一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的方法与流程

本发明属于催化剂材料领域。

背景技术：

0、技术背景

1、拟薄水铝石又称假一水软铝石、一水软铝石胶体或类勃姆石，是一组组成不确定、结晶不完整的由无序到有序、弱晶态到晶态的演化系列，晶体结构不够完整的氧化铝水合物，其分子式表达为al2o3·nh2o(n＝1.4-2.0)。因其具有大比表面积和孔容、较高的热稳定性和高触变凝胶性被广泛应用。其中，拟薄水铝石在酸性条件下胶溶作为催化裂化、加氢等催化剂的粘结剂是在石油化工行业中的一个重要应用。胶溶的拟薄水铝石作粘结剂可以在一定程度上增加催化剂的机械强度和孔结构，改善催化剂的催化性能，提供适宜的酸性。因此，拟薄水铝石胶溶性能的好坏直接关系到催化剂的选择性、稳定性和活性。

2、目前，已经工业化拟薄水铝石的合成工艺主要为醇铝法和碳化法。专利cn106629794b公布了一种高胶溶性拟薄水铝石的合成方法，通过醇铝法制备的拟薄水铝石具有胶溶性能好，孔分布集中，晶相单一等优点，但是醇铝法使用的有机溶剂有一定的毒性，进口成本较高，工艺复杂不易推广。专利cn110304644b提供了一种高性能拟薄水铝石的制备方法，该方法通过廉价的al(oh)3作为原料，采用传统的碳化法合成出高粘性拟薄水铝石，其胶溶指数高达97％以上，但是打浆温度为80-100℃、老化方式为高温高压，同时用高碳醇作为额外的添加剂，增加生产能耗和成本。

3、目前，合成高胶溶性拟薄水铝石工艺中存在原料具有毒性、后处理温度高、老化时间长以及成本高等弊端，因此，迫切需要一种低成本、低能耗的高性能拟薄水铝石制备方法。

技术实现思路

1、鉴于以上，针对现有技术的不足之处，本发明提供一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的制备方法，通过碳化法制得的拟薄水铝石胶体在低温打浆与老化，快速制得高胶溶性拟薄水铝石。

2、一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的方法，所述方法包括：

3、(1)预配液制备与纯化：氢氧化铝和液碱反应得到偏铝酸钠预配液，过滤得到澄清透明溶液；

4、(2)稀释与成胶：预配液加水稀释，通入二氧化碳得到拟薄水铝石浆料；

5、(3)离心与低温打浆：浆液通过离心机在3000-5000r/min转速下处理2-15min，得到拟薄水铝石湿料，随后将得到拟薄水铝石湿料在15-25℃下，通过加有助剂的洗涤水打浆3-7次，打浆时间为5-15min，每次打浆后均需离心处理；

6、(4)快速老化：打浆后的样品在65-95℃烘箱中老化3-10h；

7、(5)干燥，制得拟薄水铝石：老化后样品在50-80℃的烘箱中干燥6-12h。

8、所述步骤(1)中预配液原料中氧化物的苛性比为1.3-2.0。

9、所述步骤(2)稀释后偏铝酸钠溶液中的al2o3浓度为20-80g/l。

10、所述步骤(3)中洗涤水加入的助剂为硝酸或氯化铵，助剂添加量为0.2-1.2wt％。

11、所述步骤(4)中老化方式为动态或静态，升温步骤为一段式或两段式。

12、采用权利要求1-5中任一项所述方法制备得到的高胶溶性拟薄水铝石。

13、本发明在预先配置好的偏铝酸钠预配液中通入二氧化碳反应成胶，得到浆料在低温下打浆，随后快速老化得到高胶溶性的拟薄水铝石。由于本发明采用碳化法，低温打浆、快速老化，原料绿色环保、成本低廉，降低能耗，有利于工业化操作。合成的拟薄水铝石具高胶溶性、晶型完整、纯度高等特点，可用于催化剂合成领域。

14、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

15、(1)与其他拟薄水铝石合成工艺相比，耗时短、能耗低，有利于工业化生产；

16、(2)合成拟薄水铝石过程简单可控，使用原料无毒、绿色环保，契合我国环保的要求，且生产成本低；

17、(3)合成的拟薄水铝石，胶溶性高、晶型完整、纯度高可以直接用于做分子筛合成原料和催化剂载体。

技术特征：

1.一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的方法，其特征在于：所述步骤(1)中预配液原料中氧化物的苛性比为1.3-2.0。

3.根据权利要求1所述的一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)稀释后偏铝酸钠溶液中的al2o3浓度为20-80g/l。

4.根据权利要求1所述的一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中洗涤水加入的助剂为硝酸或氯化铵，助剂添加量为0.2-1.2wt％。

5.根据权利要求1所述的一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中老化方式为动态或静态，升温步骤为一段式或两段式。

6.采用权利要求1-5中任一项所述方法制备得到的高胶溶性拟薄水铝石。

技术总结
本发明提供一种以二氧化碳为原料合成高胶溶性拟薄水铝石的方法，属于催化剂材料领域。本发明在预先配置好的偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳反应成胶，得到浆料在低温下打浆处理，随后快速老化得到高胶溶性拟薄水铝石。由于本发明采用碳化法、通过低温打浆、快速老化，反应原料绿色环保、成本低廉，降低能耗，有利于工业化操作。合成的拟薄水铝石具高胶溶性、晶型完整，可广泛用于催化剂合成领域，填补了国内原料方面空白。

技术研发人员：陈茂重,王亮,李宏伟,刘湘湘,贺大威,阎平轩,姚心如,周泓玉,于慧,李世洪,李枫,张铭
受保护的技术使用者：中科催化新技术（大连）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11