一种球形硅铝载体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球形硅铝载体及其制备方法。该球形硅铝载体的制备方法，包括：向含硅拟薄水铝石溶胶中分别加入固化剂溶液、乳化剂、多元醇和有机相，搅拌下再加入水配制成水包油型(O/W)乳状液，然后滴入油柱中成型，洗涤、干燥、焙烧，制得球形硅铝载体。该方法制备的球形硅铝载体具有圆整度好、堆积密度低、压碎强度高等特点，可作贵金属催化剂载体，该工艺没有污染物的排出，无环境污染，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种球形硅铝载体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种球形硅铝载体及其制备方法，特别是涉及一种适用于沸腾床、贵金属催化剂的球形硅铝载体及其制备方法。

技术介绍

[0002]催化剂颗粒的形状及大小，一般是根据工业生产所用的反应器要求确定。目前，工业上常用的反应器有四种类型：固定床、流化床(沸腾床)、悬浮床及移动床。固定床反应器常用球形、圆柱条、三叶草、四叶草及片状催化剂。移动床反应器常采用大颗粒的球形催化剂。流化床反应器一般采用颗粒较小的球形或条形催化剂。
[0003]球形催化剂具有良好的流动性能和较高的填充系数，流体分布均匀，阻力低，压力降小等优点，广泛的应用于低碳烷烃脱氢制取烯烃的技术中。
[0004]目前，低碳烷烃脱氢制取烯烃催化剂主要是由γ
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Al2O3载体负载活性组分Pt以及其它助剂制得，例如EP100222A、CN1185994A等。然而，由于脱氢反应是在600℃左右的高温下进行反应，高的反应温度往往会造成催化剂上具有大量积炭，随着催化剂使用时间的加长，需要对催化剂进行多次高温烧炭再生处理，导致γ
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Al2O3载体很容易发生烧结和α
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相变，使载体比表面积大幅下降，孔结构破坏，进而催化剂活性组分聚集，催化剂活性严重下降，因此，有必要对γ
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Al2O3载体进行进一步改性，使催化剂具备较高的热稳定性。
[0005]CN112973771A公开了含有分子筛和氧化铝的球形催化剂载体及其制备和应用。该催化剂载体为将无机铝盐通过氨水沉淀并酸化得到溶胶，向溶胶中加入球磨的拟薄水铝石和分子筛的混合溶液以及溶胶改性助剂，然后在油氨柱中滴球成型老化，最后经洗涤、烘干、煅烧得到高强度大比表面的复合型小球，该方法是将拟薄水铝石与分子筛球磨后得到的悬浊液浆料，与稀溶胶混合后再次胶溶，会出现分子筛分散不均匀的缺点，同时，固体分子筛的掺杂也会导致载体强度下降。
[0006]CN105478100A公开了一种制备含硅的γ
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Al2O3小球的方法。该方法是用拟薄水铝石干胶粉和去离子水搅拌并浆化，加入稀硝酸酸化，再加入尿素和预定量的硅酸钠溶液，搅拌5小时，加入煤油和脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌5小时，在油氨柱内滴球成型，湿球在氨水中固化2 小时，然后过滤，用去离子水冲洗、干燥、焙烧，得含硅的γ
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Al2O3小球，该方法制备过程中硅源采用硅酸钠溶液，其Na
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很难洗涤，易作为杂质带入载体中，影响催化剂性能，同时其在油氨柱内滴球成型，湿球在氨水中固化也不利于操作，对环境造成污染。
[0007]CN104289220A公开了一种高热稳定性低碳烷烃脱氢催化剂的制法和用途。该载体制备方法是将铝源加入至碱性水溶液中，搅拌，继续滴加碱性水溶液将混合溶液的pH调制7～14，过滤，去离子水洗涤后加入稀硝酸形成溶胶，再加入硅源，搅拌，过滤，陈化10～48小时，滴球成型，然后干燥、焙烧，得到含Si元素的γ
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Al2O3小球；或者是将铝源加入至碱性水溶液中，搅拌，继续滴加碱性水溶液将混合溶液的pH调制7～14，过滤，去离子水洗涤后加入稀硝酸形成溶胶，搅拌，过滤，陈化10～48小时，滴球成型，然后干燥、焙烧，得到γ
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Al2O3小球，然后将γ
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Al2O3小球在60～120℃下浸渍硅源的水溶液或乙醇溶液2～6小时，然后干燥、
焙烧，得到含Si元素的γ
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Al2O3小球。该方法缺点是制备周期长，过程复杂，同时如采用的无机硅源洗涤困难，Na
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易作为杂质带入载体中，影响催化剂性能，而有机硅源会对环境造成污染。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种球形硅铝载体及其制备方法。采用该方法制备的球形硅铝载体具有圆整度好、堆积密度低、压碎强度高等特点，适合作贵金属催化剂载体，该工艺没有污染物的排出，无环境污染，成本低。
[0009]本专利技术第一方面提供了一种球形硅铝载体的制备方法，包括：
