CN112694110B - 连续制备拟薄水铝石的方法 - Google Patents
连续制备拟薄水铝石的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112694110B CN112694110B CN201911009303.9A CN201911009303A CN112694110B CN 112694110 B CN112694110 B CN 112694110B CN 201911009303 A CN201911009303 A CN 201911009303A CN 112694110 B CN112694110 B CN 112694110B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction kettle
- boehmite
- pseudo
- slurry
- aging
- 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.)
- Active
Links
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 51
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 36
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 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 abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 24
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 16
- 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 claims description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 10
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 9
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 8
- WPUINVXKIPAAHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Al+3].[K+] WPUINVXKIPAAHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000012066 reaction slurry Substances 0.000 description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910018626 Al(OH) Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000013 aluminium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000001164 aluminium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- GJPYYNMJTJNYTO-UHFFFAOYSA-J sodium aluminium sulfate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O GJPYYNMJTJNYTO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 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
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/638—Pore volume more than 1.0 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/643—Pore diameter less than 2 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/647—2-50 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/651—50-500 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
-
- 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
- C01F7/141—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by neutralisation with an acidic agent
- C01F7/142—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates from aqueous aluminate solutions by neutralisation with an acidic agent with carbon dioxide
-
- 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
- C01F7/44—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
-
- 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
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- 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
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种连续制备拟薄水铝石的方法。该方法采用的系统包括：串联的一级反应釜、二级反应釜和老化装置；过程包括：分别配制含铝的碱性溶液和硫酸铝溶液；向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通入含二氧化碳的混合气体进行碳化反应；当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜溢流口时，混合物料进入二级反应釜，同时向二级反应釜并流加入硫酸铝溶液进行中和反应得到浆液，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间；当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置进行老化，老化后经后处理得到拟薄水铝石。该方法所得拟薄水铝石洗涤水用量少、杂质含量低，经焙烧得到的氧化铝的孔结构满足渣油加氢催化剂载体要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备拟薄水铝石的方法，特别是涉及一种连续制备拟薄水铝石的方法。
背景技术
氧化铝有很多类型，如γ-Al2O3、η-Al2O3、θ-Al2O3、δ-Al2O3和α-Al2O3等，其中γ-Al2O3由于具有比表面积大、孔结构可调和热稳定性好的性质，在催化领域特别是催化加氢领域有着非常广泛的应用。制备γ-Al2O3的通常方法是先制取拟薄水铝石，然后在一定温度下焙烧转化为γ-Al2O3。拟薄水铝石在工业上一般有三种制备方法：
（1）铝酸盐和酸的中和反应，如碳化法：
2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al（OH）3+Na2CO3；
（2）铝盐和铝酸盐的复分解反应，如硫酸铝法：
Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O→8Al（OH）3+3Na2SO4。
（3）铝盐和碱的中和反应，如氯化铝法：
AlCl3+3NH4OH→Al（OH）3+3NH4Cl；
CN101172631A公开了一种拟薄水铝石制备方法，该方法是将Al2O3含量为70～130g/L、苛性比为1.3～1.6的偏铝酸钠稀释至Al2O3含量为20～60g/L偏铝酸钠后，在温度15～45℃下能通入体积浓度为20～50%的二氧化碳进行碳化，碳化结束后再在80～100℃下老化制得拟薄水铝石。
CN106315642A公开了一种拟薄水铝石的制备方法和γ-氧化铝的制备方法，该方法是以浓度为5～40克/升的偏铝酸钠或铝酸钠溶液为原料，用二氧化碳含量大于30体积％的气体进行碳化，成胶过程的pH值控制在7～10，停留时间控制在2～60分钟，温度控制在30～95℃，成胶结束后在40～100℃温度下进行老化，时间为30～1000分钟，可以获得孔容在0.6毫升/克以上的γ-氧化铝。
CN102219245A公开了一种拟薄水铝石和由该拟薄水铝石制备的氧化铝，并公开了拟薄水铝石的制备方法为以苛性比为1.35～2.0、浓度为220～280Al2O3/L的铝酸钠溶液与以氧化物计浓度为10～25重量%硫酸铝溶液进行反应制备拟薄水铝石。
CN109928412A公开了一种拟薄水铝石及其制备方法，该方法是以浓度为150～200gAl2O3/L的碱性铝酸盐溶液与浓度为50～80gAl2O3/L的酸性铝酸盐溶液反应，控制浆液pH值为4～6，然后并流加入碳酸钠溶液和浓度为20～40gAl2O3/L的第二酸性铝酸盐溶液，控制浆液pH值为7.5～9，得到拟薄水铝石。
由此可见，采用碳化法制备拟薄水铝石，所用偏铝酸钠中氧化铝含量低，导致生产效率低、能耗大，而采用硫酸铝法制备拟薄水铝石，虽然使用双铝盐进行中和反应，且原料中氧化铝含量高，生产效率高，但制备的拟薄水铝石含有较高的硫酸根，这种拟薄水铝石在制成载体焙烧过程中，特别是高温焙烧过程中硫酸根分解成三氧化硫，严重腐蚀设备；而硫酸铝法若制备硫酸根含量较低的拟薄水铝石则需要大量的洗涤水。
李教等在“降低拟薄水铝石生产中新水消耗的几种途径”中介绍了碳化法生产拟薄水铝石过程中，采用水平真空带式过滤机和厢式压滤机洗涤拟薄水铝石中钠离子所使用新水用量，分别是36.5m3/t和63.8m3/t，而洗涤硫酸根的难度远高于洗涤钠离子，所以用水量将远高于洗涤钠离子的用水量。
CN1081609C公开了一种氢氧化铝制备方法，其方法是以硫酸铝-偏铝酸钠并流中和成胶，老化后连续以化学净水均匀冲洗并穿过物料层，化学净水用量为干基氧化铝量的40～100倍，最好为50～90倍。
CN108910925A公开了一种拟薄水铝石的制备方法，其特点是在老化结束时加入0.5％～5％干燥后拟薄水铝石，洗涤过程采用连续带式过滤机和间歇压滤机两段组合工艺，洗涤水用量为拟薄水铝石产品的10～30倍，但在洗涤过程中加入干燥后拟薄水铝石，增加了过滤设备的负荷，也增加了干燥的能耗，而过滤洗涤过程采用连续带式过滤机和间歇压滤机两段组合工艺，也延长了过滤洗涤过程的流程，增加了操作人员的劳动强度。
发明内容
