[发明专利]一种硅铝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅铝胶及其制备方法，属于硅铝胶的技术领域。本发明的硅铝胶中，Al₂O₃的质量含量为3‑8％，SiO₂的质量含量不低于82％；硅铝胶的比表面积为300‑550m²/g，孔容为0.6‑1.0mL/g，抗压强度不低于50N；本发明还给出了上述硅铝胶的制备方法，将泡花碱、铝盐与原料酸经过溶胶凝胶、老化、交换酸处理、水洗、氨处理和烘干而得到。本发明的硅铝胶中硅铝比调节范围宽，孔容和比表面积大，抗压强度高，骨架结构和强度均匀，产品质量稳定；制备工艺简单，操作方便，可以广泛用于催化剂和催化剂载体、吸附分离和分子筛制备等领域。

技术领域

本发明属于硅铝胶的技术领域，特别是指一种硅铝胶及其制备方法。

背景技术

硅铝胶是一种含有氧化铝的硅胶，化学分子式为mSiO₂·nAl₂O₃·xH₂O，其化学性质稳定、不燃烧、不溶于任何溶剂，主要用于石油化工行业的催化剂和催化剂载体，工业上还用于干燥机、液体吸附剂和气体分离等。

现有技术中硅铝胶的制备方法，主要有三种：1)溶胶凝胶法加铝盐，这种方法得到的硅铝胶中硅氧铝化学键配位键稳定、骨架结构稳定、产品强度高，稳定的骨架结构有利于孔结构的调整与催化剂的负载，这种方法在溶胶和凝胶的过程中溶液控制不均匀，不能形成均一的溶液，多数为悬浊液或乳浊液，从而影响产品的均匀性；2)采用模板剂法制备硅铝胶，需要增加模板剂去除工序，该工序复杂，在去除模板剂的过程中存在影响骨架强度、孔结构和杂质含量的问题，并且，模板剂法还存在环保处理难和成本高的问题；3)碳化法利用铝盐和含硅化合物与二氧化碳反应凝胶，凝胶过程通过pH摆动法，摆动过程中引入硅源，该方法得到的硅铝胶孔容孔径较小，需要扩孔，扩孔后的骨架强度和比表面积都会下降，导致其在应用领域中受到一定的限制。

美国专利US4758338公开了一种硅铝胶的制备方法，采用pH摆动法控制pH值在2-10而得到氧化铝溶胶，而后加入硅源得到无定型硅铝胶，该方法的反应过程复杂，难以控制，并且，产品强度不高，二氧化硅含量低，不超过10％。中国CN106587085A公开了一种大孔硅铝胶的制备方法，将薄水铝石打浆后加入硅溶胶，控制pH值在3-5并保温后加入碱调节浆液pH值在9-10得到硅铝凝胶，烘干后得到大孔硅铝胶；该方法反应过程受搅拌均匀度、原料薄水铝石打浆、pH值均匀度的限制，反应过程不能得到均匀的硅铝凝胶，硅氧铝化学配位键含量低，并且，得到的大孔硅铝胶强度低，其在使用领域上受到了限制。中国CN1765742A公开了一种碳化法制备无定型硅铝胶的方法，铝酸钠溶液和含硅化合物溶液混合，通入二氧化碳气体通过控制pH值成胶，过滤洗涤干燥后得到产品；该方法的制备成本低，得到的无定型硅铝胶具有大的比表面积和孔容，可作为催化裂化加氢裂化催化剂载体，虽然该方法反应过程初期得到的硅铝溶胶较均匀，随着后期凝胶的过程的进行，产品均匀度下降，得到的产品强度低。

发明内容

本发明提供一种硅铝胶及其制备方法，解决了现有技术中硅铝胶的二氧化硅含量低以及比表面积、孔容和强度不能兼顾的问题。

本发明的一种硅铝胶，其主要是通过以下技术方案加以实现的：所述硅铝胶中，Al₂O₃的质量含量为3-8％，SiO₂的质量含量不低于82％；所述硅铝胶的比表面积为300-550m²/g，孔容为0.6-1.0mL/g，抗压强度不低于50N。

本发明的硅铝胶中，SiO₂含量高，Al₂O₃含量可调，硅铝比调节范围宽，骨架结构和强度均匀，孔容大，比表面积大，抗压强度高，骨架结构和孔结构稳定，产品质量好，大孔容和比表面积以及高抗压强度兼顾，可以广泛用于催化剂和催化剂载体、吸附分离和分子筛制备等领域。