CN103721758A - 一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料及制备方法 - Google Patents

一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料及制备方法 Download PDF

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于刚
崔志力
陈中东
于雷
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Abstract

本发明公开了一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料及制备方法。加氟改性拟薄水铝石在600℃焙烧3小时后，包括氟和氧化铝。通过本发明的制备方法能使氟分散在氧化铝表面，用制得的拟薄水铝石制作催化剂，催化剂的强度高，有利于催化剂活性提高，具有良好的氧化还原性能。

Description

一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料及制备方法
技术领域
本发明属于催化剂载体材料领域，尤其是涉及一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料及制备方法。
背景技术
随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，柴油需求量越来越大，我国柴油成品油市场中催化裂化柴油所占份额超过了三分之一，而催化裂化柴油性质较差，主要表现为密度大，硫和氮等杂质含量高。我国柴油中硫含量指标虽较以前有较大幅度的降低，但与先进国家相比仍有较大差距。
工业柴油深度加氢脱硫催化剂常规载体为氧化铝，氧化铝具有良好的结构性和热稳定性，较好的机械性能，孔径适宜。但酸性较弱，不利于催化活性位形成及其性能发挥，很难满足深度脱硫的需求。制备时一般以拟薄水铝石经600℃焙烧3小时后制成，这种方法通过拟薄水铝石制作的载体强度低，比表面积小，孔容小，催化活性差，氧化还原性能差，难以满足催化剂深度脱硫的要求。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有良好的氧化还原性能，能增大比表面积，孔容大，能提高催化剂活性的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种制备上述加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的方法。
其技术方案是：一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料，加氟改性拟薄水铝石在600℃焙烧3小时后，其中氟的重量比例为0.5-2wt%，氧化铝的重量比例为98-99.5%。
所述氟的重量比例为1wt%，氧化铝的重量比例为99wt%。
所述氟原料为氟化铵。
一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）      在中和第一反应釜中，加入氧化铝浓度为45-55g/L的硫酸铝溶液和氧化铝浓度为200-250g/L、苛性比为1.1-1.3的偏铝酸钠溶液，固定硫酸铝溶液的流量为800-1200L/h，控制PH值为6.0-8.0，根据PH值的变化调节偏铝酸钠的流量，控制反应温度在50-70℃；
（2）      中和第一反应釜中的浆液通过溢流反应管流入中和第二反应釜，同时向中和第二反应釜中加入浓度为100-200g/L的碳酸钠溶液，控制PH值为8.5-10，根据PH值的变化调节碳酸钠的流量，控制反应温度在50-70℃；
（3）      中和第二反应釜中的浆液通过溢流反应管流入老化反应釜，将老化反应釜内浆液温度升温至80-95℃后开始计时，老化2小时；
（4）      根据中和第一反应釜反应过程中投入氧化铝的质量，计算向老化反应釜加入氟浓度为50-150g/L的氟化铵溶液的体积，加入氟化铵溶液的氟含量为氧化铝含量的0.5-2%；
（5）      老化完成后将浆液转移到带式过滤机水洗，水温控制在60-90℃；
（6）      水洗完成后滤饼进入旋转闪蒸干燥机，干燥、粉碎。
所述步骤（1）中的硫酸铝溶液的氧化铝浓度为50g/L；所述偏铝酸钠溶液氧化铝浓度为220g/L、苛性比为1.2；所述硫酸铝溶液的流量为1000L/h；PH值为7.2，所述反应温度为60℃。
所述步骤（2）碳酸钠的浓度为150g/L；反应温度为60℃，PH值为8.7。
所述步骤（3）中反应温度为90℃。
所述步骤（4）中氟化铵溶液中氟的浓度为100g/L；加入的氟化铵溶液的氟含量为氧化铝含量的1%。
所述步骤（5）中水温为85℃。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：通过上述制备方法能使氟分散在氧化铝表面，用制得的拟薄水铝石制作催化剂，催化剂的强度高，有利于催化剂活性提高，具有良好的氧化还原性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步描述。
实施例1：
