[发明专利]一种含硅和硼的氢氧化铝干胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含硅和硼氢氧化铝干胶及其制备方法，特别是具有一定酸性的大孔含硅和硼氢氧化铝干胶及其制备方法。

背景技术

氢氧化铝干胶是用于制备氧化铝的前躯物。氧化铝具有热稳定性好、微孔多、强度好、吸水率高等特点，是制备各种负载型催化剂的理想载体组分，并在石油、化工等行业广泛应用。在实际应用过程中，通常加入助催化组分，如硼，来改善氧化铝的孔结构、比表面及酸性质，提高活性金属分散度以及活性金属与载体间的相互作用关系，以提高催化剂的反应性能，提高抗结焦或抗积炭性能，延长催化剂的使用寿命。

目前，含硼氢氧化铝的制备方法，包括共沉淀法和混合法，其中共沉淀法是将铝盐与含硼化合物存在下加入沉淀剂，经成胶反应而得，混合法是先制备氢氧化铝胶体，然后再将含硼化合物混入氢氧化铝胶体而制得。由于硼的加入方式不同，将会对氧化铝性能产生不同的影响。

US 4,724,226公开了一种含助剂B的氢氧化铝的制备方法，是采用硫酸铝与偏铝酸钠和偏硼酸钠共沉淀法制备的，其中硼的加入量是使含硼氧化铝中氧化硼重量含量为0.1％～5.0％。该方法的主要问题在于硼通过共沉淀法加入，硼主要分布在体相中，一方面不利于催化剂形成适宜的孔结构，比表面积较小，另外还不能充分发挥调节氧化铝表面性质的作用。

CN200510046347.0公开了一种含硅和硼的氧化铝干胶，其中硅源是采用偏硅酸钠，在氧化铝成胶老化后加入，硼源是采用硼酸，是在硅源加入并经老化、过滤后，硼源直接加入或以含硼化合物水溶液的形式加入。硼酸在低温下容易析出，会导致硼在氧化铝中的分散度较差，影响与硅助剂的配合效果，且当硼含量超过2wt％以上时，大部分转化为非活性的四面体配位B，很难发挥硅和硼助剂的作用。此外，采用偏硅酸钠作为硅源，采用硼酸作为硼源，虽然可以起到扩孔作用，但其所得到氧化铝的孔容和比表面积增加幅度不大，而且若操作条件控制不当，或硼含量控制不当，还会影响氢氧化铝成胶，进而使氧化铝载体及制备的催化剂的强度变差，降低催化剂的活性及使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种焙烧后同时具有大孔容和高比表面积、硅和硼分散均匀的含硅和硼的氢氧化铝干胶及其制备方法。该方法操作简便，成本低，不污染环境。

本发明含硅和硼的氢氧化铝干胶，经焙烧转化为含硅和硼的γ-Al₂O₃后，具有如下性质，比表面积为520～650m²/g，优选为530～650m²/g，孔容为1.5～3.0cm³/g，优选为1.8～2.5cm³/g，氧化硅的重量含量为1％～15％，优选为5％～12％，氧化硼重量含量为1％～10％，优选为2％～8％。

所述含硅和硼的γ-Al₂O₃的平均孔直径为10～30nm，红外酸量在0.3～0.7mmol/g之间。

所述的含硅和硼的γ-Al₂O₃的孔分布如下：孔直径在10～30nm的孔所占的孔容为总孔容的75％～95％，优选为80％～90％。

所述的含硅和硼的γ-Al₂O₃的性质是含硅和硼的氢氧化铝干胶在300～750℃下焙烧0.5～10.0h转化为含硅和硼的γ-Al₂O₃的性质。

本发明含硅和硼的氢氧化铝干胶的制备过程，包括如下过程：

(1)含铝无机盐溶液与沉淀剂进行中和成胶反应；

(2)向步骤(1)所得的体系中加入有机硅源，然后老化；

(3)向步骤(2)得到的体系中加入含硼有机化合物溶液，调整pH为7.0～10.0范围，温度为50～90℃，进行老化，老化时间为30～200min；所述的含硼有机化合物溶液的方法如下：将硼酸溶解在水中，然后加入有机醇制得含硼有机化合物溶液；

(4)将步骤(3)所得老化浆液进行过滤、洗涤；

(5)将步骤(4)所得滤饼进行干燥，制得含硅和硼的氢氧化铝干胶。