專利名稱：用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法。
背景技術(shù)：
氧化鋁是應(yīng)用非常廣泛的一種原料，目前發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在開發(fā)低成本、綠色環(huán)保的制備工藝，對氧化鋁的顆粒度分布進(jìn)行控制，提高氧化鋁的化學(xué)反應(yīng)活性。特別是當(dāng)氧化鋁用于催化劑制備領(lǐng)域時，其純度和化學(xué)反應(yīng)活性就更為重要。一般而言，高活性氧化鋁生產(chǎn)堿法工藝過程步驟多，工藝條件要求嚴(yán)格，水消耗量大，環(huán)保問題嚴(yán)重。有機(jī)醇鹽等活性中間體水解法必須用高純的金屬鋁為原料，產(chǎn)品性能好、純度高。CN1394807A采用精制鋁為原料，采用鋁粉水解，然后焙燒制備高純的不同晶相的氧化鋁。這些工藝的一個技術(shù)特征是產(chǎn)品的活性高，但是如果對產(chǎn)品的純度要求高，則必須用醇鹽等高純原料，提高了生產(chǎn)成本，限制了此類技術(shù)的廣泛應(yīng)用。CN1429771A采用物理混合方法降低雜質(zhì)的含量。這種方法對稀釋原料要求高，應(yīng)用范圍窄。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，利用水熱處理聯(lián)合焙燒的工藝以控制產(chǎn)品的粒度和活性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，具體步驟如下: (O向反應(yīng)釜中加入去離子水，啟動攪拌再依次加入一元酸，硝酸銨，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨，非離子表面活性劑曲通X-100，司盤-80，司盤-20，吐溫-80，吐溫-20中的一種，鋁含量> 24.35wt%的普通含鋁化合物廢料以鋁計，按需要量分別置于帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜內(nèi)；前述各組分間的摩爾比依次為:50 100:0.01 0.1:0.01 3.5:0.005 0.12:1 ; (2)密閉反應(yīng)爸后，升溫至130 220°C,恒溫反應(yīng)I 48小時,停止加熱,然后冷卻至900C以下時,將物料放出，除去上層液體,用去離子水洗滌固體三次； (3)再于120°C將洗滌后的固體物料烘干；必要時重復(fù)步驟(2)—至三次，直至烘干固體分析檢測合格，鋁含量> 99.8wt % ;接著， (4)將步驟(3)烘干固體置于馬弗爐中，于350 750°C焙燒0.5 6小時；焙燒后的物料用球磨機(jī)處理O 2小時，制得活性氧化鋁。
上述的一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的一元酸為鹽酸、硝酸、乙酸或甲酸。
上述一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的普通含鋁化合物為氫氧化鋁，氧化鋁或鋁鹽或其廢料。
本發(fā)明具有以下顯著進(jìn)步和積極效果如下: 1、產(chǎn)品純度高。
2、 原料廉價易得，利用所述的普通含鋁化合物(氫氧化鋁，氧化鋁或鋁鹽或其廢料)為原料，制備高附加值產(chǎn)品，以實現(xiàn)資源的合理綜合利用，工藝過程簡單，重復(fù)性好，經(jīng)濟(jì)效益特別明顯。
3、 產(chǎn)品可以用于制備含鋁的分子篩、甲醇制二甲醚的催化劑、氧化鋁載體等。
4、 本發(fā)明利用水熱處理聯(lián)合焙燒的工藝生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，隨著水熱處理條件的不同，可以采用不同溫度焙燒，從而可以控制產(chǎn)品的粒度和活性。產(chǎn)品用于制備SAP0-34分子篩時，在相同制備條件下比采用擬薄水鋁石為原料制得的SAP0-34分子篩初活性高。且采用本發(fā)明的活性氧化鋁制得的分子篩在甲醇制烯烴反應(yīng)中反應(yīng)誘導(dǎo)期縮短32分鐘，乙烯加丙烯的選擇性高0.6%具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并非是對本發(fā)明的限定。
