NaAlO_2-Al_2(SO_4)_3法制备拟薄水铝石成胶机理的研究

研究了拟薄水铝石和三水氧化铝的生成机理。考察了成胶pH、成胶温度对生成物类型的影响,在此基础上确定了NaAlO2溶液和Al2(SO4)3溶液成胶过程中完全中和时的临界体积比Ψ/Ψ0,在成胶过程中,当Ψ/Ψ0≤1时,NaAlO2溶液与Al2(SO4)3溶液发生中和反应生成拟薄水铝石和/或碱式硫酸铝;当Ψ/Ψ0>1时,过量的NaAlO2溶液发生自发水解反应,生成三水氧化铝。     

异丙醇铝制备拟薄水铝石和氧化铝

采用异丙醇铝水解制备拟薄水铝石和氧化铝,通过正交实验考察了水解温度、水解液浓度、水与异丙醇铝质量比和水解时间对拟薄水铝石和氧化铝物化性质的影响。采用XRD、氮吸附-脱附、SEM等方法分析了试样的晶相结构、孔结构及微观形貌。正交实验结果表明,异丙醇铝在何种条件下水解均能制备出高纯度的拟薄水铝石;在所考察的4个因素中,水解液浓度是影响拟薄水铝石和氧化铝孔性质的主要因素;55℃是制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解温度;低水解液浓度有利于制备大孔体积的拟薄水铝石和氧化铝,而高水解液浓度有利于制备小孔体积的拟薄水铝石和氧化铝。水与异丙醇铝质量比为(2∶1)~(4∶1)时,拟薄水铝石和氧化铝比表面积和孔体积最大;制备高比表面积和大孔体积拟薄水铝石和氧化铝的最佳水解时间为3~4 h。     

NaAlO2—CO2法制备拟薄水铝石规律的研究

研究ＮａＡｌＯ２－ＣＯ２法制备无三水氧化铝杂晶且Ｎａ＋含量较低的拟薄水铝石的规律。通过系统研究,解决了较高成胶温度下或较高ＮａＡｌＯ２溶液成胶浓度下生成三水氧化铝杂晶的问题;用ＮＨ４ＮＯ３或稀硝酸作洗涤介质,可有效地降低拟薄水铝石中Ｎａ＋含量;用循环洗涤方式降低洗涤介质用量;并探讨干燥温度影响拟薄水铝石胶溶性能的原因。     

热处理和酸处理对拟薄水铝石性质的影响

以拟薄水铝石为前驱体,采用XRD、²⁷Al NMR、BET和TEM等表征手段研究了热处理、酸处理和水热处理对拟薄水铝石性质的影响,构建了拟薄水铝石形貌与孔结构的转化机制。结果表明：酸处理导致拟薄水铝石结晶度、孔径和孔体积显著降低,尤其是拟薄水铝石SP样品,孔体积从0.56 mL/g下降到0.15 mL/g,平均孔径从5.72 nm下降到1.84 nm;热处理和水热处理使得拟薄水铝石转变成氧化铝,具有较大的孔径,拟薄水铝石OP和SP样品经水热处理后,平均孔径分别从3.76和5.72 nm增加至9.24和13.59 nm。拟薄水铝石热处理样品的孔体积增加,但是水热处理样品的孔体积降低。拟薄水铝石孔结构的变化与粒子大小、形貌和堆积方式密切相关。     

两种铝基粘结剂性能差异的结构分析

氧化铝溶胶和酸化拟薄水铝石是目前国内制备半合成FCC催化剂的常用粘结剂。运用红外、差热、X-射线衍射和核磁等分析手段，对氧化铝溶胶和酸化拟薄水铝石的微观结构进行研究。氧化铝溶胶中主要成分是Al13聚集体；酸化拟薄水铝石的微观结构与拟薄水铝石的微观结构相同，为层状微晶结构。氧化铝溶胶中主要成分Al13聚集体的表面羟基密度大，作为粘结剂粘结性能好。酸化拟薄水铝石微晶粒径较大(5nm)，其微晶之间堆积可以形成丰富的中孔结构，作为粘结剂有利于提高催化剂的重油裂化能力。     

拟薄水铝石工业产品鉴定方法

本文为拟薄水铝石工业产品的质量指标——三水氧化铝杂晶相含量、拟薄水铝石结晶度和平均晶粒度,提供了三个X光衍射测定方法.前两个方法均用外标法,其中第一个方法S_r(重复标准偏差)为0.2%,I_r(重复相对偏差)为3.0%;第二个方法S_r为0.5%,I_r为4.2%.第三个方法采用测量衍射峰积分宽的方法,数据处理过程有很大简化,S_r为1 A,I_r为2%.     

