[发明专利]大孔氧化铝载体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种氧化铝载体及其制备，特别是孔分布集中的大孔氧化铝载体及其制备。

在制备重质油加氢脱金属催化剂时，往往需要载体具有较大的孔容和适宜的孔径。这是因为，大孔容能够为重质油中的金属杂质在催化剂上的沉积提供较大的空间；适宜的孔径能为金属杂质提供便利的扩散通道。

据Satoru Kobayashi等人(Ind.Eng.Chem.Res.1987，26，2245-2250)的研究结果表明，对于以氧化铝为载体的重质油加氢脱金属催化剂来说，脱钒活性最高的催化剂孔直径为10-20nm，脱镍的最佳孔直径为10-15nm。故制备孔直径主要集中在10-20nm的大孔氧化铝载体对开发高活性的脱金属(钒和镍)催化剂很有必要。

为了提高氧化铝载体的孔容和得到大小适宜的孔径，目前普遍采用加入填充物的方法，例如US4448896专利介绍以一种拟薄水铝石为原料，并加入炭黑粉，经混捏、挤条、干燥和焙烧得到氧化铝载体，结果使得载体强度差和孔分布弥散。

本发明的一个目的是提供一种使氧化铝载体孔分布集中和孔容增大的方法，改善大孔氧化铝载体强度；本发明的另一目的是提供一种孔容大、孔分布集中、强度高的氧化铝载体。

本发明方法的要点是：1)在用酸性胶溶剂对拟薄水铝石进行胶溶和/或胶溶后的熟化过程中，提供一定的热量，使物料保持高于室温的温度；2)挤条成型之后，用含铵离子的碱性化合物溶液喷淋或浸泡湿条，然后在高于室温的条件下进行加热处理，或者挤条成型之后，在高于室温的条件下，使湿条与含氨气氛接触。

本发明的大孔氧化铝载体，其孔容为0.70～0.80ml/g，比表面积为145～165m²/g，孔直径为10～20nm的孔容占总孔容的70～85％，强度为15～25N/mm。

本发明的大孔氧化铝载体最好是，孔容为0.70～0.75ml/g，比表面积为150～160m²/g，孔直径为10～20nm的孔容占总孔容的75～85％。

本发明大孔氧化铝载体的制备方法，包括用酸性胶溶剂对拟薄水铝石进行胶溶和胶溶后的熟化，挤条成型，干燥和焙烧，所不同的是挤条成型后的物料在高于室温的条件下，用含铵离子的碱性化合物进行处理，处理时间为0.1～2.0小时，然后进行干燥和焙烧。

所说的胶溶是在室温～95℃胶溶0.3～1.5小时，胶溶后的物料在40～95℃熟化0.3～15小时，成型后的物料用含铵离子的碱性化合物水溶液喷淋或浸泡，然后在40～95℃处理0.1～2.0小时，或者是在40～95℃的氨气氛中处理0.1～2.0小时。

本发明使氧化铝载体孔分布集中和孔容增加的原理是：提高胶溶和/或熟化温度有利于加强胶溶剂与拟薄水铝石的作用。使其更均匀、更充分，从而为载体孔分布的集中以及强度的提高打下基础；用含铵离子的碱性化合物处理成型后湿条或使之与含氨气氛接触，可使酸化后的拟薄水铝石再次发生类似于制备拟薄水铝石时的中和反应，从而提高氧化铝载体的孔容。由于所说的这种中和反应发生在挤条成型之后，因此对载体的成型和机械强度均不产生影响。

本发明氧化铝载体的制备步骤是：

1)称取一定重量的拟薄水铝石干胶粉，加入适量含酸性胶溶剂的水溶液，在室温～95℃胶溶0.3～1.5小时，然后在40～95℃条件下熟化0.3～15小时；

2)将熟化后的可塑性物料在挤条机上挤条成型，其形状和粒径由孔板决定；

3)用含铵离子的碱性化合物水溶液喷淋或浸泡挤出的湿条，然后在40～95℃处理0.1～2.0小时；或将湿条在40～95℃的氨气氛中处理0.1～2.0小时；

4)在105～140℃干燥1～8小时，然后将其放入焙烧炉中，以200～300℃/小时的速度升至850～1020℃恒温1-8小时。

本发明所述的酸性胶溶剂是硝酸、醋酸、甲酸以及它们的铝盐，较好的为硝酸、醋酸，最好为硝酸。所述的含铵离子碱性化合物是氨水，碳酸铵、磷酸铵、硼酸铵、醋酸铵，较好的是氨水、碳酸铵、最好是碳酸铵。易分解或挥发的含铵离子化合物是指在90℃以下能释放出氨气的化合物，如氨水、碳酸铵、碳酸氢铵。

本发明氧化铝载体的特征是，孔容至少为0.70ml/g，其中至少75％孔容的孔直径为10～20nm，孔直径为20～30nm的孔容占总孔的比例小于13％，孔直径小于10nm的孔容占总孔的比例小于12％；其表面积为120～180m²/g。

本发明氧化铝载体的形状可以根据不同的要求进行改变。