實施例1 7 向帶有聚四氟乙烯襯里的IOL高壓釜內(nèi)加入需要量的去離子水，開動攪拌槳，再依次投入一元酸，硝酸銨，十六烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨，曲通100、司盤-80或司盤-20，吐溫-80或吐溫-20表面活性劑中一種；鋁含量> 24.35wt%的普通含鋁化合物以鋁計；以上各組分的摩爾比依次為50 100:0.01 0.1:0.01 3.5:0.005 0.12:1；。密閉反應(yīng)釜后，升溫至T1°C，恒溫tl小時，分離除掉上層液體，固體用去離子水洗滌三次。必要時重復(fù)水熱處理、離心分離和洗滌步驟η次。將洗滌后的固體物料于120°C烘干，直至固體檢測合格，鋁含量彡99.8wt% ;隨后置于馬弗爐中，于T2°C焙燒t2小時。焙燒后的物料用球磨機(jī)處理t3小時，制定活性氧化鋁。
上述的一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的一元酸為鹽酸、硝酸、乙酸或甲酸。
上述一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的普通含鋁化合物為氫氧化鋁，氧化鋁或鋁鹽或其廢料。
具體工藝參數(shù)附后表I《活性氧化鋁合成條件表》；產(chǎn)品性能見表2，《活性氧化鋁性能表》。
實施例8 (用本發(fā)明制得的活性氧化鋁制備SAP0-34分子篩的應(yīng)用) 合成使用帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜。攪拌條件下，向容器中依次加入2196g去離子水、458g活性氧化鋁、1194g磷酸(H3PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)，攪拌lh，加入1134g去離子水、255g硅溶膠(3102質(zhì)量分?jǐn)?shù)29%)，攪拌2h，最后加入1134g去離子水和478g 二異丙胺。室溫再攪拌5h。停止攪拌，靜止24小時。開始升溫，以每2分鐘升溫1°C，升至200°C下晶化24小時得到含有含有SAP0-34分子篩的漿液，漿液經(jīng)過離心洗滌、干燥、焙燒得到SAP0-34分子篩。與采用擬薄水鋁石為鋁源，在同樣條件下制備的SAP0-34分子篩比較，分子篩產(chǎn)量增加，而且采用本發(fā)明的活性氧化鋁制得的分子篩在甲醇制烯烴反應(yīng)中反應(yīng)誘導(dǎo)期縮短32分鐘，乙烯加丙烯的選擇性高0.6%。
實施例9 (用本發(fā)明制得的活性氧化鋁制備SAP0-34分子篩的應(yīng)用) 合成使用帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜。攪拌條件下，向容器中依次加入2196g去離子水、458g活性氧化鋁、1194g磷酸(H3PO4質(zhì) 量分?jǐn)?shù)85%)，攪拌lh，加入1134g去離子水、255g硅溶膠(SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)29%)，攪拌2h，最后加入1134g去離子水和89g 二乙胺和423g三乙胺。室溫再攪拌5h。停止攪拌，靜止24小時。開始升溫，以每2分鐘升溫I°C，升至200°C下晶化24小時得到含有含有SAP0-34分子篩的漿液，漿液經(jīng)過離心洗滌、干燥、焙燒得到SAP0-34分子篩。與采用擬薄水鋁石為鋁源，在同樣條件下制備的SAP0-34分子篩比較，分子篩產(chǎn)量增加，而且采用本發(fā)明的活性氧化鋁制得的分子篩在甲醇制烯烴反應(yīng)中反應(yīng)誘導(dǎo)期縮短32分鐘，乙烯加丙烯的選擇性高0.65%。
實施例9 (用本發(fā)明制得的活性氧化鋁制備SAP0-11分子篩) 合成使用帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜。攪拌條件下，向容器中依次加入2430g去離子水、469g活性氧化鋁、1153g磷酸(!13 04質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)，攪拌lh，加入315g去離子水、621g硅溶膠(SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)29%)，攪拌2h，最后加入315g去離子水和809g 二正丙胺。室溫再攪拌5h。停止攪拌，靜止24小時。開始升溫，以每2分鐘升溫1°C，升至200°C下晶化48小時得到含有含有SAP0-11分子篩的漿液，漿液經(jīng)過離心洗滌、干燥、焙燒得到SAP0-11分子篩。
