[发明专利]一种高酸性低结晶度氧化铝干胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝干胶及其制备方法，特别是高酸性低结晶度氧化铝干胶及其制备方法。

背景技术

氧化铝是重要的催化剂载体，在工业催化方面，特别是在石油的炼制加工中，有着广泛的市场应用。通常载体由至少两种氧化铝干胶粉和胶黏剂成型后得到。其中大孔氧化铝干胶粉主要起到体现氧化铝载体孔道结构的作用，小孔氧化铝干胶粉和胶黏剂主要是溶胶塑形的作用。若小孔氧化铝粉添加量不足会引起载体强度不够，难以成型，而若小孔氧化铝粉添加量过大则会导致载体孔道结构性质达不到要求。因而合适性质的小孔氧化铝粉对氧化铝载体的制备极其重要。

CN1488441A公开了一种氧化铝载体的制备方法。该方法是将一种大孔氧化铝干胶粉和一种小孔氧化铝干胶粉与胶黏剂混合均匀后成型干燥。其中小孔氧化铝结晶度相对较高，均大于65%，孔容较小为0.50~0.80 mL/g，酸性未知而通常较低。

CN201110313848.6介绍了一种氧化铝载体的制备方法。该方法是将同一种拟薄水铝石在不同温度下焙烧后混合挤条成型。该方法能够降低大孔径拟薄水铝石不易成型的缺陷，但该方法在成型制备过程中仍然需要添加小孔氧化铝粉和胶黏剂。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种高酸性低结晶度氧化铝干胶及其制备方法。该氧化铝干胶具有高酸性、低结晶度的特点，比较适合作为小孔氧化铝粉和胶黏剂的替代产品。

本发明的高酸性低结晶度氧化铝干胶，具有如下性质：比表面为150~400 m²/g，优选为180~380 m²/g，孔容为0.5-1.2cm³/g，优选为0.6-1.0cm³/g，平均孔径为4.0~15.0nm，优选5.5~10.5nm，总酸量为1.0~1.5mmol/g，优选1.05~1.45mmol/g，结晶度为5%~40%，优选10%~30%。

本发明的高酸性低结晶度氧化铝干胶的制备方法，包括如下内容：

（1）将阴离子表面活性剂加入60~95℃的碱性铝盐溶液中，待表面活性剂完全溶解后备用，记作溶液I；准备10~30℃的酸性铝盐溶液备用，记作溶液II；

（2）反应器内加入底水，将溶液I和溶液II同时并流加入反应器内，进行中和反应，得到氧化铝浆液；

（3）氧化铝浆液然后经老化，洗涤和干燥，得到氧化铝干胶粉。

本发明方法中，步骤（1）所述的碱性铝盐为偏铝酸钠和/或偏铝酸钾，碱性铝盐溶液的浓度以氧化铝计为0.1~1mol/L，优选0.15~0.8mol/L。

本发明方法中，步骤（1）所述的阴离子表面活性剂为碳数为C₉~C₂₆的磺酸盐型、羧酸盐型、硫酸酯盐型、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂中的一种或几种，例如十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，十八酸钾，月桂醇醚磷酸酯钾，棕榈酸钾，a-烯基磺酸钠（AOS-16）等，阴离子表面活性剂在溶液I中的浓度为0.2~2mol/L，优选0.3~1mol/L。

本发明方法中，步骤（1）所述的酸性铝盐为硫酸铝、硝酸铝或氯化铝中的一种或者几种，酸性铝盐溶液（溶液II）的浓度以氧化铝计为0.1~1mol/L，优选0.15~0.8mol/L。

本发明方法中，步骤（2）中所述反应器内加入底水的量与溶液I的体积比为4：1~20：1。

本发明方法中，步骤（2）所述的中和反应温度为10~80℃，反应过程的pH值为6~10。碱性铝盐和酸性铝盐的并流过程中的加入比例需满足中和反应所形成稳定的浆液pH值，每分钟加入碱性铝盐溶液与反应釜底水的的体积比为0.001：1~0.01：1。

本发明方法中，步骤（3）所述的老化温度为30~150℃，优选50~110℃，老化时间为1~24h。老化反应pH值高于步骤（2）中所述的中和反应pH值0~2。

本发明方法中，步骤（3）所述的洗涤可采用常规方法进行，最好采用去离子水进行洗涤，洗涤至洗涤液中杂质离子（Na+、K+）含量低于500mg/L。

本发明方法中，步骤（3）所述的干燥条件如下：干燥温度为80~150℃，干燥时间为2~8h。