專利名稱：一種氧化鋁載體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種γ-Al2O3載體及其制備方法。
2、背景技術(shù)石油產(chǎn)品的加氫處理(加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫金屬、加氫飽和等)催化劑，一般采用γ-Al2O3或含有少量其它元素(例如Si、Ti、B等)的γ-Al2O3為載體，以Mo(或W)和Ni(或Co)等金屬為活性組分。
在設(shè)計加氫處理催化劑時，要求金屬在載體表面上能夠高度分散，且其化學(xué)分散量應(yīng)盡可能大，而這種化學(xué)分散量是由載體即γ-Al2O3的表面性質(zhì)來決定的。此外，對于金屬化學(xué)分散量大的催化劑(例如MoO3含量＞20w％的MoNiP/Al2O3催化劑)，由于催化劑表面上活性金屬的分布(排列)比較“擁擠”，不利于大分子烴類在其表面上的吸附和反應(yīng)。因此，制備具有優(yōu)良表面性質(zhì)，又有更大比表面積的載體γ-Al2O3，對開發(fā)高活性的加氫處理催化劑具有決定性的作用。美國Engelhard公司報導(dǎo)了一種新型的高活性加氫處理催化劑(NPRAAM-89-32)，該催化劑的開發(fā)是基于使用一種新型的γ-Al2O3載體。MoO3在這種載體上的化學(xué)分散量比標(biāo)準(zhǔn)載體要高出50％，達(dá)到18w％。
γ-Al2O3的制備及改性，可以采用多種方法，其中前身物的組成及焙燒程序和焙燒溫度對最終產(chǎn)物γ-Al2O3的性質(zhì)(表面性質(zhì)和孔徑大小)有著決定性的影響。
文獻(xiàn)報道(CEP，82(1986)，46)強(qiáng)調(diào)制備γ-Al2O3時，焙燒溫度應(yīng)在300℃以上，最好在480℃以上。美國專利(USP 4,255,282)則強(qiáng)調(diào)作為制備加氫處理催化劑的載體γ-Al2O3，制備時焙燒溫度至少應(yīng)746℃，最好至少為788℃。
該發(fā)明是在“一段焙燒”，即在固定一個焙燒溫度的前提下，強(qiáng)調(diào)較高焙燒溫度的重要性。但是，使用該發(fā)明所制得的γ-Al2O3，其金屬化學(xué)分散量并不太高(約15～19w％MoO3，見專利USP 4,255,282例1～5和表3)。
3、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是尋找一種新的γ-Al2O3載體及其制備方法。具體地說是尋找一種合適的γ-Al2O3載體的制備方法，使制得的γ-Al2O3具有較大的化學(xué)分散量和更大的比表面積，以適應(yīng)制備大分子烴類加氫處理催化劑的需要。
本發(fā)明的要點是在焙燒γ-Al2O3前身物時，采用“三段恒溫焙燒”程序并控制合適的升溫速度，使制得的γ-Al2O3具有較大的金屬化學(xué)分散量；在一水氧化鋁混捏時，加入適量添加劑(如KCl，KNO3，K3PO4或其它鉀鹽)以進(jìn)一步擴(kuò)大γ-Al2O3的比表面積。
本發(fā)明γ-Al2O3載體的制備過程為把一水氧化鋁，即α-AlO(OH)和相當(dāng)于1～3w％一水氧化鋁重量的添加劑一起，加入膠溶酸，混合、捏合成可塑狀，在擠條機(jī)上擠條成型，干燥，然后按照三段恒溫焙燒程序焙燒，即成γ-Al2O3載體。所說的三段恒溫焙燒是指在160～270℃下，恒溫0.5～3小時；在300～545℃下，恒溫1.0～4小時；在580～800℃下，恒溫1.0～3小時。其中各個恒溫段前的升溫速率為2～5℃/分鐘。
所說添加劑包括KCl、KNO3、K3PO4、KAC或其它鉀鹽。
所說的一水氧化鋁最好是干基含量為66～72w％的α-AlO(OH)。
所說的膠溶酸可以是硝酸(含3w％HNO3)和/或乙酸溶液。
所說的干燥條件為在105～130℃下干燥2～4小時。
根據(jù)本發(fā)明所制得的γ-Al2O3載體具有如下性質(zhì)(1)、MoO3在表面上的化學(xué)分散量可達(dá)25～30w％；(2)、比表面積350～450m2/g；(3)、平均孔直徑為7.0～10.0nm。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)、本發(fā)明允許γ-Al2O3的前身物一水氧化鋁干膠中含有少量三水氧化鋁。
