一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料及制備方法。加磷改性擬薄水鋁石在600℃焙燒3小時(shí)后包括五氧化二磷和氧化鋁，通過特殊的制備方法將五氧化二磷分散在氧化鋁表面，可制得大比表面積和高孔容比的擬薄水鋁石，有利于催化劑活性提高，具有良好的氧化還原性能。
【專利說明】一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于催化劑載體材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，柴油需求量越來越大，我國柴油成品油市場(chǎng)中催化裂化柴油所占份額超過了三分之一，而催化裂化柴油性質(zhì)較差，主要表現(xiàn)為密度大，硫和氮等雜質(zhì)含量高。我國柴油中硫含量指標(biāo)雖較以前有較大幅度的降低，但與先進(jìn)國家相比仍有較大差距。
[0003]工業(yè)柴油深度加氫脫硫催化劑常規(guī)載體為氧化鋁，氧化鋁具有良好的結(jié)構(gòu)性和熱穩(wěn)定性，較好的機(jī)械性能，孔徑適宜。但酸性較弱，不利于催化活性位形成及其性能發(fā)揮，很難滿足深度脫硫的需求。在制備時(shí)一般以擬薄水鋁石經(jīng)600°C焙燒3小時(shí)后制成，這種方法通過擬薄水鋁石制作的載體強(qiáng)度低，比表面積小，孔容小，催化活性差，氧化還原性能差，難以滿足催化劑深度脫硫的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種具有良好的氧化還原性能，能提高催化劑活性的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料。
[0005]本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種制備上述加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的方法。
[0006]其技術(shù)方案是:一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料，加磷改性擬薄水鋁石在600°C焙燒3小時(shí)后包括五氧化二磷和氧化鋁，其中五氧化二磷的重量比例為3-5wt%，氧化鋁的重量比例為95-98wt%。
[0007]所述材料五氧化二磷的重量比例為4wt%，擬薄水鋁石的重量比例為96wt%。
[0008]所述五氧化二磷的原料為磷酸。
[0009]一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，包括如下步驟:
(1)在中和反應(yīng)釜I中，加入氧化鋁濃度為45-55g/L的硫酸鋁溶液和氧化鋁濃度為200-250g/L、苛性比為1.1-1.3的偏鋁酸鈉溶液，固定硫酸鋁溶液的流量為800_1200L/h，控制PH值為6.0-8.0，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)偏鋁酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在50-70°C ；
(2)中和反應(yīng)釜I中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入中和反應(yīng)釜2，同時(shí)向中和反應(yīng)釜2中加入濃度為100-200g/L的碳酸鈉溶液，控制PH值為8.5_10，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)碳酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在50-70°C ；
(3)中和反應(yīng)爸2中的楽:液通過溢流反應(yīng)管流入老化反應(yīng)爸,將老化反應(yīng)爸內(nèi)楽:液溫度升溫至80-95°C后開始計(jì)時(shí)，老化2小時(shí)；
(4)根據(jù)中和反應(yīng)釜I反應(yīng)過程中投入氧化鋁的質(zhì)量，計(jì)算向老化反應(yīng)釜加入五氧化二磷濃度為50-150g/L的磷酸溶液的體積，加入磷酸的五氧化二磷含量為氧化鋁含量的3%-5% ；
(5)老化完成后將漿液轉(zhuǎn)移到帶式過濾機(jī)水洗，水溫控制在60-90°C；
(6)水洗完成后濾餅進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，干燥、粉碎。
[0010]所述步驟(I)中的硫酸鋁溶液的氧化鋁濃度為50g/L ;所述偏鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為220g/L、苛性比為1.2 ;硫酸鋁的流量為1000L/h，PH值為7.2 ;反應(yīng)溫度為60°C。
[0011]所述步驟(2)碳酸鈉的濃度為150g/L ;PH值為8.7 ;反應(yīng)溫度為60°C。
[0012]所述步驟(3)中反應(yīng)溫度為90°C。
[0013]所述步驟(4)中磷酸中五氧化二磷的濃度為100g/L ;加入的磷酸的五氧化二磷含量為氧化鋁含量的4%。
[0014]所述步驟(5)中的水溫為85°C。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):通過上述制備方法能使五氧化二磷分散在氧化鋁表面，可制得大比表面積和高孔容比的擬薄水鋁石，有利于催化劑活性提高，具有良好的氧化還原性能。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。
[0017]實(shí)施例1:
在中和反應(yīng)釜I中，加入氧化鋁濃度為50g/L的硫酸鋁溶液和氧化鋁濃度為22g/L，苛性比為1.2的偏鋁酸鈉溶液，固定硫酸鋁溶液的流量為1000L/h，控制PH值為7.2，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)偏鋁酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在60°C ;中和反應(yīng)釜I中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入中和反應(yīng)釜2，同時(shí)向中和反應(yīng)釜2中加入濃度為150g/L的碳酸鈉溶液，控制PH值為8.7，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)碳酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在60°C;中和反應(yīng)釜2中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入老化反應(yīng)釜，將老化反應(yīng)釜內(nèi)漿液溫度升溫至90°C后開始計(jì)時(shí)，老化2小時(shí)；根據(jù)中和反應(yīng)釜I反應(yīng)過程中投入氧化鋁的質(zhì)量，計(jì)算向老化反應(yīng)釜加入五氧化二磷濃度為100g/L的磷酸溶液的體積，加入磷酸的五氧化二磷含量為氧化鋁含量的4% ;老化完成后將漿液轉(zhuǎn)移到帶式過濾機(jī)水洗，水溫控制在85°C ;水洗完成后濾餅進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，干燥、粉碎。
