一种球形氧化铝的制备方法技术

一种球形氧化铝的制备方法，包括将氢氧化铝颗粒粒径分布为10～80μm的第一氢氧化铝酸分散浆液与氢氧化铝颗粒粒径分布为0.1～5μm的第二氢氧化铝酸分散浆液混合得到混合浆液，将混合浆液滴入油氨柱中形成凝胶小球，将油氨柱底部固化后的凝胶小球取出，置于有机溶剂中老化，取老化后的小球，干燥、焙烧，所述的有机溶剂为C3～C

【技术实现步骤摘要】
一种球形氧化铝的制备方法


[0001]本专利技术为一种球形氧化铝的制备方法，具体地说，是一种具有高压碎强度和较大孔体积的氧化铝小球的制备方法。

技术介绍

[0002]活性氧化铝因具有适宜的孔结构及大的比表面积而成为应用最广泛的工业催化剂载体。石油化工领域中，连续重整工艺应用的连续重整催化剂以球形氧化铝作为载体。从上世纪90年代起，人们对球形氧化铝的成型方法进行了大量的研究，目前较为成熟的方法包括转动成球法、喷雾成球法、热油柱成球法及油氨柱成球法。
[0003]目前，在石油化工领域，随着加工油品的重质化，要求所使用的催化剂或催化剂载体具有较大的孔体积和孔直径以提高反应过程中反应物及产物分子的扩散速率，提高反应效率，同时增加其容碳能力。近年来，研究者对球形氧化铝载体的扩孔方法进行了较多的研究，因此，制备孔体积适宜、比表面积合适的球形氧化铝越来越受关注。
[0004]氧化铝常用的扩孔方法主要是添加扩孔剂，其中常见的扩孔剂有活性炭粉、炭黑等无机化合物以及尿素、丙二醇甘油、纤维素、淀粉等有机物或高分子有机化合物。CN104891539A公开了一种球形氧化铝颗粒的扩孔方法。将拟薄水铝石加水分散，得到拟薄水铝石悬浊液，为了调节球形氧化铝载体的堆积密度，向拟薄水铝石悬浊液中加入液体石蜡、活性炭为扩孔剂，同时加入表面活性剂，均质乳化后形成乳化悬浊液，然后加入选自锌粉、铝粉、氧化锌粉或碱式碳酸锌的助剂，再将质量浓度为1.5～4.0％可溶性海藻酸盐的水溶液加入上述乳化悬浊液制成混合浆料，再将混合浆料滴入到铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属阳离子的水溶液中成型，干燥、焙烧得到球形氧化铝产品。
[0005]CN101850997A公开了一种球形氧化铝的油氨柱成型方法。以拟薄水铝石粉为原料，加酸酸化制成拟薄水铝石分散浆液，为了调节球形氧化铝的孔体积和孔径，加入煤油为扩孔剂，同时加入亲水亲油平衡值大于10的乳化剂使煤油分散均匀，搅拌制成乳化浆液，然后在油氨柱中成型，收集湿球、干燥、焙烧得到球形氧化铝。
[0006]CN103011213A公开了一种使用油氨柱成型制备球形氧化铝的方法，将拟薄水铝石酸化浆液和非离子表面活性剂溶液同时滴加到油氨柱内成型，非离子表面活性剂溶液以水和醇的混合物为溶剂。为了调节球形氧化铝载体的孔径，向拟薄水铝石浆液中加入煤油和适量乳化剂作为扩孔剂。
[0007]CN111468048A公开了一种高强度γ
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氧化铝微球的制备方法。该方法将低钠高粘的拟薄水铝石加入去离子水中，混合均匀后研磨，并控制磨后浆液的粒度D90为2～40μm，而后加入硝酸溶液至磨细后的浆液中进行胶溶，采用喷雾干燥装置成型，再通过旋风分离、分级工序得到拟薄水铝石微球，将拟薄水铝石微球焙烧，即可制备出高强度的γ
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氧化铝微球。该法通过向磨细后的浆液中加入添加剂的方法增加γ
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氧化铝微球的强度，并改善其物化性能，所述的添加剂为聚甲基丙烯酸铵、聚乙二醇、油酸铵和乳化蜡中的一种或多种。
[0008]上述方法均在拟薄水铝石粉酸分散过程中加入扩孔剂以调整氧化铝载体的孔体
积和平均孔径。该方式存在很多不足，主要为扩孔剂加入后难以回收，只能通过焙烧脱除，不但会产生大量的污染性气体对环境造成污染，而且会增加球形氧化铝载体的制备成本，更重要的是经过扩孔处理后的球形氧化铝载体强度均会显著降低，缩短了以其为载体制备的催化剂的使用寿命。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的是提供一种球形氧化铝的制备方法，该法在得到大孔球形氧化铝的同时，可显著提高球形氧化铝的压碎强度。
[0010]本专利技术提供的球形氧化铝的制备方法，包括将氢氧化铝颗粒粒径分布为10～80μm的第一氢氧化铝酸分散浆液与氢氧化铝颗粒粒径分布为0.1～5μm的第二氢氧化铝酸分散浆液混合得到混合浆液，将混合浆液滴入油氨柱中形成凝胶小球，将油氨柱底部固化后的凝胶小球取出，置于有机溶剂中老化，取老化后的小球，干燥、焙烧，所述的有机溶剂为C3～C
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的脂肪醇。
[0011]本专利技术方法使用两种具有不同氢氧化铝颗粒粒径分布的氢氧化铝酸分散浆液，通过油氨柱滴球法制备球形氧化铝，形成的氢氧化铝凝胶小球采用有机溶剂进行老化，可获得高压碎强度的具有较大孔体积的球形氧化铝。