为克服现有技术中的缺点，本发明提供了一种连续制备拟薄水铝石的方法，该方法所得的拟薄水铝石洗涤水用量少、杂质含量低，经焙烧得到的氧化铝的孔结构满足渣油加氢催化剂载体要求，且该方法工艺简单、可实现连续操作。
本发明提供了一种连续制备拟薄水铝石的工艺方法，该方法采用的系统包括：串联的一级反应釜、二级反应釜和老化装置；过程包括：分别配制含铝的碱性溶液和硫酸铝溶液；向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通入含二氧化碳的混合气体进行碳化反应；当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜溢流口时，混合物料进入二级反应釜，同时向二级反应釜并流加入硫酸铝溶液进行中和反应得到浆液，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间；当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置进行老化，老化结束后进行过滤，所得滤饼经洗涤、干燥，得到拟薄水铝石。
所述老化装置根据实际需要采用两个或两个以上的老化罐并联，当一个老化罐收集一定体积的浆液后，浆液切换至其它老化罐收集，收集好浆液的老化罐开始升温老化。
所述含铝的碱性溶液为偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液中的一种或多种，优选偏铝酸钠溶液。
所述含铝的碱性溶液的苛性比为1.2～2.0，优选1.3～1.7；所述含铝的碱性溶液的浓度以Al2O3计为100～350gAl2O3/L，优选150～300gAl2O3/L。
所述硫酸铝溶液的浓度以Al2O3计为40～100gAl2O3/L，优选60～90gAl2O3/L。
所述含二氧化碳的混合气体中二氧化碳所占体积百分比为30%～70%；所述含二氧化碳的气体可以为二氧化碳和空气的混合气体。
所述一级反应釜中，进行碳化反应使含铝的碱性溶液的pH值降低0.2～2.2，使反应后的混合物料的pH为11.8～12.8。
所述二级反应釜在反应之前向二级反应釜中加入适量的底水，并开启搅拌、加热装置。
所述二级反应釜中，所述中和反应的反应温度为50℃～90℃，优选55℃～75℃。
所述二级反应釜中，通过调整所加硫酸铝溶液的流速控制反应釜内所得浆液pH值为7.5～9.5。
所述浆液在二级反应釜中停留时间为浆液进入二级反应釜至流出二级反应釜需要的时间，所述停留时间为40min～80min。
所述老化装置中，所述老化的条件为：pH值7.5～9.5，温度50℃～90℃，时间为30min～120min。
所述洗涤可采用本领域常规的洗涤方法，洗涤用水优选50℃～80℃的去离子水进行洗涤。
所述洗涤水用量为所制备拟薄水铝石干基重量的8～25倍。
所述的干燥条件为：温度为100～150℃，时间为6～10小时。
本发明制备拟薄水铝石过程中，根据需要还可以加入助剂，如Si、P、B或Ti中的一种或几种，助剂的质量含量以氧化物计为所得拟薄水铝石干基的2%～6%。
本发明制备的拟薄水铝石经500～700℃焙烧3～6小时，所得氧化铝的性质如下：孔容≥1.05mL/g，比表面积为300～350m2/g；孔分布如下：孔直径＜6nm的孔的孔容占总孔容的4%～8%，孔直径为6～15nm的孔的孔容占总孔容的65%～85%，孔直径＞15nm的孔的孔容占总孔容的11%～30%。
本发明方法具有如下优点：
（1）本发明的方法，采用特定的反应系统配合相应的工艺，可实现连续制备拟薄水铝石，操作简单，工作效率高；
（2）本发明先向含铝的碱性溶液（偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液）中通入含二氧化碳的混合气体进行碳化反应，可以中和偏铝酸钠/偏铝酸钾中游离的钠离子或钾离子，适当降低含铝的碱性溶液的pH值，减少了硫酸铝的加入量；并且通过碳化反应调整含铝碱性溶液的pH值，使含铝碱性溶液形成初级胶体粒子，这些初级胶体粒子作为后续反应的晶核，使后续反应生成的晶粒更集中、完整；同时，碳化过程形成的碳酸根与初级胶体粒子之间有较强的附着力，可吸附在这些初级胶体粒子上，占据了硫酸根的吸附位，使后续并流反应中加入的硫酸根在浆液中处于游离状态，从而可大大减少洗涤水用量，且降低了拟薄水铝石中的杂质（SO4 2-、Na2O）含量；
（3）本发明克服了单纯碳化法合成拟薄水铝石中生产效率低和单纯硫酸铝法合成拟薄水铝石中硫酸根杂质难以洗涤、耗水量大等问题；
（4）采用本发明方法制备的拟薄水铝石经焙烧得到的氧化铝具有较大的孔容，焙烧得到的氧化铝孔结构满足渣油加氢催化剂载体要求。
附图说明
图1为实施例1-2、实施例5和比较例1-2所得拟薄水铝石粒径直径分布图；
图2为本发明连续制备拟薄水铝石的工艺流程图，其中，1-一级反应釜；2-二级反应釜；3-老化装置；4-一级反应釜液体进料口；5-一级反应釜气体进料口；6-二级反应釜液体进料口。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作详细说明。本发明中，wt%为质量分数。
本发明中，比表面积、孔容和孔分布是采用低温液氮吸附法测得。
本发明连续制备拟薄水铝石的方法，采用的装置，如图2，包括串联的一级反应器1、二级反应器2、老化装置3，其中老化装置3可以有两个或多个并联的老化罐。所述的一级反应器1设有液体进料口4和气体进料口5，二级反应器设有液体进料口6。采用上述装置制备连续拟薄水铝石的过程如下：
