拟薄水铝石及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种拟薄水铝石的制备方法，更具体地说，涉及一种用低浓度co2制备拟薄水铝石的方法以及该方法制得的拟薄水铝石，和该拟薄水铝石的应用。

背景技术：

1、拟薄水铝石(alooh·nh2o(0<n<1))在石油炼制过程中应用广泛，常用作催化裂化催化剂的粘结剂，以及加氢催化剂和重整催化剂载体(γ-al2o3)的前驱物。拟薄水铝石的制备方法很多，主要包括醇铝水解法和沉淀法等，其中属于沉淀法范畴的碳化法，即naalo2-co2法，以co2作为反应原料，与“双碳目标”一致，与co2捕集利用的主题契合，符合绿色发展的时代要求。

2、由于在碳化法制备拟薄水铝石的过程中，低浓度co2易导致偏铝酸钠发生水解反应(naalo2+2h2o→al(oh)3+naoh)，从而产生三水铝石杂晶。所以，在现有技术中，碳化法制备拟薄水铝石的二氧化碳体积浓度多在30％以上：

3、cn111592022a公开了一种碳化法制备拟薄水铝石的方法，以全碱含量为45-55g/l，铝氧含量为40-45g/l，苛性系数αk为1.5-1.7的铝酸钠溶液为原料，通入体积分数为35-40％，压强为0.85-0.9kg/cm2的二氧化碳气体，得到胶溶指数大于97％的拟薄水铝石产品。方法中二氧化碳通气时间为9-11分钟，控制成胶反应ph值为8-12，并在90℃以上老化2h以上。原料采用二次洗液，实现降低生产水耗和二次洗液的循环利用，避免环境影响。

4、cn110304644a公开了一种生产高纯高黏拟薄水铝石的方法，利用高纯铝酸钠溶液稀释后与浓度为30-50％的二氧化碳气体反应制得高纯拟薄水铝石湿滤饼，再化浆后加入高碳醇类添加剂在100-200℃、压力0.5-1mpa下保温反应2-24h，得到高纯高黏拟薄水铝石。二氧化碳气体反应初温20-30℃，终温25-50℃，二氧化碳流量1-5m3/h，时间30-80min。湿滤饼ph＝7-7.5。高纯高黏拟薄水铝石为网状或锁状的多核配合物。高碳醇类添加剂为尿素，添加质量为湿滤饼的0.5-2％。得到的产品二氧化硅、三氧化二铁、氧化钠等杂质含量低，晶型好，比表面积孔容大且可控，数据好于sb粉。

5、cn100348493c公开了一种生产拟薄水铝石制备工艺，采用碳化化工艺(co2法)生产拟薄水铝石，在含氧化铝10-120g/l的偏铝酸钠溶液中加入1-12g三聚氰胺为扩孔剂，以高纯co2气体(体积浓度≥98.5％)为沉淀剂，成胶ph值6.5-8.5，成胶温度20-80℃，制备得到大孔容(0.7-1.6ml/g)、堆比轻(堆密度0.15-0.5g/ml)，晶相纯成型好的拟薄水铝石。实施例中三水铝石含量小于1重％。

6、cn102838148b公开了一种制备氢氧化铝的反应器及方法。其中方法包括氧化铝浓度为10-60g/l的偏铝酸钠溶液和体积浓度为50-98％的co2气体反应在特定反应器中反应，温度4-50℃，反应器内溶液ph值达到9.5-11.5时停止通入co2气体。由于反应器中转子的转动对流体的剪切作用小，获得氢氧化铝晶粒大小均一、孔径分布集中。

7、但是我国石油炼制行业、电力行业、钢铁行业等排放的工业烟气却是碳排放总量大、而co2浓度低，多在20％以下。因此无法实现用于碳化法制备拟薄水铝石。因此，对于工业烟气的处理，迫切希望开发一种能够实现低浓度co2制备拟薄水铝石的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服低浓度co2如何实现拟薄水铝石制备的问题，提供一种拟薄水铝石及其制备方法与应用。提供的方法能够低浓度co2实现制备不含杂晶的拟薄水铝石。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种拟薄水铝石的制备方法，其中，该制备方法包括：

3、(1)将气源通入水中进行预溶解，得到溶液；其中，所述气源为含有co2体积浓度不大于20％的混合气；所述溶液的ph值为4-6；

4、(2)将偏铝酸钠溶液与所述溶液接触得到含有设定浓度偏铝酸钠的混合液，并向所述混合液中通入所述气源进行成胶反应，得到反应浆液；其中，所述气源以多个气泡形式在所述混合液中以2-30mm/s的速度上升；

5、(3)将所述反应浆液进行老化，再将老化后的物料进行过滤、洗涤和干燥，得到拟薄水铝石干粉。

6、本发明第二方面提供一种本发明的制备方法制得的拟薄水铝石。

7、本发明第三方面提供一种本发明的拟薄水铝石在石油炼制中的应用。

8、通过上述技术方案，本发明提供的方法能够实现使用低浓度的co2气体进行碳化法制备拟薄水铝石，得到的拟薄水铝石经550℃焙烧2h之后，具有的弱l酸酸量达到总l酸酸量的60％以上，而常规拟薄水铝石的弱l酸酸量比例通常在50％左右。弱l酸比例增加，则中强l酸比例减少，该拟薄水铝石进一步制得的催化裂化催化剂能够在具备良好裂化性能的基础上，降低焦炭选择性。本发明提供的方法中通过预溶解步骤和控制成胶反应时低浓度co2通入偏铝酸钠溶液中形成的气泡的上升速度，从而实现低浓度co2的有效反应，获得无杂晶的拟薄水铝石。

技术特征：

1.一种拟薄水铝石的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述气源中，co2体积浓度为5-20％。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述预溶解的温度为室温-50℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，所述溶液的ph值为4.2-5.5。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，所述混合液中偏铝酸钠的浓度以氧化铝计为10-40g/l，优选15-35g/l。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的制备方法，其中，所述气源以多个气泡形式在所述混合液中以8-15mm/s的速度上升。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的制备方法，其中，所述反应浆液的ph值为9-11。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法，其中，所述成胶反应的温度不大于50℃，优选为0-50℃。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法，其中，所述老化的条件包括：老化温度为60-100℃，优选为80-90℃；老化时间为30-240min，优选为60-120min。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的制备方法制得的拟薄水铝石。

11.根据权利要求10所述的拟薄水铝石，其中，所述拟薄水铝石的结晶度为75％以上，所述拟薄水铝石的晶粒度为3-4nm；

12.一种权利要求10或11所述的拟薄水铝石在石油炼制中的应用，优选在催化裂化催化剂中的应用。

技术总结
本发明涉及拟薄水铝石制备领域，公开了一种拟薄水铝石及其制备方法与应用。该制备方法包括：(1)将气源通入水中进行预溶解，得到溶液；其中，所述气源为含有CO<subgt;2</subgt;体积浓度不大于20％的混合气；所述溶液的pH值为4‑6；(2)将偏铝酸钠溶液与所述溶液接触得到含有设定浓度偏铝酸钠的混合液，并向所述混合液中通入所述气源进行成胶反应，得到反应浆液；其中，所述气源以多个气泡形式在所述混合液中以2‑30mm/s的速度上升；(3)将所述反应浆液进行老化，再将老化后的物料进行过滤、洗涤和干燥，得到拟薄水铝石干粉。解决了低浓度CO<subgt;2</subgt;难以生产高纯拟薄水铝石的问题。

技术研发人员：刘雨晴,袁帅,宋海涛,于善青,刘博,沙昊,李家兴
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1