[发明专利]一种热油柱成型制备氧化铝小球的方法

说明书

技术领域

本发明为一种氧化铝小球的制备方法，具体地说，是一种由高纯度氢氧化铝溶胶制备高纯度氧化铝小球的方法。

背景技术

氧化铝由于具有比表面积高、粒径分布窄、良好的吸附性、热稳定性和表面酸性等优良特性广泛用做石油化工催化剂的载体、吸附剂和加氢催化剂等。针对不同的工业生产装置，需要将催化剂制成不同的形状和尺寸以满足连续生产的需要。对生产高辛烷值汽油调和组分、富产氢气和芳烃的连续重整移动床催化工艺而言，为了实现催化剂的连续输送并满足其它的工业设计要求，减少催化剂机械磨损，必须将载体氧化铝制成直径为1.4～2.0mm的圆形小球，同时压碎强度不低于40N/粒。由于采用负载型Pt催化剂，对催化剂中的杂质含量有更高的要求。连续重整催化剂的使用寿命一般是5年，体系运转过程会存在一定的水蒸气，对载体的水热稳定性有较高的要求。

热油柱成型是制备氧化铝小球常用的工艺方法，传统流程为：将金属铝和盐酸溶液反应制备铝溶胶，与胶凝剂(尿素或六次甲基四胺溶液)进行充分的搅拌，得到粘度和固体含量合适的铝溶胶混合物，滴入充满白油的热油柱装置中。油层的主要作用是使滴入的铝溶胶成型，一般可以选用煤油、医用润滑油、液体石蜡油等。溶胶成球后进一步在油浴或氨水中密闭加压老化处理提高其强度，优化其堆密度、孔结构，最后经过洗涤、干燥和焙烧得到成品γ-Al₂O₃小球。

氧化铝小球成型首先是氧化铝溶胶的制备，刘智信等[硅酸盐通报，2004(4)：73-75]介绍了3种常用氧化铝溶胶的制备方法(有机盐原料法、无机盐原料法和粉体分散法)，探讨了制备过程中温度、酸度、添加剂等因素的影响。有机原料法纯度高，但成本较高；无机原料法制备方法简单，但杂质离子含量偏高；粉体分散法原料易得，过程简单易控，原料均为工业产品，价格便宜，便于储存，易于实现工业化。

铝溶胶热油柱成型方法制备球形氧化铝最早见于专利US 2620314，采用金属铝和盐酸溶液反应制备铝溶胶，溶胶与六次甲基四胺溶液混合后在热油柱装置中成型，经油浴中加压老化，水洗，干燥，焙烧，水蒸汽扩孔处理得到球形氧化铝，需要的工序多，每一工序所需时间长，采用盐酸对设备腐蚀严重，同时所得氧化铝球的水热稳定性低。

US4399119公开的方法包括高温高压条件下，用盐酸和三水铝石反应得到碱式氯化铝水溶液，补充部分铝以便调整溶胶中铝含量，加入氨水形成含有氯化铵的氯化铝水溶胶，将溶胶与在升温过程可以分解的胶凝剂混合，经热油柱成型，老化，水洗，干燥，焙烧制成球形氧化铝。采用盐酸浸煮金属铝或三水铝石需要在高温高压下进行，对设备腐蚀严重，原料杂质含量高，成型后老化，加压老化，水洗涤等工艺耗时长。

CN87101513A采用氯化铝和氨水在60～80℃进行中和反应，得到氢氧化铝溶胶后将其滴加入油氨柱装置内成型，小球通过油氨界面时造成球形度差，小球硬化过程依靠氨气逐步向球内体渗透，老化后需进行水洗，干燥，在600～800℃条件下水蒸汽扩孔处理，影响产品的硬度，同时采用无机原料法制备的氢氧化铝溶胶杂质含量较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种热油柱成型制备氧化铝小球的方法，该法用热油柱滴球成型，无需后续的老化处理，可直接收集氧化铝小球，流程简单，同时氧化铝小球纯度、水热稳定性明显提高。

本发明提供的热油柱成型制备氧化铝小球的方法，包括将烷氧基铝水解法制得的拟薄水铝石粉、第一胶凝剂和水混合制成氧化铝悬浮液，向其中加入酸溶液得到氧化铝浆液，在氧化铝浆液中加入第二胶凝剂混合均匀后将其滴入热油柱中成球，直接在热油柱底端收集氧化铝小球，将收集的氧化铝小球水洗、干燥、焙烧。

本发明方法采用烷氧基铝(也称醇铝)水解制得的高纯拟薄水铝石粉与酸溶液反应制备氧化铝溶胶，滴入热油柱中成型后直接取出湿球，将其干燥、焙烧即可得到符合催化剂强度要求的小球，简化了小球制备的后处理步骤，易于大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明和对比例方法滴球成型制得的氧化铝小球的水热稳定性。

具体实施方式