[发明专利]含结晶阴离子型粘土的耐磨成型体

说明书

本发明涉及含结晶阴离子型粘土的成型体及其制备方法。结晶阴离子型粘土的例子包括水滑石、羟镁铝石、鳞铜铁矿、鳞镁铁矿、铬鳞镁矿、水碳铁镍矿、镍锌水滑石、水碳铝镁石和水镁铬石。结晶阴离子型粘土在催化剂领域有一些应用以及用作吸附剂。对于大多数商业应用来说，将结晶阴离子型粘土制成各种成型体，例如球体。在成型体暴露到苛刻工艺条件和环境中的所有应用中，例如石油炼制应用、分离、纯化和吸附工艺中，保持含有结晶阴离子型粘土的成型体的完整性不变以及防止磨损是十分重要的。

在现有技术中，为了得到耐磨的成型体，通常将结晶阴离子型粘土结合到粘合剂或基质材料中。常用的粘合剂或基质材料为由氧化铝前体制得的氧化铝，例如羟基氯化铝、可溶性铝盐和酸分散的假勃姆石；氧化硅，例如硅溶胶、硅酸盐、氧化硅-氧化铝共凝胶及其组合。例如在EP-0278535中公开了FCC添加剂或催化剂颗粒，它们通过将水滑石任选沸石结合在氧化硅、氧化硅-氧化铝或氧化铝基质中来制备。为此，将水滑石浆化在基质前体分散液或溶液中，然后喷雾干燥。

但是，当结晶阴离子型粘土结合在基质中时，在生成的成型体中最终的活性结晶阴离子型粘土的数量相对较少。有一些应用，由于性能原因，希望成型体由或主要由活性结晶阴离子型粘土组成。此外，通过将结晶阴离子型粘土结合到基质材料中，结晶阴离子型粘土的物理性质例如比表面积、孔径分布等可能受到有害的影响。另外，结晶阴离子型粘土在基质中的分布也难以控制。必需使用基质来得到耐磨体的另一缺点是，大多数常用的基质/粘合剂材料都有一些化学活性，在某些应用中它可引起不希望的副反应。例如，在FCC催化剂和添加剂中最常用的粘合剂材料之一是氧化硅或氧化硅为基础的材料。这类粘合剂不适用于脱除硫氧化物的添加剂，因为它们对脱除硫有有害的影响。

本发明提供含结晶阴离子型粘土的成型体，它们在没有大量必需存在的粘合剂的条件下是耐磨的。事实上，可提供不含粘合剂的含结晶阴离子型粘土的成型体。结晶阴离子型粘土在本发明的含结晶阴离子型粘土的成型体中的分布可易于控制，正如在本描述中进一步说明的。在本说明书中，术语“结晶阴离子型粘土”指具有表征特定类型阴离子型粘土的特定X射线衍射图的粘土。

本发明涉及一种由含有铝源和镁源的原料源制备含有结晶阴离子型粘土的成型体的方法，所述的方法包括以下步骤：

a)制备前体混合物，

b)将前体混合物成型，得到成型体，

c)任选热处理成型体，以及

d)老化，制得含结晶阴离子型粘土的成型体。

本发明的实质是在成型后形成结晶阴离子型粘土。这样就在不需要加粘合剂材料的条件得到十分耐磨的成型体。

成型体可用各种方法制备。在本发明一优选实施方案中，将铝源和镁源加在浆液中，制成前体混合物，随后，将所述的前体混合物成型。任选在热处理以后，将生成的成型体在液体中老化，以便制得含结晶阴离子型粘土的成型体。也可仅由一种原料源例如铝源或镁源制备前体混合物，将它成型，然后在任一随后的工艺步骤中将一种或多种另外的原料源加到成型体中。在老化步骤中，各种原料源反应，得到含结晶阴离子型粘土的成型体。当然，也可使用上述两种制备方法的组合方法，例如，将铝源和镁源加入制成前体混合物，成型成成型体，然后将成型体在含有另外镁源的液体中老化，制成在成型体外表面上有更高镁含量的含阴离子型粘土的成型体。