一种氧化铝载体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将含硫的载体前驱体进行水热处理，得到载体中间体；所述水热处理在含水蒸气的混合气中进行，混合气中水蒸气体积含量为50

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝载体的制备方法


[0001]本专利技术涉及氧化铝载体制备领域，具体地，涉及到一种能够扩孔且降低硫含量的氧化铝载体制备方法及氧化铝载体。

技术介绍

[0002]氧化铝、特别是γ
‑
氧化铝，因其具有较好孔结构、比表面和耐热稳定性，常作为载体用于催化剂的制备。氧化铝的前身物为水合氧化铝，如拟薄水铝石，其粒子大小、形貌、结晶度等对氧化铝载体的孔容、孔分布、比表面积等性质产生影响。
[0003]作为氧化铝载体原料的拟薄水铝石的合成方法很多，一般包括：(1)碱沉淀法，即酸化铝盐与碱中和。用碱从酸化铝盐溶液沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，该法常被称为碱沉淀(酸法)，如氨水中和三氯化铝的方法；(2)酸沉淀法，即强酸或强酸的铝盐中和铝酸盐。先用酸从铝酸盐溶液中沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，常被称为酸沉淀(碱法)，目前最为常用方法包括：CO2气体中和铝酸钠溶液的方法、硫酸铝溶液中和铝酸钠溶液的方法；(3)烷氧基铝水解法，将烷氧基铝与水发生水解反应生成一水合氧化铝，再经老化、过滤、干燥得到拟薄水铝石产品。烷氧基铝水解法得到的拟薄水铝石纯度高，结晶度高，产品稳定，但是粉体价格高，目前大部分依靠进口。
[0004]目前国内生产拟薄水铝石的方法主要是沉淀法，使用现有的拟薄水铝石生产工艺生产的产品一般杂质含量较高，从载体原材料生产工艺工程的分析可以看出，载体原材料中存在的阴离子，特别是SO
42
‑
，是很难被彻底除去的。在采用这些原材料为载体的情况下，其SO
42
‑
等杂质对金属类催化剂的反应影响较大，因此以较经济的方法制备低硫含量或者不含硫的氧化铝载体对提升催化剂整体性能具有重要现实意义。
[0005]另外，在传统的制备催化剂载体的工艺中，为了获得具有较大孔径的载体，通常通过加入扩孔剂、水热处理或高温焙烧的方法来实现。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种制备氧化铝载体的方法，通过直接对载体前驱体在特定条件下进行水热处理和还原处理，具体地，本专利技术主要包括以下内容：
[0007]本专利技术提供了一种氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将含硫的载体前驱体进行水热处理，得到载体中间体；所述水热处理在含水蒸气的混合气中进行，混合气中水蒸气体积含量为50
‑
90体积％，余量为空气；所述水热处理条件包括：温度为400
‑
700℃，时间为1
‑
10h，体积空速为200
‑
3000h
‑1；
[0009](2)将将载体中间体进行还原处理，得到所述氧化铝载体；所述还原处理在含还原气体的气氛中进行，所述含还原气体的气氛中水蒸气含量为0
‑
20体积％，还原性气体含量为1
‑
30体积％，氮气和\或惰性气体含量为80
‑
99体积％；还原处理的条件包括：温度为500
‑
900℃，时间为1
‑
10h，体积空速为50
‑
1000h
‑1。
[0010]本专利技术还提供由上述方法制备得到的氧化铝载体。本专利技术不仅能够在缓和的条件下使载体的平均孔直径明显增加，而且使载体中含硫杂质大大降低，得到纯度高的载体，该载体制备方法简化制备步骤，节约能耗。
具体实施方式
[0011]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。
[0012]现有技术中，多将载体前驱体进行挤条成型，以获得满足使用要求的载体。本专利技术提供的氧化铝载体制备方法，含硫的氧化铝前驱体可以是经过成型的，也可以是未经过成型的。
[0013]本专利技术提供的方法能显著降低前驱体中的硫含量，得到低硫含量的氧化铝载体，但是对前驱体中的硫含量并没有特别要求，一般地，所述载体前驱体中以SO3计的硫含量为0.1
‑
1.5重量％，优选为0.12
‑
1.4重量％。
[0014]根据本专利技术，为了更好地达到扩孔的目的，步骤(1)中所述水热处理的条件优选为：温度为500
‑
650℃，时间为2
‑
6h，体积空速为200
‑
2000h
‑1，优选为300
‑
800h
‑1；所述混合气中水蒸气体积含量为50
‑
90体积％。