實施例10 (用本發(fā)明制得的活性氧化鋁制備SAP0-5分子篩) 合成使用帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜。攪拌條件下，向容器中依次加入2430g去離子水、500g活性氧化鋁、1384g磷酸(H3PO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)，攪拌lh，加入630g去離子水和910g三乙胺。室溫再攪拌5h。停止攪拌，靜止24小時。開始升溫，以每2分鐘升溫I°C，升至175°C下晶化24小時得到含有含有A1P0-5分子篩的漿液，漿液經(jīng)過離心洗滌、干燥、焙燒得到A1P0-5分子篩。
實施例11 (本發(fā)明制得的活性氧化鋁用于甲醇制二甲醚評價結(jié)果) 將實施例1-7中經(jīng)過120°C烘干的固體，在620°C焙燒3小時。粉體經(jīng)過壓片，粉碎后過60-80目篩子，進(jìn)行甲醇制二甲醚評價。反應(yīng)溫度為268°C，壓力為0.75MPa，空速為28001^,甲醇的單程轉(zhuǎn)化率為78%，二甲醚的選擇性為99.1%。
實施例12 (本發(fā)明制得的活性氧化鋁用于制備催化劑的載體) 將實施例1 7 中經(jīng)過120°C烘干的固體，在620°C焙燒3小時。粉體經(jīng)過壓片機(jī)造粒。顆粒的比表面積為296m2/g、孔容為0.86mL/g、測壓強度為161N/cm。結(jié)果表明，該活性氧化鋁適合于制備催化劑的載體。
附表I本發(fā)明合成活性氧化鋁工藝條件一覽表
權(quán)利要求
1.一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，具體步驟如下: (1)攪拌下將去離子水，一元酸，硝酸銨，陽離子表面活性劑十六烷基三甲基氯化銨或十六烷基三甲基溴化銨，非離子表面活性劑曲通X-100，司盤-80，司盤-20，吐溫-80，吐溫-20中的一種，鋁含量彡24.35wt%的普通含鋁化合物以鋁計，按需要量分別置于帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜內(nèi)；前述各組分間的摩爾比依次為:50 100:0.01 0.1:0.01 3.5:0.005 0.12:1 ； (2)密閉反應(yīng)爸后,升溫至130 220°C,恒溫反應(yīng)I 48小時,停止加熱,然后冷卻至90°C以下時，將物料放出，去上層液體，用去離子水洗滌固體三次； (3)再于120°C將洗滌后的固體物料烘干；必要時重復(fù)步驟(2)—至三次，直至烘干固體分析檢測合格，鋁含量> 99.8wt% ;接著， (4)將步驟(3)烘干后固體置于馬弗爐中，于350 750°C焙燒0.5 6小時；焙燒后的物料用球磨機(jī)處理O 2小時，制得活性氧化鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的一元酸為鹽酸、硝酸、乙酸或甲酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用普通含鋁化合物生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，其所述的普通含鋁化合物為氫氧化鋁，氧化 鋁，鋁鹽或其廢料。
全文摘要
一種用普通含鋁化合物廢料生產(chǎn)活性氧化鋁的方法，攪拌下加入去離子水，再將一元酸，硝酸銨，十六烷基三甲基氯化銨或溴化銨、曲通100、司盤-80或司盤-20，吐溫-80或-20表面活性劑中一種，普通含鋁化合物廢料置于帶有聚四氟乙烯襯里的高壓反應(yīng)釜內(nèi)；普通含鋁化合物廢料以鋁計，以上各組分的摩爾比依次為50～1000.01～0.1:0.01～3.50.005～0.12:1；密閉反應(yīng)釜升溫至130～220℃，恒溫反應(yīng)1～48小時，停止加熱冷卻至90℃以下物料放出，用去離子水洗滌固體三次；于120℃將洗滌后的固體物料烘干后，至分析檢測合格；置于馬弗爐中焙燒，球磨0～2小時，制得活性氧化鋁。
文檔編號B01J32/00GK103159243SQ20131007231
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者王品江 申請人:吉林市品前化工技術(shù)開發(fā)有限公司