[发明专利]一种硅改性氧化铝及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种硅改性氧化铝及其制备方法和应用，其中，用硅溶胶对氧化铝进行改性包括：(1)使用无机酸对拟薄水铝石浆液进行酸化胶溶，得到拟薄水铝石溶胶；(2)向所述拟薄水铝石溶胶中加入硅溶胶，得到第一混合物；(3)根据对氧化铝的表面B酸含量和孔容改善程度的不同要求，在pH＝1‑11范围内对第一混合物的pH值进行调节，然后在加热条件下反应一段时间，得到第二混合物；(4)对所述第二混合物进行晶化处理，得到第三混合物；(5)所述第三混合物经过滤洗涤、干燥、焙烧，得到硅改性氧化铝。通过调节第一混合物的pH值，即可以实现在侧重改善孔容和侧重改善B酸含量之间进行灵活转换，因此，该方法具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种硅改性氧化铝及其制备方法和应用。

背景技术

在催化裂化领域中，原料的日益劣质化对催化剂提出了更高的要求，尤其是对作为基质和粘结剂使用的氧化铝，不仅要求其表面要具有一定量的(B)酸位以减小催化剂的结焦，同时还要求其要具有较大的比表面积和孔容以提高催化剂的传质、传热能力。

目前研究者们主要采用添加改性剂的方法使氧化铝表面产生B酸位，表面酸性改性剂最常用的是含硅化合物，包括无机硅源：硅溶胶、水玻璃、硅酸，以及有机硅源(TEOS、TMOS)等。硅改性氧化铝上B酸位的产生主要是因为硅羟基的形成，无定形硅铝上的硅羟基通常有三种形式：单独硅醇基上的羟基表现出较弱酸性的B酸位；若硅醇基与氧化铝上的强L酸即空位不饱和的Al³⁺发生交互作用则会产生一种中强酸性的B酸位；另外一种则是无定型硅铝中形成的桥式羟基，虽然这类羟基的量最少但其酸性最强。

而对于氧化铝的扩孔方法，主要包括物理法和化学法两种。物理方法通常是通过物理手段，即在氧化铝的成胶过程中添加扩孔剂(嵌段共聚物，聚乙二醇和淀粉等)，通过焙烧除去扩孔剂从而达到扩孔的目的。化学方法通常是在氧化铝的制备过程中添加助剂，如硅溶胶、硅酸钠等以实现对氧化铝的孔结构的调控。

CN 1590413A公开了一种硅改性氧化铝载体材料的制备方法，通过用聚硅氧烷溶液处理结晶氧化铝后，经干燥、焙烧而制得改性氧化铝。该方法制备的载体中氧化硅覆盖在氧化铝的表层，并与氧化铝以化学键相连，可有效利用氧化铝表面的酸性，使负载活性组分后，催化剂活性有所提高。

CN 1951554A公开了一种硅改性氢氧化铝干胶的制备方法。在该发明硅改性氢氧化铝干胶的制备过程中，酸性铝盐溶液与碱性化合物溶液进行中和成胶反应后，加入有机硅进行老化合成。硅改性氢氧化铝干胶在适宜条件下焙烧转化为硅改性的γ-Al₂O₃，其具有较高的比表面积、较大的孔容和孔径。

CN 1714927A公开了一种氧化硅-氧化铝的制备方法。该氧化硅-氧化铝的制备方法包括制备一种含氧化铝的水混浊液，之后引入一种含硅化合物的溶液、老化并干燥，其中所述的含硅化合物的溶液为一种合成分子筛的母液。该方法制备的氧化硅-氧化铝的比表面积和孔容有所提高。

可见，现有技术中对于提高氧化铝的孔容和表面酸性的方法虽然很多，但是目前还没有一种可以实现在侧重改善孔容和侧重改善B酸含量之间进行灵活转换的改性氧化铝工艺。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种硅改性氧化铝的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种使用上述方法制得的硅改性氧化铝。

本发明的又一目的是提供一种以上述硅改性氧化铝作为基质或载体制得的催化剂。

为达到上述目的，本发明提供了一种硅改性氧化铝的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

(1)使用无机酸对拟薄水铝石浆液进行酸化胶溶，得到拟薄水铝石溶胶；

(2)向所述拟薄水铝石溶胶中加入硅溶胶，得到第一混合物；