一种氧化硅-拟薄水铝石组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种氧化硅

【技术实现步骤摘要】
一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂材料领域，具体涉及一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物和一种氧化硅
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氧化铝及各自的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]加氢裂化、催化裂化过程是石油炼制过程中两个重要的工艺过程，通过这两个过程可以将原料中较大的重油分子转化成较小的分子，从而得到汽油、航空燃料、柴油等轻质油品和化工产品。在这两个过程的催化剂中如果使用传统的微孔沸石催化材料，则由于孔道较小存在扩散限制，不利于大分子的催化反应，为实现重油大分子的高效转化，介孔酸性催化材料越来越受到重视。自1992年首次报道有序介孔硅铝材料的合成以来，其有序的孔道结构及较大的孔径有利于反应物及产物分子的扩散，但由于介孔硅铝材料的酸性弱、稳定性差、制备过程中使用模板剂等缺点，未见在催化裂化和加氢裂化催化剂上大规模应用。为克服有序介孔硅铝材料的缺点，研究开发成本低稳定好的非有序介孔的酸性硅铝材料，则具有更强的实用性，因而一直是石油炼制催化领域追求的目标。
[0003]USP5045519公开了一种基于硅酸铝的催化剂载体的制备工艺。该工艺是制备一种基于高纯、热稳定的氧化硅
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氧化铝的催化剂载体，该氧化硅
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氧化铝含0.5
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50％的氧化硅。通过在水介质中将一种含铝化合物与硅酸混合，然后干燥并焙烧得到。所用的含铝化合物由C2－C20+烷氧基铝与离子交换法纯化的水发生水解得到，同时或随后将经过离子交换方法纯化的正硅酸加入到含铝化合物中。由于采用烷氧基铝、正硅酸等有机物为原料，所得产品的Na2O含量小于50ppm。该介孔硅铝载体具有一定的酸性，但该工艺方法使用有机烷氧基铝为铝源、使用离子交换后的正硅酸作为硅源，严格控制Na2O含量小于50ppm，该工艺的制备成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种大孔容、低钠含量的混合晶相氧化硅
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拟薄水铝石组合物及其制备方法。该本专利技术提供的制备方法直接选用特定性质的拟薄水铝石和硅溶胶，具有工艺简单和成本低的优势。本专利技术所述氧化硅
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拟薄水铝石组合物及氧化硅
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氧化铝适用于作为有大分子参与反应过程的催化剂。
[0005]本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，在氧化硅
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拟薄水铝石组合物的制备过程中，通过选用一种高胶溶指数的拟薄水铝石和低钠含量硅溶胶作为起始原料，碱性条件下高压老化，由此制备得到的氧化硅
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拟薄水铝石组合物具有孔容高、可几孔直径大和钠含量低的特征，为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案。
[0006]首先，本专利技术提供一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物，以氧化物计氧化硅含量20
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60重％，氧化铝含量40
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80重％，Na2O含量不高于0.015重％；经XRD表征具有拟薄水铝石和无定型氧化硅的混合物相结构；所述组合物经600℃焙烧3h后的产物表征如下：孔容为0.7
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1.4mL/g，比表面积为200
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300m2/g，可几孔直径15
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35nm。
[0007]其次，本专利技术提供了一种无定型氧化硅
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氧化铝组合物，经XRD表征具有无定型氧化硅和γ
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氧化铝混合物相，孔容为0.7
‑
1.4mL/g，比表面积为200
‑
300m2/g，可几孔直径15
‑
35nm。
[0008]再次，本专利技术提供了一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物的制备方法，包括如下步骤：
[0009](1)将拟薄水铝石与酸溶液混合，得到酸性铝溶胶；将酸性铝溶胶与碱性硅溶胶混合，得到中和浆液；
[0010](2)调节中和浆液pH为8
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14，优选为8.5
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13，进行高压老化，然后经任选的分离、干燥，得到所述氧化硅
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拟薄水铝石的组合物；
[0011]其中，拟薄水铝石晶粒大小3
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6nm，胶溶指数>95％，Na2O含量不大于0.01％，硅溶胶中Na2O含量不大于0.015％；
[0012]步骤(1)中所述中和反应的条件包括：温度室温～70℃，优选为30～55℃，pH为1
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5，优选为1.5
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4，时间5
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60min，优选为10
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45min；步骤(2)中所述高压老化在密闭容器中进行，条件包括：温度121
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220℃，优选为130
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200℃，压力为自生蒸汽压力，老化时间1
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48h，优选为1.5
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24h；
