一种无定形硅铝及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无定形硅铝及其制备方法。该无定形硅铝是采用并流共 沉方法，不仅过程简单，易控制，同时采用CO2和风搅拌，使反应物充分均匀 混合，保证了硅和铝原子有效的相互作用，从而形成大比表面积和孔容的硅铝， 孔分布非常集中，孔径4～10nm的孔容占总孔容的85％～95％，＞15nm的孔容 占总孔容的5％以下。该生产过程无含氨、氮废水的排放，无环保污染问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是作为生产中间馏分油的 加氢裂化催化剂载体之一的无定形硅铝及其制备方法。技术背景无定形硅铝具有一定的孔结构和比表面积，因而在炼油和石油化工中可以 用作催化剂载体和吸附剂。作为催化剂载体的无定形硅铝，要求其本身必须有 较大的比表面和孔容，以保证催化剂活性组分的分散，面作为裂化催化剂的载 体，无定形硅铝还必须具有一定的裂解活性(即酸性)。随着石化工业的迅速发展，对无定形硅铝的需求量不断增加，但用现有技术制备的无定形硅铝，大多使用NHtOH,这将产生含氨、氮的废水，对环境 产生污染。近年来，世界各国的环保指标不断提高，生产无定形硅铝所产生的 环保问题日趋严重。因此，生产性质优良且无污染的的无定形硅铝就变得越来 越重要。CN 1015638B介绍了一种石油馏分油的低压加氢脱氮催化剂，其中所用的 载体是采用碳化法制备的无定形硅铝。原料为偏铝酸钠和二氧化碳，添加少量 硅，Si02含量在载体中只占2%。该无定形硅铝的比表面和孔容较低，不能为 活性组分提供更高的金属分散度，而且酸性也较低，不适合用作裂化催化剂的 载体。GB 2166971公开了一种无定形硅铝的制备方法。其制备方法是碱金属铝盐 及硅酸盐在pH12左右形成混合液，之后用硫酸铝进行反应，制备硅铝载体，其产品比表面277m2/g、孔容031ml/g，含Si0235wt%，其缺点是孔容和比表 面低，作为载体型催化剂的硅铝，不能为活性组分提供更高的金属分散度。CN 1210755A公开了 ，其氧化硅含量 10~50wt%，比表面350 600m2/g、孔容0.8~1.5ml/g，红外酸度0.25 0.55 mmol/g， 其制备过程是NH4OH和铝酸先形成氧化铝之后分解硅酸盐，这将产生含氨、 氮废水，污染环境。CN 1597093A介绍了一种采用碳化法制备的无定形硅铝，间歇式生产操 作，SiO2含量在载体中占8wt。/n 50wtV。，但是孔容、比表面积相对低一些， 而且孔分布不集中。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种孔分布集中、比表面和孔容 较大的无定形硅铝及其制备方法，该制备方法过程简单，易控制。本专利技术的无定形硅铝性质如下氧化硅含量为l(h^Q/ r~>60wt%，比表面为400 650m2/g，孔容为1.0 1.8ml/g，红外酸度为0.34~0.50mmol/g，孔直径4 10nm的孔容占总孔容的85%~95%， 〉15nm的孔容占总孔容的5%以下。本专利技术的无定形硅铝性质优选如下氧化硅含量为10wt%~35wt%，比表面 为530~650m2/g，最好560~650m2/g，孔容为1.2 L5ml/g，红外酸度为 0.34 0.50mmol/g，孔直径4 10nm的孔容占总孔容的85%^95%， >15nm的孔 容占总孔容的5%以下。该无定形硅铝是在通风和C02气体的情况下，采用铝酸钠瀋液和硅酸钠溶 液并流成胶制成的。本专利技术的无定形硅铝的制备方法，包括如下步骤 a、分别酉&制铝酸钠溶液和硅酸钠溶液；b、 将铝酸钠溶液和硅酸钠溶液并流加入到成胶罐中，同时通风和通入浓度为20v。/『50vy。的CO2气体，调整铝酸钠溶液、硅酸钠溶液和C02流量，控 制pH值恒定为9 11，控制反应温度为2(K50。C，中和反应时间为0.5 1.5 小时；c、 在步骤b的控制温度和pH值下，上述混合物通j^稳定0.5 3.0小时， 优选为0.5 1.0小时；d、 将步骤C所得的固液混合物过滤并洗涤；e、 将步骤d所得的固体物干燥粉碎而得到无定形硅铝。