一种制备含硅氧化铝干胶的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备含硅氧化铝干胶的方法。该方法包括：将粘土原土与弱酸和分散剂进行混合，然后进行水热处理，再经粉碎过筛，得到粒度大于160目的改性粘土；将粘土改性处理后，粉碎过筛，将改性粘土分别加入含铝的碱性溶液和含铝的酸性溶液中，然后采用在适宜的条件下并流成胶，经过滤，水洗，干燥后得到含硅氧化铝干胶。该方法能够使粘土与生成的氧化铝粒子有机地结合在一起，调节含硅氧化铝的孔结构以及含硅氧化铝的酸性，还可进一步得到粒子均匀、孔分布集中含硅氧化铝。本发明专利技术的含硅氧化铝干胶适用于重油或渣油加氢脱金属、加氢脱硫或加氢转化催化剂的载体组分。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法包括：将粘土原土与弱酸和分散剂进行混合，然后进行水热处理，再经粉碎过筛，得到粒度大于160目的改性粘土；将粘土改性处理后，粉碎过筛，将改性粘土分别加入含铝的碱性溶液和含铝的酸性溶液中，然后采用在适宜的条件下并流成胶，经过滤，水洗，干燥后得到含硅氧化铝干胶。该方法能够使粘土与生成的氧化铝粒子有机地结合在一起，调节含硅氧化铝的孔结构以及含硅氧化铝的酸性，还可进一步得到粒子均匀、孔分布集中含硅氧化铝。本专利技术的含硅氧化铝干胶适用于重油或渣油加氢脱金属、加氢脱硫或加氢转化催化剂的载体组分。【专利说明】
本专利技术涉及一种含硅氧化铝干胶的制备方法，特别是一种适用于重油或渣油加氢处理催化剂载体材料的含硅氧化铝干胶的制备方法。
技术介绍
在石油炼制所用催化剂的制备过程中，通常采用氧化铝或含硅氧化铝作为载体。单独的SiO2仅有较弱的酸性，氧化铝的酸性也不强，而两者相互结合表现出很强的酸性。许多研究表明，在氧化铝中加入适量的氧化硅能够提高氧化铝的酸性、比表面积，有利于聚合和加氢反应。而含硅氧化铝具有独特的优点，已成功应用于多种加氢催化剂的开发。含硅氧化铝的制备方法主要有沉淀法、混合法和浸溃法。不同的制备方法得到的含硅氧化铝的性质差别较大。USP4721696描述了一种含硅氧化铝的制备方法，以硝酸铝和铝酸钠为原料，采用pH值在2?10之间摆动，在得到的氢氧化铝假溶胶中加入硅酸钠，经洗涤、干燥、焙烧后得到含硅氧化铝，其硅含量为f 30%，最优3-15%。该方法制备过程过于复杂，同时选择硅酸钠为硅源，要保证产物中具有较低钠含量，洗涤过程会产生大量的废水，对环境造成污染。USP7186757提出了一种制备含硅氧化铝的方法，是通过采用S1-Al两种凝胶机械混合共沉淀来制备双峰含硅氧化铝，其中硅源为硅酸钠。由于是简单机械混合后共沉淀制备含硅氧化铝，其硅铝结合较弱，由于选择硅酸钠为硅源，要保证产物中具有较低钠含量，洗涤过程会产生大量的废水，对环境造成污染。CN02109423.3公开了一种含硅氢氧化铝的制备方法，采用碳化法成胶，在成胶和老化过程中依次加入一定量的硅酸钠，制备的含硅氧化铝平均孔径为6-13nm，适用于重油或渣油加氢脱硫或加氢脱氮催化剂，对于渣油加氢脱金属反应，其孔径较小，需要进一步改进。CN01118437.X描述了一种石油烃裂化催化剂的制备方法，它是将粘土浆液用酸处理后，加入拟薄水铝石、水玻璃溶液，加铝溶胶，再加入分子筛浆液，喷雾干燥、水洗。该方法适用于含硅铝基质的分子筛催化剂的制备。制备的催化剂<5nm的小孔径所占比例较大，不适宜用作重油或渣油加氢催化剂材料。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种含硅氧化铝干胶的制备方法。该方法能够使粘土与生成的氧化铝粒子有机地结合在一起，调节含硅氧化铝的孔结构以及含硅氧化铝的酸性，还可进一步得到粒子均匀、孔分布集中含硅氧化铝。本专利技术的含硅氧化铝干胶适用于重油或渣油加氢脱金属、加氢脱硫或加氢转化催化剂的载体组分。