(2)、本發(fā)明所制的γ-Al2O3載體具有較高的金屬化學(xué)分散量，比用普通方法制得的γ-Al2O3要高出60～120％。
本發(fā)明方法所制γ-Al2O3載體可直接作為某些過程的催化劑使用，但是更適合作為加氫處理催化劑的載體，尤其是作為大分子烴類(例如石油蠟，凡士林，輕、重質(zhì)石油餾分等)催化劑的載體。
具體實施方式
實施例1秤取一水氧化鋁干膠粉200g(干基含量為68w％)，加入4.0g KCl，3.0ml乙酸，155ml HNO3(3％)和適量的H2O。充分混合、捏合成可塑狀后擠成三葉草條狀(Ф＝1.4mm)。空氣中干燥過夜后，再于110℃下烘干2小時。
將干燥樣品置于高溫爐中，以每分鐘3℃速度升溫至200℃，并在該溫度下恒溫焙燒2.0小時。接著以每分鐘4℃速度升溫至485℃并在該溫度下恒溫焙燒2.0小時，再以每分鐘4℃速度升溫至600℃并在該溫度下恒溫焙燒1.5小時。
實施例2同實施例1。但不加入KCl，改為加入KNO35.5g。
實施例3同實施例1。但最終焙燒溫度為720℃。
以上各例載體的物化性質(zhì)如表1所示。表1中的參比樣品系國內(nèi)目前廣泛用作加氫處理催化劑載體的γ-Al2O3表1采用本發(fā)明所制γ-Al2O3的物化性質(zhì)
由表1數(shù)據(jù)可以看出采用本發(fā)明技術(shù)制備的γ-Al2O3(實施例1、2)，其化學(xué)分散量達(dá)到29.0MoO3w％，比表面積428m2/g。如進(jìn)一步提高焙燒溫度(由600℃提高到720℃)，則平均孔直徑由7.11nm擴(kuò)大到8.26nm(實施例3)，而比表面積仍有380m2/g。
權(quán)利要求
1.一種γ-Al2O3載體，其特征在于該載體具有如下性質(zhì)(1)、MoO3在表面上的化學(xué)分散量為25～30w％；(2)、比表面積350～450m2/g；(3)、平均孔直徑為7.0～10.0nm。
2.一種γ-Al2O3載體的制備方法，其特征在于把一水氧化鋁和相當(dāng)于1～3％一水氧化鋁重量的添加劑一起，加入膠溶酸，混合、捏合成可塑狀，在擠條機(jī)上擠條成型，干燥，然后按照三段恒溫焙燒程序焙燒，即成γ-Al2O3載體，所說的三段恒溫焙燒是指在160～270℃下，恒溫0.5～3小時；在300～545℃下，恒溫1.0～4小時；在580～800℃下，恒溫1.0～3小時。
3.按照權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所說的三段恒溫焙燒程序中各個恒溫段前的升溫速率為2～5℃/分鐘。
4.按照權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所說添加劑為KCl、KNO3、K3PO4或KAC。
5.按照權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所說的一水氧化鋁是干基含量為66～72w％的α-AlO(OH)。
6.按照權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所說的膠溶酸是硝酸和/或乙酸溶液。
7.按照權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所說的干燥條件為在105～130℃下干燥2～4小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鋁及其制備方法。該法以擬薄水氧化鋁，即α－AlO(OH)為原料，加入添加劑，經(jīng)混合、捏合、擠條成型、干燥，并采用三段恒溫焙燒，最后制得γ－Al
文檔編號B01J32/00GK1448218SQ0210940
公開日2003年10月15日 申請日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月4日
發(fā)明者羅錫輝, 何金海 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院