[发明专利]低碳烷氧基铝水解制备氧化铝方法的改进

说明书

本发明是关于制备氧化铝的方法，更具体地说，是关于低碳烷氧基铝和含水低碳醇发生水解反应制备氧化铝方法的改进。

低碳烷氧基铝水解制备氧化铝早有人进行研究，由于低碳醇和水互溶或溶解度很大，若要得到含水量很低的脱水低碳醇，就需要共沸蒸馏，这样就要增加投资，提高操作费用，因而是不经济的。

中国专利85100218采用低碳烷氧基铝和低碳醇-水的共沸物发生水解反应，经蒸馏可得到含水量小于0.2%的低碳醇，获得的氧化铝加入过量的水进行老化，并蒸出含水低碳醇，含水低碳醇再经10～15块理论塔板的分馏塔精馏后，才能得到供下次水解反应的低碳醇-水的共沸物。该方法具有工艺简单、低碳醇能循环使用、操作费用降低等优点，但是该方法由于受到水和低碳醇的沸点限制，老化温度只能维持在100℃以下，因此得到的氧化铝孔容只有0.4～0.6ml/g，孔半径大部分在30～100，这样就不能满足某些催化剂的要求，限制了应用范围。

制备较大孔径和孔容的氧化铝的方法是很多的，在USP3907512里，对C₆～C₂₀高碳烷氧基铝水解得到的滤饼，采用C₁～C₄低碳醇蒸汽，在149～204℃下处理一段时间，可使氧化铝孔容扩大到0.95～2.10ml/g;USP3987155和4024231中也介绍了对C₆～C₂₀高碳烷氧基铝水解得到的滤饼，采用C₁～C₄低碳醇溶液加热回流或常温处理后，氧化铝的孔容也可扩大到0.74～2.27ml/g，孔径扩大到50～10000;此外还有在孔容和孔径较小的氧化铝中掺入活性炭、碳酸铵以及高分子有机化合物，成型后通过焙烧将添加物除去，氧化铝中就形成了一些较大的孔径和孔容。上述这些方法，存在着操作费用高、产品质量差等缺点，而且这些方法不能解决低碳烷氧基铝水解制备氧化铝工艺中的低碳醇的循环使用问题。

本发明的目的是克服上述缺点，以烃类化合物为溶剂，采用低碳烷氧基铝和含水低碳醇水解反应的方法，制备各种孔容和孔径的氧化铝，特别是制备较大孔容和孔径的氧化铝。

本发明的另一个目的是改进中国专利85100218的制备氧化铝的方法。

本发明的特点在于采用烃类化合物作为溶剂，低碳烷氧基铝与低于化学计量的低碳醇-水共沸物进行水解反应，蒸出含水量小于0.2%的脱水低碳醇后，加入水，其量应使反应系统中低碳醇与水的比例和低碳醇-水共沸物的组成相同，然后直接蒸馏得到可用于下次水解反应的低碳醇-水共沸物，氧化铝在一定温度下进行老化，降至室温后，用去离子水、低碳醇或低碳醇水溶液将溶剂分离，在120℃下烘干或喷雾干燥后即得到氧化铝产品。

所述的烃类化合物溶剂是沸程为85～450℃（最好是180～365℃）的单体烃或其混合物，包括煤油、柴油等石油馏分。溶剂的加入方式：可以在水解反应前与低碳烷氧基铝或与含水低碳醇混合一同加入，也可以在水解反应蒸出脱水低碳醇后单独加入，其加入量为低碳烷氧基铝重量的3～8倍或更高。

所述的低碳烷氧基铝为C₁～C₄烷氧基铝，包括三乙氧基铝、三异丙氧基铝、三正丁氧基铝，以三异丙氧基铝最好。

低碳烷氧基铝和低碳醇-水共沸物水解反应，温度为70～120℃，最好为80～90℃。

本发明由于采用烃类化合物作溶剂，老化温度可在80～200℃（最好90～180℃）下老化0.5～12小时，所得氧化铝产品为结晶度较高的Al₂O₃·H₂O，孔容0.6～4.0ml/g，孔径30～75000。

本发明所用的溶剂可以回收使用。氧化铝老化完毕降温后，加入去离子水，当水与烃类溶剂分层后将烃类溶剂分出;如果加入低碳醇或低碳醇水溶液，通过过滤，并用低碳醇或低碳醇水溶液洗涤，使溶剂与氧化铝分离。

本发明与中国专利85100218的方法相比，由于不需要10几块理论塔板的分馏塔精馏，可直接蒸馏得到用于下次水解反应所需的低碳醇-水共沸物，因此使工艺过程简化了;采用沸点较高的烃类化合物作溶剂，使老化温度提高到180℃或更高，从而缩短了老化时间;由于采用低碳醇或低碳醇水溶液分离烃类化合物，避免氧化铝干燥、焙烧时因接触表面张力较大的水引起氧化铝孔容和孔径的收缩，从而可制得所需的各种孔容和孔径的氧化铝，特别是能制得较大孔容和孔径的氧化铝。

下面用实例进一步说明本发明的特点。

例1