[发明专利]一种双重孔复合氧化铝材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种双重孔复合氧化铝材料，特别是一种适用于吸附剂、催化剂等组分的具有双重孔分布的复合氧化铝材料。 

背景技术

氧化铝因其适宜的比表面积和孔结构，良好的水热稳定性，适宜的酸性等性质，被广泛用于催化剂载体。现在炼油工业中所用的加氢处理催化剂(加氢裂化除外)和重整催化剂几乎都采用Al₂O₃为主要成分的载体。 

在实际应用过程中，通常将氧化铝粉体材料经过成型加工后制成具有一定形状、尺寸的颗粒。在这些颗粒中的孔道是物质进行扩散的必然通道。在催化剂应用领域，不同催化剂要求的孔结构不尽相同。通常氧化铝的大孔是反应物质进入催化剂内部的通道；而具有丰富表面积的小孔或中孔是催化反应的发生地点。 

此外，用作催化剂或吸附剂的氧化铝通常采用助剂对其进行改性，常用的助剂有锆、硅、磷、钛、硼、镁、氟等中的一种或多种。加入这些助剂的主要目的是调变氧化铝的酸性、孔结构以及改善活性组分与氧化铝之间的相互作用等。但由于催化剂或吸附剂制备过程复杂，性能受各种因素的影响较大，而各种助剂通常又是以无定形的状态引入氧化铝中，如果这些无定形的助剂不能与氧化铝很好的结合势必对氧化铝的酸性和孔结构造成不良影响。另外当氧化铝中引入多种助剂时，氧化铝制备的复杂程度将会明显提高，而且各种助剂之间的相互协调匹配的程度直接影响氧化铝的性能。如果这些助剂以一种具有功能化规整结构的形式引入氧化铝中，就可以更加有效的对氧化铝的酸性、孔结构以及其他物化性质进行调变，并可发挥不同助剂的协同效应同时能够简化氧化铝制备流程，减少氧化铝制备过程的影响因素，提高氧化铝制备的重复性。 

CN101114454A公开了一种具有双孔分布的大孔氧化铝的制备方法，此法在氧化铝成型的过程中加入碳黑、纤维素、淀粉等造孔剂来制备具有双孔分布的氧化铝。此法制备的载体中孔径分布不均匀，孔道贯通性差，并且载体的压碎强度受造孔剂的种类和用量影响较大。 

CN102020298A公开了一种具有双孔分布的氧化铝的制备方法，此法通过在氧化铝前驱体——氢氧化铝制备过程中引入长链季铵盐类表面活性剂和长链非离子表面活性剂作为造孔剂。并用三甲苯、苯或液体石蜡作为扩孔剂制备孔分布在3.4～3.8nm之间和9.8～24.5nm之间的具有双重孔分布的氧化铝材料。该法需要首先制备氢氧化铝湿凝胶，制备工艺复杂，且影响氢氧化铝湿凝胶制备的因素较多，不容易控制。 

CN 0012315.0公开了一种大孔径含Ti和Si复合助剂的Al₂O₃载体及其制备方法。该发明在制备氢氧化铝的过程中引入含Si化合物和含Ti化合物。此制备过程工艺简单，成本低。同时TiO₂和SiO₂在Al₂O₃表面分散均匀，该发明含Ti、Si的Al₂O₃具有良好的胶溶性，消除了常规含硅Al₂O₃孔分布弥散、胶溶性差的缺点，该发明的含钛硅氧化铝载体，具有大的孔径，平均孔径为10～15nm，可用于大孔径加氢处理催化剂或加氢转化催化剂的制备，但由于具有较强的表面酸性，降低了液体产品的收率。 

发明内容

本发明的目的是开发一种双重孔复合氧化铝材料，特别适用于石油炼制领域中劣质汽柴油馏分的加氢精制催化剂载体，载体具有双重孔分布，并经元素钛和硅改性。 

本发明所述的双重孔复合氧化铝材料包括如下组分：小孔氧化铝，大孔氧化铝，改性小晶粒钛硅分子筛及粘合剂。其中小孔氧化铝含量为0.5～60wt.％；大孔氧化铝含量为10～80wt.％，优选的是40～80wt.％；改性小晶粒钛硅分子筛的含量为0.5～30wt.％，优选的是5～30wt.％；粘合剂的含量为0～30wt.％，优选的是0～20wt.％。 

本发明的双重孔复合氧化铝材料是以小孔氧化铝、大孔氧化铝、小晶粒钛硅分子筛为载体，其中两种不同孔径的氧化铝是催化剂的主要载体组分，热稳定性好、孔径分布适宜；小晶粒钛硅分子筛作为催化剂的主要酸性组分，小晶粒钛硅分子筛的合成采用水热合成法经历溶胶-凝胶过程，并通过水热处理、酸处理、碱处理等手段进行改性使其具有双重孔道分布。