一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及載體的制備領域，具體涉及一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法。
【背景技術】
[0002] 活性氧化鋁作為一種應用廣泛的化工品，具有適宜的孔結構及合適的比表面積， 因而被廣泛用作催化劑及催化劑載體。從上世紀90年代起，人們對球形氧化鋁的成型工藝 做出了大量研宄，較為成熟的工藝包括轉動成球法，擠出滾球法，噴霧成球，油柱成球及油 氨柱成球等。
[0003] 目前在化工領域，尤其是石油化工及生物化工方面，高分子量原材料應用越來越 廣泛，這就要求所使用的催化劑或催化劑載體具有較大的介孔或大孔，因此對活性氧化鋁 進行適當?shù)臄U孔研宄，制備適宜孔結構、合適的比表面積的氧化鋁成為研宄的熱點。
[0004] 氧化鋁擴孔的方法主要分為物理擴孔法、添加助劑法、成型后水熱處理法等。物理 擴孔法通常是添加高分子有機物與碳粉等擴孔?；钚蕴糠圩鳛橐环N常用擴孔劑，它能在煅 燒的過程中被氧化而生成氣體，釋放出其所占空間，從而得到一定的擴孔效果。助劑的添加 除了可以改變氧化鋁的孔結構外，還可以調節(jié)其表面酸性，一般采用金屬或金屬氧化物作 為助劑。近年來，模板劑法被廣泛應用在介孔及大孔材料的制備上，如表面活性劑、高內相 乳液、乳液及微乳液等，而這些方法常用來制備分子篩、納米材料、多孔聚合物。
[0005] 近期，CN 102718241公開了一種海藻酸輔助成型法制備球形氧化鋁顆粒的方法， 但該方法所得產品孔容均低于0. 55cm3/g。在常規(guī)的轉動成球法與擠出滾球法制備球形氧 化鋁的過程中，由于擴孔劑不易均勻分散，因此活性炭擴孔與表面活性劑擴孔的使用受到 限制，在油柱成球過程中有報道使用活性炭與表面活性劑擴孔，但擴孔程度有限，同時可能 存在活性炭燃燒不完全的積碳問題。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法，該 方法采用活性炭與乳液擴孔，同時添加助劑促進活性炭燃燒，減少積碳，增加擴孔效果，適 用于油柱法與水柱成型法制備球形氧化鋁顆粒過程。
[0007] 本發(fā)明一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法具體通過以下技術方案予以實現(xiàn)：
[0008] 一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法，其特征是包括如下步驟：
[0009] 1)將擬薄水鋁石粉體加水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液，所述的擬薄水鋁石粉體 與水的質量比為0.05~1 ;
[0010] 2)在擬薄水鋁石懸濁液中加入液體石蠟、表面活性劑、活性炭，均質乳化，形成乳 化懸濁液；其中液體石蠟與擬薄水鋁石的質量比為0. 02~0. 2,表面活性劑與液體石蠟 的質量比為〇. 2~1 ;活性炭與擬薄水鋁石的質量比為0~0. 1 ;所述的表面活性劑選自 Tween80、Span80、P123、PEG、PVA 或 AEO 中的一種或幾種；
[0011] 3)在乳化懸濁液中加入擬薄水鋁石質量的0. 1~0. 5%的助劑均質分散，所述的 助劑選自鋅粉、鋁粉、氧化鋅粉、堿式碳酸鋅；
[0012] 4)均質分散后，將質量濃度為1. 5~4. 0%可溶性海藻酸鹽的水溶液加入上述乳 化懸濁液制成混懸漿料，再滴入到濃度為0. 1~2. Omol/L的鋁、鈣、鋇、銅、鋅、錳或鈷金屬 離子的水溶液中處理10~120min得到成型小球；
[0013] 5)成型后進行干燥、焙燒得到產品。
[0014] 本發(fā)明上述技術方案中，所述的表面活性劑優(yōu)選為Tween80、Span80、P123中的一 種或幾種。
[0015] 本發(fā)明上述技術方案中，所述的助劑優(yōu)選為鋅粉或鋁粉。
[0016] 本發(fā)明一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為：本發(fā)明 方法采用乳液作為分散劑，可獲得較好擴孔效果，采用助劑可解決活性碳燃燒不完全的積 碳問題；優(yōu)選方案，制備乳化懸濁液時還加入活性炭，使得分散效果更好。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1
[0018] 取50g擬薄水鋁石，加入100mL水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液；在擬薄水鋁石懸 濁液中加入10%液體石蠟（以擬薄水鋁石質量為100% )、1〇%的TWeen80(以擬薄水鋁石 質量為100% )、均質乳化，形成乳化懸濁液。在乳化懸濁液中加入100ml 1. 5%的海藻酸鹽 溶液，混合均勻，得到海藻酸鹽-乳化懸濁液；將海藻酸鹽-乳化懸濁液滴入0. 2M硝酸鈣中 形成包裹乳化懸濁液的海藻酸鹽顆粒；用水洗滌后，在70°C 70%濕度下處理4小時、70°C干 燥至恒重、550°C煅燒8小時，得到球形氧化鋁顆粒。小球性質見表1。
[0019] 實施例2
