[發(fā)明專利]一種高純擬薄水鋁石的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110021780.4
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102120597A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 辛秀蘭;徐培力;徐培全;高玉李;徐寶財
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工商大學;山東浩霖石油化工科技股份有限公司
• 主分類號: C01F7/42
• 分類號: C01F7/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種制備高純擬薄水鋁石的方法，屬于金屬有機化合物合成技術(shù)領(lǐng)域。更具體說是關(guān)于一種高純擬薄水鋁石及其制備方法。

背景技術(shù)

高純擬薄水鋁石是催化劑載體氧化鋁的前驅(qū)材料。擬薄水鋁石的晶粒大小、晶相純度和形貌等對氧化鋁的孔容、孔分布、比表面和穩(wěn)定性等性質(zhì)有重要影響。擬薄水鋁石主要有酸法、堿法和醇鋁法三種制備方法。目前經(jīng)常使用一種堿法即碳化法生產(chǎn)擬薄水鋁石，在制備過程中產(chǎn)生的拜爾石、諾得石、三水鋁石等雜相不易除去，很難得到晶相純度高的擬薄水鋁石。而酸法制備的擬薄水鋁石又存在結(jié)晶度低的缺點，并且這兩種方法均存在雜質(zhì)含量高和三廢排放的問題。醇鋁法是將醇鋁通過水解和老化得到擬薄水鋁石的方法，該方法比較容易得到單一晶相的擬薄水鋁石，而且雜質(zhì)含量低。德國Condea公司用金屬鋁粉和正己醇生產(chǎn)高純擬薄水鋁石(例如US4590289)，已建有萬噸/年的工業(yè)裝置，產(chǎn)品暢銷世界各國。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這種擬薄水鋁石的m和n滿足m＝1.56，n＝2.15，其中m＝D(140)/D(120)，n＝D(200)/D(120)，所述D(140)表示擬薄水鋁石的XRD譜圖中140峰對應晶面的晶粒大小，所述D(120)表示擬薄水鋁石的XRD譜圖中120峰對應晶面的晶粒大小，所述D(200)表示擬薄水鋁石的XRD譜圖中200峰對應晶面的晶粒大小。按照計算不同晶面的晶粒大小。但這種工藝技術(shù)存在著金屬鋁粉制備困難，正己醇價格昂貴的缺點。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在晶相單一的情況下，只要該擬薄水鋁石的m和n滿足1.4≤m≤1.8，2.0≤n≤2.5，擬薄水鋁石的純度達到99.5％時，則適合做催化重整載體的前軀體，具有很高的催化活性和選擇性。本發(fā)明的目的是利用普通純度金屬鋁，使用價格不高的混合醇，得到烷氧基鋁，通過過濾、水解、老化、干燥制備單一晶相的高純擬薄水鋁石。相比采用高純99.9999％鋁絲和水在高溫高壓制備高純擬薄水鋁石(例如CN1974390A)，該方法的缺點一是使用價格昂貴的高純鋁絲，二是在高溫高壓條件下進行，導致高純擬薄水鋁石的生產(chǎn)成本增大，而且得到擬薄水鋁石晶相純度只有97％。本發(fā)明提供的方法的優(yōu)點是不需要額外添加其它試劑就能得到不同品面的晶粒比值，雜質(zhì)含量低的高純度擬薄水鋁石，水解老化后分出的混合醇容易回收和利用，無環(huán)境污染問題，制備的擬薄水鋁石晶相純度高，雜質(zhì)含量低。

發(fā)明內(nèi)容

1.將混合醇和金屬鋁在無水氯化鋁催化劑存在下，110-180℃反應1～10h，過濾后得到烷氧基鋁，所述的金屬鋁，混合醇和無水氯化鋁的摩爾比是1∶5～8∶0.01～0.02。反應方程式如下：

Al+3C_nH_2n+1OH→Al(OC_nH_2n+1)₃+3/2H₂????(1)

2.將(1)步中得到的烷氧基鋁滴入到去離子水中，在80-110℃下水解1-6h，得到水解產(chǎn)物，分出水解產(chǎn)生的混合醇返回(1)步循環(huán)使用。在90～130℃下老化10-48h，在110～130℃烘干，得到擬薄水鋁石。這兩步的方程式如下：

Al(OC_nH_2n+1)₃+3H₂O→Al(OH)₃+3C_nH_2n+1OH

得到100％AlOOH相，在400～600℃焙燒4-6h得到100％γ-Al₂O₃。

本發(fā)明的主要優(yōu)點：

本發(fā)明是一種制備高純擬薄水鋁石的新方法，在金屬鋁過量情況下利用混合醇制備出中間產(chǎn)物烷氧基鋁室溫下成液體狀態(tài)，不需要加熱，節(jié)省設備投入和能量消耗，過濾容易；濾液無色，制備中間產(chǎn)物純度高。在大于80℃下進行水解老化后無需水洗，干燥后得到單一晶相高純擬薄水鋁石。通過控制水解老化溫度和時間得到擬薄水鋁石的兩種晶面晶粒大小滿足1.4≤m≤1.8，2.0≤n≤2.5。水解老化過程中得到的醇和水可以循環(huán)使用，反應不需要水洗，屬于低碳減排的生產(chǎn)工藝，符合綠色環(huán)保理念，而且得到的高純擬薄水鋁石物化參數(shù)可以調(diào)節(jié)。

具體實施方法