【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于氧化铝材料合成，具体涉及一种梯度孔分布氧化铝载体及其制备方法。
技术介绍
1、活性氧化铝作为一种良好的加氢催化载体材料，在炼油工业中有着广泛的应用。当前，随着原油的重质化、劣质化日益严重，炼油企业面临大量的重、渣油加工利用问题。重、渣油分子具有复杂的三维结构，含硫稠环芳烃侧链常常形成空间位阻，在加氢催化过程中，重油大分子吸附并沉积在催化剂的表面或孔口，使反应内扩散阻力增大，造成催化剂的表观活性下降。
2、cn104646008a公开一种劣质重油加氢脱硫脱金属催化剂及其制备方法。该催化剂以氧化铝为载体，以ⅷ族和ⅵb元素特别是ni-mo为活性组分，催化剂孔容为0.61-0.70ml/g，比表面积为155-200m2/g，平均孔直径为13.0-18.0nm。该催化剂的制备方法是对成型焙烧后的载体颗粒物用浓度连续增加的酸溶液进行处理，该方法在一定程度上能改善催化剂表面与内部的孔道结构，但由于酸的作用效果有限，无法在催化剂表面形成较大的大孔孔道。
3、cn110935461a公开重油加氢脱金属催化剂的制备方法。催化剂的制备过程包括：（1）将物理扩孔剂、拟薄水铝石、活性金属组分混捏成型、干燥、焙烧制得改性氧化铝载体sⅰ；（2）将加氢活性组分浸渍液ⅰ不饱和喷淋浸渍sⅰ，然后干燥、焙烧，制得改性氧化铝载体sⅱ；（3）将sⅱ、碳酸氢铵与水混合，然后进行密封热处理，热处理后物料经干燥、焙烧，制得载体sⅲ；（4）将加氢活性组分浸渍液ⅱ过饱和浸渍载体sⅲ，然后经干燥、焙烧，得到催化剂。该方法制备的催化剂表面粒子形态
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种梯度孔分布氧化铝载体及其制备方法，本专利技术的氧化铝载体孔道呈“核壳”结构的梯度分布，“壳层”具有较高的0.5-1μm的孔道含量，该氧化铝载体适用于杂质含量较高的重渣油加氢处理领域。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种梯度孔分布氧化铝载体，所述氧化铝载体的孔道呈核壳结构，核层厚度为0.5-0.8r，壳层厚度为0.2-0.5r，其中，r为氧化铝载体的半径，即氧化铝载体中心至外表面的直线距离，壳层平均孔径为0.5-1μm，核层平均孔径为10-30nm。
4、进一步地，所述氧化铝载体的比表面积为150-260m2/g，孔容为0.75-1.1ml/g，直径为10-30nm的孔道含量占总孔容的35%-55%，直径为0.5-1μm的孔道含量占总孔容的15%-40%。
5、一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：
6、第一步，将拟薄水铝石进行焙烧处理，焙烧后物料浸入有机碱溶液ⅰ中进行低温水热处理，处理后物料经液、固分离；
7、第二步，将第一步分离后的固体物料再次浸入有机碱溶液ⅱ中进行高温水热处理，处理后物料经液、固分离、干燥得到拟薄水铝石p1；
8、第三步，将拟薄水铝石p1与拟薄水铝石p2混合，混合物料经滚球成型，得到氧化铝载体前驱体s1；
9、第四步，将拟薄水铝石p1与拟薄水铝石p3混合，然后将氧化铝载体前驱体s1与该混合物料混合后，继续滚球成型，成型物经干燥、焙烧，制得氧化铝载体。
10、进一步地，第一步中所述拟薄水铝石可以为现有方法制备或购买，优选为硫酸铝-偏铝酸钠法制备的拟薄水铝石，所述的焙烧温度为450-650℃，焙烧时间为4-8小时。
11、进一步地，第一步中所述有机碱溶液ⅰ包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铝、四丙基氢氧化铵中的一种，优选为四乙基氢氧化铵，有机碱溶液ⅰ中有机碱质量浓度为0.8%-2.0%。
12、进一步地，第一步中所述低温水热处理为在高压反应釜中进行的密封水热处理，低温水热处理温度为80-120℃，处理时间为1-4小时。
13、进一步地，第二步中所述有机碱溶液ⅱ包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铝、四丙基氢氧化铵中的一种，优选为四乙基氢氧化铵，有机碱溶液ⅱ与有机碱溶液ⅰ相同或不同，优选相同，有机碱溶液ⅱ中有机碱质量浓度为3.5%-12.5%。
14、进一步地，第二步中所述高温水热处理为在高压反应釜中进行的密封水热处理，高温水热处理温度为140-180℃，处理时间为4-10小时，所述的干燥温度为100-160℃，干燥时间为6-10小时。
15、进一步地，第三步中所述拟薄水铝石p2为颗粒状，可几孔径大于10nm，拟薄水铝石p1与拟薄水铝石p2的质量比为1:19-1:9。
16、进一步地，第三步中所述滚球成型在转盘成型机中进行，操作条件为：转盘的倾角为35-70º，转盘的转速为10-30rpm；物料在转盘内的成型时间为30-120min，所述的氧化铝载体前驱体s1的半径为0.5r-0.8r，其中r为最终氧化铝材料半径。
17、进一步地，第四步中所述拟薄水铝石p3为颗粒状，可几孔径大于15nm，拟薄水铝石p1与拟薄水铝石p3的质量比为7:3-9:1。
18、进一步地，第四步中所述滚球成型在转盘成型机中进行，操作条件为：转盘的倾角为35-70º，转盘的转速为10-30rpm；物料在转盘内的成型时间为20-120min。
