[发明专利]一种大孔容Al2O3-TiO2复合载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大孔容Al₂O₃-TiO₂复合载体的制备方法，是一种用于渣油轻质化的纳米催化材料，属于化工产品技术领域。

背景技术

近年来，由于高硫、高金属原油数量的不断增加，如何经济有效地加工高硫、高金属渣油已成为一个突出的技术问题。实现渣油轻质化，是今后一段时期炼油工业获取最大经济效益的发展方向之一。重渣油其组成复杂，富集了原油中大部分的硫、氮及金属化合物，这些物质不但较难裂化，易于生焦，而且沉积在催化剂表面极易使催化剂中毒，失去活性，而脱除效果取决于所选用催化剂的性能，催化剂性能与载体的性能密不可分。因此，载体性能是制备性质优良加氢处理催化剂的关键，载体孔径和孔容的大小将直接影响催化剂活性的发挥。

现有工业催化剂通常使用氧化铝为其载体，氧化铝是经典的两性化合物并且具有极强的亲水性。大孔氧化铝常用的制备方法有：物理造孔法、高温焙烧法和pH值摆动法。物理造孔法的缺点是孔道不均匀；pH值摆动法得到10nm～20nm大孔的氧化铝，但在酸性胶溶剂胶溶过程中孔容将会急剧降低，大孔将变为小孔；高温焙烧法有损失酸性和扩孔有限的缺点。高分子胶态晶体和微乳液为模板剂进行的无机物聚合反应也能生成有序的大孔材料，但在成型时也同样都无法制备出大孔容，高强度，高比表面的氧化铝载体。这种载体更不能用于脱除渣油中大量的氮、硫、金属等杂质。

因此，通过采用纳米超增溶胶团自组装法和框架式大孔容介孔固体材料的形成机理，引入纳米助剂TiO₂对纳米自组装氧化铝载体进行改性研究，为优良渣油轻质化催化剂载体的制备开辟新途径，以此提高纳米氧化铝载体的低温活性、选择性和抗中毒性能。具有重要的实际意义和良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服传统渣油轻质化催化剂载体的缺陷，寻找一种新型纳米助剂，使纳米氧化铝载体的性能得以进一步提升，并提供一种大孔容Al₂O₃-TiO₂复合载体的制备方法。

本发明所述的Al₂O₃-TiO₂复合载体具有如下的性质：孔容为2.0～2.9ml/g，优选为2.0～2.7ml/g，比表面为170～500m²/g，优选为190～412m²/g，平均孔径为22～70nm，优选为22～60nm，孔隙率为88%～93%；孔直径为10～100nm的孔所占孔容为总孔容的30.0%～60.0%，优选为34.0%～51.0%，孔直径为大于100nm的孔所占孔容为总孔容的25%～65%。

实现本发明目的的技术方案是：在搅拌条件下将九水硝酸铝和尿素按一定质量比例混合，加热至熔融形成共熔体；在搅拌条件下将表面活性剂聚异丁烯马来酸三乙醇胺和150SN基础油按一定质量比例混合，加热至熔化形成均一油相；将混合的油相倒入搅拌器中，再将共熔体超增溶到油相中，经快速搅拌混合，形成超增溶胶团，得到一次超增溶胶团自组装体；再经反应、洗涤、离心分离、烘干得到二次纳米自组装体，以适宜的方式加入纳米助剂TiO₂，再加入胶粘剂等经挤条成型、焙烧即可得到本发明的大孔容Al₂O₃-TiO₂复合载体。

上述制备方法中，其特征在于以TiO₂为纳米助剂，TiO₂纳米助剂的加入量为反应体系总质量的10%至80%，优选15%至25%。

上述制备方法中，其特征在于焙烧温度控制在300℃～900℃范围之间，优选500℃～800℃。

上述制备方法中，其特征在于模板剂的用量，其含量范围应控制在基准+2%～基准+12%之间，优选基准+2%～基准+10%。

上述制备方法中，其特征在于胶粘剂用量，其含量范围应控制在基准+2%～基准+5%之间，优选基准+3%～基准+5%。

上述制备方法中，所述的孔隙率是用压汞法测得的颗粒内孔道的孔隙率。

上述制备方法中，所述的复合载体的堆积密度为0.3～0.8g/ml。