CN111377472A - 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 - Google Patents
拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111377472A CN111377472A CN201811605776.0A CN201811605776A CN111377472A CN 111377472 A CN111377472 A CN 111377472A CN 201811605776 A CN201811605776 A CN 201811605776A CN 111377472 A CN111377472 A CN 111377472A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slurry
- stage
- reactor
- discharge port
- hydrocyclone separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 55
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 115
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 11
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 10
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- BYMMIQCVDHHYGG-UHFFFAOYSA-N Cl.OP(O)(O)=O Chemical compound Cl.OP(O)(O)=O BYMMIQCVDHHYGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910003158 γ-Al2O3 Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012066 reaction slurry Substances 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002706 AlOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000000547 structure data Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/44—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
- C01F7/441—Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water by calcination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
- C01P2006/17—Pore diameter distribution
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝。该制备方法，采用的装置包括反应器、水力旋流分离器、老化装置，其中，反应器和水力旋流分离器各设有两个。该方法主要利用两级水力旋流分离器与其它装置的相互配合，最终得到拟薄水铝石。本发明不仅能够实现拟薄水铝石的连续化、稳定化生产，而且还能保证拟薄水铝石的粒度均匀可控，产品质量稳定；由该拟薄水铝石制得的氧化铝孔径分布集中。
Description
技术领域
本发明涉及一种拟薄水铝石的制备方法，更具体地，涉及一种颗粒粒度均匀的拟薄水铝石的制备方法及由该拟薄水铝石制得的氧化铝。
背景技术
众所周知，γ-Al2O3作为一种多孔、高分散度的固体材料，因为其多孔性、比表面积较大、机械强度高、热稳定性好等特质，所以γ-Al2O3作为一种优良的催化材料，得到了广泛地应用。
γ-Al2O3作为催化剂载体应用在重、渣油的催化转化方面。对于重油加氢反应来说，多级反应一直是解决催化剂金属沉积、抗积碳以及床层压降和热点等问题的有效方法。而多级反应就要求不同种类的催化剂解决不同的问题。例如脱氮、脱残炭催化剂需要催化剂活性较高。因此不仅催化剂上需要负载更多的活性组分，也需要载体具有较大的比表面积和保证扩散效率的孔，以提高活性金属的利用效率。这就需要减少不利于原料扩散的孔的比例，还要保证一定的比表面积，于是把孔集中在可以进行有效扩散的孔径范围内则十分必要。
γ-Al2O3通常由拟薄水铝石加热脱水而来。拟薄水铝石的颗粒大小、形貌、结晶度等对氧化铝载体的晶相、孔结构以及表面性质等有决定性的影响。拟薄水铝石，又称假一水软铝石，化学表达式AlOOH· nH2O（n=0.08~0.62）。工业上生产拟薄水铝石的方法主要有：氯化铝法、硫酸铝法、碳化法等。传统的硫酸铝法连续化生产拟薄水铝石的工艺中，返混现象严重。最初沉淀反应生成粒子后，一部分粒子停留时间长，经历长大并聚集，粒径较大；而另一部分粒子停留时间短，粒径较小。这样的情况导致颗粒大小不等和无定形结构，所以很难得达到粒度集中。