19、进一步地，第四步中所述干燥温度为60℃-180℃，优选为80℃-150℃，干燥时间为1-8小时，优选2-6小时；所述的焙烧温度为450-800℃，优选500-750℃，焙烧时间为2-8小时，优选4-6小时。
20、本专利技术的有益效果如下：
21、本专利技术将拟薄水铝石焙烧后浸入有机碱溶液中两次水热处理，水热处理时氧化铝晶粒再水合并二次生长，形成形貌为椭圆片层状拟薄水铝石，椭圆片层状粒子堆积形成大量的大孔孔道。载体成型时，通过调节混合物料中椭圆片层状拟薄水铝石含量，从而制得孔道呈梯度分布的氧化铝载体。该氧化铝载体“壳层”大孔含量高，孔道开阔，该孔道结构有利于大分子反应物向载体内部扩散，于此同时，载体表面抗堵塞能力强。
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1.一种梯度孔分布氧化铝载体，其特征在于：所述氧化铝载体的孔道呈核壳结构，核层厚度为0.5-0.8r，壳层厚度为0.2-0.5r，其中，r为氧化铝载体的半径，即氧化铝载体中心至外表面的直线距离，壳层平均孔径为0.5-1μm，核层平均孔径为10-30nm。
2.根据权利要求1所述的一种梯度孔分布氧化铝载体，其特征在于：所述氧化铝载体的比表面积为150-260m2/g，孔容为0.75-1.1mL/g，直径为10-30nm的孔道含量占总孔容的35%-55%，直径为0.5-1μm的孔道含量占总孔容的15%-40%。
3.一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第一步中所述拟薄水铝石为现有方法硫酸铝-偏铝酸钠法制备或购买，所述的焙烧温度为450-650℃，焙烧时间为4-8小时。
5.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第一步中所述有机碱溶液Ⅰ包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铝、四丙基氢氧化铵中的一种，有机碱溶液Ⅰ中有
6.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第二步中所述有机碱溶液Ⅱ包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铝、四丙基氢氧化铵中的一种，有机碱溶液Ⅱ与有机碱溶液Ⅰ相同或不同，有机碱溶液Ⅱ中有机碱质量浓度为3.5%-12.5%。
7.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第二步中所述高温水热处理为在高压反应釜中进行的密封水热处理，高温水热处理温度为140-180℃，处理时间为4-10小时，所述的干燥温度为100-160℃，干燥时间为6-10小时。
8.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第三步中所述拟薄水铝石P2为颗粒状，可几孔径大于10nm，拟薄水铝石P1与拟薄水铝石P2的质量比为1:19-1:9；
9.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第四步中所述拟薄水铝石P3为颗粒状，可几孔径大于15nm，拟薄水铝石P1与拟薄水铝石P3的质量比为7:3-9:1。
10.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第四步中所述滚球成型在转盘成型机中进行，操作条件为：转盘的倾角为35-70º，转盘的转速为10-30rpm；物料在转盘内的成型时间为20-120min；
...【技术特征摘要】
1.一种梯度孔分布氧化铝载体，其特征在于：所述氧化铝载体的孔道呈核壳结构，核层厚度为0.5-0.8r，壳层厚度为0.2-0.5r，其中，r为氧化铝载体的半径，即氧化铝载体中心至外表面的直线距离，壳层平均孔径为0.5-1μm，核层平均孔径为10-30nm。
2.根据权利要求1所述的一种梯度孔分布氧化铝载体，其特征在于：所述氧化铝载体的比表面积为150-260m2/g，孔容为0.75-1.1ml/g，直径为10-30nm的孔道含量占总孔容的35%-55%，直径为0.5-1μm的孔道含量占总孔容的15%-40%。
3.一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第一步中所述拟薄水铝石为现有方法硫酸铝-偏铝酸钠法制备或购买，所述的焙烧温度为450-650℃，焙烧时间为4-8小时。
5.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方法，其特征在于：第一步中所述有机碱溶液ⅰ包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铝、四丙基氢氧化铵中的一种，有机碱溶液ⅰ中有机碱质量浓度为0.8%-2.0%；
6.根据权利要求3所述的一种梯度孔分布氧化铝载体的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓琛，崔佳，谢耀兴，卫鹏，郭若冰，杨智翔，杨凡，
申请(专利权)人：山西炬华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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