一种α-氧化铝载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于催化剂载体技术领域，具体涉及一种α

【技术实现步骤摘要】
一种
α
‑
氧化铝载体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于催化剂载体
，更具体地，涉及一种α
‑
氧化铝载体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]氧化铝常用作催化剂、载体及粘结剂，其应用范围十分广阔，覆盖石油化工、煤化工等许多方面。其中，氧化铝在催化剂中作为催化剂载体的主要功能包括：分散活性组分及提供催化活性、热稳定性、机械稳定性。通常，作为载体的氧化铝大致分为低比表面积氧化铝及高比表面积氧化铝两大类。低比表面积(<50m2/g)的氧化铝载体，被用于制备环氧乙烷所需的银催化剂、萘氧化制苯酐或者苯酐制顺酐、甲醇制甲醛以及乙二醇制乙二醛等反应所用的催化剂。高比表面积(>50m2/g)的氧化铝载体，被广泛应用于贵金属如钯、铂、钌、铑等活性组分所用的载体，还用于烯烃选择加氢、饱和加氢和油品加氢精制用的非贵金属如镍、铜、钴、钼的催化剂载体。
[0003]在上述产物中，环氧乙烷是一种重要的石油化工基础有机原料，它可以衍生出100多种化工产品和化学品，主要用于生产聚酯、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药、涂料、油墨等行业，此外还可用于生产特种溶剂，用途十分广泛。目前工业合成环氧乙烷的主要方法是经石油化工路线生产乙烯，乙烯在银催化剂的作用下发生环氧化反应生产环氧乙烷。银催化剂通常包含氧化铝载体、沉积在载体上的活性组分银和一种或多种附加元素组分。银催化剂载体通常由耐高温的低比表面积的α
‑
氧化铝组成。银催化剂的性能除和催化剂的组成及制备方法有重要关系外，还与α
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氧化铝载体的性能和制备方法有重要关系。
[0004]中国专利申请CN201310102667.8将三水氧化铝、假一水氧化铝、氟化物矿化剂、润滑材料、助剂混合一起后加入粘结剂，在经过捏合、成型、焙烧最终得到α
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氧化铝载体。中国专利申请CN201410392504.2将氢氧化铝、田菁粉混合后加入柠檬酸、稀硝酸，在混捏、成型、干燥、焙烧得到α
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氧化铝载体。中国专利申请CN201080027535.8将γ
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氧化铝、不同堆积密度的假勃姆石作为α
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氧化铝前驱体，在添加甲酸及足够的水溶液，成型、干燥、焙烧后得到α
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氧化铝载体。
[0005]传统生产工艺将不同种类及性能的α
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氧化铝前驱体干粉混合后，再经过一系列工艺生产得到α
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氧化铝载体，多种氢氧化铝和/或氧化铝干粉作为α
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氧化铝前驱体时，这些干粉前驱体因其自身特性差异可能造成一定时间内混料不均匀(延长混料时间虽可提高混料均匀性，但是这样会拖延生产时间)，前驱体混合不均匀会导致生产的α
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氧化铝载体性能不均匀。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于解决上述问题，提高α
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氧化铝载体的均匀性等性能。本专利技术的专利技术人在α
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氧化铝载体制备方面做了大量的研究。研究发现，不同于传统的固
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固混合方
式，将拟薄水铝石形成溶胶后再与氢氧化铝等原材料混合可以提高最终产物α
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氧化铝载体的均匀性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种α
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氧化铝载体，该α
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氧化铝载体为片层结构，并且，片层平面最长径为R的载体占全部载体的90％以上，更优选为95％以上，最优选为100％，其中，R为2～10μm，优选为2.5～8μm。
[0008]本专利技术的第二方面提供一种α
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氧化铝载体的制备方法，该制备方法包括如下步骤：将拟薄水铝石溶胶与氢氧化铝、含氟化合物、任选的碱土金属化合物、任选的造孔剂混合均匀，经成型、干燥、焙烧后，获得α
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氧化铝载体。
[0009]本专利技术的第三方面提供由上述的制备方法制得的α
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氧化铝载体。
[0010]本专利技术的第四方面提供又一种α
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氧化铝载体，该α
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氧化铝载体由包括磷、硼、铬和钛中的至少一种元素沉积于上述的α
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氧化铝载体上获得。