从理论上讲，在拟薄水铝石连续成胶的过程中，胶体颗粒的返混无法避免。无法达到间歇式成胶过程一样，不同粒子的停留时间一致。因此虽然连续化生产的好处显而易见，但拟薄水铝石的产品质量是下降的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种拟薄水铝石的制备方法及由其制备的氧化铝。本方法不仅能够实现拟薄水铝石的连续化、稳定化生产，而且还能保证拟薄水铝石的粒度均匀可控，产品质量稳定；由该拟薄水铝石制得的氧化铝孔径分布集中。
本发明提供一种拟薄水铝石的制备方法，该方法采用的装置包括反应器、水力旋流分离器、老化装置，其中，反应器和水力旋流分离器各设有两个；
拟薄水铝石的制备方法包括如下过程：
（1）在一级反应器中连续制备氢氧化铝，所得氢氧化铝浆液进入二级反应器，同时向二级反应器中加入碱性溶液调节浆液的pH值，终点浆液由二级反应器出料口排出进入一级水力旋流分离器进行分离，得到浆液A和浆液B；
（2）浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出；浆液B由一级水力旋流分离器的下出料口排出进入二级水力旋流分离器，再次进行分离，得到浆液C和浆液D；
（3）浆液C由二级水力旋流分离器的上出料口排出，通过循环入口回流至二级反应器，继续进行反应；
（4）浆液D由二级水力旋流分离器的下出料口排出与浆液A进入老化装置，再向老化装置中加入絮凝剂，进行老化反应，老化后所得的物料由老化装置出料口排出，经过洗涤、干燥后得到拟薄水铝石。
进一步，所述反应器、老化装置内均设有机械搅拌系统。
进一步，在一级反应器中制备氢氧化铝的方法优选为硫酸铝法，即以硫酸铝和偏铝酸钠为原料制备氢氧化铝。其中，硫酸铝溶液和偏铝酸钠溶液可采用常规硫酸铝法所用溶液，其中硫酸铝溶液的浓度一般为40~100gAl2O3/L，偏铝酸钠溶液的浓度一般为100~210gAl2O3/L。
进一步，控制一级反应器中所得浆液的pH值为4~7，优选4.5~6.5。
进一步，中所述的碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钾溶液、氨水等中的一种或多种。
进一步，控制终点浆液固含量为200g/L~400g/L；终点浆液密度为0.1g/mL~1.4g/mL；终点浆液的pH值为8~10。
进一步，控制一级反应器的中物料的停留时间为10~30分钟；控制二级反应器中物料的停留时间为15~40分钟。
进一步，所述水力旋流分离器优选为锥形微旋流管式分离器。控制水力旋流分离器的压力为0.05MPa~0.3MPa。
进一步，控制水力旋流分离器的分离精度为：一级水力旋流分离器的上出料口排出浆液的体积分流比为2%~10%，优选3%~7%；二级水力旋流分离器的上出料口排出浆液的体积分流比为10%~55%，优选20%~40%。
进一步，所述的浆液A和浆液D可以分别进入老化装置也可以在进入老化装置之前先混合，再一同进入老化装置。老化装置的进料口个数根据实际情况进行设置。
进一步，所述的浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出后进入二级水力旋流分离器的下出料口处，与浆液D进行混合，然后共同由二级水力旋流分离器的下出料口排出，进入老化装置。
进一步，所述的老化装置还另设有并列的一个或多个老化装置，交替进行老化反应，以实现连续生产。
进一步，所述老化装置还设有加热装置。所述老化反应的反应条件为：时间为30~150分钟，温度为50~95℃。
进一步，所述絮凝剂可以是聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚硅酸硫酸铝、聚磷氯化铝中的一种或几种；所述絮凝剂的添加量占老化装置中浆液体积的0.5%~8%，优选为1%~6%。所述絮凝剂是在浆液A和浆液D完全进入到老化装置之后，再加入到老化装置中。
本发明方法制备的拟薄水铝颗粒直径集中在10µm～80µm，集中分布度≥65%，进一步≥75%（以体积分数计）。
进一步，将步骤（4）所得的拟薄水铝石经焙烧处理，得到氧化铝。
进一步，所述的焙烧条件为500~650℃下焙烧2~6小时。
本发明方法制得的氧化铝的性质如下：孔容为0.9~1.3cm3/g；比表面积为260~350m2/g；孔分布如下：孔直径＜6nm的孔所占的孔容占总孔容的20%以下，6~15nm的孔所占的孔容占总孔容的65%~85%，孔直径＞15nm的孔所占的孔容占总孔容的15%以下，进一步为10%以下。所述孔结构数据是采用低温液氮吸附法测得的。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明方法不仅能够实现拟薄水铝石的连续化、稳定化生产，而且还能保证拟薄水铝石的粒度均匀可控，产品质量稳定，由该方法制备的拟薄水铝石制得的氧化铝孔径分布集中。
