专利名称：含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，属于化工催化剂领域。
背景技术：
在石油化工催化剂制造领域，尤其是含钼、钯等贵金属元素的催化剂，采用偏铝酸 钠溶液和二氧化碳反应生产的高纯度氢氧化铝粉体，作为其催化剂载体的基础原材料是非 常普遍的。由于高纯度氢氧化铝粉体的固有特点，由其制造成的氧化铝催化剂载体热稳定 性比较差，在常压受热状态下，随着焙烧温度的提高，其孔容积和比表面积会随着温度的提 高，呈减小的趋势，当焙烧温度超过800°C以后，其孔容积和比表面积的减小速度明显加快。 大部分含贵金属元素催化剂的氧化铝载体均要求经过800°C以上的温度焙烧，以满足催化 剂对其载体表面酸强度和物相的要求，而氧化铝载体较小的孔容积和比表面积，又较大的 限制了催化剂的反应活性和长期稳定的运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，在 氢氧化铝粉体中引入了一定量的镧元素，在常压受热状态下，热稳定性有了很大的改善和 提高，即满足了含贵金属元素催化剂对氧化铝载体表面酸强度和物相的要求，又满足了其 对氧化铝载体较大的孔容积和比表面积的需要。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种含镧元素氢氧化铝粉体的 制备方法，其特征在于以下步骤(1)配制浓度范围为10 45gAl203/l的偏铝酸钠溶液；(2)配制含镧元素浓度为0. 1 lOgLa/Ι的含镧元素的化合物水溶液；(3)在搅拌条件下，将二氧化碳气体通入偏铝酸钠溶液和含镧元素的化合物 水溶液组成的混合溶液中进行反应，生成沉淀物。该沉淀物组成为Al20394-99 . 8wt%， La2O3O. 2-6. Owt %。反应过程中，通入二氧化碳气体体积浓度为10 40%，反应结束后，混 合液的pH值为8 12，整个反应过程保持反应温度为5 40°C ；(4)将步骤(3)中产生的固-液混合物进行过滤，并对滤出固体进行洗涤、干燥、粉 碎，制得含镧元素氢氧化铝粉体。所述的步骤(2)中的含镧元素的化合物水溶液为镧元素的硫酸盐、硝酸盐、醋酸 盐或氯化物的水溶液。所述的步骤⑵中含镧元素的化合物水溶液中，以产品作基准，镧元素的含量，为 氧化镧的质量占总质量的0. 2 6. 0%。其中优选为0. 3 4%。所述的步骤(3)中含镧元素的化合物水溶液是在二氧化碳气体通入过程中加入 的。含镧化合物溶液的加入是在反应进行过程中加入到反应溶液中的，最好是在反应末期， 反应终止前加入到反应溶液中。所述的步骤(4)中的洗涤温度为50 80°C。其中洗涤温度优选控制在60 75°C。
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所述的步骤(4)中的洗涤后产品中的氧化钠含量小于0.2wt%。其中优选为氧化 钠含量控制在0. 03 0. 之间。所述的步骤(4)中的干燥方式为常压动态干燥，干燥温度为50 150°C，干燥时间 为0. 5 1. 5小时。优选干燥温度为100 130°C，干燥时间为0. 6 1. 0小时。所述的步骤(4)中的粉碎为气流粉碎，粉碎后产品粒度为80 300目。其中优选 粒度为120 200目。上述偏铝酸钠溶液的浓度为10 45gAl203/l，其中优选为15 35gAl203/l。上述二氧化碳气体体积浓度为10 40%，其中优选为15 35%。上述步骤(3)中的反应溶液的温度为5 40°C，其中优选15 30°C。反应终点pH控制为8 12，优选为9 11。本发明的有益效果是含镧元素氢氧化铝粉体是采用偏铝酸钠溶液和二氧化碳反 应过程引入含镧化合物，制备过程工艺简单，易于操作，没有污染物排除，无环境污染；所制 造的含镧元素氢氧化铝粉体由于镧-铝元素结合的非常均勻，使得制成的含镧元素氧化铝 催化剂载体比不含镧元素的氧化铝催化剂载体的耐热性有了很大的提高，具有较大的孔容 积和比表面积。
具体实施例方式实施例1在反应器中加入IOgAl2O3/!的偏铝酸钠溶液，将溶液温度控制在40°C。搅拌下，通 进浓度为10% (ν)的二氧化碳气体。当反应液的PH值到9 (反应开始后约50分钟)时，加入 浓度为0. ILa g/Ι的醋酸镧水溶液。继续通进二氧化碳气体进行反应，当反应液的PH值到 8时，停止反应。所生成的该沉淀物以产品为基准的组成为A120399. 8wt%, La2O3O. 2wt%0 对生成的该沉淀物进行过滤，用去离子水在50°C洗涤1. 5小时后，产品中的氧化钠含量小 于0.09wt%。用动态干燥器50°C的温度下，干燥1.5小时。干燥后的产品用气流粉碎机粉 碎到300目，既得到本发明所述的产品。实施例2在反应器中加入45gAl203/l的偏铝酸钠溶液，将溶液温度控制在5°C。搅拌下，通 进浓度为40% (ν)的二氧化碳气体。当反应开始后约30分钟时，加入浓度为8La g/Ι的硝 酸镧水溶液。继续通进二氧化碳气体进行反应，当反应液的PH值到12时，停止反应。所生 成的该沉淀物以产品为基准的组成为Al20394wt%，La2036. 0wt%。对生成的该沉淀物进行 过滤，用去离子水在80°C洗涤2. 5小时后，产品中的氧化钠含量小于0. 08wt%。用动态干 燥器150°C的温度下，干燥0.5小时。干燥后的产品用气流粉碎机粉碎到80目，既得到本发 明所述的产品实施例3在反应器中加入35gAl203/l的偏铝酸钠溶液，将溶液温度控制在10°C。搅拌下， 通进浓度为30% (ν)的二氧化碳气体。当反应开始后约20分钟时，加入浓度为6La g/1的 醋酸镧水溶液。继续通进二氧化碳气体进行反应，当反应液的PH值到10时，停止反应。所 生成的该沉淀物以产品为基准的组成为Al20396wt%，La2034wt%。对生成的该沉淀物进行 过滤，用去离子水在70°C洗涤1. 0小时后，产品中的氧化钠含量小于0. 07wt%。用动态干