[0020] 取100g擬薄水鋁石，加入200ml水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液；在擬薄水鋁石懸 濁液加入20%液體石蠟（以擬薄水鋁石質量為100% )、4%的P123、均質乳化，形成乳化懸 濁液。在乳化懸濁液中加入50ml 4. 0%的海藻酸鹽溶液，混合均勻，得到海藻酸鹽-乳化懸 濁液；將海藻酸鹽-乳化懸濁液滴入0. 8M硝酸鈣中形成包裹乳化懸濁液的海藻酸鹽顆粒； 用水洗滌后，在70 °C 70 %濕度下處理4小時、70 °C干燥至恒重、550 °C煅燒8小時，得到球形 氧化鋁顆粒。小球性質見表1。
[0021] 實施例3
[0022] 將實施例1乳化懸濁液制備過程中的表面活性劑改為8%的吐溫80、2%的司盤 80,配制好的海藻酸鹽-乳化懸濁液滴入0. 2M硝酸鋁中形成包裹乳化懸濁液的海藻酸鹽顆 粒，其余同實施例1。小球性質見表1。
[0023] 實施例4
[0024] 在實施例2中乳化懸濁液制備過程中添加擬薄水鋁石質量分數(shù)的0. 1 %的鋅粉， 均質乳化，其余同實施例2。小球性質見表1。
[0025] 實施例5
[0026] 在實施例2中乳化懸濁液制備過程中添加擬薄水鋁石質量分數(shù)的0. 1 %的鋁粉， 均質乳化，其余同實施例2。小球性質見表1。
[0027] 實施例6
[0028] 取50g擬薄水鋁石，加入100mL水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液；在擬薄水鋁石懸 濁液加入5%的液體石蠟與5%吐溫80、以及10%的活性炭，均質乳化，形成乳化懸濁液。其 余同實施例1。小球性質見表1。
[0029] 實施例7
[0030] 實施例6在乳化懸濁液制備過程中進一步加入擬薄水鋁石質量分數(shù)的0. 1 %的鋅 粉。其余同實施例1。小球性質見表1。
[0031] 實施例8
[0032] 實施例5在乳化懸濁液制備過程中進一步加入擬薄水鋁石質量分數(shù)的0. 2%的鋅 粉。其余同實施例1。小球性質見表1。
[0033] 實施例9
[0034] 將實施例1乳化懸濁液制備過程中的表面活性劑改為5%的PVA，其余同實施例1。 小球性質見表1。
[0035] 實施例10
[0036] 實施例5在乳化懸濁液制備過程中進一步加入擬薄水鋁石質量分數(shù)的0. 2%的氧 化鋅粉。其余同實施例1。小球性質見表1。
[0037] 表 1
[0038]
【主權項】
1. 一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法，其特征是包括如下步驟： 1) 將擬薄水鋁石粉體加水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液，所述擬薄水鋁石粉體與水的 質量比為0.05~1 ; 2) 在擬薄水鋁石懸濁液中加入液體石蠟、表面活性劑、活性炭，均質乳化，形成乳化懸 濁液；其中液體石蠟與擬薄水鋁石的質量比為〇. 02~0. 2,表面活性劑與液體石蠟的質量 比為0. 2~1 ;活性炭與擬薄水錯石的質量比為0~0. 1 ;所述的表面活性劑選自Tween80、 Span80、P123、PEG、PVA或AEO中的一種或幾種； 3) 在乳化懸濁液中加入擬薄水鋁石質量的0. 1~0. 5%的助劑均質分散，所述的助劑 選自鋅粉、鋁粉、氧化鋅粉、堿式碳酸鋅； 4) 均質分散后，將質量濃度為1. 5~4. 0%可溶性海藻酸鹽的水溶液加入上述乳化懸 濁液制成混懸漿料，再滴入到濃度為0. 1~2.Omol/L的鋁、鈣、鋇、銅、鋅、錳或鈷金屬離子 的水溶液中處理10~120min得到成型小球； 5) 成型后進行干燥、焙燒得到產品。2. 根據(jù)權利要求1所述的擴孔方法，其特征在于，所述的表面活性劑為TweenSO、 Span80、P123中的一種或幾種。3. 根據(jù)權利要求1所述的擴孔方法，其特征在于，所述的助劑為鋅粉或鋁粉。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種球形氧化鋁顆粒的擴孔方法，該方法包括：將擬薄水鋁石粉體加水分散，得到擬薄水鋁石懸濁液，在擬薄水鋁石懸濁液中加入液體石蠟、表面活性劑、活性炭，均質乳化，形成乳化懸濁液；其中液體石蠟與擬薄水鋁石的質量比為0.02～0.2，表面活性劑與液體石蠟的質量比為0.2～1；活性炭與擬薄水鋁石的質量比為0～0.1；在乳化懸濁液中加入擬薄水鋁石質量的0.1～0.5％的助劑均質分散，均質分散后，將質量濃度為1.5～4.0％可溶性海藻酸鹽的水溶液加入上述乳化懸濁液制成混懸漿料，再滴入到濃度為0.1～2.0mol/L的鋁、鈣、鋇、銅、鋅、錳或鈷金屬離子的水溶液中處理10～120min得到成型小球；經干燥、焙燒得到產品。本發(fā)明方法分散性好、積碳少，制得的球形氧化鋁具有較高的平均孔徑及比表面積。
【IPC分類】C01F7/02
【公開號】CN104891539
【申請?zhí)枴緾N201510266188
【發(fā)明人】于海斌, 王康, 孫彥民, 張業(yè)嶺, 李曉云, 王希濤, 楊文建, 孟廣瑩, 姜雪丹
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設計院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 天津大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月22日