[发明专利]一种改性氧化铝载体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性氧化铝载体及其制备方法，所述的载体具有如下性质：以改性氧化铝载体重量为基准，碳含量为5wt%‑35wt%，比表面积为250‑750m²/g，压碎强度为100‑200N/cm，吡啶吸附红外酸中，250℃以下的弱酸分布为30%‑45%。制备过程如下：把氧化铝前体与一定浓度的糠醇溶液均匀混合，然后加入适量的胶溶剂，并混捏成可塑体，然后成型，干燥、焙烧，得到改性氧化铝载体。本发明提供的改性氧化铝载体，碳分布均匀、碳含量高、弱酸分布高，具有较高的机械强度，适用于作为加氢催化剂的载体。

技术领域

本发明涉及一种改性氧化铝载体及其制备方法。

背景技术

多孔氧化铝由于优异的物理化学性能被广泛用作负载型加氢催化剂载体材料。然而，根据众多的研究结果，氧化铝载体与活性金属具有较强的相互作用，会导致不利于发挥催化剂反应性能的相的生成。另一方面，作为一种载体材料，碳材料具有较高的比表面积、良好的物理化学稳定性以及与金属间较低的作用力等特点在某些催化剂制备中也被广泛利用。但是，碳材料用于催化剂载体时，由于在孔结构上以微孔为主且机械强度较差，限制了其在加氢催化剂载体中的应用。因此，如能将碳引入到多孔氧化铝中，使两者的优点有机结合起来，这对于新型加氢催化剂载体的开发具有重要意义。

文献（分子催化，2010，24（5）：411-416）以蔗糖为碳源，采用直接浸渍氧化铝载体的方法制备了碳包覆改性的氧化铝载体，然后再600℃碳化得到碳包覆改性的氧化铝载体。该方法中使用的蔗糖为高分子量有机质，分子链较大，不利于吸附到成型氧化铝载体中的细微孔道中，而且由于分子的扩散效应，蔗糖在载体中的分布是从外向内递减的，这样最终改性后碳在载体中分布难以均匀；以蔗糖溶液浸渍时，由于毛细作用，会对载体的机械强度造成一定的损害。此外，蔗糖本身的碳含量较低（42%），完全碳化温度较高，在600℃很难完全转化为碳化产物，蔗糖转化后对最终载体的比表面积贡献有限，若进一步大幅提高碳化温度则会改变氧化铝的晶相及其它性质。

CN101327454B公开了一种具有核壳结构的改性覆碳氧化铝载体及其制备方法。该发明的改性覆碳氧化铝载体为核壳结构的颗粒，核壳结构的外壳为均匀沉积了碳的氧化铝，内核为工业氧化铝载体，碳引入的方法是采用气态碳源的蒸汽沉积法。本方法中，需要在原有的成型氧化铝载体上形成新的氧化铝壳层，步骤较为繁琐，而且内核未经碳质改性，总体碳改性产物利用率较低；此外，由于采用气态碳源沉积方式，成本较高，不适合大规模制备，使用上在较多的密集颗粒堆积的情况下，存在的气流死角会导致碳源在载体上的沉积不均。

可以看出，上述两种典型的通过液相及气相向氧化铝中引入碳的改性方法都有一定的不足。

发明内容

本发明的目的在于针对现有氧化铝载体碳改性方法的不足，提供一种碳分布均匀、碳含量高、弱酸分布高、有利于降低载体与金属相互作用的改性氧化铝载体及其制备方法。本发明的改性氧化铝载体还具有较高的机械强度，适用于作为加氢催化剂的载体。

本发明的改性氧化铝载体，具有如下性质：以改性氧化铝载体重量为基准，碳含量为5wt%-35wt%，优选为10wt%~30wt%，比表面积为250-750m²/g，优选为300~650m²/g，压碎强度为100-200N/cm，吡啶吸附红外酸中，250℃以下的弱酸分布为30%-45%。

本发明的改性氧化铝载体的制备过程，包括如下内容：把氧化铝前体与一定浓度的糠醇溶液均匀混合，然后加入适量的胶溶剂，并混捏成可塑体，然后成型，干燥、焙烧，得到改性氧化铝载体。

所述的氧化铝前体为拟薄水铝石胶粉，或经硅、硼、磷、钛或锆等元素改性的拟薄水铝石胶粉，或经焙烧后可转化为氧化铝的铝氧化合物，以及经硅、硼、磷、钛或锆等元素改性的且经过焙烧后可转化为氧化物的铝氧化合物，优选为γ氧化铝粉体。