本发明首先采用硫酸铝法制备氢氧化铝浆液，再利用两级水力旋流分离器与老化装置、反应器相互配合，即一级水力旋流分离器的上出料口分离出的浆液与二级水力旋流分离器下出料口分离出的浆液进入老化装置中，二级水力旋流分离器的上出料口分离出的浆液循环回二级反应器，并在老化装置中加入絮凝剂，进行老化反应，通过上述反应、分离和老化的协调配合作用，最终得到粒度分布集中的拟薄水铝石颗粒。
另外，由于较大粒度颗粒通过旋流分离器出口时，为了避免出现堵塞，影响分离器压降和分离效率。利用较小粒度的浆液与大颗粒浆液混合流出分离器出口，可以更好的解决堵塞问题。
附图说明
图1为本发明制备拟薄水铝石的工艺流程图；
其中， 1.一级反应器；2.二级反应器；3.一级水力旋流分离器；4.二级水力旋流分离器；5.老化装置；6.一级反应器进料口；7.一级反应器出料口；8.二级反应器进料口；9.二级反应器出料口；10.一级水力旋流分离器进料口；11.一级水力旋流分离器下出料口；12.一级水力旋流分离器上出料口；13.二级水力旋流分离器进料口；14.二级水力旋流分离器下出料口；15.二级水力旋流分离器上出料口；16.老化装置进料口；17.老化装置出料口；18.二级反应器循环入口。
具体实施方式
下面结合图1，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明的技术方案，但不用来限制本发明的保护范围。本发明方法中，所涉及比例均为体积比，百分数为体积分数。
本发明制备拟薄水铝石的方法，采用的装置，如图1，以两个反应器为例，包括一级反应器1、二级反应器2、一级水力旋流分离器3、二级水力旋流分离器4、老化装置5。所述的一级反应器1设有进料口6和出料口7，二级反应器2设有进料口8、出料口9和循环入口18，一级水力旋流反应器3设有进料口10、下出料口11、上出料口12，二级水力旋流反应器4设有进料口13、下出料口14、上出料口15，老化装置5设有进料口16、出料口17。
采用上述装置制备拟薄水铝石的过程如下：
（1）从一级反应器1进料口加入相应的反应原料，在一级反应器中进行反应连续制备氢氧化铝，所得浆液进入到二级反应器中，同时向二级反应器2进料口8中加入碱性溶液调剂pH值，终点浆液由二级反应器2出料口排出9进入一级水力旋流分离器3，进行分离，得到浆液A和浆液B；
（2）浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口12排出；浆液B由一级水力旋流分离器的下出料口11排出进入二级水力旋流分离器，再次进行分离，得到浆液C和浆液D；
（3）浆液C由二级水力旋流分离器的上出料口15排出，通过循环入口18回流至二级反应器2继续进行反应；
（4）浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出后进入二级水力旋流分离器的下出料口处，与浆液D进行混合，然后共同由二级水力旋流分离器的下出料口排出，进入老化装置；向老化装置中加入絮凝剂，然后进行老化反应，老化后的物料经洗涤、干燥，得到拟薄水铝石。其中另设有并列多个的老化装置来交替进行老化反应，图1中未画出。
将步骤（4）所得的拟薄水铝石经过焙烧处理后得到氧化铝。
应用低温液氮物理吸-脱附表征实施例与比较例载体孔结构，具体操作如下：采用ASAP-2420型N2物理吸-脱附仪对催化剂样品孔结构进行表征，其中表面积根据BET方程得到，孔径分布和孔体积根据BJH模型得到。
实施例1
采用图1的流程，利用硫酸铝法制备拟薄水铝石和氧化铝。过程如下：
（1）硫酸铝溶液，浓度为60gAl2O3/L，偏铝酸钠溶液，浓度为180g Al2O3/L。向一级反应器中加入底水，启动一级反应器中的搅拌器，并保持转速为700r/min，加热至70℃。硫酸铝溶液和偏铝酸钠溶液并流加入一级反应器，通过调节硫酸铝溶液和偏铝酸钠溶液流量控制反应浆液pH值为6.3，控制物料在一级反应器中的停留时间为18分钟，一级反应器中的浆液通过其出料口排出进入二级反应器中，同时启动二级反应器中的搅拌器，搅拌和加热条件同一级反应器，在二级反应器中加入碳酸钠溶液调整终点浆液的pH值为8.5，并使终点浆液固含量为280g/L，浆液密度为1.13g/mL，控制物料在二级反应器中的停留时间为30分钟。该终点浆液由二级反应器出料口排出进入一级水力旋流分离器，进行分离得到浆液A和浆液B；
（2）两级水力旋流分离器的压力均为0.1MPa，控制一级水力旋流分离器的分离精度为上出料口排出的浆液A占浆液体积总量的3%，浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出；浆液B通过一级水力旋流分离器的下出料口进入二级水力旋流分离器，再次进行分离，得到浆液C和浆液D；
（3）控制二级水力旋流分离器的分离精度，使其上出料口排出的浆液C占进入二级水力旋流分离器中总浆液体积总量的35%，浆液C通过循环入口回流入二级反应器，继续参加反应；
（4）浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出后进入二级水力旋流分离器的下出料口处，与浆液D进行混合，然后共同由二级水力旋流分离器的下出料口排出，进入老化装置，再向老化装置中加入浆液体积比例为3.5%的絮凝剂聚丙烯酰胺，然后进行老化反应，老化时间为110分钟，老化温度为75℃，老化后的浆液由老化装置的出料口排出，经去离子水洗涤至中性，在120℃下干燥4小时，得到拟薄水铝石；
