[发明专利]改性含磷铝溶胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性的含磷铝溶胶及其制备方法，更具体地说涉及一种适用于催化裂化催化剂的改性含磷氯铝溶胶制备方法。

背景技术

美国专利USP2196016最早报道了铝溶胶的制备方法。目前，铝溶胶(含氯铝溶胶，用作污水处理絮凝剂时常称为聚合氯化铝)的制备方法有以下几种：用氯化铝与金属铝反应、用新鲜制备的氢氧化铝与盐酸和金属铝反应、用金属铝与盐酸反应、以氯化铝为原料经离子交换或热分解制备。

美国专利USP3464929首次将铝溶胶(指含氯铝溶胶)用于催化剂制备。由于具有良好的粘结性能，目前铝溶胶是沸石型催化剂特别是高沸石含量催化剂例如催化裂化催化剂常用粘结剂。然而用现有含氯铝溶胶为粘结剂制备的裂化催化剂，其基质活性偏低，选择性较差。

中国专利ZL91108723.0(CN1029219C)和中国专利ZL91108724.9 (CN1029220C)提供了改性的含氯铝溶胶的制备方法，在铝溶胶中引入少量的磷酸根。然而以上含磷铝溶胶粘结剂制备的烃类裂化催化剂，其基质活性低，选择性差。

发明内容

本发明中，除非特别说明，涉及Al浓度或Al含量，是指铝元素的浓度或含量，铝的引入量(或称铝的投料量)是指引入反应器中的铝元素的量，包括金属铝和含铝化合物引入的铝元素的量。Cl浓度或Cl含量是指氯元素的浓度或含量，氯的引入量(或称氯的投料量)是指引入反应器中的含氯化合物中氯元素的量。Si浓度或Si含量是指硅元素的浓度或含量，硅的引入量(或称硅的投料量) 是指引入反应器中的可溶性含硅化合物中硅元素的量。P浓度或P含量是指磷元素的浓度或含量，磷的引入量(或称磷的投料量)是指引入反应器中的可溶性含磷化合物中的磷元素的量。

本发明要解决的技术问题是针对现有含磷和氯铝溶胶活性低，选择性差的问题，提供一种改性铝溶胶及其制备方法。

本发明提供一种改性铝溶胶，所述改性铝溶胶中，Al浓度为8-13重量％， Cl浓度为4-9重量％，Al/Cl重量比为1.2-2.2：1，Si浓度为0.1-1重量％，P浓度为 0.3-2重量％，pH值为2.2-4.2例如为2.3～4.0。

优选的，所述改性铝溶胶中Al/Si重量比为9.5-100:1，例如为9.8～90:1或10～80:1或10-50：1。

优选的，所述改性铝溶胶中Al/P重量比为5-30:1例如为5～26:1。

本发明提供一种所述改性铝溶胶制备方法，包括将金属铝、水、可溶性含硅化合物、可溶性含磷化合物以及氯化物在反应器中混合进行反应，其中金属铝、可溶性含磷化合物以及氯化物引入的铝元素总和与可溶性含硅化合物引入的硅元素的重量比即Al/Si投料比为10-150:1；金属铝、酸可溶性含磷化合物以及氯化物引入的Al元素的总和与可溶性含磷化合物引入P元素的重量比即Al/P投料比为5-30:1，可溶性含硅化合物和金属铝在加入氯化物之前加入到反应器中。

本发明提供的改性铝溶胶制备方法中，在含硅化合物存在下进行反应生成铝溶胶，其中，引入反应器中的铝元素(包括金属铝引入的铝元素，如果使用铝的氯化物还包括通过铝的氯化物引入的铝元素，如果使用含铝的可溶性含磷化合物还包括所述可溶性含磷化合物引入的铝元素)和可溶性含硅化合物引入的硅元素的重量比(即Al/Si投料比)为10-150:1，例如为15-145:1。所述的可溶性含硅化合物为能够溶于水或者能够与水反应(例如发生水解反应)生成硅氧化物的含硅化合物。所述的可溶性含硅化合物例如水玻璃、酸性硅酸、烷氧基硅烷中的一种或多种，可通过加入所述可溶性含硅化合物本身或可溶性含硅化合物的溶液引入含硅化合物。优选的，Al/Si投料比为10-100:1例如为15-70:1或 19-60:1。