[发明专利]一种氧化铝载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝载体的制备方法，特别是一种用作渣油加氢处理催化剂的氧化铝载体的制备方法。

背景技术

典型的加氢处理催化剂，通常以氧化铝或含硅氧化铝为载体，以第Ⅷ族和第ⅥB族金属元素为活性金属组分。为了提高催化剂活性和稳定性，常采用多种改进方法，如对载体改性和添加助剂等。对加氢处理催化剂来说，具有孔径大、比表面积大且孔径分布集中的载体尤为重要。

研究表明，适合作为加氢脱金属、加氢脱硫催化剂的载体应具有较大的比表面积、孔容、孔径且孔分布集中。为了提高载体的孔径，目前采用的方法主要有：提高氧化铝载体的焙烧温度，制备载体过程中加入扩孔剂。采用高温焙烧时，一般焙烧温度要达到800℃以上，这样虽然可以提高催化剂的孔径，但比表面积势必要减少。当采用载体制备过程中加入扩孔剂时，会使孔分布弥散，尤其是同时采用高温焙烧，孔分布将更加弥散，如CN1160602A。

CN1247772A公开了一种氧化铝载体的制备方法，即将铝化合物溶液与沉淀剂溶液反应后，在碳酸根和/或碳酸氢根离子、铵离子存在下老化，经过滤、洗涤，再经常规方法干燥和焙烧而制得，该方法老化时加入了扩孔剂，所得的氧化铝载体孔分布弥散，集中在8-20nm，10nm以下的孔所占孔容为总孔容的20％以上，甚至达到80％。CN1416955A是将CN1247772A制备的拟薄水铝石与酸、水和助挤剂混捏成型后，采用快速干燥的方法干燥，然后在含水蒸汽的气氛下焙烧，得到氧化铝载体。该方法在成型后，处理过程较为复杂，增加了催化剂成本，虽然在一定程度上改善了孔径和孔分布，但其孔径仍然较小，孔分布集中的孔径仍然较小，而且比表面积明显减小。

CN200610046922.1公开了一种氧化铝载体的制备方法，制备方法为酸性铝盐与碱性铝酸盐并流中和和摆动中和后在高于中和温度和pH值的条件下进行老化，物料经洗涤、成型、干燥和焙烧得到氧化铝载体。氧化铝载体的比表面积、孔分布取决于氧化铝粒子大小、形状及堆积方式。由于酸性铝盐与碱性铝酸盐并流与摆动所制备的氧化铝粒子在形状、粒径和堆积方式是不一样的，即使在老化过程中提高温度和pH值使其长大，粒子的形状及堆积方式也不能发生改变，尤其是不同形状的氧化铝粒子相互堆积时，粒径较大与较小时相比，形成的空隙更加不均，氧化铝载体孔分布更加弥散、比表面更低。而且该方法步骤繁琐，所需的制备时间较长，成本高。

沥青质存在于重质馏分油尤其是渣油中，分子量较大，分子直径为3.8～5.0nm。增大催化剂孔径有利于反应物向催化剂内部扩散。当孔径增大至20nm以上时，即使反应物极易扩散催化剂内部，由于催化剂比表面小，活性中心数目较低，反应物不能及时反应而又被返回到物流中，使得催化剂性能降低。现有技术由于受比表面积的制约，渣油加氢处理催化剂孔径一般不大于20nm。

研究表明，当催化剂孔径大于反应物分子直径3倍时，扩散限制影响较弱。因此，研发孔分布集中、孔径较大，且比表面较高的氧化铝载体是重质馏分油尤其是渣油加氢处理催化剂载体的发展方向。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种氧化铝载体的制备方法。该方法是在不加入扩孔剂的情况下，就可制得孔分布集中、孔径较大，而且比表面积较高的氧化铝载体。

本发明氧化铝载体的制备方法，包括：

(1)向中和釜中加入净水，加热至30～55℃；

(2)向步骤(1)的水中加入碱性铝酸盐溶液，调pH值至9.5～11.0；

(3)待体系稳定后加入酸性铝盐水溶液，调pH值至2～4；

(4)待体系稳定后加入碱性铝酸盐溶液，调pH值至9.5～11.0；

(5)重复步骤(3)和(4)1～6次；

(6)待步骤(5)得到的体系稳定后，提高体系温度至100～160℃，优选为120～160℃，稳定0.5～6.0h；

(7)将步骤(6)所得的物料过滤、洗涤、干燥、成型和焙烧得到氧化铝载体。

本发明方法中，根据需要，可以在酸性铝盐水溶液中加入硅酸盐、硼酸盐和磷酸盐中的一种或多种，其加入量以SiO₂、P₂O₅和/或B₂O₃的含量占氧化铝载体重量的0.1％～5.0％为准。所述硅酸盐最好为硅酸钠，硼酸盐最好为硼酸钠，磷酸盐最好为磷酸铵。