[发明专利]一种无定形硅铝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无定形硅铝及其制备方法，特别是一种二氧化碳中和法制备的无定形硅铝的改性方法。

背景技术

无定形硅铝具有一定的孔结构和比表面积，因而在炼油和石油化工中可以用作催化剂载体和吸附剂。作为催化剂载体的无定形硅铝，要求其本身必须有较大的比表面和孔容，以保证催化剂活性组分的分散，而作为裂化催化剂的载体，无定形硅铝还必须具有一定的裂解活性(即酸性)。

随着石化工业的迅速发展，对无定形硅铝的需求量不断增加，但用现有技术制备的无定形硅铝，大多使用NH₄OH，这将产生含氨、氮的废水，对环境产生污染。近年来，世界各国的环保指标不断提高，生产无定形硅铝所产生的环保问题日趋严重。因此，生产性质优良且无污染的的无定形硅铝就变得越来越重要。

CN1033285A介绍了一种石油馏分油的低压加氢脱氮催化剂，其中所用的载体是采用碳化法制备的无定形硅铝。原料为偏铝酸钠和二氧化碳，添加少量硅，SiO₂含量在载体中只占2％。该无定形硅铝的比表面和孔容较低，不能为活性组分提供更高的金属分散度，而且酸性也较低，不适合用作裂化催化剂的载体。

GB2166971公开了一种无定形硅铝的制备方法。其制备方法是碱金属铝盐及硅酸盐在pH值为12左右时形成混合液，之后用硫酸铝进行反应，制备硅铝载体，其产品比表面277m²/g、孔容0.31ml/g，含SiO₂ 35wt％，其缺点是孔容和比表面低，作为载体型催化剂的硅铝，不能为活性组分提供更高的金属分散度。

CN1210755A公开了一种无定形硅铝及其制备方法，其氧化铝含量10～50wt％，比表面350～600m²/g、孔容0.8～1.5ml/g，红外酸度0.25～0.55mmol/g，其制备过程是NH₄OH和铝酸先形成氧化铝之后分解硅酸盐，这将产生含氨、氮废水，污染环境。此外，该方法得到的无定形硅铝强酸较多，会造成催化剂过度裂解，不利于催化剂选择性的提高。

CN1597093A公开了一种采用碳化法制备的无定形硅铝，含氧化硅8wt％～50wt％，比表面为300～550m²/g，孔容为0.7～1.5ml/g，红外酸度为0.32～0.50mmol/g，其缺点是强酸较多，L酸相对较少，这都会造成催化剂过度裂解，不利于催化剂选择性的提高。

发明内容

为克服以上方法的缺点，本发明提供了一种含硅量高、中强酸和L酸比例适宜、孔分布集中的无定形硅铝及其制备方法。该方法制备工艺简单、成本低、无污染。

本发明的无定形硅铝，性质如下：含氧化硅8wt％～50wt％，比表面积为300～600m²/g，最好是350～600m²/g，孔容为0.70～1.60ml/g，最好是0.75～1.30ml/g，孔直径6～10nm所占的孔容占总孔容的80％～95％，红外总酸量为0.30～0.45mmol/g，中强酸量/红外总酸量为0.56～0.81，L酸量/B酸量为1.4～2.3。

本发明的无定形硅铝的制备方法，包括如下步骤：

a、分别配制铝酸钠溶液和硅酸钠溶液；

b、将铝酸钠溶液中加入部分或全部硅酸钠溶液，然后通入CO₂气体，控制反应温度为10～40℃，最好为15～35℃，控制成胶结束的pH值为8～11；其中当通入的CO₂气体量占总通入量的40％～100％，优选为50％～80％时，加入剩余硅酸钠溶液；

c、在步骤b的控制温度和pH值下，上述混合物通风稳定10～30分钟；

d、将步骤c所得的固液混合物过滤，滤饼洗涤；

e、将步骤d所得的滤饼打浆，然后进行水热处理，经过滤、干燥，得到本发明的无定形硅铝；所述的水热处理条件如下：在120～150℃，0.5～4.0MPa水蒸汽压力下处理2～5小时。

步骤a中，铝酸钠溶液的浓度为15～55g Al₂O₃/l，最好为15～35g Al₂O₃/l，硅酸钠溶液的浓度为50～200g SiO₂/l，最好为50～150g SiO₂/l。