[发明专利]小颗粒囊泡孔氧化铝材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种小颗粒囊泡孔氧化铝材料及其制备方法。本发明的小颗粒囊泡孔氧化铝材料，粒径为0.2‑0.5mm，囊泡孔平均孔径大于200nm且小于1000nm，囊泡孔体积含量为5%‑30%，磨耗率小于0.5wt%；BET比表面积为80‑250msupgt;2/supgt;/g。制备方法如下：（1）将粒度为1000‑5000目的拟薄水铝石粉、碳酸钙粉末、水、磺酸盐类阴离子表面活性剂及淀粉混合均匀，打浆至溶胶状；（2）将溶胶状物以喷入到融化的凡士林中，形成液滴球并老化后，分离，干燥、焙烧，进行酸液常压水热回流处理；（3）将步骤（2）得到的物料进行洗涤、干燥和焙烧，得到小颗粒囊泡孔氧化铝球形。本发明的小颗粒囊泡孔氧化铝材料尺寸小，磨耗低，能够满足现有沸腾床、悬浮床等多相催化反应的要求，可作为该类催化剂载体使用。

技术领域

本发明属于无机材料制备领域，涉及一种小颗粒囊泡孔氧化铝材料及其制备方法。

背景技术

多相催化中，沸腾床、悬浮床等工艺由于不产生床层压降，装置运转周期长，温度可控，是一种具有极大应用潜力的劣质重油加工技术。沸腾床、悬浮床工艺所用氧化铝催化剂始终处于快速返混状态，这就要求催化剂颗粒具有较小的适宜的颗粒以利于均匀分散于油料中，还需要较高的抗磨损能力，同时载体较大的孔径有利于反应物料的扩散与传质。

CN201310495647.1首先通过改变氧化铝晶粒的合成方法得到特殊性质的氧化铝，再将其制备成一定形状的载体，负载活性金属构成用于沸腾床的催化剂。但该方法在载体成型时采用挤条等常规成型方式，成型体尺寸小于1mm较难实现，且挤出体由于具有较多的棱角，在反应过程物料快速返混时易于相互碰撞产生较大的磨耗。

物理化学学报, 2006, 22(7)：831-835提供了一种大孔氧化铝材料的制备方法，将聚苯乙烯颗粒与氧化铝前体混合并处理后得到囊泡状大孔氧化铝，所得材料物理强度较低，不能制备成为固定的形状，所用聚苯乙烯颗粒成本较高，环境污染严重。

CN 201010221297.6把铝源、聚乙二醇、低碳醇、水及环氧烷烃混合用于制备整体式大孔氧化铝，具有囊泡状大孔，其孔径可为0.05-10μm，该方法所用的环氧烷烃等原料较贵，制备成本较高，且该方法所得材料在外形上不具备固定的形状，难以制备成不利于装填到反应器中以控制物料传质及床层压降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种小颗粒囊泡孔氧化铝材料及其制备方法。本发明的小颗粒囊泡孔氧化铝材料尺寸小，磨耗低，能够满足现有沸腾床、悬浮床等多相催化反应的要求，可作为该类催化剂载体使用。

本发明的小颗粒囊泡孔氧化铝材料，粒径为0.2-0.5mm，囊泡孔平均孔径大于200nm且小于1000nm，囊泡孔体积含量为5%-30%，磨耗率小于0.5wt%；BET比表面积为80-250m²/g。

本发明的小颗粒囊泡孔氧化铝材料的制备方法，包括如下内容：

（1）将粒度为1000-5000目的拟薄水铝石粉、碳酸钙粉末、水、磺酸盐类阴离子表面活性剂及淀粉混合均匀，打浆至溶胶状；

（2）将步骤（1）的溶胶状物以喷雾形式喷入到融化的凡士林中，形成液滴球并老化后，分离出（一般采用过滤方式）凝胶小球，干燥、焙烧，进行酸液常压水热回流处理；

（3）将步骤（2）得到的物料进行洗涤、干燥和焙烧，得到小颗粒囊泡孔氧化铝球形。

本发明方法中，步骤（1）所述的拟薄水铝石胶粉为改性或未改性的拟薄水铝石胶粉，所述的改性拟薄水铝石胶粉可以为经硅、硼、磷、钛或锆等元素改性的拟薄水铝石胶粉。

本发明方法中，步骤（1）所述的碳酸钙粉末的粒径为500-5000nm，形状为球形或近球形。

本发明方法中，步骤（1）所述的磺酸盐类阴离子表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或多种。