具体实施方式
[0012]本专利技术方法控制拟薄水铝石粉酸分散浆液中粒径分布在10～80μm范围内，并使用一种具有较小氢氧化铝颗粒粒径分布的氢氧化铝酸分散浆液与之混合，制成混合浆液，再将混合浆液在油氨柱中滴球成形，得到的氢氧化铝凝胶球采用有机溶剂进行老化处理，经干燥、焙烧制得球形氧化铝。该法使用的具有两种氢氧化铝颗粒粒径分布的氢氧化铝酸分散浆液，可使制得的球形氧化铝的微观织构颗粒组成更为合理，从而显著提高球形氧化铝强度，同时提高球形氧化铝的平均孔径和孔体积。
[0013]本专利技术方法中，所述的混合浆液中第一氢氧化铝酸分散浆液的含量优选50～90质量％，更优选60～90质量％。
[0014]本专利技术所述的第一氢氧化铝酸分散浆液和第二氢氧化铝酸分散浆液中氧化铝的含量均优选为10～30质量％、更优选15～25质量％。
[0015]本专利技术方法中，所述第一氢氧化铝酸分散浆液中氢氧化铝颗粒的D50为15～50μm，第二氢氧化铝酸分散浆液中氢氧化铝颗粒的D50为0.2～2μm。所述的D50为中位粒径或中值粒径，指样品累计粒径分布百分数达到50％时所对应的粒径。
[0016]所述氢氧化铝酸分散浆液，包括第一氢氧化铝酸分散浆液和第二氢氧化铝酸分散浆液均由拟薄水铝石粉用无机酸溶液和/或有机酸溶液分散后制得，所述的分散时间优选0.5～6小时，所述的无机酸优选硝酸或盐酸，有机酸优选乙酸。
[0017]制备氢氧化铝酸分散浆液所用无机酸溶液和/或有机酸溶液中含有的酸与拟薄水铝石中氧化铝的质量比为0.01～0.1，优选地，用无机酸溶液进行酸分散时，所用无机酸溶液的摩尔浓度优选0.1～2mol/L。
[0018]优选地，本专利技术方法中所述的第一氢氧化铝酸分散浆液由粒径分布为20～250μm、D50为70～100μm的拟薄水铝石粒径用无机酸溶液和/或有机酸溶液分散后制得。
[0019]所述的第二氢氧化铝酸分散浆液有两种制备方法，第一种由第一氢氧化铝酸分散浆液用均质仪进行均质化处理得到，均质化处理时，均质仪的转速为8000～10000rpm，均质化处理时间为3～30min；所述第二氢氧化铝酸分散浆液的第二种制备方法由粒径分布为1～25μm、D50为5～10μm的拟薄水铝石粉用无机酸溶液和/或有机酸溶液分散后制得。
[0020]用油氨柱滴球成型的具体方法为：将制备好的氢氧化铝酸分散混合浆液加入具有特定孔径的滴头中，通过滴头滴入油氨柱中，在表面张力的作用下，混合浆液滴液在油相中收缩呈球状，然后进入氨水层，固化成为湿的氢氧化铝凝胶球，固化时间优选1～4小时，然后转移至有机溶剂中进行老化处理，处理完毕后进行干燥、焙烧得到球形氧化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形氧化铝的制备方法，包括将氢氧化铝颗粒粒径分布为10～80μm的第一氢氧化铝酸分散浆液与氢氧化铝颗粒粒径分布为0.1～5μm的第二氢氧化铝酸分散浆液混合得到混合浆液，将混合浆液滴入油氨柱中形成凝胶小球，将油氨柱底部固化后的凝胶小球取出，置于有机溶剂中老化，取老化后的小球，干燥、焙烧，所述的有机溶剂为C3～C
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的脂肪醇。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的混合浆液中第一氢氧化铝酸分散浆液的含量为50～90质量％。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一氢氧化铝酸分散浆液和第二氢氧化铝酸分散浆液中氧化铝的含量均为10～30质量％。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于第一氢氧化铝酸分散浆液中氢氧化铝颗粒的D50为15～50μm，第二氢氧化铝酸分散浆液中氢氧化铝颗粒的D50为0.2～2μm。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述氢氧化铝酸分散浆液由拟薄水铝石粉用无机酸溶液和/或有机酸溶液分散后制得，所述的无机酸为硝酸或盐酸。6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述无机酸溶液和/或有机酸溶液中含有的酸与拟薄水铝石中氧化铝的质量比为0.01～0.1，所用无机酸溶液的摩尔浓度为0.1～2mol/L。7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一氢氧化铝酸分散浆液由粒径分布为20～250μm、D50为70～100μm的拟薄水铝石粉用无机酸溶液和/或有机酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彦鹏，赵吉昊，马爱增，聂骥，李明哲，刘建良，
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：