[發(fā)明專利]一種球形氧化鋁的制備方法

有效

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• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105289756A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 楊文建;孫彥民;于海斌;姜雪丹;李曉云;孟廣瑩;李世鵬;周鵬;蘇少龍
• 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;B01J21/04;B01J35/08;B01J37/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于催化劑載體領域，涉及一種球形氧化鋁制備方法，特別是一種大孔容、高強度球形氧化鋁的制備方法。

技術背景

氧化鋁作為催化劑載體，其孔容、強度是最基本的指標。在煉油化工領域，隨著原油的劣質化、重質化，越來越需要大孔容的氧化鋁作為載體，以提高內擴散速率，促進長鏈分子轉移，提高催化反應活性；在移動床反應器中，為了延長催化劑的使用壽命，也需要載體具有較高的強度和較低的磨耗。

目前工業(yè)上制備大孔容、高強度球形氧化鋁的方法主要是油(氨)柱法，但是這種方法生產過程會有刺激性氣體排出，而且需要長時間的老化過程，其工藝復雜、能耗高、效率低，成本高昂。

為了解決油(氨)柱法成本高、環(huán)境污染等問題，專利CN102718241A及CN103864123A公開了一種利用海藻酸的溶膠-凝膠性能進行球形載體成型的方法，這種成型方法具有成型速度快、效率高、成本低、制備過程無污染等優(yōu)勢。這種成型方法形成凝膠顆粒完全是由于海藻酸與多加金屬陽離子反應生成具有三維網狀結構的凝膠的原理，其反應過程首先發(fā)生在顆粒表面，生成一層致密的膜，然后離子透過致密的膜向凝膠顆粒內部滲透，容易引起內部物質在海藻酸的帶動下向表面遷移，導致凝膠球內部氧化物分布不均，最終導致產品不均勻。

結冷膠作為新型微生物多糖，由于其本身兼有卡拉膠、果膠及黃原膠的諸多特性，越來越受到國內外學者的重視。結冷膠特別是低乙酰度結冷膠的凝膠機制主要受溫度和陽離子控制，其凝膠溫度為30～40℃。在水溶液中，低乙酰基結冷膠形成凝膠主要分為兩步：1)在分子間氫鍵的作用下，結冷膠分子之間以右旋方式自動聚集形成穩(wěn)定的雙螺旋結構；2)在結冷膠的羧基和陽離子的靜電作用下，雙螺旋結構進一步聚集形成三維網狀結構，截留水分子，形成凝膠。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的是提供一種大孔容、高強度球形氧化鋁的制備方法，該方法利用結冷膠的物理固化和離子固化相結合的原理進行球形氧化鋁的成型，過程及原料綠色環(huán)保，產品均質、強度高、孔容大，而且還特別適合制備高純度的球形氧化鋁。

本發(fā)明為一種球形氧化鋁的制備方法，其特征在于：將結冷膠、氧化鋁前驅體分散于去離子水中，然后加熱至70～90℃，使結冷膠充分溶解，并采用均質設備使料液均質，制成穩(wěn)定性良好的混懸漿料；將混懸漿料加入滴丸機中進行滴制，并在5～30℃的有機相中固化形成凝膠珠；再將凝膠珠用金屬陽離子固化劑進一步增強固化處理；最后干燥、焙燒制得產品；所述有機相為礦物油或植物油。

本發(fā)明中所述結冷膠在混懸漿料中的質量百分比為0.5～5％，所述氧化鋁前驅體以氧化鋁計在混懸漿料中的質量百分比為5～30％，所述氧化鋁前驅體為擬薄水鋁石、薄水鋁石或鋁膠。

本發(fā)明中所述有機相為但不限于液體石蠟、煤油、植物油。

本發(fā)明中所述金屬陽離子固化劑為0.2～3wt％的鋁離子溶液。

本發(fā)明方法與現有技術相比，其有益效果如下：

①原料及過程綠色環(huán)保，工藝簡單易于實現工業(yè)化連續(xù)生產；

②凝膠分兩步固化，第一步是物理固化，內部無物質遷移，產品均勻一致；第二部是離子固化，一方面使結冷膠原位生成三維網狀凝膠，另一方面也使氧化鋁前驅體在弱酸性環(huán)境下原位膠溶，既不會破壞孔結構也可以提高產品強度。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明大孔容球形氧化鋁的制備方法作進一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。

實施例1

將5g結冷膠、300g德國Sasol公司生產SB粉(擬薄水鋁石)分散于700g去離子水中，然后加熱至85℃，使結冷膠充分溶解，并采用高剪切攪拌使料液均質，制成穩(wěn)定性良好的混懸漿料；將混懸漿料加入滴丸機中進行滴制，液滴在5℃的液體石蠟中固化形成凝膠珠；取出凝膠珠，用0.2wt％的鋁離子固化劑進一步增強固化處理10min；最后120℃干燥、550℃焙燒制得產品。

對產品進行分析表征：粒徑：1.85±0.05mm；孔容：0.55ml/g；比表面積：240m²/g；平均強度：95N/顆；90％強度分布：95～100N/顆；磨耗：0.05％。

實施例2