向一级反应釜1中通过进料口4连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通过进料口5通入含二氧化碳的混合气体进行碳化反应；当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜1溢流口时，混合物料进入二级反应釜2，同时向二级反应釜2的进料口6并流加入硫酸铝溶液进行中和反应得到浆液，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间；当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置3进行老化，老化结束后进行过滤，所得滤饼经洗涤、干燥，得到拟薄水铝石。
实施例1
（1）配制浓度以Al2O3计为150gAl2O3/L，苛性比为1.35的偏铝酸钠溶液和浓度以Al2O3计浓度为65gAl2O3/L硫酸铝溶液，待用；
（2）向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通入含二氧化碳体积百分比为45%的混合气体进行碳化反应，通过调整混合气体流量使反应后物料的pH为12.0，当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜溢流口时，物料进入二级反应釜；
（3）物料进入已加入适量底水且温度为60℃的二级反应釜同时，并流加入硫酸铝溶液进行中和反应，通过调整硫酸铝的进料量控制反应浆液的pH值为8.0，保持反应釜内浆液温度恒定，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间为60min，当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置；
（4）老化罐收集好浆液后，浆液切换至其它老化罐继续收集，收集好浆液的老化罐升温至90℃开始老化，老化时间90min，老化结束后过滤，滤饼用70℃去离子水洗涤，洗涤用的去离子水为所制备拟薄水铝石干基重量的15倍，洗涤结束后，再在120℃干燥8小时，得到本发明拟薄水铝石A-1。
将所得拟薄水铝石A-1再经600℃焙烧3小时，得到氧化铝a-1，物化性质见表1，拟薄水铝石A-1粒径直径分布见图1。
实施例2
其它同实施例1，只是步骤（2）中所用二氧化碳和空气的混合气体中二氧化碳占体积百分比为65%，通过调整混合气体流量使反应后物料的pH为12.5，得到本发明拟薄水铝石A-2。
将所得拟薄水铝石A-2再经600℃焙烧3小时，所得氧化铝a-2物化性质见表1，拟薄水铝石A-2粒径分布见图1。
实施例3
其它同实施例1，只是步骤（1）中配制的偏铝酸钠溶液浓度为220gAl2O3/L，硫酸铝溶液的浓度改为70gAl2O3/L；步骤（4）中滤饼用60℃去离子水洗涤，洗涤用的去离子水为所制备拟薄水铝石干基重量20倍，得到本发明拟薄水铝石A-3。
将所得拟薄水铝石A-3再经600℃焙烧3小时，所得氧化铝a-3物化性质见表1。
实施例4
其同实施例1，只是步骤（3）中控制浆液在二级反应釜中的停留时间为70min，得到本发明拟薄水铝石A-4。
将所得拟薄水铝石A-4再经600℃焙烧3小时，所得氧化铝a-4物化性质见表1。
实施例5
（1）配制浓度以Al2O3计为150gAl2O3/L，苛性比为1.55的偏铝酸钠溶液和浓度以Al2O3计浓度为80 gAl2O3/L硫酸铝溶液，待用；
（2）向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通入含二氧化碳体积百分比为55%的混合气体进行碳化反应，通过调整混合气体流量使反应后物料的pH为12.5，当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜溢流口时，物料进入二级反应釜；
（3）物料进入已加入适量底水且温度为70℃的二级反应釜同时，并流加入硫酸铝溶液进行中和反应，通过调整硫酸铝的进料量控制反应浆液的pH值为9.0，保持反应釜内浆液温度恒定，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间为75min，当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置；
（4）老化罐收集好浆液后，浆液切换至其它老化罐继续收集，收集好浆液的老化罐升温至70℃开始老化，老化时间120min，老化结束后过滤，滤饼用70℃去离子水洗涤，洗涤用的去离子水为所制备拟薄水铝石干基重量的25倍，洗涤结束后，再在120℃干燥8小时，得到本发明拟薄水铝石A-5。
将所得拟薄水铝石A-5再经600℃焙烧3小时，所得氧化铝a-5，物化性质见表1，拟薄水铝石A-5粒径分布见图1。
比较例1
（1）配制浓度以Al2O3计为150gAl2O3/L，苛性比为1.35的偏铝酸钠溶液和浓度以Al2O3计浓度为65gAl2O3/L硫酸铝溶液，待用；
（2）向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜加入硫酸铝溶液进行浅度反应，通过调整硫酸铝溶液的流量使反应后物料的pH为12.0，当反应物料达到或高于一级反应釜溢流口时，物料进入二级反应釜；
（3）物料进入已加入适量底水且温度为60℃的二级反应釜同时，并流加入硫酸铝溶液进行中和反应，通过调整硫酸铝的进料量控制反应浆液的pH值为8.0，保持反应釜内浆液温度恒定，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间为60min，当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置；
（4）老化罐收集好浆液后，浆液切换至其它老化罐继续收集，收集好浆液的老化罐升温至90℃开始老化，老化时间90min，老化结束后过滤，滤饼用70℃去离子水洗涤，洗涤用的去离子水为所制备拟薄水铝石干基重量的15倍，洗涤结束后，再在120℃干燥8小时，得到拟薄水铝石DA-1。