在中和第一反应釜中，加入氧化铝浓度为50g/L的硫酸铝溶液和氧化铝浓度为22g/L，苛性比为1.2的偏铝酸钠溶液，固定硫酸铝溶液的流量为1000L/h，控制PH值为7.2，根据PH值的变化调节偏铝酸钠的流量，控制反应温度在60℃；中和第一反应釜中的浆液通过溢流反应管流入中和第二反应釜，同时向中和第二反应釜中加入浓度为150g/L的碳酸钠溶液，控制PH值为8.7，根据PH值的变化调节碳酸钠的流量，控制反应温度在60℃；中和第二反应釜中的浆液通过溢流反应管流入老化反应釜，将老化反应釜内浆液温度升温至90℃后开始计时，老化2小时；根据中和第一反应釜反应过程中投入氧化铝的质量，计算向老化反应釜加入氟浓度为100g/L的氟化铵溶液的体积，加入氟化铵溶液的氟含量为氧化铝含量的1%；老化完成后将浆液转移到带式过滤机水洗，水温控制在85℃；水洗完成后滤饼进入旋转闪蒸干燥机，干燥、粉碎。
该材料600℃焙烧3小时后，氧化铝含量为99%，氟含量为1%，比表面积为325g/L，孔容为0.87ml/g。
对比实施例：
加入氧化铝浓度为50g/L的硫酸铝溶液和氧化铝浓度为22g/L，苛性比为1.2的偏铝酸钠溶液，固定硫酸铝溶液的流量为1000L/h，控制PH值为7.2，根据PH值的变化调节偏铝酸钠的流量，控制反应温度在60℃；中和第一反应釜中的浆液通过溢流反应管流入中和第二反应釜，同时向中和第二反应釜中加入浓度为150g/L的碳酸钠溶液，控制PH值为8.7，根据PH值的变化调节碳酸钠的流量，控制反应温度在60℃；中和第二反应釜中的浆液通过溢流反应管流入老化反应釜，将老化反应釜内浆液温度升温至90℃后开始计时，老化2小时；老化完成后将浆液转移到带式过滤机水洗，水温控制在85℃；水洗完成后滤饼进入旋转闪蒸干燥机，干燥、粉碎。
实施例1材料600℃焙烧3小时后，氧化铝含量为99%，氟含量为1%，比表面积为325g/L，孔容为0.87ml/g。
对比实施例材料600℃焙烧3小时后，氧化铝含量为100%，比表面积为317g/L，孔容为0.85ml/g。
将两种拟薄水铝石制成催化剂载体。加氟改性拟薄水铝石制作的载体具有比普通拟薄水铝石制作的载体强度大，活性高的优点。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料，其特征在于，加氟改性拟薄水铝石在600℃焙烧3小时后，其中氟的重量比例为0.5-2wt%，氧化铝的重量比例为98-99.5%。
2.根据权利要求1所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料，其特征在于，所述氟的重量比例为1wt%，氧化铝的重量比例为99wt%。
3.根据权利要求1或2所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料，其特征在于，所述氟原料为氟化铵。
4.一种如权利要求3所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在中和第一反应釜中，加入氧化铝浓度为45-55g/L的硫酸铝溶液和氧化铝浓度为200-250g/L、苛性比为1.1-1.3的偏铝酸钠溶液，固定硫酸铝溶液的流量为800-1200L/h，控制PH值为6.0-8.0，根据PH值的变化调节偏铝酸钠的流量，控制反应温度在50-70℃；
中和第一反应釜中的浆液通过溢流反应管流入中和第二反应釜，同时向中和第二反应釜中加入浓度为100-200g/L的碳酸钠溶液，控制PH值为8.5-10，根据PH值的变化调节碳酸钠的流量，控制反应温度在50-70℃；
中和第二反应釜中的浆液通过溢流反应管流入老化反应釜，将老化反应釜内浆液温度升温至80-95℃后开始计时，老化2小时；
根据中和第一反应釜反应过程中投入氧化铝的质量，计算向老化反应釜加入氟浓度为50-150g/L的氟化铵溶液的体积，加入氟化铵溶液的氟含量为氧化铝含量的0.5-2%；
老化完成后将浆液转移到带式过滤机水洗，水温控制在60-90℃；
水洗完成后滤饼进入旋转闪蒸干燥机，干燥、粉碎。
5.根据权利要求4所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的硫酸铝溶液的氧化铝浓度为50g/L；所述偏铝酸钠溶液氧化铝浓度为220g/L、苛性比为1.2；所述硫酸铝溶液的流量为1000L/h；PH值为7.2，所述反应温度为60℃。
6.根据权利要求4所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）碳酸钠的浓度为150g/L；反应温度为60℃，PH值为8.7。
7.根据权利要求4所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中反应温度为90℃。
8.根据权利要求4所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中氟化铵溶液中氟的浓度为100g/L；加入的氟化铵溶液的氟含量为氧化铝含量的1%。
9.根据权利要求4所述的一种加氟改性拟薄水铝石催化剂载体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中水温为85℃。
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