[發(fā)明專利]一種無定形硅鋁球形載體的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410072701.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103861659A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 李曉云;于海斌;孫彥民;楊文建;曾賢君;李世鵬;周鵬;隋云樂;謝獻娜
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油天津化工研究設計院;中海油能源發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J35/08;B01J21/06
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技術領域：

本發(fā)明屬于無機材料制備領域，涉及一種無定形硅鋁球形載體的制備方法，更具體的說，本發(fā)明涉及一種將中和法制備無定形硅鋁復合氧化物的濾餅，將濾餅與海藻酸鈉水溶液充分混合制得混懸液，進一步滴入金屬鹽溶液凝膠成型，經(jīng)干燥、焙燒制得無定形硅鋁球形載體的方法。

背景技術：

石油化工催化劑技術的進步往往得益于催化材料性能的提升，因此對載體制備技術的研究一直受到廣泛重視。隨著催化劑產業(yè)的發(fā)展，載體性能的改進在催化劑更新?lián)Q代中發(fā)揮越來越重要的作用。載體的性能主要由化學組成、孔結構、表面酸性、形狀等決定。

氧化鋁是應用最廣的催化劑載體，約占總使用量70%以上。研究表明，在氧化鋁中添加適量的二氧化硅能夠對氧化鋁性能產生很大影響，硅的加入，載體比表面積、表面酸性均有大幅提高，對很多加氫反應十分有利。兩者發(fā)生相互作用時，根據(jù)體系能量最低原理，二氧化硅首先要與氧化鋁表面強活性中心作用，從而消弱了氧化鋁表面活性中心的作用，使氧化鋁與金屬間的相互作用較緩和，有利于金屬的分散及活性的發(fā)揮。然而，傳統(tǒng)的硅鋁復合氧化物的制備方法是機械混合法或浸漬法，由于制備方法的原因，引入體系的二氧化硅和氧化鋁基體之間容易造成不均勻分散并且雜質離子含量較高，進而影響載體的理化性能、表面性質、孔結構等。

US4721696采用擺動法由硝酸鋁和偏鋁酸鈉制備氧化鋁假溶膠，隨后加入硅酸鈉，經(jīng)洗滌、干燥和焙燒后形成無定形硅鋁。該制備過程操作復雜，產品中鈉含量高且性能難于穩(wěn)定控制。

CN100431965C公開了一種球形含硅氧化鋁載體的制備方法，該法采用在鋁溶膠中加入硅溶膠得到硅鋁混合溶膠，再采用油柱成型法得到成型小球，經(jīng)老化、洗滌、干燥、焙燒等工藝得到球形含硅氧化鋁。

CN101239314B采用碳化法將二氧化碳通入含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合液中中和成膠，洗滌、干燥、焙燒后加入粘結劑混捏、碾壓成團、擠條成型得到無定形硅鋁。

CN1123383C將硫酸鋁和稀氨水混合成膠后加入水玻璃、硅溶膠或有機硅，在50～70℃老化10～60分鐘，過濾、洗滌、干燥及粉碎后得到無定形硅鋁產品。該產品為粉狀，只能作為流化床催化劑或載體，在固定床中使用時需進一步加工。

CN1197650C公開了一種機械混合制備含硅氧化鋁載體的方法。將氫氧化鋁粉末或氧化鋁粉末與膠溶劑、助擠劑等按一定比例混合均勻后成為可塑體，在擠條機上擠成條狀物，經(jīng)干燥、焙燒得到多孔性含硅氧化鋁載體。由于硅以SiO2粒子的形式加入，不能達到分子狀態(tài)分散，影響了其作為催化劑或催化劑載體的使用性能。

為了更好的發(fā)揮催化劑的性能，除了要求更優(yōu)的載體物化指標（通常需要更大的比表面、更大孔容，更適宜的孔徑和表面性能，更高的強度等）外，催化劑的形狀在工程化應用方面（傳熱、傳質、壓降等）也體現(xiàn)出非常重要的作用。工業(yè)上固定床反應器應用的成型載體包括條形、柱狀、蜂窩狀和球形等，其中球形載體作為催化劑或載體時，由于顆粒間以點相互接觸，堆砌均勻，減小了床層阻力，大大提高了傳質與催化效果。因此，球形載體在石油化工領域中的加氫精制、選擇性加氫以及精細化工中的加氫反應等過程中獲得了廣泛應用。常用的球形載體生產方法有：噴霧造粒、滾動成型、整形造粒、油（氨）柱成型等。其中噴霧造粒制備產品粒徑較小；滾動成型主要應用于水硬性物料成型，原料適應性差；整形造粒產品粒徑不均一、球形度差，同時工藝復雜，不適合連續(xù)生產，制備過程粉塵大，原料損耗高；油（氨）柱成型雖然能夠制得高性能的球形載體，但該工藝的高成本限制了其使用范圍。

現(xiàn)有硅鋁球形載體制備技術中，均存在硅鋁分布不均勻，粉體與載體制備需經(jīng)兩次干燥、焙燒，粉體不易成球，或成本高等缺點，亟需開發(fā)一種分布均勻、硅鋁比可大范圍調節(jié)、制備過程簡單、成本低廉的無定形硅鋁球形載體的制備技術。

發(fā)明內容：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明目的在于提供一種無定形硅鋁球形載體的制備方法。本發(fā)明制備的無定形硅鋁球形載體既具有適宜的比表面、孔容，又具有可調的氧化硅含量，保證化學反應所需的酸性，可作為催化劑或載體用于石油化工、精細化工以及有機合成的反應過程。本發(fā)明從偏鋁酸鈉溶液、硅酸鈉溶液和硫酸鋁等化工原料出發(fā)，不需制得無定形硅鋁粉體，只需一步干燥、焙燒即可制得高性能硅鋁球形載體，簡化制備過程，降低物耗、能耗，大幅降低了生產成本。