[0005]CN103785481A公开了一种碳化法制备高硅大孔无定形硅铝干胶方法。该方法是在高压低温下，通入二氧化碳气体进行中和反应和老化过程，得到无定形硅铝，该制备过程需在特定环境中进行，不利于工业放大生产。CN102039197A公开了一种二氧化碳中和法制备无定形硅铝改性方法，以提升无定形硅铝孔结构和改善酸分布，避免原料过度裂解，有利于提高产品选择性，该制备过程需在特定环境中进行，因为不利于工业放大生产。CN101491774B公开了一种高硅无定形硅铝的制备方法。该方法同时沉淀氧化硅和氧化铝，并使用有机硅进行改性修饰得到高硅产品，过程中使用有机硅需进行焙烧，制备过程能耗较大。
[0006]近年来，随着石化工业的迅速发展，由于无定形硅铝在选择性裂解稠环芳烃方面具有突出性能，市场对无定形硅铝的需求量不断增加，但环保指标不断提高，工业催化剂及其相关原材料的清洁生产受到越来越多的关注。现有氯化铝或硫酸铝法生产的无定形硅铝干胶产品过程均会排放大量的氨氮废物，问题日益严峻，无定形硅铝干胶产品的清洁产品变得越来越重要。同时，提高无定形硅铝的硅铝比、孔体积、比表面积等，对提高无定形硅铝的催化性能均有着积极意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种无定形硅铝的制备方法，该方法制备的无定形硅铝具有高比表面积、大孔容的特点，易于大规模生产，并可作为酸性组分用于加氢裂化催化剂中。
[0008]本专利技术第一方面提供了一种无定形硅铝的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)配制铝源溶液，再加入无机酸溶液，调整pH，并控制温度为15～45℃，得到物料I；
[0010](2)配制硅源溶液，并在搅拌状态下加入到步骤(1)所得物料I中，得到物料II；
[0011](3)配制氢氧化钠和碳酸氢钠的混碱溶液；
[0012](4)将步骤(3)所得混碱溶液与物料II并流加入到反应器中，老化，得到无定形硅铝。
[0013]进一步地，步骤(1)中，所述铝源溶液的浓度为3～25g Al2O3/100mL，优选8～15g Al2O3/100mL。所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝等中的一种或几种。所述无机酸溶液的浓度为15～30g/100mL。所述无机酸为硝酸、磷酸、硫酸、盐酸等中的一种或几种。
[0014]进一步地，步骤(1)中，所述pH为0～4，优选1～3。加入无机酸后，优选控制温度为20～35℃。
[0015]进一步地，步骤(2)中，所述硅源溶液的浓度为5～25g SiO2/100mL，优选8～15g SiO2/100mL。所述硅源为水玻璃、硅溶胶、白炭黑等中的一种或几种。
[0016]进一步地，步骤(2)所述硅源溶液与步骤(1)所述铝源溶液的体积比为1:0.5～1:5，优选1:1～1:3。
[0017]进一步地，步骤(3)中，混碱溶液中，氢氧化钠和碳酸氢钠的质量比为8:1～1:1，优选为4:1～4:3。
[0018]进一步地，步骤(4)中，混碱溶液与物料II并流，通过控制混碱溶液加入量控制pH为6.5～8.5，优选7.0～8.0。
[0019]进一步地，步骤(4)中，所述老化的温度为30～80℃，优选40～70℃，老化的时间为0.5～6h，优选1～3h。
[0020]进一步地，步骤(4)中，老化后经常规的后处理，如过滤、干燥等步骤，得到无定形硅铝。所述干燥的条件为：在90～130℃烘干5～25h。
[0021]本专利技术第二方面提供了一种按照上述方法制备的无定形硅铝，所述无定形硅铝的性质如下：比表面积为280～500m2/g，孔体积为0.60～1.10cm3/g，SiO2质量含量为20％～70％，优选为40％～65％。
[0022]本专利技术第三方面提供了一种所述无定形硅铝的应用。
[0023]所述应用为将无定形硅铝用于加氢裂化催化剂中，所述加氢裂化催化剂适用于稠环大分子的加氢裂化过程。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0025]本专利技术方法制备无定形硅铝的工艺路径简单、成本低、路径可控，原料中不含有氨氮类化合物，可实现清洁化生产。得到的无定形硅铝产品性质稳定，并具有更高含量的SiO2含量，完全满足加氢裂化催化剂的性能要求，可作为加氢裂化催化剂的载体组分，应用于石油炼制过程中。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例1合成产品的XRD衍射图。
[0027]图2是本专利技术比较例2合成产品的XRD衍射图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例进一步说明本专利技术的制备过程，但并不因此限制本专利技术。
[0029]本专利技术中，样品XRD采用日本RIGAKU公司D/Max
‑
2500的X射线衍射仪测定；N2吸附
‑
脱附表征采用美国MICROMERITICS公司ASAP 2420测定。
[0030]实施例1
[0031]配制浓度为10g Al2O3/100mL的硫酸铝溶液，再加入浓度为20g/100mL的硫酸溶液L，控制pH＝1，得到物料I，并通入循环水保持物料I温度为25℃；配制10g SiO2/100mL的水玻璃溶液，并在搅拌状态下60min内将水玻璃滴缓慢加入到物料I中，硫酸铝溶液与水玻璃溶液的体积比为1:1，得到物料II；按照2:1质量比加入氢氧化钠和碳酸氢钠，配制混碱溶液。
[0032]将混碱溶液与物料II缓慢并流加入到反应罐中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无定形硅铝的制备方法，包括如下步骤：(1)配制铝源溶液，再加入无机酸溶液，调整pH，并控制温度为15～45℃，得到物料I；(2)配制硅源溶液，并在搅拌状态下加入到步骤(1)所得物料I中，得到物料II；(3)配制氢氧化钠和碳酸氢钠的混碱溶液；(4)将步骤(3)所得混碱溶液与物料II并流加入到反应器中，老化，得到无定形硅铝。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铝源溶液的浓度为3～25g Al2O3/100mL，优选8～15g Al2O3/100mL；所述无机酸溶液的浓度为15～30g/100mL。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铝源为偏铝酸钠、硫酸铝中的一种或几种；所述无机酸为硝酸、磷酸、硫酸、盐酸中的一种或几种。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述pH值为0～4，优选1～3。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述硅源溶液的浓度为5～25g SiO2/100mL，优选8～15g SiO2/100mL。6.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦波，高杭，柳伟，薛景航，张通，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：