[發明專利]一種鋁溶膠成球方法

有效

• 申請號: 201310027772.X
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103962056A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王國成;劉昌呈;馬愛增;潘錦程
• 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: B01J2/08
• 分類號: B01J2/08;C01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種滴球成形方法，具體地說，是一種以鋁溶膠為原料，采用油氨柱法制備球形氧化鋁的方法。

背景技術

油氨柱成型法是制備氧化鋁、氧化硅、硅鋁等小球的一種常用方法。它是將溶膠滴入油氨柱中，使溶膠粒子在柱子上層的油相中成球，在下層的氨水相中膠凝。膠凝的顆粒老化后經干燥、焙燒即得到球形固體顆粒。采用這種方法制備的小球結構均勻，磨損低，強度高，廣泛用作固定床和移動床催化劑、催化劑載體以及吸附劑等。

在油氨柱成型過程中，為克服油相與氨水相之間較大的界面張力，使成形后的溶膠粒子順利通過該界面，均需加入表面活性劑以降低油水界面張力。

USP2805206公開了一種球形氧化鋁油氨柱成型制備方法，成型時在氨水中加入硫酸鹽或磺酸鹽表面活性劑，或者十六烷基三甲基氯化銨陽離子表面活性劑。磺酸鹽類陰離子表面活性劑具有良好的應用效果，但其含有10%左右的硫元素和10%左右金屬（Na）元素，表面活性劑被溶膠粒子吸附后使球形氧化鋁含有較高的硫（>100μg/g）和金屬元素（>100μg/g），這樣就使產品的應用受到限制，例如作為貴金屬催化劑載體，包括重整催化劑載體、脫氫催化劑載體的應用受到限制。而其所用陽離子表面活性劑的表面活性相對較差，溶膠粒子難以穿過油水界面。

USP4542113公開了一種球形氧化鋁的制備方法。該方法制備的氧化鋁采用粉為原料，粉是薄水鋁石和擬薄水鋁石的混合物，薄水鋁石占10~40%，其晶粒度6.0～6.5nm，晶粒度根據020衍射峰來計算；擬薄水鋁石占90~60%，晶粒度3.5～4.0nm，晶粒度根據020衍射峰來計算。采用硝酸做膠溶劑，成型時在氨水中加入0.1%的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑Alfol610-4.5EO（乙氧基化合物）。

USP3464928公開了一種球形氧化鋁油氨柱成型制備方法，成型時在氨水中加入含聚氧乙烯基的乙氧基化合物，如脂肪醇聚氧乙烯醚作為乳化劑。相對于磺酸鹽類陰離子表面活性劑，脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚兩類非離子表面活性劑的表面活性較低，而且在油水界面處易于形成乳化層，降低溶膠粒子通過該界面的速率，易造成幾個球粘連在一起的情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種球形氧化鋁的制備方法，該法可提高成球率，并降低氧化鋁小球的鈉含量和硫含量。

本發明提供的鋁溶膠成球方法，包括在鋁溶膠滴入油氨柱油相的同時，向油氨柱中加入復合表面活性劑，所述的復合表面活性劑包括烷基葡萄糖苷和通式為R¹R²₃NX的季銨鹽，通式R¹R²₃NX中，R¹選自C₆~C₁₆的烷基，R²選自C₁~C₁₄的烷基或C₇~C₉的芳烷基，3個R²可以是相同的烷基，也可以是不同的烷基，X為鹵素。

本發明以鋁溶膠為原料，采用油氨柱成型。通過鋁溶膠在油氨柱成型過程中使用復合表面活性劑，使呈小球狀的氧化鋁溶膠粒子順利穿過油水界面，且不形成乳化層，從而提高成球率，避免連球現象產生。所用復合表面活性劑本身不含硫和金屬元素，產品中以雜質形式存在的少量硫和金屬元素并不增加球形氧化鋁雜質含量數量級，有利于制得純度更高的球形氧化鋁。

具體實施方式

油氨柱油水界面處的乳化層是這樣形成的，濕球在表面活性劑的作用下穿過油水界面進入氨水層，其表面附著一層油膜。在下降過程中，在浮力和摩擦力的作用下，與濕球分離，以油滴形式返回油水界面處；油滴之間、油滴與油層之間不能迅速聚結，即油滴生成速率超過聚結速率，油滴逐漸累積連片形成乳化層。消除乳化層較好的方法是加入表面活性劑消除油水界面張力。

本發明方法以鋁溶膠為原料，采用油氨柱法通過滴球成型制備氧化鋁小球。所述油氨柱上層為油相，下層為水相，水相中含有氨水，也稱為氨水相。在鋁溶膠滴入油氨柱的同時，向油氨柱中加入復合表面活性劑，以降低油水界面張力，使氧化鋁溶膠粒子順利穿過油水界面，到達氨水相進行膠凝。