專利名稱：一種氧化鈦-氧化鋁成型物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種氧化鈦-氧化鋁成型物及其制備方法。
背景技術：
在諸如固定床催化反應器的裝填中，特別是對于一類如劣質原料油加氫裝置的裝填中，通常在催化劑頂部裝填部分惰性填充物，以保證和改善反應器的穩(wěn)定使用性能。為此，現(xiàn)有技術常以耐熱無機氧化物及其前身物(如氧化硅或氧化鋁以及含硅和/或鋁的化合物等)為原料，經(jīng)成型并高溫焙燒制備這類填充物，如瓷球、瓷環(huán)等。現(xiàn)有技術提供的如瓷球、瓷環(huán)等填充物，屬于一類具有類似陶瓷性質的填充物，這類填充物耐磨和壓碎強度好，但不足是孔容低、比表面積小。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在保持較好耐磨和壓碎強度性能的前提下，提供一種新的孔容和比表面積得到改善的耐熱無機氧化物填料。本發(fā)明涉及以下內容I、一種氧化鈦-氧化鋁成型物，由70-99重量％的氧化鋁和1-30重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為20-300N/粒，孔容為O. 3-0. 9毫升/克，比表面積大于30
至小于等于150米2/克。2、根據(jù)I所述的成型物，其特征在于，由75-96重量％的氧化鋁和4_25重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為50-200N/粒，孔容為O. 4-0. 8毫升/克，比表面積大于50至小于等于140米2/克。3、根據(jù)2所述的成型物，其特征在于，由85-96重量％的氧化鋁和4_15重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為70-200N/粒，孔容為O. 4-0. 8毫升/克，比表面積大于80至小于等于120米2/克。4、根據(jù)1、2或3任一項所述的成型物，其特征在于，所述成型物的裝填空隙率為26-60%。5、根據(jù)1、2或3任一項所述的成型物，其特征在于，所述成型物的裝填空隙率為25-50%。6、前述I所述成型物的制備方法，由下述步驟制備(I)將水合氧化鋁與含鈦化合物混合并成型；(2)將步驟(I)得到的成型物干燥并焙燒，所述干燥溫度為60-300°C，干燥時間為1-10小時，焙燒溫度為600-1000°C，焙燒時間為I 10小時；其中，步驟(I)所述的水合氧化鋁與含鈦化合物的用量使最終成型物的組成為70-99重量％的氧化招和1-30重量％的氧化鈦。7、根據(jù)6所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述的水合氧化鋁與含鈦化合物的用量使最終成型物的組成為75-96重量％的氧化鋁和4-25重量％的氧化鈦；所述干燥溫度為100-250°C，干燥時間為2-8小時，焙燒溫度為700-1000°C，焙燒時間為2_5小時8、根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述焙燒溫度為850-1000°C。9、根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述水合氧化鋁選自擬薄水鋁石、薄水鋁石、氫氧化鋁、三水氫氧化鋁中的一種或幾種。10、根據(jù)9所述的 的方法，其特征在于，所述水合氧化鋁為擬薄水鋁石。11、根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述含鈦化合物選自氧化鈦、鈦酸鹽、含鈦分子篩、含鈦水合氧化鋁。12、根據(jù)11所述的方法，其特征在于，所述含鈦化合物選自氧化鈦、鈦酸鹽。13、根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述的成型使成型物的形貌為蜂窩柱、拉西環(huán)或多孔道的球體。按照本發(fā)明提供的成型物，其中，所述裝填空隙率為按照下述方法測定的所述成型物的一個物性參數(shù)。其測定方法包括將待測成型物按照工業(yè)堆填的密度置于容器中(容器內徑大于待測成型物平均粒徑的20倍)至I升，然后慢慢注入純凈水，在催化劑吸水飽和后繼續(xù)加水至I升的體積，然后將催化劑過濾取出，所剩液體的體積(升)除以100%即為催化劑的床層空隙率。所述制備成型物的方法可以是任意的現(xiàn)有技術，對此，本發(fā)明沒有特別限制。例如，所述成型方法可以是通過模板擠出成型，滾球或者是通過壓片以及是幾種成型方法組合的成型方法。以擠條成型為例，為保證成型順利進行，可以向物料(如水合氧化鋁與氧化鈦的混合物)中加入水、助擠劑和/或膠粘劑，然后擠出成型，之后進行干燥并焙燒。所述助擠劑、膠溶劑的種類及用量為本領域技術人員所公知。例如，常見的助擠劑可以選自田菁粉、甲基纖維素、淀粉、聚乙烯醇、聚乙醇中的一種或幾種，所述膠溶劑可以是無機酸和/或有機酸。其中的合成纖維素優(yōu)選為羥甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥基纖維脂肪醇聚乙烯醚中的一種或幾種，聚合醇優(yōu)選為聚乙二醇、聚丙醇、聚乙烯醇中的一種或幾種。所述干燥和焙燒的方法為催化劑制備領域慣用的方法。所述水合氧化鋁選自三水合氧化鋁、一水合氧化鋁和無定形氫氧化鋁中或幾種的混合物，優(yōu)選為擬薄水鋁石。它們可以是市售的商品也可由現(xiàn)有技術中任意一種方法制備。所述含鈦化合物選自氧化鈦、鈦酸鹽、含鈦分子篩、含鈦水合氧化鋁中的一種和幾種，優(yōu)選氧化鈦、鈦酸鹽。本發(fā)明提供的氧化鈦-氧化鋁成型物在具有高的壓碎強度的同時具有較高的孔容及比表面積，除了可作為一般的反應器填料使用外，還可以作為催化劑載體使用。
