本发明涉及一种氧化铝载体的制备方法,特别是用于重质油加氢处理脱硫催化剂的氧化铝载体制备方法。
背景技术:
劣质重油如焦化蜡油、渣油等杂质含量较高,通常需要经过加氢处理(如渣油加氢)脱除其中大部分的硫等杂质,以便经过后续的加工(如催化裂化)生产出清洁的汽、柴油等油品和化工原料。渣油等劣质重油中含有大量的胶质和沥青质,这部分物质分子量大、结构复杂,扩散困难,因此要求催化剂具有优良的孔道结构,较大的孔容以容纳杂原子的沉积,提高催化剂的脱杂质活性和稳定性。
催化剂的孔结构对其性能有着重要的影响。对于重质油加氢处理催化剂,需要具有通畅的孔道和较大的孔容。孔道通畅有利于重质油中大分子烃类物质的扩散和反应,从而提高催化剂的反应活性;同时避免金属沉积或反应结焦造成催化剂孔口堵塞而导致催化剂快速失活,以提高催化剂的活性稳定性。因此一个孔道通畅的重质油加氢处理催化剂,将具有良好的反应活性和活性稳定性。为了提高氧化铝载体的孔容并得到畅通的孔道,目前普遍采用加入扩孔剂的方法,例如us4,448,896专利介绍以一种拟薄水铝石为原料,并加入炭黑粉作为扩孔剂,经混捏、挤条、干燥和焙烧得到氧化铝载体。其缺点是:加入少量炭黑粉,则易形成“墨水瓶”型孔;加入过多的炭黑粉,则造成载体强度明显降低。
专利us4,066,574,us4,113,661和us4,341,625介绍了一种氧化铝载体的制备方法,即在α-氧化铝一水合物中先加入硝酸水溶液,充分作用后再加入一定量的氨水溶液,达到扩大载体孔容的目的。虽然此方法可以起到扩孔作用,但载体孔直径由颗粒外表面至中心呈单一分布,不利于最大化地发挥颗粒内外表面的作用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种氧化铝载体的制备方法,使得扩孔效果好,孔容高,比表面积大,孔道开阔、有序,不易堵塞,并可按需要随意调节。
本发明方法的要点是:1)加入介孔炭,介孔炭的孔容高于活性炭,介孔炭具有有序的孔道结构;2)对成型干燥后的物料在700-1000℃温度下进行焙烧,焙烧1-8个小时,焙烧得到的载体孔容和孔道结构高于不加介孔炭的结构。
本发明使载体具有大孔的原理是:对成型过程中加入介孔炭,借助介孔炭的有序孔道结构及较大的孔容,从而使载体的孔容增大、孔道开阔,重质油中的杂质易于进入孔道。
本发明提供一种氧化铝载体的制备方法,包括以下步骤:
(1)在氧化铝干胶粉中加入水、介孔炭和助挤剂,充分混捏成型并干燥;
(2)对(1)中所得的颗粒物干燥后进行高温焙烧,得到氧化铝载体。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,颗粒物成型后形状为圆柱形或异型,所述异型为三叶草、四叶草或蝶形。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,步骤(1)中的干燥温度为100~150℃,干燥时间为1~3小时。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,步骤(1)中介孔炭的加入量为氧化铝干胶粉质量的1-6%。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,步骤(2)中所述焙烧条件为n2氛围下700~1000℃焙烧1~8小时。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,所述助挤剂为田菁粉、淀粉、聚乙烯醇、甲基纤维素和木质素中的一种或几种。
本发明所述的氧化铝载体的制备方法,其中,所述氧化铝载体孔容为0.75-0.85cm3/g,比表面积为170-230m2/g。
本发明氧化铝载体的形状可以根据不同的要求进行改变。
本发明氧化铝载体,可用作加氢催化剂载体,特别适用于重质油加氢处理脱硫催化剂载体。
本发明的有益效果:
扩孔效果好,孔容高,比表面积大,孔道开阔、有序,不易堵塞,并可按需要随意调节。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例,下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。
实施例1
称取山东淄博万霖化工有限公司生产的al2o3干胶粉500g,加入净水400g,田菁粉10g,醋酸10g,加入氧化铝干胶粉质量1%的介孔炭,充分混捏后,在挤条机上挤成直径为2.0mm的圆柱形。120℃下干燥2.0小时,在750℃焙烧n2氛围下焙烧4.0小时,得载体a,其性质见表1。
实施例2
取前述al2o3干胶粉500g,与实施例1相同的方法,加入氧化铝干胶粉质量3%的介孔炭,充分混捏后,在挤条机上挤成三叶草形。在120℃下干燥2.0小时,在750℃焙烧n2氛围下焙烧4.0小时,得载体b,其性质见表1。
实施例3
取前述al2o3干胶粉500g,加入净水400g,田菁粉10g,聚乙烯醇10g,醋酸10g,加入6%的介孔炭,充分混捏后,在挤条机上挤成直径为2.0mm的圆柱形。在120℃下干燥2.0小时,在750℃焙烧n2氛围下焙烧4.0小时,得载体c,其性质见表1。
比较例1
取前述拟薄水铝石干胶粉500g,加入净水400g,田菁粉10g,醋酸10g,在120℃干燥2.0小时后在750℃下焙烧3小时,得到载体d,其性质见表1。
比较例2
取前述拟薄水铝石干胶粉500g,加入净水400g,田菁粉10g,醋酸10g,,加入3%炭黑,在120℃干燥2.0小时后在750℃下焙烧3小时,得到载体e,其性质见表1。
表1载体性质
从表1中可以看出本发明载体的孔容和比表面明显高于对比例。