[发明专利]球形氧化铝及其制备方法及催化剂载体和催化剂

说明书

本发明涉及催化剂载体以及催化剂技术领域，公开了一种球形氧化铝及其制备方法及催化剂载体和催化剂。该方法包括：(1)将海藻酸和/或海藻酸盐与浆料混合制备悬混液；(2)将所述悬混液滴加至含有金属离子的溶液中进行凝胶反应；所述浆料含有氧化铝前驱体和助剂；所述悬混液的密度ρsubgt;1/subgt;为1‑1.5g/cmsupgt;3/supgt;，粘度为100‑900mPasubgt;./subgt;S。该方法制备的球形氧化铝的球形度高、尺寸大小均一，以及具有高强度且性能稳定。

技术领域

本发明涉及催化剂载体以及催化剂技术领域，具体涉及一种球形氧化铝及其制备方法及催化剂载体和催化剂。

背景技术

活性氧化铝(γ-Al₂O₃)具有孔结构可调、比表面积大、吸附性能好、热稳定性好和表面有酸性等优势，常用于催化加氢、脱氢、脱硫、重整和裂化等石油化工中的催化剂载体，是石化行业中应用最多的载体之一。通常根据其用途不同将其制成不同粒径、形状、比表面积、表面性质的活性氧化铝材料，其中球形氧化铝具有高滚动性、低的堆密度、低磨耗等优势在固定床、流化床工艺中有着较广泛的应用。

目前，工业上球形活性氧化铝的制备方法主要集中在滚动法[球形γ-Al₂O₃载体制备的研究，工业催化，2003，9，39-40]、油(氨)柱成型[US4279779；US4108971；US4273735]、水相成型[CN104477953A；CN102718241A；CN106745125B]的方法。

滚动成型法生产过程粉尘大，产品磨耗高，粒径偏差大。油(氨)柱成型和水相成型主要利用溶胶在油(氨)柱或水柱中凝胶成球形颗粒，成型操作简单、效率高。但是，油柱及油氨柱法需要加热老化(油柱成形法操作时油相温度高达95℃，能耗高)、老化时间长、脱油处理；油氨柱法还会有刺激性气体氨排出，这就导致工艺复杂、能耗高、环境污染等问题；油氨柱成形法存在油水界面，溶胶液滴经过油水界面时表层易被剥落，同时在界面处还易形成乳化层造成粒子上浮等缺点，而且氨易挥发造成环境污染。水柱成型法主要是利用海藻酸中大量游离的羧酸，遇到多价金属离子(如钙、铝、锌、钡、锰等)迅速形成凝胶，与油柱及油氨柱法相比，水柱法工艺简单、成本低、能耗低，易工业化生产。

CN104477953A公开了一种球形氧化铝的成型方法(水柱成型方法)，其中：将铝胶与海藻酸盐溶液混合均匀，制成混悬浆料；将混悬浆料滴入到多价金属阳离子溶液中形成球状复合凝胶颗粒；取出凝胶颗粒，进行干燥、焙烧得到氧化铝产品；其中，所述铝胶是氧化铝水凝胶或纳米氧化铝溶胶；所述混悬浆料中氧化铝重量含量为5-25％，海藻酸盐含量为0.3-5％；所述多价金属阳离子溶液为0.1mol/L-饱和浓度的铝、锌、钙、铜、铁、亚铁、钴、锰或镍离子的盐溶液。但是，由该方法制得的小球的质量不稳定，易开裂。

CN106745125B公开了一种球形氧化铝的制备方法(水柱成型方法)，其中，将偏铝酸钠溶液与海藻酸盐溶液混合，制成溶液A；将溶液A通过针孔滴入或喷入到铝盐溶液中形成凝胶球，进一步老化，直至凝胶球完全硬化；取出凝胶球，用去离子水充分洗涤至洗水电导率小于500μs/cm，再用0.5-10重％的尿素溶液浸泡；最后干燥、焙烧得到球形的氧化铝；其中，所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾或海藻酸铵；所述溶液A中氧化铝含量为5-20重％，海藻酸盐含量为0.3-5重％；所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝或氯化铝，铝盐溶液中铝离子的浓度为0.1-1mol/L。采用偏铝酸钠溶液做原料，其强碱性增加了操作难度、引入杂质Na⁺导致生产成本增加。