拟薄水铝石DA-1再经600℃焙烧3小时，得氧化铝Da-1，拟薄水铝石粒径分布见图1。
比较例2
（1）配制浓度以Al2O3计为150gAl2O3/L，苛性比为1.35的偏铝酸钠溶液和浓度以Al2O3计浓度为65gAl2O3/L硫酸铝溶液，待用；
（2）向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜加入硫酸铝溶液进行浅度反应，通过调整硫酸铝溶液的流量使反应后物料的pH为12.0，当反应物料达到或高于一级反应釜溢流口时，物料进入二级反应釜；
（3）物料进入已加入适量底水且温度为60℃的二级反应釜同时，并流加入硫酸铝溶液进行中和反应，通过调整硫酸铝的进料量控制反应浆液的pH值为8.0，保持反应釜内浆液温度恒定，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间为60min，当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置；
（4）老化罐收集好浆液后，浆液切换至其它老化罐继续收集，收集好浆液的老化罐升温至90℃开始老化，老化时间90min，老化结束后过滤，滤饼用70℃去离子水洗涤至中性，洗涤用的去离子水为所制备拟薄水铝石干基重量的65倍，洗涤结束后，再在120℃干燥8小时，得到拟薄水铝石DA-2。
拟薄水铝石DA-2再经600℃焙烧3小时，所得氧化铝Da-2，物化性质见表1，拟薄水铝石DA-2粒径分布见图1。
表1 实施例和比较例制备氧化铝的物化性质
Claims (11)
1.一种连续制备拟薄水铝石的工艺方法，该方法采用的系统包括：串联的一级反应釜、二级反应釜和老化装置；过程包括：分别配制含铝的碱性溶液和硫酸铝溶液；向一级反应釜中连续加入含铝的碱性溶液，同时向一级反应釜中通入含二氧化碳的混合气体进行碳化反应；当碳化反应后的混合物料达到或高于一级反应釜溢流口时，混合物料进入二级反应釜，同时向二级反应釜并流加入硫酸铝溶液进行中和反应得到浆液，并控制浆液在二级反应釜中的停留时间；当浆液达到或高于二级反应釜溢流口时，浆液进入老化装置进行老化，老化结束后进行过滤，所得滤饼经洗涤、干燥，得到拟薄水铝石；
一级反应釜中，进行碳化反应使反应后的混合物料的pH为12.0～12.8；二级反应釜中，通过调整所加硫酸铝溶液的流速控制反应釜内所得浆液pH值为7.5～9.5；
所述拟薄水铝石经500～700℃焙烧3～6小时，所得氧化铝的性质如下：孔容≥1.05mL/g，比表面积为300～350m2/g；孔分布如下：孔直径＜6nm的孔的孔容占总孔容的4％～8％，孔直径为6～15nm的孔的孔容占总孔容的65％～85％，孔直径＞15nm的孔的孔容占总孔容的11％～30％。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含铝的碱性溶液为偏铝酸钠溶液或偏铝酸钾溶液中的一种或多种。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含铝的碱性溶液的苛性比为1.2～2.0；所述含铝的碱性溶液的浓度以Al2O3计为100～350gAl2O3/L；所述硫酸铝溶液的浓度以Al2O3计为40～100gAl2O3/L。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：所述含铝的碱性溶液的苛性比为1.3～1.7；所述含铝的碱性溶液的浓度以Al2O3计为150～300gAl2O3/L；所述硫酸铝溶液的浓度以Al2O3计为60～90gAl2O3/L。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含二氧化碳的混合气体中二氧化碳所占体积百分比为30％～70％。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：一级反应釜中，进行碳化反应使含铝的碱性溶液的pH值降低0.2～2.2。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：二级反应釜中，所述中和反应的反应温度为50℃～90℃。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：二级反应釜中，所述中和反应的反应温度为55℃～75℃。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：二级反应釜中，所述停留时间为40min～80min。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：老化装置中，所述老化的条件为：pH值7.5～9.5，温度50℃～90℃，时间为30min～120min。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述洗涤所用洗涤水的量为所制备拟薄水铝石干基重量的8～25倍。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911009303.9A CN112694110B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 连续制备拟薄水铝石的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911009303.9A CN112694110B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 连续制备拟薄水铝石的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112694110A CN112694110A (zh) | 2021-04-23 |
