[发明专利]氧化铝载体及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种α‑氧化铝载体的制备方法，其包括：I)制备包含如下组分的总混合物：组分a，粒度≤100目的α‑三水铝石；组分b，粒度＜200目的薄水铝石；组分c，氟化物；组分d，碱土金属化合物；组分e，含硅化合物；组分f，固体含碳材料；组分g，液体有机化合物；组分h，粘结剂；II)将步骤I)中得到的混合物捏合均匀并使用螺杆模压规整载体成型机成型；III)将步骤II)中得到的产物进行干燥、焙烧处理，制得所述α‑氧化铝载体。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种α-氧化铝载体及其制备方法与应用。

背景技术

氧化铝作为吸附剂、催化剂和催化剂载体在化学工业、环保、汽车尾气处理等方面广泛使用，尤其作为催化剂载体在化学工业上得到了广泛应用。

在环保和化学工业上，由氧化铝载体制备的工业催化剂通常被使用在连续流动的气-固、液-固或气-液-固多相体系中。为满足一定的使用要求，氧化铝载体通常被加工为球形、圆柱形、三叶草状条形、拉西环形、多孔蜂窝状或齿轮形，并要求具有一定的机械强度、比表面积和孔结构。大的比表面积有利于提高催化剂的活性，高的机械强度是为了长期使用，适当的孔结构有利于提高并行或串行反应体系中目标产物的选择性。

α-氧化铝载体的制备方法通常可分为三种：(1)采用拟薄水铝石为主要原料制备；(2)以α-三水氧化铝(又称α-三水铝石(Gibssite)和/或湃铝石(Bayerite)为主要原料，采用拟薄水铝石或铝溶胶作为黏结剂制备；(3)以烧结的α-氧化铝为主要原料制备。为调变载体和催化剂的性能，载体制备中通常还可能添加可燃性含碳材料、矿化剂、成型助剂等其他助剂。

从经济性考虑，采用α-三水铝石具有较大的成本优势。但在采用α-三水铝石制备氧化铝载体时，通常要添加拟薄水铝石或其的溶胶作为黏结剂，否则难以成型。对拟薄水铝石，通过常要求其具有较高的酸胶溶指数(一般要求高于90％)。一般认为，在以α-三水铝石为主要原料制备氧化铝载体，尤其是α-氧化铝载体时，拟薄水铝石(或铝溶胶)的添加是不可缺少的。薄水铝石晶粒尺寸大(一般大于50nm)，不能很好的胶溶(酸胶溶指数低于10％)，因此现有技术通常认为不能用以代替拟薄水铝石。前期的实验研究表明，使用薄水铝石代替拟薄水铝石作为主要原料在载体挤出成型时较为困难。如何解决成型问题成为一个重要的技术问题。

因此，目前存在的问题是急需研究开发一种载体成型容易的α-氧化铝载体的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种α-氧化铝载体的制备方法。本发明方法采用廉价的α-三水铝石和低胶溶指数的薄水铝石制备氧化铝载体的方法中，通过添加液体有机化合物和使用螺杆模压规整载体成型机，使载体成型过程更容易进行，而且所得载体具有较好的物性，尤其是具有较高的侧压强度和吸水率。

为此，本发明第一方面提供了一种α-氧化铝载体的制备方法，其包括如下步骤：

I)制备包含如下组分的总混合物：

组分a，基于所述总混合物总重量的9.0wt％-70.0wt％的粒度≤100目的α-三水铝石，优选基于所述总混合物总重量的9.4wt％-55.0wt％的粒度为120-650目的α-三水铝石；

组分b，基于所述总混合物总重量的20.0wt％-90.0wt％的粒度＜200目的薄水铝石，优选基于所述总混合物总重量的25.0wt％-80.0wt％的粒度≤200目的薄水铝石；

组分c，基于所述总混合物总重量的0.5wt％-3.0wt％的氟化物；

组分d，以碱土金属元素计，基于所述总混合物总重量的0-2.0wt％的碱土金属化合物；

组分e，以硅元素计，基于所述总混合物总重量的0.02wt％-2.0wt％的含硅化合物；