[0018]對(duì)比實(shí)施例:
加入氧化鋁濃度為50g/L的硫酸鋁溶液和氧化鋁濃度為22g/L，苛性比為1.2的偏鋁酸鈉溶液，固定硫酸鋁溶液的流量為1000L/h，控制PH值為7.2，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)偏鋁酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在60°C ;中和反應(yīng)釜I中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入中和反應(yīng)釜2，同時(shí)向中和反應(yīng)釜2中加入濃度為150g/L的碳酸鈉溶液，控制PH值為8.7，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)碳酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在60°C ;中和反應(yīng)釜2中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入老化反應(yīng)釜，將老化反應(yīng)釜內(nèi)漿液溫度升溫至90°C后開始計(jì)時(shí)，老化2小時(shí)；老化完成后將漿液轉(zhuǎn)移到帶式過濾機(jī)水洗，水溫控制在85°C ;水洗完成后濾餅進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，干燥、粉碎。
[0019]實(shí)施例1材料600°C焙燒3小時(shí)后，氧化鋁含量為96%，五氧化二磷含量為4%，比表面積為391g/L，孔容為0.91ml/g。
[0020]對(duì)比材料600°C焙燒3小時(shí)后，氧化鋁含量為100%，比表面積為317g/L，孔容為0.85ml/g。
[0021]由此可知，五氧化二磷分散在氧化鋁表面，可制得大比表面積和高孔容比的擬薄水鋁石，有利于催化劑活性提高，具有良好的氧化還原性能。
[0022]上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料，其特征在于，加磷改性擬薄水鋁石在600°C焙燒3小時(shí)后包括五氧化二磷和氧化招,其中五氧化二磷的重量比例為3-5wt%,氧化鋁的重量比例為95-98wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料，其特征在于，所述材料五氧化二磷的重量比例為4wt%，擬薄水鋁石的重量比例為96wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料，其特征在于，所述五氧化二磷的原料為磷酸。
4.一種如權(quán)利要求3所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 在中和反應(yīng)釜I中，加入氧化鋁濃度為45-55g/L的硫酸鋁溶液和氧化鋁濃度為200-250g/L、苛性比為1.1-1.3的偏鋁酸鈉溶液，固定硫酸鋁溶液的流量為800_1200L/h，控制PH值為6.0-8.0,根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)偏鋁酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在50-70°C ； 中和反應(yīng)釜I中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入中和反應(yīng)釜2，同時(shí)向中和反應(yīng)釜2中加入濃度為100-200g/L的碳酸鈉溶液，控制PH值為8.5_10，根據(jù)PH值的變化調(diào)節(jié)碳酸鈉的流量，控制反應(yīng)溫度在50-70°C ； 中和反應(yīng)釜2中的漿液通過溢流反應(yīng)管流入老化反應(yīng)釜，將老化反應(yīng)釜內(nèi)漿液溫度升溫至80-95°C后開始計(jì)時(shí)，老化2小時(shí)； 根據(jù)中和反應(yīng)釜I反應(yīng)過程中投入氧化鋁的質(zhì)量，計(jì)算向老化反應(yīng)釜加入五氧化二磷濃度為50-150g/L的磷酸溶液的體積，加入磷酸的五氧化二磷含量為氧化鋁含量的3%-5% ； 老化完成后將漿液轉(zhuǎn)移到帶式過濾機(jī)水洗，水溫控制在60-90°C ； 水洗完成后濾餅進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，干燥、粉碎。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的硫酸鋁溶液的氧化鋁濃度為50g/L ;所述偏鋁酸鈉溶液氧化鋁濃度為220g/L、苛性比為1.2 ;硫酸鋁的流量為1000L/h, PH值為7.2 ;反應(yīng)溫度為60。。。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)碳酸鈉的濃度為150g/L ;PH值為8.7 ;反應(yīng)溫度為60°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中反應(yīng)溫度為90°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中磷酸中五氧化二磷的濃度為100g/L ;加入的磷酸的五氧化二磷含量為氧化鋁含量的4%。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加磷改性擬薄水鋁石催化劑載體材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中的水溫為85°C。
【文檔編號(hào)】B01J27/18GK103721732SQ201410029425
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】于剛, 崔志力, 陳中東, 于雷 申請(qǐng)人:山東允能催化技術(shù)有限公司