[發明專利]一種熱油柱成型制備氧化鋁小球的方法

有效

• 申請號: 201410546739.2
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN105502447B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 劉建良;馬愛增;潘錦程;楊彥鵬;蔡迎春
• 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;B01J21/04;B01J32/00
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技術領域

本發明為一種氧化鋁小球的制備方法，具體地說，是一種由高純度氫氧化鋁溶膠制備高純度氧化鋁小球的方法。

背景技術

氧化鋁由于具有比表面積高、粒徑分布窄、良好的吸附性、熱穩定性和表面酸性等優良特性廣泛用做石油化工催化劑的載體、吸附劑和加氫催化劑等。針對不同的工業生產裝置，需要將催化劑制成不同的形狀和尺寸以滿足連續生產的需要。對生產高辛烷值汽油調和組分、富產氫氣和芳烴的連續重整移動床催化工藝而言，為了實現催化劑的連續輸送并滿足其它的工業設計要求，減少催化劑機械磨損，必須將載體氧化鋁制成直徑為1.4～2.0mm的圓形小球，同時壓碎強度不低于40N/粒。由于采用負載型Pt催化劑，對催化劑中的雜質含量有更高的要求。連續重整催化劑的使用壽命一般是5年，體系運轉過程會存在一定的水蒸氣，對載體的水熱穩定性有較高的要求。

熱油柱成型是制備氧化鋁小球常用的工藝方法，傳統流程為：將金屬鋁和鹽酸溶液反應制備鋁溶膠，與膠凝劑(尿素或六次甲基四胺溶液)進行充分的攪拌，得到粘度和固體含量合適的鋁溶膠混合物，滴入充滿白油的熱油柱裝置中。油層的主要作用是使滴入的鋁溶膠成型，一般可以選用煤油、醫用潤滑油、液體石蠟油等。溶膠成球后進一步在油浴或氨水中密閉加壓老化處理提高其強度，優化其堆密度、孔結構，最后經過洗滌、干燥和焙燒得到成品γ-Al₂O₃小球。

氧化鋁小球成型首先是氧化鋁溶膠的制備，劉智信等[硅酸鹽通報，2004(4)：73-75]介紹了3種常用氧化鋁溶膠的制備方法(有機鹽原料法、無機鹽原料法和粉體分散法)，探討了制備過程中溫度、酸度、添加劑等因素的影響。有機原料法純度高，但成本較高；無機原料法制備方法簡單，但雜質離子含量偏高；粉體分散法原料易得，過程簡單易控，原料均為工業產品，價格便宜，便于儲存，易于實現工業化。

鋁溶膠熱油柱成型方法制備球形氧化鋁最早見于專利US 2620314，采用金屬鋁和鹽酸溶液反應制備鋁溶膠，溶膠與六次甲基四胺溶液混合后在熱油柱裝置中成型，經油浴中加壓老化，水洗，干燥，焙燒，水蒸汽擴孔處理得到球形氧化鋁，需要的工序多，每一工序所需時間長，采用鹽酸對設備腐蝕嚴重，同時所得氧化鋁球的水熱穩定性低。

US4399119公開的方法包括高溫高壓條件下，用鹽酸和三水鋁石反應得到堿式氯化鋁水溶液，補充部分鋁以便調整溶膠中鋁含量，加入氨水形成含有氯化銨的氯化鋁水溶膠，將溶膠與在升溫過程可以分解的膠凝劑混合，經熱油柱成型，老化，水洗，干燥，焙燒制成球形氧化鋁。采用鹽酸浸煮金屬鋁或三水鋁石需要在高溫高壓下進行，對設備腐蝕嚴重，原料雜質含量高，成型后老化，加壓老化，水洗滌等工藝耗時長。

CN87101513A采用氯化鋁和氨水在60～80℃進行中和反應，得到氫氧化鋁溶膠后將其滴加入油氨柱裝置內成型，小球通過油氨界面時造成球形度差，小球硬化過程依靠氨氣逐步向球內體滲透，老化后需進行水洗，干燥，在600～800℃條件下水蒸汽擴孔處理，影響產品的硬度，同時采用無機原料法制備的氫氧化鋁溶膠雜質含量較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱油柱成型制備氧化鋁小球的方法，該法用熱油柱滴球成型，無需后續的老化處理，可直接收集氧化鋁小球，流程簡單，同時氧化鋁小球純度、水熱穩定性明顯提高。

本發明提供的熱油柱成型制備氧化鋁小球的方法，包括將烷氧基鋁水解法制得的擬薄水鋁石粉、第一膠凝劑和水混合制成氧化鋁懸浮液，向其中加入酸溶液得到氧化鋁漿液，在氧化鋁漿液中加入第二膠凝劑混合均勻后將其滴入熱油柱中成球，直接在熱油柱底端收集氧化鋁小球，將收集的氧化鋁小球水洗、干燥、焙燒。

本發明方法采用烷氧基鋁(也稱醇鋁)水解制得的高純擬薄水鋁石粉與酸溶液反應制備氧化鋁溶膠，滴入熱油柱中成型后直接取出濕球，將其干燥、焙燒即可得到符合催化劑強度要求的小球，簡化了小球制備的后處理步驟，易于大規模工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明和對比例方法滴球成型制得的氧化鋁小球的水熱穩定性。

具體實施方式