本专利技术含硅氧化铝干胶的制备方法，包括: (I)将粘土原土与弱酸和分散剂进行混合，然后进行水热处理，制得的改性粘土经粉碎过筛，得到粒度大于160目的改性粘土 ；(2)将步骤(1)得到的改性粘土分别加入到含铝的碱性溶液和含铝的酸性溶液中，得到碱性浆液和酸性浆液，其中含铝的酸性溶液的温度至少50°C，一般为50°C~95°C，优选600C~95°C，更优选65°C~90°C，含铝的碱性溶液的温度至少50°C，一般为50°C~95°C，优选60 0C "95 0C，更优选 65 °C "90 °C， (3)成胶罐中加入底水，然后并流加入步骤(2)所得的碱性浆液和酸性浆液，控制成胶温度至少50°C，一般为50°C~95°C，优选60°C~95°C，更优选65°C~90°C，控制成胶pH值为7.0~10.5，优选 7.0~9.5 ； (4)将步骤(4)所得的浆液过滤，滤饼经水洗、干燥后得到含硅氧化铝干胶。本专利技术方法中，在步骤(3)成胶后优选经老化步骤。所述老化是指在搅拌或静止状态下使溶液保持一定的时间。老化温度至少50 V，一般为50 V~95 °C，优选60 V~95 °C，更优选65°C~90°C。老化时间为90分钟以下，一般为10-90分钟，优选60分钟以下，更为优选10-40分钟。本专利技术方法中，优选在步骤(3)中可以根据产品性质的需要加入有机扩孔剂。所述的有机扩孔剂为烷基酚与环氧乙烷的缩合物、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸聚氧乙烯酯中的一种或多种，其用量为含硅氧化铝干胶重量的0.1%"10.0%，优选为 0.3% ~8.0%。本专利技术方法中，步骤(1)所用的弱酸为硼酸、醋酸、柠檬酸、草酸、酒石酸等的一种或几种，优选硼酸或醋酸。所用弱酸的浓度为0.5~3mol/L。所述的分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丙烯胺等的一种或几种，其中优选聚乙二醇或聚乙烯醇。所述分散剂的用量为粘土原土重量的5%~20%。一般每克粘土原土加入弱酸和分散剂量小于lmL，优选弱酸和分散剂的加入量为0.3、.9 mL/g粘土原土。所述水热处理条件如下:温度为4000C~700°C，处理时间为I~`8h，处理压力为0.15~0.35MPa。所述的粘土为高岭土、蒙脱土、埃洛石、硅藻土等的一种或几种。本专利技术方法中，步骤(2 )中，加入含铝的碱性溶液与含铝的酸性溶液中改性粘土的质量比为4:6飞:4，最好为5:5。所述含铝的酸性溶液为含铝的强酸盐溶液，优选硫酸铝、硝酸铝、氯化铝等的一种或几种，更为优选硫酸铝。含铝的酸性溶液的浓度为2(T50gAl203/L，所述含铝的碱性溶液为碱金属的偏铝酸盐溶液，优选偏铝酸钠、偏铝酸钾或它们的混合物，更为优选偏铝酸钠，含铝的碱性溶液的浓度为4(Tl00gAl203/L。本专利技术方法中，含铝的酸性溶液与含铝的碱性溶液以及步骤(3)的成胶温度优选相差5°C以内，最好相同。本专利技术方法中，在成胶过程中，成胶浆液中固液比最好恒定，固液比为40~70g/L。可以根据需要向成胶罐中适当加入稀释液，比如水。本专利技术方法中，步骤(4)所述干燥条件:100°C ~150°C干燥2飞小时，优选IlO0C~130°C，干燥4~6小时。所述的粘土为高岭土、蒙脱土、硅藻土、凹凸棒土等的一种或几种。本专利技术方法制备的含硅氧化铝干胶经500°C、50°C焙烧2飞小时，所得含硅氧化招的性质如下:二氧化娃的含量为lwt%~80wt%,优选lwt%~60wt%,孔容为0.35~1.10mL/g,比表面积为8(T350m2/g，孔分布如下:孔直径< 6nm的孔的孔容占总孔容的20%以下，孔直径> 15nm的孔的孔容占总孔容的30%以上。本专利技术中孔性质和比表面是采用低温液氮吸附法分析，氧化硅含量是采用分光光度法测量，含硅拟薄水铝石结构采用XRD表征。红外酸量是采用红外光谱仪测得，所使用吸附剂为吡啶。本专利技术的优点在于:所制备的含硅氧化铝干胶中氧化硅的含量调节简单，而且即使硅含量再高也不会产生大量废水。本专利技术采用粘土原料与弱酸和分散剂混合后用水热处理的方法得到改性粘土，该改性粘土的孔容、表面积及酸性都有很大的改善，以该改性粘土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧红，孙素华，刘杰，刘立军，金浩，杨光，
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：