4燥器130°C的温度下，干燥0.6小时。干燥后的产品用气流粉碎机粉碎到100目，既得到本 发明所述的产品实施例4在反应器中加入25gAl203/l的偏铝酸钠溶液，将溶液温度控制在20°C。搅拌下， 通进浓度为25% (ν)的二氧化碳气体。当反应开始后约10分钟时，加入浓度为5La g/1的 硝酸镧水溶液。继续通进二氧化碳气体进行反应，当反应液的PH值到11时，停止反应。所 生成的该沉淀物以产品为基准的组成为Al20398wt%，La2032wt%。对生成的该沉淀物进行 过滤，用去离子水在60°C洗涤1.2小时后，产品中的氧化钠含量小于0.04wt%。用动态干 燥器110°C的温度下，干燥1.0小时。干燥后的产品用气流粉碎机粉碎到130目，既得到本 发明所述的产品实施例5在反应器中加入25gAl203/l的偏铝酸钠溶液，将溶液温度控制在30°C。搅拌下， 通进浓度为20% (ν)的二氧化碳气体。当反应开始后约60分钟时，加入浓度为3La g/1的 硝酸镧水溶液。继续通进二氧化碳气体进行反应，当反应液的PH值到9时，停止反应。所 生成的该沉淀物以产品为基准的组成为Al20399wt%，La2O3I wt%。对生成的该沉淀物进 行过滤，用去离子水在65°C洗涤1. 3小时后，产品中的氧化钠含量小于0. 07wt%。用动态 干燥器110°C的温度下，干燥1.2小时。干燥后的产品用气流粉碎机粉碎到180目，既得到 本发明所述的产品比较例1除在反应过程中不加醋酸镧溶液外，其它反应过程和控制条件均与实施例5 —致。将实施例1 5所制备的含镧氢氧化铝粉体和比较例1所制备的氢氧化铝粉体， 在相同的捏合、成型和干燥条件下，制造成干燥后的氢氧化铝，然后在相同的温度条件下， 比较焙烧后氧化铝催化剂载体的性质，结果列入表1中。表1、氧化铝载体孔容积、比表面积随焙烧温度的变化情况
权利要求
一种含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于以下步骤(1)配制浓度范围为10～45gAl2O3/l的偏铝酸钠溶液；(2)配制含镧元素浓度为0.1～10gLa/l的含镧元素的化合物水溶液；(3)在搅拌条件下，将二氧化碳气体通入偏铝酸钠溶液和含镧元素的化合物水溶液组成的混合溶液中进行反应，生成沉淀物，该沉淀物的组成为Al2O394～99.8wt％，La2O30.2～6.0wt％，反应过程中，通入二氧化碳气体体积浓度为10～40％，混合液的pH值为8～12，整个反应过程保持反应温度为5～40℃；(4)将步骤(3)中产生的固 液混合物进行过滤，并对滤出固体进行洗涤、干燥、粉碎，制得含镧元素氢氧化铝粉体。
2.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤 (2)中的含镧元素的化合物水溶液为镧元素的硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐或氯化物的水溶液。
3.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤(2)中含镧元素的化合物水溶液中，以产品作基准，镧元素的含量，为氧化镧的质量占总质 量的0. 2 6. 0%。
4.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中含镧元素的化合物水溶液是在二氧化碳气体通入过程中加入的。
5.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤(4)中的洗涤温度为50 80°C。
6.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤 (4)中的洗涤后产品中的氧化钠含量小于0. 2wt %。
7.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤 (4)中的干燥方式为常压动态干燥，干燥温度为50 150°C，干燥时间为0. 5 1. 5小时。
8.根据权利要求1所述的含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤 (4)中的粉碎为气流粉碎，粉碎后产品粒度为80 300目。
全文摘要
本发明涉及一种含镧元素氢氧化铝粉体的制备方法，其特征在于以下步骤配制偏铝酸钠溶液；配制含镧元素的化合物水溶液；在搅拌条件下，将二氧化碳气体通入偏铝酸钠溶液和含镧元素的化合物水溶液组成的混合溶液中进行反应，生成沉淀物，该沉淀物的组成为Al2O394～99.8wt％，La2O30.2～6.0wt％，将上述的固-液混合物进行过滤，并对滤出固体进行洗涤、干燥、粉碎，制得含镧元素氢氧化铝粉体。本发明制备过程工艺简单，易于操作，无环境污染；所制造的含镧元素氢氧化铝粉体镧-铝元素结合的非常均匀，使得制成的含镧元素氧化铝催化剂载体比不含镧元素的氧化铝催化剂载体的耐热性有了很大的提高，具有较大的孔容积和比表面积。
文档编号B01J23/10GK101940956SQ201010266019
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者万学兵 申请人:淄博泰通催化技术有限公司