[0011]本专利技术的第五方面提供上述的α
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氧化铝载体在烯烃环氧化反应、炔烃及二烯烃的选择性加氢或在甲烷重整反应中的应用。
[0012]本专利技术的有益效果：
[0013]本专利技术获得的α
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氧化铝载体为多边形的片层结构，具有平面大小均匀的片层结构。均匀尺寸的α
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氧化铝载体片层有利于实现载体的均匀性，提高活性组分及其助剂在载体上的分散度，并且还可以降低较小尺寸的α
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氧化铝片层对载体孔道的堵塞程度，有利于反应物和产物及时吸脱附，提高由其制备的催化剂性能。
[0014]本专利技术的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
[0015]下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0016]本专利技术的第一方面提供一种α
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氧化铝载体，该α
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氧化铝载体为片层结构，并且，片层平面最长径为R的载体占全部载体的90％以上，更优选为95％以上，最优选为100％，其中，R为2～10μm，优选为2.5～8μm。其中，片层平面最长径是指片层表面最远的两点之间的距离；在最优选的情况下，每个片层结构的α
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氧化铝载体的最长径R均满足R为2～10μm，优选为2.5～8μm。
[0017]根据本专利技术一种具体实施方式，所述α
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氧化铝载体为多边形片层结构，特别为具有平面大小均匀的片层结构，制备过程添加的氟化物不仅能促进氧化铝晶相转变，并且在其作用下α
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氧化铝原晶等轴生长并加速其片状化，使产物α
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氧化铝为片层结构。均匀尺寸的α
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氧化铝载体片层有利于实现载体的均匀性，提高活性组分及其助剂在载体上的分散度，并且还可以降低较小尺寸的α
‑
氧化铝片层对载体孔道的堵塞程度，有利于反应物和产物及时吸脱附，提高由其制备的催化剂性能。
[0018]根据本专利技术，优选地，所述α
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氧化铝载体具有以下特征中的至少一种：比表面积为0.5～5.0m2/g，强度为40～400N/粒，强度标准差为5～30N/粒，吸水率为20％～80％；更优选地：比表面积为1～2.5m2/g，强度为100～250N/粒，强度标准差为10～25N/粒，吸水率为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种α
‑
氧化铝载体，其特征在于，该α
‑
氧化铝载体为片层结构，并且，片层平面最长径为R的载体占全部载体的90％以上，更优选为95％以上，最优选为100％，其中，R为2～10μm，优选为2.5～8μm。2.根据权利要求1所述的α
‑
氧化铝载体，其中，所述α
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氧化铝载体为多边形片层结构。3.根据权利要求1所述的α
‑
氧化铝载体，其中，所述α
‑
氧化铝载体具有以下特征中的至少一种：比表面积为0.5～5.0m2/g，强度为40～400N/粒，强度标准差为5～30N/粒，吸水率为20％～80％；优选地：比表面积为1～2.5m2/g，强度为100～250N/粒，强度标准差为10～25N/粒，吸水率为30％～70％。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的α
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氧化铝载体，其中，所述α
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氧化铝载体由氢氧化铝、助剂、任选的造孔剂与拟薄水铝石溶胶混合所得。5.根据权利要求4所述的α
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氧化铝载体，其中，所述α
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氧化铝载体由包括如下步骤的方法制备得到：(1)将拟薄水铝石与酸和/或水混合，获得拟薄水铝石溶胶；(2)将拟薄水铝石溶胶与氢氧化铝、含氟化合物、任选的碱土金属化合物、任选的造孔剂混合均匀，经成型、干燥、焙烧后，获得α
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氧化铝载体。6.一种α
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氧化铝载体的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：将拟薄水铝石溶胶与氢氧化铝、含氟化合物、任选的碱土金属化合物、任选的造孔剂混合均匀，经成型、干燥、焙烧后，获得α
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氧化铝载体。7.根据权利要求6所述的α
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氧化铝载体的制备方法，其中，所述酸选自甲酸、乙酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，郇毅，王金秋，李金兵，代武军，汤之强，李巍，魏会娟，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：