[发明专利]低密度、大孔容、高强度氧化铝载体的制备方法

说明书

本发明是一种低密度、大孔容、高强度的球形γ-Al₂O₃载体的制备方法。

美国专利4390456是采用硫酸铝偏铝酸钠作原料、中和得到薄水铝石—拟薄水铝石中间体，经喷雾干燥、胶溶制成铝溶胶，进行油—氨柱成型，氨液中老化、干燥、焙烧制成球形γ-Al₂O₃。

按此法制备的γ-Al₂O₃需工序多，而且每一工序所需时间长，得到的γ-Al₂O₃堆密度较高(大于0.45g/cm³，孔容较小。

载体的孔容，比表面、堆密度、强度等参数之间是相互制约的。我们的发明目的是克服已有技术的一些不足之处，制备出具有较低密度、较高强度、较大孔径的适合于长链烷烃脱氢催化剂用γ-Al₂O₃载体。该γ-Al₂O₃载体具有如下性质：颗粒直径为1.0～3.0mm，比表面为120～280m²/g，堆密度为0.18～0.35g/cm³，孔容为1.5～2.0cm³/g，压碎强度为0.5～3.0Kgf/粒的球形γ-Al₂O₃。

本发明的具体方法如下：

在可溶性碳酸盐的存在下，将一定配比的硫酸铝水溶液和氢氧化钠水溶液或偏铝酸钠溶液中和，控制反应温度为60～90℃，PH值为7～10，连续搅拌，中和时间为2～5小时，得到的沉淀物用水洗涤，过滤。滤饼中加入稀硝酸，打浆均匀，加热至90℃，加入相当于铝溶胶中氧化铝含量的15～30％(重量)、颗粒小于200目的氧化铝粉末。搅拌均匀，降温到15℃以下，加入相当于Al₂O₃量的30～50％的六亚甲基四胺胶凝剂，继续搅拌，保持铝溶胶在15℃以下。铝溶胶进行油柱成型，在油柱的收集器底部预先放置氧化铝干燥剂，均质的铝溶胶滴入温度为95～110℃的油柱中，所得到的小球在常压下老化2～5小时，将油、球分离开。小球在100～120℃温度下烘干，然后在750～950℃温度下焙烧，得到颗粒直径为1.0～3.0mm，比表面为120～280m²/g，堆密度为0.18～0.35g/cm³，孔容为1.5～2.0cm³/g，压碎强度为0.5～3.0kgf/粒的球形γ-Al₂O₃。

本发明的方法与已有技术相比，减少了加压老化、小球水洗、水热扩孔处理等工序，缩短了工艺流程，亦简化了操作。在制胶过程中避免了高温煮溶，大大减轻了对设备的腐蚀，载体收率高，强度也有提高。

为了进一步说明本发明的方法，下面通过实施例来进一步说明本发明的方法，实施例1、2、3和4是按照本发明的方法制备的γ-Al₂O₃载体。实施例7和8是分别用实施例1和2的γ-Al₂O₃载体制备的长链烷烃脱氢催化剂，用近似工业化生产条件进行的试验结果，从结果可看出它们具有良好的反应活性、选择性以及很好的稳定性。与实施例4相比较，用实施例5的制胶方法，由于未引入碳酸根离子，得到的产品堆密度高(0.40g/cm³)，不适合于用作长链烷烃脱氢催化剂。

                       实施例1

配制碱液：称取421克95％的固体NaOH，溶于1000毫升水中，冷却后加入92克NH₄HCO₃，搅拌使之大部分溶解，继续加水使NH₄HCO₃全部溶解，稀释至2000毫升。

配制硫酸铝溶液：称取1249克98％的Al₂(SO₄)₂、18H₂O，溶于1000毫升无离子水中，加热搅拌，稀释至2500毫升。

将配制好的碱液和硫酸铝溶液分别用两台输液泵打入一个5000毫升的烧杯中进行并流中和反应，控制反应温度为70～80℃，PH值为7～9，搅拌速度为480转/分，中和时间为5小时，得到的沉淀物用水洗涤、抽滤；取四分之一滤饼在100～120℃干燥，550℃温度下焙烧，分筛出小于200目的氧化铝粉末留用。