【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料制备领域，具体涉及一种球形氧化铝的制备方法。
技术介绍
1、氧化铝因具有可调节的孔结构和良好的热稳定性，是工业上应用最多的催化剂载体之一。粉末氧化铝在应用中容易造成床层压降高，传质、传热效果差，因此需要加工成具有一定形状和机械强度的载体后，才可以在工业上应用。球形氧化铝载体填充均匀，流体分配均匀，耐磨性也好，在工业上应用最为广泛。目前制备球形氧化铝的成型方法主要包括油柱成型法、油氨柱成型法、喷雾干燥法、挤出成型法和转动成型法等。
2、油柱成型法是制备球形氧化铝较为成熟的方法，制备的球形氧化铝具有球形度高、表面光滑的优点，最早见于专利us2620314a。该专利把铝溶胶和促凝剂（六亚甲基四胺）混合后滴入一定温度的油性介质中，六亚甲基四胺在热油中受热分解成甲醛和铵根离子，铝溶胶在碱性环境中固化成球，随后通过老化、洗涤、烘干和焙烧过程制备得到所需晶型的球形氧化铝载体。目前所采用的油柱成型法制备的球形氧化铝经高温焙烧后，存在强度低的问题，在应用过程中容易破碎，尤其是在移动床中，不仅造成催化剂损耗，还有可能堵塞装置的滤网，严重时造成装置的停车。
3、专利cn111151232a使用铝屑和盐酸与有机多元酸的混合液在高温回流条件下制得铝溶胶，然后与相对分子量为1000～20000的聚乙二醇、凝胶剂混合，经油柱成型工艺制备氧化铝小球。有机多元酸作为胶溶助剂，提高氧化铝小球的强度。该专利使用相对分子量较高的聚乙二醇作为扩孔剂，和铝溶胶混合后，粘度较大，成型过程中容易堵塞滴盘，不利于连续操作。
5、专利cn116212841a将无机铝盐法合成的拟薄水铝石与有机醇铝法合成的拟薄水铝石混合作为原料，经胶溶形成铝溶胶后与六亚甲基四胺混合，通过油柱成型工艺制备出强度高、堆密度小的氧化铝小球载体。但无机盐法合成的拟薄水铝石各种杂质含量较高，导致制备的氧化铝载体存在杂质含量高的问题，影响催化剂活性。
6、专利cn114602442a使用拟薄水铝石制备铝溶胶，随后在其中加入酚类化合物，酚类化合物和六亚甲基四胺分解产生的甲醛发生固化反应，以此增强球形氧化铝的强度。该方法使用的苯酚、二苯酚和三苯酚等酚类化合物价格昂贵，有毒，储存条件要求高，且腐蚀性强，取用不方便，不利于在工业上应用。
技术实现思路
1、为解决现有油柱成型技术制备的球形氧化铝载体强度差、容易破碎、成本高的问题，本专利技术提供一种球形氧化铝的制备方法。所述制备方法的制备过程简单、成本低，制备得到的球形氧化铝具有良好的球形度、较高的强度、比表面积和堆密度，可用作丙烷脱氢移动床用催化剂载体。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种球形氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
4、1）盐酸和铝反应，制备铝溶胶；
5、2）将氰胺类化合物、胺类促凝剂加入步骤1）的铝溶胶中，得到凝胶；优选的，将氰胺类化合物加入步骤1）的铝溶胶中得到混合铝溶胶，将胺类促凝剂加入到混合铝溶胶中得到凝胶；
6、3）将步骤2）的凝胶采用油柱成型法成球，随后经老化、洗涤、干燥、焙烧，得到所述球形氧化铝；优选的，将步骤2）的凝胶滴入充满成型油的成型柱中成球。
7、优选的，步骤1）中，将铝加入到盐酸中，搅拌并保持体系温度为80～100°c，使铝完全溶解，得到外观透明的含氯铝溶胶。所述铝选自粒径小于300µm、纯度大于99wt.%的铝粉，所述盐酸的浓度为2～10wt.%。
8、优选的，步骤2）中，所述氰胺类化合物选自三聚氰胺、氰尿酸和三聚氰酸二酰胺中的一种或几种；所述氰胺类化合物加入量为铝溶胶质量的1～10%。氰胺类化合物加入量大于10%后会造成球形氧化铝的比表面积降低，堆积密度升高，这是由于过度固化反应导致载体孔隙率急剧下降，变成“实心球”。
9、优选的，步骤2）中，所述胺类促凝剂为六亚甲基四胺的水溶液，质量分数为20～40%，所述胺类促凝剂加入量为铝溶胶质量的20～60%；铝溶胶与胺类促凝剂的混合温度为0～10°c。
10、优选的，步骤3）中，所述油柱成型法成球采用的成型油为白油、真空泵油、石蜡油中的一种，成型温度为70～100°c；老化温度为100～160°c，老化时间为4～24h；干燥温度为80～120°c，干燥时间为4～12h；焙烧温度为850～1050°c，焙烧时间为4～12h。
11、本专利技术的有益效果是：
12、（1）本专利技术采用油柱成型法制备球形氧化铝，在成型溶胶中加入氰胺类化合物，通过氰胺类化合物在热油柱中与六亚甲基四胺分解产生的甲醛发生固化反应来提高球形氧化铝载体的强度，同时具有较高的比表面积和堆密度；
13、（2）本专利技术使用的氰胺类化合物与cn114602442a中使用的酚类化合物相比，氰胺类化合物的用量少，且制备得到的球形氧化铝强度高、堆密度高、比表面积大；
14、（3）本专利技术未在球形氧化铝中引入杂质元素，制备过程简单，不需要添加新设备或进行设备改造，可在现有的油柱成型装置上快速实现球形氧化铝载体的大规模工业化生产；
15、（4）采用本专利技术的制备方法制备得到的球形氧化铝的粒径为1.6～1.7mm，强度大于50n（50～70n）、堆密度为0.60～0.70g/cm3、比表面积大于90m2/g（90～120m2/g），可作为催化剂载体用于丙烷脱氢反应。
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1.一种球形氧化铝的制备方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，将铝加入到盐酸中，搅拌并保持体系温度为80～100°C，使铝完全溶解，得到外观透明的含氯铝溶胶。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述铝选自粒径小于300µm、纯度大于99wt.%的铝粉。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述氰胺类化合物选自三聚氰胺、氰尿酸和三聚氰酸二酰胺中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述氰胺类化合物加入量为铝溶胶质量的1～10%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述胺类促凝剂加入量为铝溶胶质量的20～60%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述油柱成型法成球采用的成型油为白油、真空泵油、石蜡油中的一种。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，老化温度为100～160°C，老化时间为4～24h。
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