[发明专利]一种耐高温磁性氧化铝载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝载体的制备方法，更进一步说涉及一种耐高温的磁性氧化铝载体的制备方法。

背景技术

在石油加工过程中，气液固反应器通常是在固定床反应器或流化床反应器中进行的。经过多年的应用，结合不同过程的加工特点，人们对传统的固定床和流化床进行了大量的改进，使得固定床和流化床得到了广泛的应用，但是传统固定床和流化床除了各自的优点外都存在着一些通过简单改进却无法弥补的缺点。例如在流化床中，由于轴向混合剧烈，通常转化率不高，催化剂容易被带出，带出后则需要过滤分离；在固定床中，使用的催化剂颗粒不能太细，否则压力降太大，对放热反应容易出现局部热点，床层容易出现沟流和液体短路，使的催化剂不能全部润湿。

磁稳定床兼有固定床和流化床的许多优点，它可以象流化床那样使用小颗粒固体而不至于造成过高的压力降；外加磁场的作用可以有效地控制相间返混，均匀的空隙度又使床层内部不易出现沟流；细小颗粒的可流动性使得装卸催化剂非常顺利；磁稳定床不仅可以避免流化床操作中经常出现的颗粒流失现象，也可以避免固定床中可能出现的局部热点，同时磁稳定床可以在较宽的范围内稳定操作，还可以破碎气泡改善相间传质。但是磁稳定床中所用催化剂必须具有一定的磁性。

CN1690035A的专利中提供了一种以γ-Fe₂O₃为磁核，采用油中微乳分散成型法制备磁性微球形氧化铝载体，并将这种载体负载贵金属催化剂Pd，在磁稳定床中用于烷基蒽醌加氢方法，但所制备磁性微球形催化剂的磁性较低，比饱和磁化强度较小，给催化剂在磁稳定床中的有效控制造成了困难。如果要使催化剂稳定分散于磁稳定床中，必须增加外部磁场的强度，从而提高了操作成本。

“过程工程学报.2002，4(2)，P319-324”报道了以Fe₃O₄磁性纳米颗粒为磁核，采用油柱成型法制备磁性球形氧化铝载体的研究结果。这样的氧化铝载体的不足之处在于Fe₃O₄为硬磁材料，以此为核心制备磁性氧化铝载体进而制成催化剂后具有较大的矫顽力，有通过自身的磁性而产生自聚现象，给催化剂的均匀分散造成了困难。

CN1583270A中提供了一种磁性微球形高分散负载金属催化剂及其制备方法：将经过表面包覆的尖晶石型软磁性铁氧体材料分散到铝溶胶中，采用油柱成型法制备得到微球形、含磁核的氧化铝载体，再将活性金属组份负载到该载体上得到磁性催化剂。但其载体的成型方法采用油柱成型法，产品收率低，制备工艺较为复杂，环境污染大，不适合工业规模化生产。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上提供一种工艺简单，适合大规模工业化生产的耐高温磁性微球形氧化铝载体的制备方法。

本发明提供的磁性氧化铝载体的制备方法，其特征在于将具有超顺磁性的磁核物质预先进行氧化硅表面包覆处理，然后将经氧化硅表面包覆处理的磁核物质、铝溶胶、拟薄水铝石及无机酸打浆混合均匀制成氧化铝载体浆液，然后喷雾干燥得到磁性氧化铝载体。

本发明方法制备得到的氧化铝载体，氧化铝的晶型为γ、η、δ、θ型中的任意一种，载体的粒度为2-500μm，比表面1-350m²/g，孔容0.02-1.1ml/g；载体的比饱和磁化强度均大于2.0emu/g。

本发明提供的制备方法，更具体的步骤描述如下：

(1)磁核物质尖晶石型软磁性铁氧体MFe₂O₄的制备：配制含有二价金属离子M²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺离子的混合盐溶液，其中各种金属离子的摩尔浓度均为0.1-1.0M；用NaOH和可溶性无机钠盐配制混合碱性溶液，其中，NaOH浓度为1.0-2.5M，钠盐浓度为0-2.0M；在N₂保护的条件下，将混合碱性溶液缓慢滴加到混合盐溶液中，当体系中的pH值达到7-12时，停止滴加，在N₂保护下于20-85℃水浴中晶化5-30小时，经过滤、洗涤得到固含量为10％-30％的含M²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺的滤饼，将滤饼放入真空干燥箱中干燥，然后在马弗炉中焙烧至900-1200℃；