（5）将步骤（4）得到的拟薄水铝石在600℃下焙烧3小时，得到氧化铝。分析结果列于表1。
实施例2
拟薄水铝石的制备过程如实施例1，只是反应终点浆液固含量为220g/L；浆液密度为1.10g/mL，两级水力旋流分离器的压力为0.15MPa。同时拟薄水铝石经焙烧后得到氧化铝的条件也与实施例1相同，得到氧化铝产品。分析结果列于表1。
实施例3
拟薄水铝石的制备过程如实施例1。只是当反应终点浆液进入水力旋流分离器后，控制一级水力旋流分离器的分离精度，使其上出料口排出的浆液A占浆液体积总量的5%，控制二级水力旋流分离器的分离精度，使其上出料口排出的浆液C占进入二级水力旋流分离器中总浆液体积总量的40%。两级水力旋流分离器的压力为0.1MPa。向老化装置中加入浆液体积比例为6%的絮凝剂聚合硫酸铝，然后进行老化反应，老化时间为80分钟，老化温度为80℃。同时拟薄水铝石经焙烧后得到氧化铝的条件也与实施例1相同，得到氧化铝产品。分析结果列于表1。
实施例4
拟薄水铝石的制备过程如实施例1。只是控制一级水力旋流分离器的分离精度，使其上出料口排出的浆液A占浆液体积总量的9%，控制二级水力旋流分离器的分离精度，使其上出料口排出的浆液C占进入二级水力旋流分离器中总浆液体积总量的15%。其它拟薄水铝石和相应氧化铝产品的制备条件与实施例1相同。分析结果列于表1。
比较例1
采用硫酸铝法制备拟薄水铝石，反应器为两个串联的反应器及一个老化装置。过程如下：
（1）硫酸铝溶液，浓度为60gAl2O3/L，偏铝酸钠溶液，浓度为180g Al2O3/L。向一级反应器中加入底水，启动一级反应器中的搅拌器，并保持转速为700r/min，加热至70℃。硫酸铝溶液和偏铝酸钠溶液并流入一级反应器，通过调节硫酸铝溶液和偏铝酸钠溶液流量控制反应浆液pH值为6.3，控制物料在一级反应器中的停留时间为18分钟，一级反应器中的浆液通过其出料口排出进入二级反应器中，同时启动二级反应器中的搅拌器，搅拌和加热条件同一级反应器，在二级反应器中加入碳酸钠调整终点浆液的pH值为8.5，并使终点浆液固含量为280g/L，浆液密度为1.13g/mL，控制物料在二级反应器中的停留时间为30分钟。
（2）二级反应器出口浆液直接进入老化装置，老化时间为110分钟，老化温度为75℃。老化后浆液经大量去离子水洗涤至中性，在120℃下干燥4小时，得到拟薄水铝石。
（3）将步骤（2）得到的拟薄水铝石在600℃下焙烧3小时，得到氧化铝。分析结果列于表1。
表1 拟薄水铝石与氧化铝的理化性质
| 分析项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 |
| 拟薄水铝石粒度分布，% | |||||
| ＜10μm | 10.0 | 11.3 | 10.9 | 14.9 | 32.8 |
| 10μm~80μm | 86.7 | 85.3 | 82.9 | 79.4 | 64.5 |
| ＞80μm | 3.3 | 3.4 | 6.2 | 5.7 | 2.7 |
| 氧化铝 | |||||
| 比表面积/m<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup> | 311 | 309 | 302 | 316 | 340 |
| 孔容/mL·g<sup>-1</sup> | 1.06 | 1.05 | 1.01 | 0.98 | 0.82 |
| 孔径分布，% | |||||
| ＜6nm | 14.5 | 16.3 | 15.8 | 19.2 | 34.7 |
| 6~15nm | 78.5 | 76.8 | 75.5 | 72.7 | 60.8 |
| ＞15nm | 7.0 | 6.9 | 8.7 | 8.1 | 4.5 |
Claims (15)
1.一种拟薄水铝石的制备方法，采用的装置包括反应器、水力旋流分离器、老化装置；其中，反应器和水力旋流分离器各设有两个；该方法包括如下过程：
（1）在一级反应器中连续制备氢氧化铝，所得氢氧化铝浆液进入二级反应器，同时向二级反应器中加入碱性溶液调节浆液的pH值，终点浆液由二级反应器出料口排出进入一级水力旋流分离器进行分离，得到浆液A和浆液B；
（2）浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出；浆液B由一级水力旋流分离器的下出料口排出进入二级水力旋流分离器，再次进行分离，得到浆液C和浆液D；
（3）浆液C由二级水力旋流分离器的上出料口排出，通过循环入口回流至二级反应器，继续进行反应；
