[發(fā)明專利]一種三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN109647541B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳麗華;劉宏海;蘇寶連;張忠東;胡清勛;王久江;童加強;趙紅娟;滕秋霞;孫雪芹;馮明信;王寶杰;楊周俠;張莉;熊曉云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司;武漢理工大學
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J29/70;B01J35/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 張德斌;姚亮

本發(fā)明提供了一種三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體及其制備方法。所述三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體的制備方法包括：(1)配制乙腈水溶液，其中水和乙腈的體積比為0.1：20至5：20；(2)將有機醇鋁與乙腈水溶液混合均勻，反應(yīng)得到液體I；(3)將硅源和步驟(2)得到的液體I混合均勻，反應(yīng)得到白色沉淀I；(4)將步驟(3)得到的白色沉淀I抽濾洗滌干燥，得到白色粉末II；(5)將步驟(4)得到的白色粉末II焙燒處理，得到所述三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體。本發(fā)明實現(xiàn)了等級孔三維介孔結(jié)構(gòu)在硅鋁酸鹽催化劑載體中的構(gòu)筑，改善了材料的流通擴散性能，有效地防止了反應(yīng)過程中催化劑堵塞，中毒的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體及其制備方法。

背景技術(shù)

催化劑是石油化工反應(yīng)的核心。事實上，催化劑性能與催化劑載體材料的發(fā)展密不可分。隨著石油化工的發(fā)展，石油原料組份越來越復雜，工業(yè)上對石油催化反應(yīng)的要求越來越高。隨著國家要求標準的提高，單一的常規(guī)載體往往是無法滿足具備高性能催化劑的要求。因此，將單一載體通過化學物理方法進行復合，來制備復合氧化物載體，協(xié)同發(fā)揮各組分的優(yōu)勢，已經(jīng)成了催化劑載體發(fā)展的趨勢之一。

其中，硅鋁復合氧化物載體是工業(yè)上一種重要的催化劑載體材料，它具備較大的比表面積，較大的孔容，較高的機械穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性，以及表面酸性等。從而廣泛的應(yīng)用在許多石油化工催化反應(yīng)中，特別是在催化裂化，加氫裂化等等。

目前，制備硅鋁復合氧化物的方法主要有：溶膠凝膠法，沉淀法，水熱合成法，混合法等等。雖然國內(nèi)外研究者們已經(jīng)根據(jù)以上方法做了大量的基礎(chǔ)研究并取得了一系列的成果。但是由于制備過程的復雜，以及合成過程中參數(shù)的調(diào)試難度等等，所制備的復合載體材料往往會伴隨著許多問題。例如：利用沉淀法或者溶膠凝膠法所制備的硅鋁材料往往因為表面吸附性較強而在合成過程中表面吸附許多雜質(zhì)或形成雜質(zhì)的包覆，從而造成活性位點的中毒等等。

因此，想制備出同時具備高比表面積，具備等級孔并實現(xiàn)孔孔交叉貫通，孔道屬性參數(shù)可調(diào)并同時滿足制備方法簡單的硅鋁載體材料一直是科學工作者們渴求的。范丹丹等人成功合成了一種大孔無定形硅鋁材料(公開號：CN104549540A)，所合成的材料硅鋁分布均勻,二氧化硅含量高,孔容和比表面積大。盡管該材料具備很好的孔道屬性，但是方法過于復雜。在此基礎(chǔ)上，我們利用金屬有機醇鹽在含水條件下水解縮合生成醇分子，醇分子向外擴散而形成孔道的這一現(xiàn)象，成功在乙腈水溶液體系下合成出了具備大孔-介孔孔孔貫通的硅鋁載體材料。骨架中的大孔能有效地增加催化劑的通透性，防止孔道堵塞，延長催化劑的使用壽命。介孔可以極大地增加材料的比表面積，使得活性組分能夠充分分散在催化劑載體表面，從而提高催化效率。值得一提的是，該方法簡單，一步即可合成，易于大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提供一種三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體；

本發(fā)明的另一目的在于提供所述催化劑載體的制備方法。

為達上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體的制備方法，其中，所述方法包括如下步驟：

(1)配制乙腈水溶液，其中水和乙腈的體積比為0.1：20至5：20；

(2)將有機醇鋁與乙腈水溶液混合均勻，反應(yīng)得到液體I；

(3)將硅源和步驟(2)得到的液體I混合均勻，反應(yīng)得到白色沉淀I；

(4)將步驟(3)得到的白色沉淀I抽濾洗滌干燥，得到白色粉末II；

(5)將步驟(4)得到的白色粉末II焙燒處理，得到所述三維介孔硅鋁酸鹽催化劑載體。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實施方案，其中，步驟(2)所述有機醇鋁選自正丁醇鋁、仲丁醇鋁和叔丁醇鋁中的一種或多種的混合。