步骤a中，铝酸钠溶液的浓度为25 60gAl2O3/l，最好为30 45gAl2O3/l， 硅酸钠溶液的浓度为100 250gSiO2/l，最好为100 15 gSiO2/l。将步骤d所得的浆液过滤并用5(K90。C去离子水洗至中性，然后在110 130 "C干燥6 8小时。本专利技术所涉及的硅铝制备过程中，(b)中的pH值一般恒定为9 11，最 好为9.5 10.5;中和反应时间一般为0.5 1.5小时，最好为45 60分钟。本专利技术所涉及的无定形硅铝是以铝酸钠、硅酸钠及二氧化碳为原料制备 的。该方法特别适合于采用烧结法工艺生产氧化铝的厂家，以其中间产品铝酸 钠溶液和副产C02气为原料生产无定形硅铝，所产生的Na2C03母液可以循环 至烧结工艺以提供部分Na2C03，形成闭路循环，而不产生废水污染。本专利技术所涉及的硅铝采用并流共沉方法，不仅过程简单，易控制，同时采 用C02和风搅拌，使反应物充分均匀混合，保证了硅和铝原子有效的相互作用， 从而形成大比表面积和孔容的硅铝，孔分布非常集中，孔径4 10nm的孔容 占总孔容的85%~95%，同时还具有适宜的酸度。解决了在高硅含量下，硅铝 孔结构的不足，而且本专利技术加入硅源方便，可以通过调整氧化硅含量以及二次加入氧化硅比例生产不同性质的无定形硅铝，此外，用C02和风搅拌，不需电力搅拌，能耗低，生产过程无含氨、氮废水的排放，无环保污染问题。 本专利技术的无定形硅铝适用于石油加工所需的催化剂，可作为催化裂化、加氢裂化及加氢处理催化剂的载体组分，还可作为烯烃齐聚催化剂的载体组分， 特别适合用作加氢裂化催化剂载体，具有中油选择性高的特点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。 实例1将700g固体铝酸钠配制成浓度为200gAl2CVl浓铝酸钠溶液，再稀释成浓 度为35gAl203/L铝酸钠工作溶液(a)，取含&0228^%的硅酸钠溶液，再稀释 成浓度为150gSiCVl硅酸钠工作溶液2L (b)。取一30L的钢制成胶罐，同时 打开分别存有(a)和(b)的容器阀门，同时通风和通入浓度为45vM的C02 气体，设定(a)和(b)的流量使反应时间在l小时，并且迅速调整C02的流 量，使体系的pH保持在10.0左右，反应温度30。C，待(a)和(b)反应完后， 停止通入C02，然后通风稳定45分钟，浆液过滤并用85i:去离子水洗至中性。 在12(TC干燥8小时，粉碎过筛得无定形硅铝GL-1，其性质见表l。实例2将450g固体铝酸钠配制成浓度为200gAl2O3/l浓铝酸钠溶液，再稀释成浓 度为45gAl2(VL铝酸钠工作溶液(a)，取含Si0228wtn/。的硅酸钠溶液，再稀释 成浓度为200gSiO2/l硅酸钠工作溶液0.25L (b)。取一30L的钢制成胶罐，同 时打开分别存有(a)和(b)的容器阀门，同时通风和通入浓度为35vM的C02 气体，设定(a)和(b)的流量使反应时间在40分钟，并且迅速调整C02的流量，使体系的pH保持在IO.O左右，反应温度25X:，待(a)和(b)反应完 后，停止通入C02，然后通风稳定35分钟，浆液过滤并用75。C去离子水洗至 中性。在12(TC干燥8小时，粉碎过筛得无定形硅铝GL-2。 实例3将800g固体铝酸钠配制成浓度为200gAl2O3/l浓铝酸钠溶液，再稀释成浓 度为40gA!2O3A铝酸钠工作溶液(a)，取含Si0228wt"/。的硅酸钠溶液，再稀释 成浓度为200gSiO2/1硅酸钠工作溶液1L (b)。取一30L的钢制成胶罐，同时 打开分别存有(a)和(b)的容器阀门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无定形硅铝，其特征在于氧化硅含量为１０ｗｔ％～６０ｗｔ％，比表面为４００～６５０ｍ↑［２］／ｇ，孔容为１．０～１．８ｍｌ／ｇ，红外酸度为０．３４～０．５０ｍｍｏｌ／ｇ，孔直径４～１０ｎｍ的孔容占总孔容的８５％～９５％，＞１５ｎｍ的孔容占总孔容的５％以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓艳，樊宏飞，王战宇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11