（4）浆液D由二级水力旋流分离器的下出料口排出与浆液A进入老化装置，再向老化装置中加入絮凝剂，然后进行老化反应，老化后所得的物料由老化装置出料口排出，经过洗涤、干燥后得到拟薄水铝石。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应器、老化装置内均设有机械搅拌系统。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：在一级反应器中制备氢氧化铝的方法为硫酸铝法。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：控制一级反应器中所得浆液的pH值为4~7，优选4.5~6.5。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的碱性溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钾溶液、氨水中的一种或多种。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：控制终点浆液固含量为200g/L~400g/L；终点浆液密度为0.1g/mL~1.4g/mL；终点浆液的pH值为8~10。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：控制一级反应器的中物料的停留时间为10~30分钟；控制二级反应器中物料的停留时间为15~40分钟。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：控制一级水力旋流分离器和二级水力旋流分离器的压力分别为0.05MPa~0.3MPa。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：控制水力旋流分离器的分离精度为：一级水力旋流分离器的上出料口排出浆液的体积分流比为2%~10%，优选3%~7%；二级水力旋流分离器的上出料口排出浆液的体积分流比为10%~55%，优选20%~40%。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的浆液A由一级水力旋流分离器的上出料口排出后进入二级水力旋流分离器的下出料口处，与浆液D进行混合，然后共同由二级水力旋流分离器的下出料口排出，进入老化装置。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述老化反应的反应条件为：时间为30~150分钟，温度为50~95℃。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚硅酸硫酸铝、聚磷氯化铝中的一种或几种；所述絮凝剂的添加量占老化装置中浆液体积的0.5%~8%，优选为1%~6%。
13.按照权利要求1-12任一所述的方法，其特征在于：所得拟薄水铝颗粒直径集中在10µm～80µm，以体积分数计，集中分布度≥65%，进一步≥75%。
14.一种氧化铝，其特征在于：由权利要求1-13任一所述的方法制备的拟薄水铝石经过焙烧处理得到，所述的焙烧条件为500~650℃下焙烧2~6小时。
15.按照权利要求14所述的氧化铝，其特征在于：所述氧化铝的性质如下：孔容为0.9~1.3cm3/g；比表面积为260~350m2/g；孔分布如下：孔直径＜6nm的孔所占的孔容占总孔容的20%以下，6~15nm的孔所占的孔容占总孔容的65%~85%，孔直径＞15nm的孔所占的孔容占总孔容的15%以下，进一步为10%以下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811605776.0A CN111377472B (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811605776.0A CN111377472B (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111377472A true CN111377472A (zh) | 2020-07-07 |
| CN111377472B CN111377472B (zh) | 2022-09-09 |
Family
ID=71219205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811605776.0A Active CN111377472B (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111377472B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114506866A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种连续制备含硅拟薄水铝石的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207713419U (zh) * | 2017-12-05 | 2018-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备拟薄水铝石的装置 |
-
2018
