[發(fā)明專利]一種多孔硅鋁材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710382466.6
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN108927209B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭金玉;王成強(qiáng);羅一斌
• 申請（專利權(quán)）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(xué)研究院
• 主分類號: B01J29/08
• 分類號: B01J29/08;B01J35/10;C10G11/05
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一種多孔硅鋁材料，其特征在于該材料XRD譜圖中2θ角為25°～27°左右出現(xiàn)一個(gè)彌散的衍射峰，同時(shí)存在微量的FAU晶相結(jié)構(gòu)，以氧化物重量計(jì)的化學(xué)組成中，硅為50～80％，鋁為20～50％，平均孔徑為20～50nm，總比表面積≯250m²/g，其中微孔比表面積在總比表面積中的占比≯28％；當(dāng)以XPS方法測得的表面Al/Si原子比值為a，XRF方法測得的體相Al/Si原子比值為b時(shí)，a/b＝1.2～1.7。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多孔硅鋁材料及其制備方法，更具體的說本發(fā)明涉及一種具有表面富鋁特征的多孔硅鋁材料及其制備方法。

背景技術(shù)

流化催化裂化作為石油煉制加工過程中的重要反應(yīng)過程，在石油加工工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在煉油廠中占有舉足輕重的地位。在催化裂化反應(yīng)過程中，重質(zhì)餾分如減壓餾分油或更重組分的渣油在催化劑存在下發(fā)生裂化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為汽油、柴油等液態(tài)裂化產(chǎn)品以及較輕的氣態(tài)裂化產(chǎn)品，催化裂化反應(yīng)一般遵循正碳離子反應(yīng)機(jī)理，因此在反應(yīng)過程中通常需要使用具有較高酸性特別是具有B酸中心的催化材料。

沸石分子篩是一類具有規(guī)整孔道結(jié)構(gòu)、較強(qiáng)酸性以及較好穩(wěn)定性的催化材料，在裂化反應(yīng)中表現(xiàn)出很好的催化反應(yīng)性能，其中Y型分子篩就是一種非常重要的微孔催化材料，自上世紀(jì)60年代合成出來后在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。Y型分子篩是一種具有八面沸石結(jié)構(gòu)(FAU)的硅鋁酸鹽，其孔道結(jié)構(gòu)均勻，熱及水熱穩(wěn)定性高，酸性強(qiáng)，催化活性高，在石油煉制與加工過程如催化裂化、加氫裂化等過程中，成為極為重要的裂化活性組元。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展石油資源面臨著日益耗竭的局面，原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化趨勢不斷加劇，摻渣比例不斷提高，近年來更加重視對重油和渣油的深加工。由于微孔沸石分子篩的孔道相對較小，一般孔道尺寸小于2nm，對于重油或渣油等大分子而言分子篩的孔道限制作用較為明顯，對大分子的裂化能力稍顯不足。

介孔材料的研制開發(fā)為提高大分子反應(yīng)性能提供了可能。介孔材料是一類孔徑介于2～50nm的多孔材料，也稱中孔材料，其孔道尺寸非常適合重油等大分子的裂化反應(yīng)，因此催化領(lǐng)域的研究人員在介孔材料的開發(fā)中投入了極大的興趣。介孔材料又可分為有序介孔材料和無序介孔材料，有序介孔材料多指長程有序短程無序的介孔材料，其孔道尺寸均勻，孔徑分布窄，孔道排列可呈現(xiàn)為一維、二維或三維孔道分布情況，即長程有序，但其孔壁為非晶體結(jié)構(gòu)，即短程無序，也有部分材料是完全無序連接的，呈蠕蟲狀排列，三維互通；無序介孔材料無論在長程還是短程上均為無序結(jié)構(gòu)，其孔道尺寸不均一，孔分布較寬，孔道的連接也是無序的。在有序介孔材料的制備過程中通常需要使用模板劑，如表面活性劑、高分子嵌段共聚物等，制備成本相應(yīng)的會有所提高，部分模板劑對環(huán)境不友好，這在一定程度上阻礙了有序介孔材料的工業(yè)應(yīng)用，特別是在催化裂化反應(yīng)過程中的應(yīng)用。而無序介孔材料的制備過程中基本不需要使用模板劑，制備成本大幅降低，因此對實(shí)際應(yīng)用而言更多的研究工作集中于無序介孔材料的開發(fā)。

US5,051,385中公開了一種單分散的中孔硅鋁復(fù)合材料，通過酸性無機(jī)鋁鹽和硅溶膠的混合再加入堿進(jìn)行反應(yīng)而制得，其鋁含量約5～40重量％，孔徑為20～50nm，比表面積為50～100m²/g。

US4,708,945中公開了一種硅鋁材料，是先在多孔一水軟鋁石上負(fù)載氧化硅粒子或水合氧化硅，再將所得復(fù)合物在600℃以上水熱處理一定時(shí)間，其中氧化硅與過渡態(tài)一水軟鋁石的羥基相結(jié)合，所得材料的比表面積達(dá)100～200m²/g，平均孔徑為7～7.5nm。

US4,440,872中公開了一系列酸性裂化催化劑，其中一些催化劑的載體是通過在γ-Al₂O₃上浸漬硅烷，然后經(jīng)500℃焙燒或水蒸汽處理后制得的。

US2,394,796中公開了一種復(fù)合材料，在多孔水合氧化鋁上浸漬四氯化硅或四乙基硅，然后經(jīng)水解獲得硅鋁復(fù)合材料。