[0015]本专利技术的氧化铝前驱体没有特别要求，例如可以是拟薄水铝石。通过本专利技术所述方法处理之后，氧化铝载体的平均孔直径比氧化铝前体的平均孔直径显著增加，但本专利技术对前驱体的平均孔直径并没有特别要求。一般地，所述拟薄水铝石的平均孔直径优选为
[0016]为了更好地实现扩孔和降低硫含量，优选在步骤(1)中将含硫的载体前驱体进行水热处理之前，先将氧化铝前驱体与表面活性物质混合；表面活性物质的用量没有特别要求，优选地，相对于100重量份的含硫载体前驱体，所述表面活性物质的用量为1
‑
10重量份，优选为1
‑
5重量份。
[0017]本专利技术中所述的表面活性物质可以是选自阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂和具有表面活性特性的高分子物质中的至少一种；其中，所述阳离子表面活性剂选自椰油酰胺基丙基二甲基胺乳酸盐、硬脂酰胺基丙基二甲基胺乳酸盐、鲸蜡基三甲基氯化铵、牛油基三甲基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、油基二甲基苄基氯化铵、月桂基二甲基氧化胺、鲸蜡基二甲基氧化胺和椰油基二羟乙基氧化胺中的至少一种；所述两性表面活性剂选自椰油基甜菜碱、油基甜菜碱、牛油基二羟乙基甜菜碱、椰油酰胺基丙基甜菜碱和羟甲基甘氨酸钠中的至少一种；所述非离子表面活性剂徐选自烷基聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、硬脂胺聚氧乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚、甲基葡糖苷聚氧乙烯醚和甲基葡糖苷聚氧丙烯醚中至少一种；所述具有表面活性特性的高分子物质选自硬脂酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚乙二醇中的至少一种。更优选地，所述表面活性物质为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。根据本专利技术的一种优选实施方式，优选地，所述表面活性剂为聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮，进一步优选地，聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的用量质量比为0.1
‑
1:1，更进一步优选地，聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮的用量质量比为0.3
‑
0.7:1。
采用本专利技术的优选实施方式制备得到的载体制得催化剂用于费托合成过程中，具有更加优异性能，兼具更高的活性、选择性和稳定性。
[0018]在一个优选的实施方式中，步骤(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将含硫的载体前驱体进行水热处理，得到载体中间体；所述水热处理在含水蒸气的混合气中进行，混合气中水蒸气体积含量为50
‑
90体积％，余量为空气；所述水热处理条件包括：温度为400
‑
700℃，时间为1
‑
10h，体积空速为200
‑
3000h
‑1；(2)将将载体中间体进行还原处理，得到所述氧化铝载体；所述还原处理在含还原气体的气氛中进行，所述含还原气体的气氛中水蒸气含量为0
‑
20体积％，还原性气体含量为1
‑
30体积％，氮气和\或惰性气体含量为80
‑
99体积％；还原处理的条件包括：温度为500
‑
900℃，时间为1
‑
10h，体积空速为50
‑
1000h
‑1。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体前驱体中以SO3计的硫含量为0.1
‑
1.5重量％，优选为0.12
‑
1.4重量％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述水热处理的条件包括：温度为500
‑
650℃，时间为2
‑
6h，体积空速为200
‑
2000h
‑1，优选为300
‑
800h
‑1；所述混合气中水蒸气体积含量为50
‑
90体积％。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述载体前驱体为拟薄水铝石，所述拟薄水铝石的平均孔直径为5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中将含硫的载体前驱体进行水热处理之前，先将其与表面活性物质混合；相对于100重量份的含硫载体前驱体，所述表面活性物质的用量为1
‑
10重量份，优选为1

【专利技术属性】
技术研发人员：孙霞，侯朝鹏，吴玉，张荣俊，夏国富，徐润，王鹏飞，
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：