[发明专利]一种具有双孔径分布的大孔氧化铝载体的制备方法

说明书

本发明提供一种具有双孔径分布的大孔氧化铝载体的制备方法，包括以下步骤：（1）拟薄水铝石湿料块，加乙酸水溶液打浆，经400‑450℃热风喷雾干燥，制得平均粒径20‑40μm的微球形氧化铝粉；（2）将微球形氧化铝粉、拟薄水铝石干粉，润滑剂混匀，加入磷酸水溶液，混捏成均匀料块，挤条，干燥；（3）干燥条在980‑1050℃焙烧，得氧化铝载体，载体比表面积40‑60 m²/g，孔体积0.6‑0.75ml/g，具有双孔径分布，可几孔直径分别为40‑55nm和0.5‑2μm。

技术领域

本发明属于工业催化剂领域，具体涉及一种具有双孔径分布的大孔氧化铝载体的制备方法。

背景技术

氧化铝是一种常用的催化剂载体，广泛用于加氢、硫磺回收催化剂，一般用拟薄水铝石干粉作原料，加润滑剂、造孔剂如田菁粉、纤维素，加硝酸、乙酸等胶化、混捏挤条、干燥、焙烧，可制备圆柱形及三叶、四叶等形状的载体。有些用途的催化剂需要使用在1000℃左右的较高温度条件下焙烧制备的氧化铝载体，利用其较大的孔径、不太低的比表面积、孔体积，有些应用还利用氧化铝载体较低的表面活性。

氧化铝载体的应用量大、用途广，制备经验丰富，容易制备细孔、中孔的载体，但表面积、孔体积及孔径分布合适的大孔氧化铝载体，有时较难制备，主要是因为其它成分添加较少的氧化铝载体在较高温度如1000℃左右的工业窑炉条件下焙烧性能不够稳定，不易稳妥可靠地获得预期的孔体积、比表面积和孔径分布，即容易过烧或欠烧，因为工业窑炉在1000℃左右的高温下通常具有30℃以上的温差；而添加较多氧化铝以外的其他成分时又容易产生如耐磨性、强度降低等问题。

具有双孔径分布的载体，在内孔传质方面具有优势，相对而言，其中较小直径的孔主要提供内表面积即反应位置，较大直径的孔主要作为传质通道。由于内孔传质较好，这种具有双孔径分布载体的外形尺寸如柱状条的直径可以大一些，以使其进一步制备的吸附剂、催化剂床层压降小一些，或者空速高一些。

天然气脱汞过程中，常用载硫活性炭作为脱汞剂；也有用氧化铝载体负载金属硫化物如硫化铜、硫化钴钼作为脱汞剂；原理都是汞与硫生成硫化汞而脱除，脱汞精度可以达到气体0.1-1μg/m³的水平，脱汞容量也可达到5%（质量）以上，但用活性炭或细孔径氧化铝作载体制备的脱汞剂，在应用中会受到天然气所含水分、易凝烃的影响，水分、易凝烃绝对分压较高时可在载体细直径孔如20nm以下孔中凝结成液态，阻碍了汞和脱汞成分的接触与反应，从而降低脱汞速度和容量，致使新脱汞剂的脱汞精度在短时间内即下降，脱汞容量也低于预期，不得不频繁更换。载硫活性炭脱汞剂的另一个缺点是在长时间应用过程中受气流冲击和床层震动而掉粉，由于脱汞剂的表层含汞量较高，脱汞剂掉粉有时会造成一些污染。一般认为天然气中所含水分、易凝烃的量，在脱汞剂中如35nm以上的较大直径孔中不易凝结，采用兼具较大孔径和不太低比表面积的载体制备的脱汞剂效果较好。

由于对含汞废剂的处理、填埋存在管理和技术方面的费用及困难，希望脱汞剂除了具有所希望的脱汞精度，更应具有较高的脱汞容量，以便延长脱汞装置的脱汞剂更换周期。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有双孔径分布的大孔氧化铝载体的制备方法，其先制备微球形氧化铝粉，再配料捏合挤条，在1000℃左右焙烧制备具有双孔径分布的大孔氧化铝载体，载体耐磨性、强度较高，内孔传质较好。采用较大直径的本发明载体所进一步制备的脱汞剂，用于天然气脱汞时，脱汞精度、脱汞容量受天然气所含水分、易凝结烃的影响较小，易于达到预期水平，不易掉粉，床层压较小，可高空速运行，脱汞容量较高，使用时间长，更换次数少。

本发明具有双孔径分布的大孔氧化铝载体的制备方法，包括以下步骤：

（1）拟薄水铝石湿料块，加乙酸水溶液打浆，经400-450℃热风喷雾干燥，制得平均粒径20-40μm的微球形氧化铝粉；所述乙酸水溶液中所配加乙酸的质量，为所制得微球形氧化铝粉质量的5-10%；所述微球形氧化铝粉比表面积250-300m²/g，孔体积0.5-0.7 ml/g，500℃热失重低于3%；