具體實施例方式下面將通過實施例進一步說明本發(fā)明。實例1-4說明本發(fā)明提供的氧化鈦-氧化鋁成型物及其制備方法。實例I將氫氧化鋁粉1000克、100克鈦白粉混合，在模具中壓制成型為高10mm、直徑40mm、壁厚2mm、內含100個三角形孔道的蜂窩圓柱，于120°C干燥4小時后，于880°C焙燒4小時，得到載體Zl。載體Zl物化性質見表I。實例2
將氫氧化鋁粉200克與鈦酸鋁粉末80克混合，在模具中壓制成外徑16mm內含直徑3mm孔道的七孔球，于80°C干燥3小時，于950°C恒溫2小時，得到載體Z2。載體Z2物化性質見表I。實例3將一水鋁石粉20 0克與18克含鈦白粉混合，在雙螺桿擠條機上擠成外徑5. Omm壁厚I. 5_的拉稀環(huán)，于120°C干燥2小時后，于900°C恒溫3小時，得到載體Z3。載體Z3物化性質見表I。實例4將氫氧化鋁粉1000克與40克鈦白粉混合，在模具中壓制成高10mm、直徑8. 0mm、壁厚1mm、內含15個不規(guī)則孔道的蜂窩圓柱，于100°C干燥4小時后，于980°C焙燒2小時，得到載體Z4。載體TA物化性質見表I。實例5將40克鈦白粉與500克氫氧化鋁混合，在柱塞式擠條機上擠成外徑4. 5mm壁厚
I.8mm中空齒輪柱，于90°C干燥4小時，于960°C焙燒2小時，得到載體Z5。載體Z5物化性質見表I。對比例1-2說明參比催化劑床層填料及其制備方法。對比例I一種市售的江蘇生產的支撐瓷環(huán)DZl (氧化鋁62重量％，其他為硅、鈣、鎂、鉀等)。DZl物化性質見表I。對比例2將一水鋁石粉100克與300克氫氧化鋁粉混合，在雙螺桿擠條機上擠成外徑5. Omm壁厚I. 5mm的拉稀環(huán)，于120°C干燥2小時后，于900°C恒溫3小時，得到支撐劑DZ2。支撐劑DZ2物化性質見表I。表I
權利要求
1.一種氧化鈦-氧化招成型物，由70-99重量％的氧化招和1-30重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為20-300N/粒，孔容為O. 3-0. 9毫升/克，比表面積大于30至小于等于150米2/克。
2.根據(jù)I所述的成型物，其特征在于，由75-96重量％的氧化鋁和4-25重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為50-200N/粒，孔容為O. 4-0. 8毫升/克，比表面積大于50至小于等于140米2/克。
3.根據(jù)2所述的成型物，其特征在于，由85-96重量％的氧化鋁和4-15重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為70-200N/粒，孔容為O. 4-0. 8毫升/克，比表面積大于80至小于等于120米2/克。
4.根據(jù)1、2或3任一項所述的成型物，其特征在于，所述成型物的裝填空隙率為26-60%。
5.根據(jù)4所述的成型物，其特征在于，所述成型物的裝填空隙率為25-50%。
6.前述I所述成型物的制備方法，由下述步驟制備 (1)將水合氧化鋁與含鈦化合物混合并成型； (2)將步驟(I)得到的成型物干燥并焙燒，所述干燥溫度為60-300°C，干燥時間為1-10小時，焙燒溫度為600-1000°C，焙燒時間為I 10小時； 其中，步驟(I)所述的水合氧化鋁與含鈦化合物的用量使最終成型物的組成為70-99重量％的氧化招和1-30重量％的氧化鈦。
7.根據(jù)6所述的方法，其特征在于，步驟(I)所述的水合氧化鋁與含鈦化合物的用量使最終成型物的組成為75-96重量％的氧化鋁和4-25重量％的氧化鈦；所述干燥溫度為100-250°C，干燥時間為2-8小時，焙燒溫度為700-1000°C，焙燒時間為2-5小時。
8.根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述焙燒溫度為850-1000°C。
9.根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述水合氧化鋁選自擬薄水鋁石、薄水鋁石、氫氧化鋁、三水氫氧化鋁中的一種或幾種。
10.根據(jù)9所述的的方法，其特征在于，所述水合氧化鋁為擬薄水鋁石。
11.根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述含鈦化合物選自氧化鈦、鈦酸鹽、含鈦分子篩、含鈦水合氧化鋁。
12.根據(jù)11所述的方法，其特征在于，所述含鈦化合物選自氧化鈦、鈦酸鹽。
13.根據(jù)6所述的方法，其特征在于，所述的成型使成型物的形貌為蜂窩柱、拉西環(huán)或多孔道的球體。
全文摘要
一種氧化鈦-氧化鋁成型物及其制備方法，由70-99重量％的氧化鋁和1-30重量％的氧化鈦組成，所述成型物的壓碎強度為20-300N/粒，孔容為0.3-0.9毫升/克，比表面積大于30至小于等于150米2/克。本發(fā)明提供的氧化鈦-氧化鋁成型物在具有高的壓碎強度的同時具有較高的孔容及比表面積，除了可作為一般的反應器填料使用外，還可以作為催化劑載體使用。
文檔編號B01J19/30GK102908972SQ20111022218
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月4日 優(yōu)先權日2011年8月4日
發(fā)明者胡大為, 楊清河, 劉佳, 牛傳峰, 孫淑玲, 聶紅, 戴立順, 劉濤, 邵志才 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院