[0013]所述拟薄水铝石和硅溶胶的用量使得最终制备得到的氧化硅
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拟薄水铝石组合物中，以氧化物计氧化硅含量20
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60重％，氧化铝含量40
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80重％。
[0014]另一方面，本专利技术还提供了一种无定型氧化硅
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氧化铝的制备方法，包括由上述任意一项所述氧化硅
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拟薄水铝石组合物进行焙烧得到，所述焙烧条件包括：温度为450
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800℃，优选为500
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700℃，时间为1
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10h，优选为2
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5h。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供的氧化硅
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拟薄水铝石组合物直接采用高胶溶指数的拟薄水铝石和低钠含量硅溶胶为原料，经过高压老化促进拟薄水铝石晶粒的生长，增加孔容，使得最终得到的氧化硅
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拟薄水铝石组合物具有拟薄水铝石和无定形氧化硅的混合物物相、孔容高、可几孔直径大和钠含量低的特征，与现有技术得到的氧化硅
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氧化铝载体不同，本专利技术所述氧化硅
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拟薄水铝石组合物及氧化硅
‑
氧化铝适用于作为有大分子参与反应过程的催化剂。
具体实施方式
[0016]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0017]本专利技术所述氧化硅
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拟薄水铝石组合物和无定型氧化硅
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氧化铝的物相经X射线衍射(XRD)表征，采用Philips XPERT系列D5005型X射线粉末衍射仪，测试条件：Cu Kα射线(λ＝0.154nm)，Ni滤波器，电压40kV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物，以氧化物计氧化硅含量20
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60重％，氧化铝含量40
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80重％，Na2O含量不高于0.015重％；经XRD表征具有拟薄水铝石和无定型氧化硅的混合物相结构；所述组合物经600℃焙烧3h后的产物表征如下：孔容为0.7
‑
1.4mL/g，比表面积为200
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300m2/g，可几孔直径15
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35nm。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物以氧化物计氧化硅含量30
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50重％，氧化铝含量50
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70重％，Na2O含量0.005
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0.015％；所述组合物晶粒大小为4
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8nm，相对结晶度为40％
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60％。3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物经600℃焙烧3h后的产物表征如下：孔容为0.8
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1.3mL/g，比表面积为220
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280m2/g，可几孔直径16
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30nm。4.一种无定型氧化硅
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氧化铝组合物，经XRD表征具有无定型氧化硅和γ
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氧化铝混合物相，孔容为0.7
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1.4mL/g，比表面积为200
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300m2/g，可几孔直径15
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35nm。5.根据权利要求5所述的组合物，其中，孔容为0.8
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1.3mL/g，比表面积为220
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280m2/g，可几孔直径16
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30nm。6.一种氧化硅
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拟薄水铝石组合物的制备方法，包括如下步骤：(1)将拟薄水铝石与酸溶液混合，得到酸性铝溶胶；将酸性铝溶胶与碱性硅溶胶混合，得到中和浆液；(2)调节中和浆液pH为8
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14，优选为8.5
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13，进行高压老化，然后经任选的分离、干燥，得到所述氧化硅
‑
拟薄水铝石的组合物；其中，拟薄水铝石晶粒大小3<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾双亲，桑小义，杨清河，鲍俊，刘滨，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：