[发明专利]一种高硅拟薄水铝石及其制法和应用

说明书

本发明公开了一种高硅拟薄水铝石及其制法和应用，所述高硅拟薄水铝石包含磷酸酯基团，以所述高硅拟薄水铝石的总重量100wt%计，二氧化硅含量大于20%，氧化钠含量不大于0.5wt%，并且磷含量为1.0‑5.0wt%。本发明还提供所述高硅拟薄水铝石的制备方法、及其制备的氧化铝和加氢催化剂。

技术领域

本发明涉及一种拟薄水铝石及其制备方法、特别是涉及一种高硅含量拟薄水铝石及其制备方法，以及采用其制备的高硅氧化铝。

背景技术

石油加工中使用的催化剂大部分是以Al₂O₃为载体，其表面酸性不强， 且以L酸为主。为了适应特定催化反应对催化剂的要求，常常会添加一种或多种助剂改性Al₂O₃载体。SiO₂是常用的氧化铝改性助剂，其本身酸性很弱，但用SiO₂改性后，氧化铝的表面酸性会显著增强，同时制备的载体的孔结构和热稳定性也得到改善，因此也常用于加氢裂化催化剂制备中。

高硅氧化铝的制备方法主要有沉淀法、混合法和浸渍法。如沉淀法是由碱金属硅酸盐（或水玻璃）和含铝盐中和沉淀成胶的方法制备；混合法是将SiO₂水凝胶和Al₂O₃水凝胶直接混捏后形成硅铝凝胶，然后再经洗涤、干燥、成型及焙烧而制备；浸渍法是用铝盐溶液浸渍硅酸水凝胶或干凝胶后，经蒸发、烘干制备。不同的制备方法得到的高硅氧化铝性质是不同的，甚至差别较大。因此，如何制备出大孔容、低杂质含量、且工艺流程简单的高硅氧化铝是我们研究的方向。

USP4721696描述了一种含硅氧化铝的制备方法，以硝酸铝和铝酸钠为原料，采用pH值在2~10之间摆动，在得到的氢氧化铝假溶胶中加入硅酸钠，经洗涤、干燥、焙烧后得到含硅氧化铝，其硅含量为1%~30%，优选为3%~15%。该方法制备过程过于复杂，同时选择硅酸钠为硅源，要保证产物中具有较低钠含量，洗涤过程会产生大量的废水，对环境造成污染。

CN201410716722.7公开了一种高硅氧化铝干胶及其制备方法。该方法包括：将高温焙烧后的改性粘土加入到含铝碱液中制成悬浊液与酸性硅溶胶并流成胶，然后加入碱性溶液进一步成胶，经过老化后，过滤、干燥得到高硅氧化铝干胶。

CN201711026258.9公开了一种含硅氧化铝载体及其制备方法。所述含硅氧化铝载体中含有柱状硅铝复合氧化物，该含硅氧化铝载体的制备方法包括：将高岭土高温活化处理后与碳酸氢铵、水混合均匀，然后进行密封热处理，热处理后物料经洗涤、干燥，得柱状硅铝复合氧化物。柱状硅铝复合氧化物的比表面积为100-250m²/g，孔容为0.4-0.7mL/g。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明主要目的是提供一种高硅拟薄水铝石及其制法与应用。在本发明高硅拟薄水铝石的制备过程中，作为反应原料之一的有机性酸源可以同时发挥金属离子传递功能和吸附树脂保护功能，这在本领域中应该属于第一次发现。所述有机性酸源不仅能够夺取或置换制备过程中生成的高硅拟薄水铝石（呈现为类似胶体的状态）所包含或包裹的金属离子，特别是钠离子，然后将该金属离子传递给作为另一反应原料的阳离子交换树脂以被其吸附固定，由此有效地促进高硅拟薄水铝石与金属离子的分离，而且还能够在所述阳离子交换树脂周围形成保护性胶束，使其与生成的高硅拟薄水铝石彼此隔离，由此有效避免所述阳离子交换树脂被拟薄水铝石包埋而降低金属离子吸附能力。据此，本发明提供的高硅拟薄水铝石的制备过程中即使不采用洗涤步骤，也可以获得金属离子特别是钠离子含量非常低的高硅拟薄水铝石。本发明基于该发现而完成。

本发明第一方面提供一种高硅拟薄水铝石，所述高硅拟薄水铝石包含磷酸酯基团，以所述高硅拟薄水铝石的总重量100wt%计，二氧化硅含量大于20%，优选大于30%；氧化钠含量不大于0.5wt%，优选不大于0.05%，进一步优选不大于0.03wt%，并且磷含量（以五氧化二磷为计）为1.0-5.0wt%，优选为1.5-4.5wt%。