[0010]向含硅拟薄水铝石溶胶中分别加入固化剂溶液、乳化剂、多元醇和有机相，搅拌下再加入水配制成水包油型(O/W)乳状液，然后滴入油柱中成型，洗涤、干燥、焙烧，制得球形硅铝载体。
[0011]进一步地，所述含硅拟薄水铝石溶胶的制备方法，包括：
[0012](1)向第一反应釜中加入第一碱性溶液，通入含二氧化碳的混合气体进行反应，使体系的pH值为2～4；
[0013](2)向第二反应釜中加入底水，加热至反应温度，然后第二碱性溶液与步骤(1)所得物料并流加入到第二反应釜中进行反应；
[0014](3)将步骤(2)反应后得到的浆液进行老化，老化结束后过滤，洗涤，得到含硅拟薄水铝石湿滤饼；
[0015](4)向步骤(3)所得的湿滤饼加入水制成浆液，再加入胶溶剂进行胶溶，得到含硅拟薄水铝石溶胶。
[0016]进一步地，步骤(1)中，所述第一碱性溶液是水玻璃和含铝碱性溶液的混合溶液；所述含铝碱性溶液为偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液中的一种或两种，优选为偏铝酸钠溶液。所述水玻璃的模数为2.5～3.0，所述偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液的苛性比为1.35～1.65。
[0017]进一步地，步骤(1)中，所述第一碱性溶液中的水玻璃的浓度以SiO2计为5～90g SiO2/L，所述混合溶液中偏铝酸钠和/或偏铝酸钾的浓度以Al2O3计为10～30gAl2O3/L。
[0018]进一步地，步骤(1)中，所述向第一反应釜中加入第一碱性溶液的体积为第一反应釜体积的2/3～3/4；所述含二氧化碳的混合气体中二氧化碳所占体积分数为30％～70％；所述含二氧化碳的混合气体为二氧化碳和空气的混合气体。
[0019]进一步地，步骤(1)中，所述通入含二氧化碳的混合气体进行反应的初始反应温度为 15～65℃，该反应为放热反应，体系温度逐渐升高，整个反应过程不需进行冷却保持低温，一般反应结束时浆液的温度为40～75℃。
[0020]进一步地，步骤(2)中，所述第二碱性溶液为偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液中的一种或两种，优选为偏铝酸钠溶液；所述偏铝酸钠溶液和/或偏铝酸钾的浓度以Al2O3计为130～ 350g Al2O3/L，优选为150～250g Al2O3/L。所述第二碱性溶液的苛性比为1.10～1.40，优选为 1.15～1.35。
[0021]进一步地，步骤(2)中，所述向第二反应釜中加入的底水为第二反应釜体积的1/10～ 1/5。
[0022]进一步地，步骤(2)中，所述将步骤(1)所得物料加入第二反应釜中，控制物料加入时间为60～150min。
[0023]进一步地，步骤(2)中，所述第二碱性溶液与步骤(1)所得物料并流加入到第二反应釜中进行反应，控制pH值为7.5～9.0。
[0024]进一步地，步骤(2)中，所述反应的反应温度为40℃～70℃，优选4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形硅铝载体的制备方法，包括以下步骤：向含硅拟薄水铝石溶胶中分别加入固化剂溶液、乳化剂、多元醇和有机相，搅拌下再加入水配制成水包油型(O/W)乳状液，然后滴入油柱中成型，洗涤、干燥、焙烧，制得球形硅铝载体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硅拟薄水铝石溶胶的制备方法，包括：(1)向第一反应釜中加入第一碱性溶液，通入含二氧化碳的混合气体进行反应，使体系的pH值为2～4；(2)向第二反应釜中加入底水，加热至反应温度，然后第二碱性溶液与步骤(1)所得物料并流加入到第二反应釜中进行反应；(3)将步骤(2)反应后得到的浆液进行老化，老化结束后过滤，洗涤，得到含硅拟薄水铝石湿滤饼；(4)向步骤(3)所得的湿滤饼加入水制成浆液，再加入胶溶剂进行胶溶，得到含硅拟薄水铝石溶胶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一碱性溶液是水玻璃和含铝碱性溶液的混合溶液；所述含铝碱性溶液为偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液中的一种或两种；所述水玻璃的模数为2.5～3.0，所述偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液的苛性比为1.35～1.65。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一碱性溶液中的水玻璃的浓度以SiO2计为5～90g SiO2/L，所述混合溶液中偏铝酸钠和/或偏铝酸钾的浓度以Al2O3计为10～30gAl2O3/L。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述向第一反应釜中加入第一碱性溶液的体积为第一反应釜体积的2/3～3/4；所述含二氧化碳的混合气体中二氧化碳所占体积分数为30％～70％；所述含二氧化碳的混合气体可以为二氧化碳和空气的混合气体。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反应的反应温度为40℃～70℃；步骤(3)中，所述老化的条件为：温度为50℃～95℃，时间为30min～120min。7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂溶液为六次甲基四胺、尿素中的一种或几种的溶液；所述固化剂溶液质量浓度为30％～50％；所述固化剂加入量为含硅拟薄水铝石溶胶中固含量的1wt％～15wt％。8.根据权利要求1或2所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：于秋莹，袁胜华，耿新国，隋宝宽，王永林，
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：