[發明專利]一種薄水鋁石的制備方法

有效

• 申請號: 201310630718.4
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103601226A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 王選良;黃安平;張濤;許春梅
• 申請（專利權）人: 河津市遠東特種鋁業有限公司
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明涉及一種薄水鋁石的制備方法，特別是涉及一種以碳化法制備薄水鋁石的方法。

背景技術

石化工業是能源和原材料工業的重要組成部分，在國民經濟中具有舉足輕重的地位和作用。石化工業的發展在很大程度上依賴于催化劑的發展。

催化劑種類眾多，根據使用對象不同，大致將催化劑分成石油煉制、有機化工、無機化工、環境保護和其他催化劑等五類，而所有這些催化劑都離不開催化劑載體。催化劑載體的機械功能是作為活性組分的骨架，起著分散活性組分并增加催化劑強度的作用。實驗表明，載體除了這種純粹的機械功能以外，更重要的作用是會對催化劑的活性及選擇性產生重要影響。

催化劑使用的載體種類很多，如氧化鋁、分子篩、硅膠、硅鋁膠、活性炭以及硅藻土等。其中氧化鋁是一種形態變化復雜的兩性化合物，是應用最為廣泛的催化劑載體，用量占催化劑載體總量的一半以上。氧化鋁有8種晶型，其中應用最廣泛的是γ-Al₂0₃，α-Al₂0₃主要應用于高溫或外擴散控制反應，也可用于床層支撐物以促進氣流均勻分布，η-Al₂0₃有時用于石油重整催化劑，δ-Al₂0₃用于只需較小比表面的催化反應。

擬薄水鋁石(SB)是制備活性氧化鋁載體的最重要前驅體，其結構可以以Al₂O₃·nH₂O(n=1.4～1.8)表示，是一類組成不確定、結晶不完整、具有薄的褶皺片層的水合氧化鋁，在不同焙燒溫度下可得到不同形態的氧化鋁。

目前擬薄水鋁石產品的規模化生產方法歸納起來有以下幾種。

有機醇鋁法：由鋁、氫及乙烯先制成三乙基鋁Al(C₂H₅)₃，再制成長鏈三烷基鋁AlR₃，氧化成醇鋁Al(OR)₃，水解成高級醇和副產品擬薄水鋁石(即SB粉)。產品具有純度高、結晶度高、性能穩定等特點，是品質最好的擬薄水鋁石產品，但生產成本高，價格昂貴。

鹽中和法：以硫酸鋁、硝酸鋁、氯化鋁等鋁鹽為原料，與氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成的偏鋁酸鈉溶液反應生成擬薄水鋁石。鹽中和法所耗用的鋁鹽都是由氫氧化鋁提供，而大量使用的偏鋁酸鈉也是以氫氧化鋁為原料，加氫氧化鈉苛化而成，將原來工業生產氧化鋁的前驅物氫氧化鋁復原為偏鋁酸鈉，本身就是一個資源浪費的過程，不但加大了生產成本，還造成未反應完全的三水鋁在成品中形成雜相，產品質量指標達不到高品質催化劑的要求。

碳化法：在特定條件下向偏鋁酸鈉溶液中通入CO₂氣體中和成膠生產擬薄水鋁石，是目前生產普通擬薄水鋁石的主要方法。

CN?85100161公開了一種碳化法生產擬薄水鋁石的工藝技術，是以工業鋁酸鈉溶液為原料，在低溫低濃度下快速通入高濃度二氧化碳進行碳酸化而得到擬薄水鋁石。CN?101618886公開了向偏鋁酸鈉水溶液中加有機擴孔劑和消泡劑，經氣體攪拌碳化法制備擬薄水鋁石，進一步焙燒得到大孔容、大孔徑氧化鋁的方法。CN?102452678公開了偏鋁酸鈉與二氧化碳沉淀法制氫氧化鋁的方法，其中采用一部分鋁酸鈉變pH值，另一部分鋁酸鈉恒pH值單流共沉淀的工藝。CN?1057443公開了以鋁酸鈉溶液為原料碳化法生產氫氧化鋁凝膠系列產品的生產工藝。CN?1212237公開了鋁酸鈉碳化法通過鼓泡攪拌制備擬薄水鋁石凝膠，然后制得活性氧化鋁的方法。CN?1539735公開了利用以富鋁廢渣為原料，經氧化鋁活化、煅燒活化料自粉化、碳酸鈉液浸取氧化鋁、高效復合分散劑-碳化法制備超細高純氫氧化鋁、噴霧熱解制備超細氧化鋁的方法。CN?1583568公開了一種通過向通入二氧化碳的水中添加偏鋁酸鈉溶液，隨后迅速通入二氧化碳制備擬薄水鋁石，從而達到成膠過程時間短、pH值變化范圍小的方法。

上述文獻的工藝改進目標主要是致力于增加擬薄水鋁石的孔容和比表面積，降低三水雜質含量，并降低NaO含量。但碳化法只適宜生產孔容小于0.4ml/g、比表面積小于280ml/g、雜質含量較高的普通擬薄水鋁石，孔容達到0.8ml/g、比表面積大于280ml/g以上則難以實現，且孔徑分布不合理，小孔偏多，三水雜質含量過高。