一种油柱成型工艺制备球形氧化铝的方法与流程

文档序号:20504542发布日期:2020-04-24 17:47阅读:1819来源:国知局
本发明涉及球形氧化铝的油柱成型制备方法,特别涉及油柱成型工艺制备小粒径球形氧化铝的方法。
背景技术
:氧化铝是一种用途广泛的化学品,不仅自身可用作催化剂,还可充当载体,起到分散活性物质、提高活性组分抗烧结能力的作用。目前工业上制备毫米级氧化铝的成型方法包括挤出成型法、滚球成型法、油柱成型法和油氨柱成型法。相较于其他成型方法,油柱成型法制备的氧化铝具有球形度好、表面光滑、强度高等优点。油柱成型法制备球形氧化铝时,是将一定量化学通式为al2(oh)ncl6-n的铝溶胶与六亚甲基四胺、尿素等胶凝剂混合后通过分散滴管滴入热油中。之后经老化、洗涤、干燥、煅烧得到球形氧化铝颗粒。油柱成型法所制备的球形氧化铝的粒径范围通常在2~3mm之间,主要由分散滴管的直径决定。目前,粒径范围1.6~2.0mm的氧化铝载体在移动床中具有广泛用途,但使用油柱成型法制备粒径小于2mm的球形氧化铝时,由于此时分散滴管过细,导致成型时滴管极易堵塞,造成无法顺利成型。技术实现要素:本发明的目的是提供一种油柱成型工艺制备球形氧化铝的方法,所得球形氧化铝粒径小于2.0mm。为达上述目的,本发明的技术方案是:一种油柱成型工艺制备球形氧化铝的方法,其特征是铝溶胶中加有低碳醇,一般低碳醇占铝溶胶质量的2%~10%。所述低碳醇为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇中的一种或混合物。进一步的,一种油柱成型工艺制备球形氧化铝的方法,包括以下步骤:(1)将铝粉加入盐酸水溶液中,在80℃~100℃温度下溶解制得铝溶胶。其中,铝粉纯度一般大于99%,盐酸水溶液质量分数一般为5%~20%,铝粉占铝溶胶的质量分数一般为5%~15%。(2)向上述溶液加入铝溶胶质量2%~10%的低碳醇,再加入六亚甲基四胺、尿素或二者混合物所构成的溶液,搅拌均匀得混合液。(3)将所得混合溶液通过散滴管滴入成型油柱中成型,老化,洗涤,干燥,煅烧。油柱成型工艺是将混合溶液通过分散滴管滴入温度为90~99℃的成型油柱中得凝胶小球,成型油为白油、真空泵油、锭子油等中的一种或混合物。老化工艺是将成型得到的凝胶小球转移至老化釜中,在130~150℃老化4~24h。洗涤、干燥、煅烧工艺是将老化好的小球用去离子水洗涤至无氯离子检出,然后在100~120℃烘干4~12h至恒重,再在600~1000℃煅烧4~12h得到球形氧化铝载体。本发明方法所得球形氧化铝粒径小于2.0mm,粒径一般介于1.6~2.0mm,该球形氧化铝可作为催化剂或载体广泛应用于石油化工或精细化工领域。本发明的有益效果是通过向铝溶胶中加入低碳醇的方法无需使用很细的分散滴管即可制备出小粒径球形氧化铝颗粒,解决了分散滴管过细导致成型时滴管堵塞问题,从而确保成型过程顺利进行。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的作用和效果,并不局限于以下实施例。实施例1称取100g铝粉加入1350g质量分数为10%的盐酸水溶液中,95℃加热溶解制得铝溶胶,加入铝溶胶质量2%的乙醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1∶1加入),混合均匀后经常规分散滴管滴入温度为90℃的油柱中,成型结束后在150℃、0.60mpa下老化6小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在900℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例2铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量5%的正丙醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.1∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为95℃的油柱中,成型结束后在140℃、0.50mpa下老化10小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入100℃烘箱中烘干至恒重,最后在1000℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例3铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量7.5%的异丙醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在145℃、0.60mpa下老化8小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入105℃烘箱中烘干至恒重,最后在800℃马弗炉中焙烧6小时得到球形氧化铝颗粒。实施例4铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量5%的正丁醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为97℃的油柱中,成型结束后在135℃、0.40mpa下老化24小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入115℃烘箱中烘干至恒重,最后在900℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例5铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量5%的异丁醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为99℃的油柱中,成型结束后在142℃、0.60mpa下老化6小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在850℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例6铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量5%的乙二醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.2∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在145℃、0.60mpa下老化6小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入120℃烘箱中烘干至恒重,最后在950℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例7铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量10%的丙三醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.15∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在138℃、0.50mpa下老化12小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在950℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例8铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量3%的乙醇和3%的乙二醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.15∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在138℃、0.50mpa下老化12小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在950℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例9铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量5%的丙醇和2%的丙三醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.15∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在138℃、0.50mpa下老化12小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在950℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。实施例10铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入铝溶胶质量3%的乙醇、3%的丙醇和4%的丙三醇,之后加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1.15∶1加入),混合均匀后经分散滴管滴入温度为92℃的油柱中,成型结束后在138℃、0.50mpa下老化12小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在950℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。对比例1铝溶胶制备方法同实施例1。向上述铝溶胶中加入质量分数为35%的六亚甲基四胺水溶液(按其中n元素与铝溶胶中cl元素的物质的量1∶1加入),混合均匀后经常规分散滴管滴入温度为90℃的油柱中,成型结束后在150℃、0.60mpa下老化6小时。用去离子水洗涤老化后所得的凝胶小球至无氯离子检出。之后放入110℃烘箱中烘干至恒重,最后在900℃马弗炉中焙烧4小时得到球形氧化铝颗粒。对比例2同对比例1,仅成型时使用比对比例1中所用分散滴管更细的滴管,成型开始5分钟后滴管被完全堵住,无法继续成型。表1为不同实施例和对比例所制备的球形氧化铝的粒径,粒径测试是随机选取50粒样品,测定直径后取其平均值。表1不同实施例和对比例所制备的球形氧化铝的平均粒径实施例平均粒径,mm实施例11.85实施例21.60实施例31.65实施例41.70实施例51.72实施例61.90实施例71.78实施例81.82实施例91.63实施例101.65对比例12.01当前第1页12
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