[发明专利]一种氧化铝载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝载体及其制备方法，具体地说是一种助剂质量百分含量呈梯度分布的氧化铝载体及其制备方法。

背景技术

原油以及从原油中得到的馏分油中含有硫、氮、氧和金属等杂质。这些杂质的存在不仅影响油品的安定性，而且在使用过程中还会排放SO_X、NO_X等有害气体污染环境。在油品的二次加工过程中，硫、氮、氧和金属等杂质的存在会使催化剂中毒。因此，脱除上述杂质是油品加工中的重要过程。馏分油加氢处理是指在一定温度和压力下，原料油和氢气与催化剂接触，脱除杂质，以及芳烃饱和的过程。

氧化铝作为加氢处理催化剂的载体材料，应用相当广泛。但纯氧化铝表面上的活性金属与载体的相互作用力较大，易形成无活性的物种（如形成镍铝尖晶石等），不易完全硫化形成具有高加氢活性的活性相。如何减弱金属与载体的强相互作用，成为高活性加氢催化剂制备的关键。为提高加氢处理催化剂的活性及稳定性，经常需要对载体氧化铝常进行改性，如添加硅、磷、氟、硼、锆、钛、镁等助剂，一是调变氧化铝的酸性，二是改变活性组分与氧化铝的相互作用，以及提高氧化铝的热稳定性等。

CN101491768A公开了一种含硅和锆加氢催化剂的制备方法，该方法是将酸性铝酸盐溶液与按一定比例配置的氨水中和成胶反应，反应一段时间后老化；然后加入酸性硅盐溶液，老化一段时间后，再加入含锆溶液，继续老化之后，洗涤，过滤，干燥得到所需含硅和锆的氧化铝干胶，然后制备成所需加氢催化剂。CN102309999A公开了一种加氢催化剂载体及其制备方法，该方法中所涉及的大孔氧化铝干胶粉同样是采用普通的中和成胶法制备的，且助剂在氧化铝中的分布是均匀的。

以上方法采用普通中和的方法，反应环境不均一，此方法很容易形成大量尺寸不均一的晶核，从而使得所制得的氧化铝存在结晶度低，粒径分布弥散，晶粒不完整的现象；其次常规方法得到的氧化铝，其颗粒上的助剂百分含量分布往往较为均匀。目前关于助剂百分含量呈梯度分布的氧化铝的制备方法报道较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种氧化铝载体及其制备方法。本发明氧化铝载体结晶度高，晶粒完整，粒径分布集中，且助剂在氧化铝中呈梯度增加分布，适于制备高脱硫、脱氮，稳定性强的加氢处理催化剂。

本发明的氧化铝载体，以氧化铝载体重量为基准，助剂以氧化物计占 2%~5%，其中助剂选自硅或锆中的一种或两种，氧化铝中硅和/或锆的质量百分含量从载体颗粒中心到外表面逐渐增加，颗粒1/3R处硅和/或锆的百分含量为0.1wt %～0.5wt%，2/3R处硅和/或锆的百分含量为0.5wt%～1.5wt%，R处硅和/或锆的百分含量为1.5%wt～3.5wt%，其中R为以氧化铝中心为初始点的载体颗粒的半径。

本发明氧化铝载体，孔容为0.8～1.2ml·g^-1；孔径为150～200Å；磨耗≤0.05%，优选≤0.03%；堆积密度为0.65～0.85g/ml；氧化铝的结晶度≥85%，优选90%～95%。

本发明氧化铝载体的粒径分布集中，粒径分布如下：＜120μm粒径所占比例为1%～2%，120～150μm粒径所占比例为10%～18%，＞150μm粒径所占比例为80%～85%。

本发明的氧化铝载体的制备方法，包括如下内容：

（1）在撞击流反应器底部加入反应液并加热至一定温度，启动超声发生器；

（2）启动加速器将酸性铝酸盐水溶液和碱性铝酸盐水溶液分别由撞击流反应器上部的加速管（进料口I和II）注入，二者经压力雾化喷嘴雾化后，在液液反应器I进行撞击流反应，生成晶核，经连通管进入到底部的液液反应器II；

（3）液液反应器I的反应结束后，同时从液液反应器II底部两端的进料口Ⅲ和IV分别间歇式加入酸性金属盐水溶液和碱性金属盐水溶液，每次加入结束后，进行调节pH值、中和和老化过程；其中所述酸性金属盐水溶液选自酸性铝酸盐水溶液或（酸性铝酸盐+酸性锆酸盐）水溶液中的一种；碱性金属盐水溶液选自碱性铝酸盐水溶液或（碱性铝酸盐+碱性硅酸盐）水溶液中的一种；其中酸性金属盐水溶液和碱性金属盐水溶液中须同时含有酸性铝酸盐和碱性铝酸盐，但是不同时含有单一的酸性铝酸盐和碱性铝酸盐；且酸性锆酸盐和/或碱性硅酸盐水溶液的浓度按照间歇式加入次序梯度增加；

（4）将步骤（3）的物料进行最终老化，老化过程中滴加含酸性锆酸盐水溶液和/或碱性硅酸盐水溶液，然后过滤、洗涤、干燥和焙烧，得到助剂百分含量呈梯度分布的氧化铝载体。