[發明專利]一種偏鋁酸鈉溶液的穩定方法以及擬薄水鋁石的制備方法

有效

• 申請號: 201210421437.3
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103787387A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 陳小新;曾雙親;楊清河;聶紅;羅文韜;肖成武;韋國有;楊柳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01F7/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王鳳桐;周建秋

技術領域

本發明涉及一種偏鋁酸鈉溶液的穩定方法，以及一種擬薄水鋁石的制備方法。

背景技術

擬薄水鋁石作為目前廣泛應用的加氫催化劑單體，其最主要的制備技術路線為以硫酸鋁和偏鋁酸鈉溶液為原料進行制備。用于生產擬薄水鋁石的偏鋁酸鈉溶液中，Al₂O₃的濃度通常為10～25g/100mL，Na₂O/Al₂O₃的摩爾比為1.2~1.8，為中低濃度的鋁酸鈉溶液，這種溶液的熱力學不穩定，易生成鋁氧水合物沉淀。溶液中析出的鋁氧水合物沉淀會附著于生產設備及管道內壁造成管道的堵塞，影響設備的使用。同時，造成更為嚴重后果的是，偏鋁酸鈉溶液的這種亞穩定狀態使得溶液在不同時間內的微觀結構發生變化，導致利用這種不穩定的偏鋁酸鈉溶液生產獲得的擬薄水鋁石產品質量存在差異。

為了減少偏鋁酸鈉溶液析出的鋁氧水合物沉淀的量，目前普遍做法是，盡可能縮短偏鋁酸鈉溶液在設備中的停留時間或提高偏鋁酸鈉溶液的穩定性。而工業上提高偏鋁酸鈉溶液穩定性的普遍做法包括提高偏鋁酸鈉溶液的苛性比（溶液中Na₂O/Al₂O₃的摩爾比），即通過在制備過程中增加Na₂O的濃度或者降低Al₂O₃的濃度來減少偏鋁酸鈉溶液的分解幾率。但是為本領域技術人員所熟知的是，無論如何調整其苛性比，因偏鋁酸鈉溶液始終處于介穩狀態，其穩定性都較差，仍存在鋁氧水合物析出的傾向，特別是在如降溫、遇成核劑等合適的條件下鋁氧水合物會迅速析出，改變和破壞溶液的性質，影響設備和管道等。

同時，由于制備擬薄水鋁石要求滿足特定的工藝條件，所以生產中對原料偏鋁酸鈉溶液的苛性比有嚴格要求，即通過硫酸鋁法制備擬薄水鋁石所使用的偏鋁酸鈉溶液，工藝上無法利用調整苛性比的方法來提高其穩定性，鋁氧水合物析出幾率較高，鋁氧水合物析出引起偏鋁酸鈉溶液濃度發生變化，進而造成擬薄水鋁石產品質量的波動。

發明內容

本發明的目的在于解決擬薄水鋁石生產過程中偏鋁酸鈉溶液穩定性差的問題，提供一種延遲偏鋁酸鈉溶液結晶析出，延長偏鋁酸鈉溶液的穩定時間的偏鋁酸鈉溶液的穩定方法，以及能夠獲得質量穩定的擬薄水鋁石產品的擬薄水鋁石的制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種偏鋁酸鈉溶液的穩定方法，其特征在于，該方法包括將偏鋁酸鈉溶液與穩定劑接觸，其中，所述穩定劑選自葡萄糖酸、葡萄糖酸的堿金屬鹽中的至少一種。

通過本發明實施例1-6的結果可以看出，利用本發明提供的偏鋁酸鈉溶液的穩定方法得到的偏鋁酸鈉溶液的穩定時間從原穩定時間約為48小時左右延長到168小時以上。

此外，根據采用實施例1的方法得到的經過穩定的偏鋁酸鈉溶液的Raman光譜譜圖可知（如圖1所示），加入穩定劑D-葡萄糖酸鈉后，偏鋁酸鈉溶液中的特征離子Al(OH)₄^-（對應618cm^-1）濃度降低，溶液的微觀結構發生了變化，形成了新的Na-Al(OH)₄離子對（對應623cm^-1），溶液的穩定性得到提高。由此進一步證明，采用本發明提供的方法進行穩定的偏鋁酸鈉溶液的化學性質沒有發生變化，但微觀結構發生改變，溶液穩定性提高，不易析出鋁氧水合物沉淀，從而能夠有效降低甚至防止因為鋁氧水合物沉淀對管道造成堵塞的情況發生。

本發明還提供了一種擬薄水鋁石的制備方法，該方法包括：將偏鋁酸鈉溶液與硫酸鋁接觸進行沉淀反應，得到水合氧化鋁，將得到的水合氧化鋁進行老化，其特征在于，所述偏鋁酸鈉溶液為利用本發明所提供的方法經過穩定的偏鋁酸鈉溶液。

除此之外，本發明所述的方法可以適用于各種應用偏鋁酸鈉溶液制備擬薄水鋁石的方法，特別適用于硫酸鋁法，此外，本方法中制備擬薄水鋁石的其他工序為本領域技術人員采用硫酸鋁法制備擬薄水鋁石生產過程中的常規工序。

通過本發明實施例6-8的結果可以看出，利用本發明的方法生產的擬薄水鋁石產品的比表面、孔體積等質量指標均無明顯變化，質量穩定性較高。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：