- 2018-12-27 CN CN201811605776.0A patent/CN111377472B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN207713419U (zh) * | 2017-12-05 | 2018-08-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种制备拟薄水铝石的装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114506866A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种连续制备含硅拟薄水铝石的制备方法 |
| CN114506866B (zh) * | 2020-10-29 | 2023-07-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种连续制备含硅拟薄水铝石的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111377472B (zh) | 2022-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111377466B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 | |
| CN105174293B (zh) | 一种孔径分布集中的拟薄水铝石的制备方法 | |
| CN112694109B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法 | |
| CN102030351A (zh) | 一种双峰孔分布的大孔氧化铝及其制备方法 | |
| CN101664701A (zh) | 一种氧化铝载体及其制备方法 | |
| CN106672997B (zh) | 一种改性y型分子筛及其制备方法 | |
| CN111377472B (zh) | 拟薄水铝石的制备方法及由其制得的氧化铝 | |
| CN109423324B (zh) | 一种fcc汽油脱硫醇的方法 | |
| CN108569707B (zh) | 一种多级孔sapo-34分子筛及其在甲醇制烯烃反应中的应用 | |
| CN109420504B (zh) | 一种催化裂化汽油加氢脱硫催化剂及制备方法 | |
| CN106902799B (zh) | 一种合成高铝硅胶的制备方法 | |
| CN112742425B (zh) | 一种加氢催化剂及其制备方法 | |
| CN107344113B (zh) | 一种生产高芳潜石脑油的加氢裂化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107155324B (zh) | 具有优化的孔隙分布的非晶中孔氧化铝及其制备方法 | |
| CN112694112B (zh) | 一种连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN107913742B (zh) | 一种含大孔的氧化铝载体及其制备方法 | |
| CN113318781B (zh) | 含有球形绿泥石介孔复合材料的轻汽油裂解增产丙烯催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN214087748U (zh) | 碳化法制备氢氧化铝或氧化铝的系统 | |
| CN112744845B (zh) | 一种拟薄水铝石及其制备方法和应用 | |
| CN108929393B (zh) | 球形双介孔凹凸棒石复合载体及其制备方法和应用 | |
| CN110787765B (zh) | 一种反应器及制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN110734511B (zh) | 载体为球形双介孔复合材料的聚烯烃催化剂和聚烯烃及它们的制备方法 | |
| CN112645371A (zh) | 一种活性高纯氧化铝粉的制备方法 | |
| CN111250006A (zh) | 煤基乙醇制乙烯快速流化床反应器及煤基乙醇制乙烯方法 | |
| CN108948234B (zh) | 球形双介孔蒙脱石复合载体及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231026 Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee after: Sinopec (Dalian) Petrochemical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee before: DALIAN RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM AND PETROCHEMICALS, SINOPEC Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |