一种提高氧化铝催化剂载体高温稳定性方法

技术领域

本发明涉及催化剂材料技术领域，具体涉及一种提高氧化铝催化剂载体高 温稳定性方法。

背景技术

针对宝贵的石油资源，哪怕是品质较差的高硫重油，都需要对其 进行深加工，以提高其附加值。在石油深加工过程中，流化催化裂化 (FCC)工艺是至关重要的一道工序。在提质过程中，原料油中氮、硫 元素转化成氮氧化物和硫氧化物随着再生烟气直接排入大气。氮氧化 物的种类很多,其中N

氧化铝是一种多孔性且高分散度的固体物料，具有良好的吸附性能、表面 酸性和热稳定性。氧化铝有很多结晶态，已经确定的氧化铝有α、β、γ、δ、 θ、η、ρ、χ等晶型。氧化铝可作为吸附剂、催化剂及载体应用于许多化工 过程。有序双孔氧化铝是一种同时具有有序大孔和中孔的新型材料，其大孔贯 穿整个颗粒且互相平行，蠕虫状的中孔贯穿大孔孔壁。这种结构与现有的微孔 或中孔结构相比较，对于小分子反应影响不大，但是对于稍大一些的反应物分 子，如裂解汽油加氢反应体系的芳基烯烃，该孔结构就可以体现出优越性。一方面有序的大孔通道有利于反应物分子迅速到达催化活性位，同时产物分子又 能以较快速度扩散出来，另一方面由于中孔的存在，催化剂比表面积将增加， 有利于活性组份在催化剂表面的均匀分散。

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发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构有序、工艺简单的提高氧化铝催化剂 载体高温稳定性方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提高氧化铝催化剂 载体高温稳定性方法，包括以下步骤：

步骤一：采用硝酸与硝酸钡与去离子水按照1:1:1-1:1:2的比例配置溶液， 得到混合液，向所述混合液中添加表面活性剂，得到水解液；通过在载体中复 合氧化钡，使碱土金属离子引入到氧化铝的晶格中，能够抑制烧结和稳固晶型， 且能够对两种不同的晶型起到协同作用，从而使载体之内的微观结构更为稳固；

步骤二：采用拟薄水铝石粉与仲丁醇铝或异丙醇铝加入净化水中，调制成 水解浆料；通过拟薄水铝石粉与仲丁醇铝或异丙醇铝的融合添加，既能减少原 料的价格，又能通过混合在一起进行化学处理，成型为不同晶型的晶粒，从而 使载体具有优良的热稳定性、高钠耐受性、高活性与低贵金属加载量，并且具 有高孔体积和高表面；

步骤三：将所述水解液缓慢加入至水解浆料中，进行水解，得到悬浊液， 将所述悬浊液进行离心分离、洗涤和索氏萃取，得到滤饼；

步骤四：将所述滤饼进行干燥，得到干燥滤饼，将所述干燥滤饼进行焙烧 得到载体。

进一步的，步骤一中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或聚氧乙 烯脂肪醇醚。

进一步的，步骤三中，所述索氏萃取的萃取时间为24-36h，溶剂为乙醇。

进一步的，步骤三中，所述洗涤采用蒸馏水进行反复冲洗，所述冲洗次数 不少于三次。

进一步的，步骤二中，所述拟薄水铝石粉与仲丁醇铝或异丙醇铝的质量比 为1:1-2:1。

进一步的，步骤三中，所述水解液的加入速率为2-4g/min，水解温度为 20-70℃，水解时间为2-4h，搅拌速率为200-700r/min。

进一步的，步骤四中，干燥温度为60-90℃，干燥时间为2-3h。

进一步的，步骤四中，焙烧温度为400-800℃，升温速率为1-5℃/min，焙 烧时间为2-4h。

进一步的，步骤一中，所述硝酸的浓度为4-6wt％。

进一步的，步骤二中，所述水解浆料的固体浓度为25-35wt％。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明提供的提高氧化铝催化剂载体高温稳定性方法，通过拟薄水铝石粉 与仲丁醇铝或异丙醇铝的融合添加，既能减少原料的价格，又能通过混合在一 起进行化学处理，成型为不同晶型的晶粒，从而使载体具有优良的热稳定性、 高钠耐受性、高活性与低贵金属加载量，并且具有高孔体积和高表面。

本发明提供的提高氧化铝催化剂载体高温稳定性方法，通过在载体中复合 氧化钡，使碱土金属离子引入到氧化铝的晶格中，能够抑制烧结和稳固晶型， 且能够对两种不同的晶型起到协同作用，从而使载体之内的微观结构更为稳固。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步的描述。

实施例1：

步骤一：采用硝酸与硝酸钡与去离子水按照1:1:1的比例配置溶液，得到 混合液，硝酸的浓度为4wt％，向混合液中添加十六烷基三甲基溴化铵，得到 水解液；

步骤二：采用拟薄水铝石粉与仲丁醇铝加入净化水中，拟薄水铝石粉与仲 丁醇铝的质量比为1:1，调制成水解浆料，水解浆料的固体浓度为25wt％；

步骤三：将水解液缓慢加入至水解浆料中，进行水解，水解液的加入速率 为4g/min，水解温度为20℃，水解时间为2h，搅拌速率为200r/min，得到悬 浊液，将悬浊液进行离心分离，采用蒸馏水进行反复冲洗，冲洗三次，然后进 行索氏萃取，索氏萃取的萃取时间为24h，溶剂为乙醇，得到滤饼；

步骤四：将滤饼进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为3h，得到干燥滤 饼，将干燥滤饼进行焙烧得到载体，焙烧温度为400℃，升温速率为1℃/min， 焙烧时间为4h。

实施例2：

步骤一：采用硝酸与硝酸钡与去离子水按照1:1:2的比例配置溶液，得到 混合液，硝酸的浓度为5wt％，向混合液中添加十六烷基三甲基溴化铵，得到 水解液；

步骤二：采用拟薄水铝石粉与仲丁醇铝加入净化水中，拟薄水铝石粉与仲 丁醇铝的质量比为1.7:1.3，调制成水解浆料，水解浆料的固体浓度为30wt％；

步骤三：将水解液缓慢加入至水解浆料中，进行水解，水解液的加入速率 为3g/min，水解温度为50℃，水解时间为3h，搅拌速率为500r/min，得到悬 浊液，将悬浊液进行离心分离，采用蒸馏水进行反复冲洗，冲洗三次，然后进 行索氏萃取，索氏萃取的萃取时间为30h，溶剂为乙醇，得到滤饼；

步骤四：将滤饼进行干燥，干燥温度为75℃，干燥时间为3h，得到干燥滤 饼，将干燥滤饼进行焙烧得到载体，焙烧温度为550℃，升温速率为3℃/min， 焙烧时间为2h。

实施例3：

步骤一：采用硝酸与硝酸钡与去离子水按照2:2:3的比例配置溶液，得到 混合液，硝酸的浓度为5wt％，向混合液中添加聚氧乙烯脂肪醇醚，得到水解 液；

步骤二：采用拟薄水铝石粉与异丙醇铝加入净化水中，拟薄水铝石粉与异 丙醇铝的质量比为3:2，调制成水解浆料，水解浆料的固体浓度为30wt％；

步骤三：将水解液缓慢加入至水解浆料中，进行水解，水解液的加入速率 为4g/min，水解温度为70℃，水解时间为4h，搅拌速率为700r/min，得到悬 浊液，将悬浊液进行离心分离，采用蒸馏水进行反复冲洗，冲洗次数大于三次， 然后进行索氏萃取，索氏萃取的萃取时间为36h，溶剂为乙醇，得到滤饼；

步骤四：将滤饼进行干燥，干燥温度为90℃，干燥时间为2h，得到干燥滤 饼，将干燥滤饼进行焙烧得到载体，焙烧温度为800℃，升温速率为5℃/min， 焙烧时间为2h。

实施例4：

步骤一：采用硝酸与硝酸钡与去离子水按照1:1:1的比例配置溶液，得到 混合液，硝酸的浓度为6wt％，向混合液中添加聚氧乙烯脂肪醇醚，得到水解 液；

步骤二：采用拟薄水铝石粉与异丙醇铝加入净化水中，拟薄水铝石粉与异 丙醇铝的质量比为2:1，调制成水解浆料，水解浆料的固体浓度为35wt％；

步骤三：将水解液缓慢加入至水解浆料中，进行水解，水解液的加入速率 为2g/min，水解温度为70℃，水解时间为2h，搅拌速率为700r/min，得到悬 浊液，将悬浊液进行离心分离，采用蒸馏水进行反复冲洗，冲洗三次，然后进 行索氏萃取，索氏萃取的萃取时间为36h，溶剂为乙醇，得到滤饼；

步骤四与实施例3相同。

实施例1-4中数据对比具体见表1：

表1.实施例1-4中数据对比

对比例1：

步骤一与实施例2不同的为，不添加硝酸钡，仅为浓度为5wt％的硝酸与 去离子水按照1:1配置的溶液；

步骤二-步骤四与实施例2相同。

对比例2：

步骤一与实施例2不同的为，水解液中不含有表面活性剂；

步骤二-步骤四与实施例2相同。

实验例：

该实验例考察了材料的介电常数和物理性能的。

对照组A和对照组B：分别采用对比例1和对比例2提供的方案，对照组A 所不同的是不添加硝酸钡，仅为浓度为5wt％的硝酸与去离子水按照1:1配置 的溶液；

对照组B所不同的是水解液中不含有表面活性剂；

实验组A、实验组B、实验组C和实验组D:分别采用实施例1-4的技术方 案；

对实验组A-C与对照组A-B进行热稳定性的测定，将其于1200℃下进行煅 烧，测定其比表面积，结果见表2。

表2.热稳定性的测定

通过表1可知，经过本发明的方法进行制造的载体，的热稳定性相较于对 照组更好，在经过1200℃，24h的煅烧后实验组A-D相较于对照组A-B均保持 了一个较好的比表面积，且在煅烧12h后未造成进一步的坍塌，而对照组A-B 迅速的由初始的比表面积降低至8m

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实 施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变 化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。