[发明专利]一种孔分布集中的氧化铝载体制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种孔分布集中的氧化铝载体制备方法，具体地说涉及一种具有较大孔容孔径、适宜机械强度并且孔分布集中的氧化铝载体制备方法。

背景技术

目前，在重质油加氢脱金属的生产过程中，由于原料油中含有一定量的钒、硫、砷、镍等杂质，极易形成沉积，从而堵塞催化剂的孔道，导致催化剂活性迅速下降，甚至失活，影响工业应用。具有较大孔容和较大孔直径的催化剂容金属和容炭能力强，可减缓催化剂的失活、使催化剂的运转周期延长。催化剂的孔结构由构成催化剂的载体决定，因此，制备具有较大孔容和较大孔直径的载体是制备渣油、尤其是制备用于金属含量较高的减压渣油加氢脱金属催化剂的关键。氧化铝是一类常用的催化剂载体，广泛应用于石油加工、化工、环保等领域。通常用于制备加氢处理催化剂的氧化铝以及市售氧化铝的孔直径较小，不能满足制备重油、渣油加氢脱金属和/或重油加氢脱硫催化剂的需要，因此，必须在载体制备过程中采用“扩孔”的办法来增大其孔径。

CN1160602A公开一种大孔径氧化铝载体及其制备方法。其制备过程为在拟薄水铝石与水或者水溶液混捏过程中，同时加入物理扩孔剂如炭黑和化学扩孔剂如磷化物，混捏所成可塑体在挤条机上挤条成型，干燥后在840℃-1000℃下焙烧1-5小时。该方法可以克服单独使用物理扩孔剂和化学扩孔剂的缺点，但制备过程较复杂，10nm-20nm的孔含量较低，约为60%-70%左右。另外，载体机械强度较差，为70N/cm-85N/cm。

CN1416955A公开一种氧化铝载体及其制备方法，该载体的孔分布为孔直径为10nm-20nm的孔的孔容占总孔容的70%-98%。其制备方法包括将成型物在90℃-300℃的温度下，在35分钟以内，快速完成干燥，并在600℃-800℃的含水蒸汽气氛中焙烧至少0.5小时。该方法采用水热处理确实可以提高载体的孔径，但水热处理温度较高，使载体的孔容大大降低。

CN1087289A公开一种大孔氧化铝载体制备方法。本发明氧化铝载体扩孔方法要点是：使处于室温下的含水拟薄水铝石瞬间置于高温气氛，高温范围为500℃-65℃，并在此高温下恒温2-4小时。这种扩孔方法的原理是：拟薄水铝石本身含有的水份在高温下快速蒸发，起到与水热处理同样的作用，使小孔变成大孔。但该方法制备的氧化铝载体平均孔径较低，约为11nm左右，另外，同样存在高温水热处理导致载体的孔容减小的缺点。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种不使用扩孔剂，采用温和的水热处理方式制备大孔氧化铝载体的方法。本发明方法制备的氧化铝载体具有较大孔容和孔径、集中的孔分布、适中的机械强度，该氧化铝载体适用于制备重、渣油加氢脱金属催化剂等领域。

一种氧化铝载体的制备方法，包括如下内容：称取一定量的拟薄水铝石干胶粉，与适量氨水溶液混合均匀，混合物料放入密封容器内进行水热处理，水热处理后的物料经成型、干燥、焙烧制得氧化铝载体。

本发明方法中所述的氨水溶液质量浓度为1%-10%，氨水溶液的加入量为拟薄水铝石重量的50%-100%。

本发明方法中所述的水热处理为加压水热处理，水热处理压力为水热处理温度下的自生压力，水热处理温度为100℃-150℃，水热处理时间为1-5小时。

本发明方法中所述的拟薄水铝石干胶粉可以是采用任意一种方法制备的拟薄水铝石干胶粉。

本发明方法中所述的成型是指将拟薄水铝石与适量胶溶剂、助挤剂混捏均匀挤条成型。所述的助挤剂可以是田菁粉、淀粉、甲基纤维素，最好是田菁粉。所述的胶溶剂可以为甲酸、乙酸、柠檬酸、硝酸中的一种或几种混合。

本发明方法中所述的干燥过程一般为在100℃-130℃下干燥1~10小时。所述的焙烧过程是指在600℃-750℃焙烧2~4小时。

研究表明，在氧化铝载体制备过程中，前驱体拟薄水铝石晶粒大小对载体的孔径、孔容、比表面积、机械强度等物性有较大影响。本发明将拟薄水铝石和氨水溶液的混合物料置于密封容器内，在碱性气氛及其自生压力下进行温和的水热处理（混合物料中的氨水及水受热蒸发），可以使前驱体拟薄水铝石粒子结晶更趋完整，结晶度增加，晶粒长大，从而达到增大载体孔径的目的。另外，由于水热处理条件温和，使载体具有较大孔径的同时还具有较大的孔容、比表面积、机械强度及集中的孔分布。

与现有技术相比，本发明一种氧化铝载体的制备方法具有如下优点： 

（1）本发明方法中拟薄水铝石在碱性气氛下，进行温和加压水热处理，可以在提高载体孔径的同时使载体具有较大的孔容、较高的比表面积、集中的孔分布和适中的机械强度；