[发明专利]一种氧化铝干胶的制备方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种氧化铝干胶的制备方法，尤其是用于重渣油加氢处理催化剂的载体组分。

背景技术

    氧化铝是最常用的工业原料之一，在催化剂、陶瓷、耐火材料等领域有着重要作用。由于氧化铝具有良好的机械强度、热稳定性，可调变的酸性质以及孔结构，因此作为催化剂载体被广泛应用在催化领域。目前世界对加氢技术的重视使得催化剂市场对加氢催化剂的需求不断增加。目前应用最广泛的加氢催化剂通常为负载型催化剂，其载体一般为氧化铝及由其衍生的复合载体，如TiO₂-Al₂O₃、SiO₂-Al₂O₃等，或者在氧化铝载体中添加一些助剂进行改性，如磷、硼、氟等。随着人们对加氢催化剂的深入研究，对催化剂的载体性能的重要性也有了新的认识，载体的孔结构（比表面积、孔容和孔径分布）不仅对活性组分的分散度有着重要影响，且直接关系到反应过程中的扩散和传质，孔径大小和孔形会影响反应物、产物的内扩散速度，从而影响催化剂的活性和选择性。尤其对于渣油加氢处理反应过程来说，渣油分子因分子尺寸大、粘度高等特点，渣油分子在催化剂孔道中受内扩散限制比较严重，因此，要使渣油分子既能有效地在孔道中扩散，又能够充分地进行反应，就需要催化剂具有适宜的孔结构。

    γ-A1₂O₃的孔道主要由几部分组成，包括层间孔(粒内孔)、粒间孔(间隙孔)、二次粒子孔和多聚粒子孔。其中粒间孔是提供催化剂孔容、孔径及比表面积最重要的孔，其大小主要取决于拟薄水铝石一次粒子的大小、形状和堆积方式以及二次粒子的形态等因素。而二次粒子孔和多聚粒子孔对于百纳米级的孔道贡献较大。这些因素与拟薄水铝石的制备条件(如反应和老化的温度、pH值、搅拌速度、停留时间以及洗涤和干燥条件)存在密切关系。由此可见拟薄水铝石粒子的一次粒子及二次粒子的形态和堆积方式等极大地影响着由其制备的氧化铝的孔结构。

CN1257754A公开了一种催化剂载体的制备方法，其中采用水玻璃和硫酸铝来制备硅铝干胶，制备的载体孔容为0.45~0.75mL/g，平均孔径为5~10nm。该成胶方法制备的含硅载体，孔径较小，不适宜用作重油或渣油加氢处理催化剂。

CN102039195A 公开了一种氧化铝载体制备方法。该方法是采用碳化法制备氧化铝干胶时加入有机扩孔剂和消泡剂。该方法提供的氧化铝载体可几孔径虽然达到12~13nm，但其孔容和比表面积均较低。该载体用于重质油加氢处理催化剂时，无法提供更多的反应活性中心。

CN102309998A公开了一种氧化铝载体制备方法。该方法是在较低温度下采用pH值摆动法进行成胶，再在高温下老化一段时间。该成胶方法虽然能够制备出具有较大孔径的氧化铝载体，但其小于15nm范围内的孔分布较少。以该氧化铝作为重质油加氢处理催化剂载体制备成催化剂后，其孔结构可能对脱金属反应有利，但不利于脱硫和加氢转化反应。

CN1768948A公开了一种氧化铝载体制备方法，其中以偏铝酸钠和硫酸铝溶液为原料，采用并流操作制备氧化铝干胶。该成胶方法制备的氧化铝载体虽然平均孔径大，但是比表面积小，以其作为催化剂载体不利于重质油加氢脱硫以及加氢转化反应。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化铝干胶的制备方法。该方法所得的氧化铝比表面积大、孔容大、孔结构合理，特别适合用作重质油加氢处理催化剂的载体组分，尤其适用于渣油加氢脱硫或加氢转化催化剂的载体组分。

本发明氧化铝干胶的制备方法，包括：

（1）在含铝的碱性溶液和含铝的酸性溶液并流成胶的过程中，同时并流加入添加剂和有机模板剂，调节pH值为6.0~8.0，反应温度为50~100℃，反应时间为30~120min；所述添加剂为碳原子数为2~4个的醇类，加入量占氧化铝干胶干基重量的0.1wt%~5.0wt%；所述的有机模板剂为纤维素醚类化合物，加入量为氧化铝干胶干基重量的0.1wt%~5.0wt%；

（2）向步骤（1）所得的产物中加入碱性溶液，调节pH值为7.5~10.0，反应温度为60℃~100℃，反应时间为30~120min；

（3）将步骤（2）所得的浆液过滤，滤饼经洗涤，干燥后得到氧化铝干胶。