| CN112694110B true CN112694110B (zh) | 2023-05-05 |
Family
ID=75505406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911009303.9A Active CN112694110B (zh) | 2019-10-23 | 2019-10-23 | 连续制备拟薄水铝石的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112694110B (zh) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB825414A (en) * | 1956-09-10 | 1959-12-16 | Sinclair Refining Co | Preparation of an alumina hydrate composition |
| CN104959091B (zh) * | 2015-06-08 | 2017-09-08 | 辽宁石油化工大学 | 碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用及制备方法 |
| CN106335913B (zh) * | 2016-08-16 | 2018-05-01 | 中铝山东新材料有限公司 | 无定形氢氧化铝、其制备方法和制备装置 |
-
2019
- 2019-10-23 CN CN201911009303.9A patent/CN112694110B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112694110A (zh) | 2021-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103962087B (zh) | 一种表面包覆改性的纳米氧化钙基co2吸附剂及其制备方法 | |
| KR920000782B1 (ko) | 새로운 형태학적 특성을 갖는 산화세륨 및 이의 제조방법 | |
| US5064628A (en) | Novel ceric oxides and preparation thereof | |
| CN1398787A (zh) | γ－氧化铝的制备方法 | |
| Kazantsev et al. | Preparation of aluminum hydroxide and oxide nanostructures with controllable morphology by wet oxidation of AlN/Al nanoparticles | |
| CN112694111B (zh) | 一种制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN1250746A (zh) | 拟薄水铝石和γ－氧化铝的制备方法 | |
| CN110372236A (zh) | 一种脱硫灰制备α型半水石膏的方法及其产品 | |
| CN106179316A (zh) | 一种钛酸盐纳米管阵列的制备方法及应用 | |
| CN106745027A (zh) | 一种粉煤灰合成方沸石的方法 | |
| CN106799202A (zh) | 一种用于气体分离的分子筛及其制备和应用 | |
| CN112694110B (zh) | 连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN112694112B (zh) | 一种连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| KR20050100985A (ko) | 알루미늄 드로스로부터 고순도 감마-알루미나를 제조하는방법 | |
| CN106276992B (zh) | 一种叶片状纳米γ-氧化铝的制备方法 | |
| CN110639484B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法 | |
| CN106276994B (zh) | 片状纳米γ‑氧化铝的制备方法 | |
| CN115650243A (zh) | 一种一步分离回收含氟硅渣中氟和硅的方法 | |
| WO2022037483A1 (zh) | 一种氧化铝及其制备方法与复合氧化铝催化剂及其在克劳斯反应过程中的应用 | |
| WO2013125830A1 (ko) | 염산 및 폴리머를 이용하여 개질된 레드 머드를 제조하는 방법 | |
| CN107055566A (zh) | 一种3a分子筛及其加工工艺 | |
| CN114426297B (zh) | 一种连续制备拟薄水铝石的方法 | |
| CN113896214A (zh) | 一种硫酸锂溶液吸附碳化制备高纯碳酸锂的方法 | |
| CN108101086B (zh) | 氧化铝的制备方法 | |
| CN114506869B (zh) | 一种拟薄水铝石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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231115 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. |