拟薄水铝石对加氢裂化催化剂的影响

以多种拟薄水铝石为载体制备加氢裂化催化剂,考察了所制备催化剂的活性,采用氮气吸附-脱附、XRD、XRF、TEM等分析方法对拟薄水铝石结构进行表征,结合催化剂的性能研究了拟薄水铝石影响催化剂活性的因素。实验结果表明,拟薄水铝石的晶相结构和晶粒尺寸会影响催化剂的性能,但不是主要的影响因素,纯度高且杂质少的拟薄水铝石胶溶性好,可使载体中氧化铝提供更多有效的比表面积和较适宜的孔道结构,从而有利于活性组分的均匀分布,使催化剂表现出良好活性;拟薄水铝石影响活性组分的分散性,硫化钨微晶分布越均匀,金属的活性越好,催化剂则具有更好的选择性。     

拟薄水铝石和薄水铝石性质的差异化研究

采用X射线衍射仪、N2吸附-脱附仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等仪器对薄水铝石和拟薄水铝石进行了表征,并考察了二者物理化学性质的差异。结果表明:与无定型态的拟薄水铝石相比,薄水铝石具有完整的晶体结构,尖锐的衍射峰,更好的热稳定性,但比表面积和孔体积较小;在特定水热条件下,拟薄水铝石能够转化为薄水铝石。     

酸法合成拟薄水铝石的研究与表征

研究了硫酸铝为原料合成拟薄水铝石的酸法工艺及影响因素，总工程师 化学分析，XRD，IR对所制备的拟备的拟薄水铝石与目前工业使用的山东拟薄水铝石进行比较，结果表明：以酸法合成的拟薄水铝石具有氧化铝含量高，比表面积大，杂质少的特点，但结晶度略低。     

氧化铝的水热化学研究：I.拟薄水铝石脱水产物的再水合现象

采用ＸＲＤ方法，研究了拟薄水铝石三种典型脱水产物γ、δ－和θ－Ａｌ２Ｏ３在１７０℃水热及自身压力条件下的晶相变化情况。结果表明，这三种氧化铝都发生了再水合现象，最终产物都是薄水铝石。对部分再水合样品的晶相分析表明，氧化铝直接水合成水合产物，再水合过程不是原水合氧化铝脱水过程的逆过程。     

拟薄水铝石胶溶指数影响因素的研究

采用铝酸钠-硫酸铝中和法制备了拟薄水铝石,研究了制备过程中铝酸钠溶液质量浓度、中和温度、中和pH及老化时间等制备条件对拟薄水铝石胶溶指数的影响,并考察了拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体物性的影响。实验结果表明,当铝酸钠溶液质量浓度(以Al2O3计)为100～180 g/L、中和温度为55～70℃、中和pH为6.5～8.5、老化时间60～120 min的条件下,可得到胶溶指数较高的拟薄水铝石。拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体的压碎强度影响很大,一般要得到压碎强度大于60 N的Al2O3载体,拟薄水铝石的胶溶指数要大于85%;拟薄水铝石的胶溶指数对Al2O3载体的吸水率、比表面积和孔体积影响较小。     

负载型催化剂的C10烯烃低聚性能

采用固定床反应器考察了HY分子筛、活性氧化铝以及活性白土3种不同载体,三氟甲烷磺酸、AlCl₃等不同活性组分及添加量,反应温度对C₁₀烯烃低聚反应的影响。选择浸渍法将质量分数5%AlCl₃负载到活性白土上,制得C₁₀烯烃低聚反应催化剂。吡啶红外光谱表征催化剂酸性,N₂吸附-脱附分析催化剂比表面积和孔径,采用气相色谱分析产物组成及含量。结果表明：在体积空速6 h^-1、反应温度190 ℃、反应压力1 MPa条件下进行反应,二聚产物收率为40.9%,三聚产物收率为21.7%。白土作为载体相比纯活性组分作催化剂提升了活性组分的利用率,减少污染,产物与催化剂更易分离,从而降低了催化剂分离的成本。     

铝改性固体酸催化剂的制备及其在正己烷异构化中的反应性能研究

以拟薄水铝石为黏结剂,采用混捏法分别制备了负载金属钯的丝光沸石型催化剂和SO^2-₄/ZrO₂型超强酸催化剂。利用X射线衍射、N₂物理吸附、NH₃程序升温脱附和H₂程序升温还原等分析手段对催化剂进行了表征,并且利用正己烷异构化反应评价催化剂的催化性能。结果表明,Al的加入不会影响丝光沸石的晶型和微孔特性;对超强酸来说,Al的添加可以稳定锆的四方晶型并增大其比表面积,有利于反应的进行。相比于丝光沸石,超强酸具有更加广泛的酸强度分布,并且Al的添加对催化剂酸性有显著影响。正己烷异构化反应表明：超强酸催化剂的最佳反应温度比丝光沸石低110℃左右。当氧化铝添加量达到25%（质量分数）时,超强酸催化正己烷异构化反应转化率可稳定在90%以上,2,2-二甲基丁烷（2,2-DMB）的选择性稳定在38%以上。     

采用NaAlO2-CO2连续中和法制备拟薄水铝石

采用NaAlO2-CO2连续中和方式制备拟薄水铝石,研究了连续中和-母液老化和连续中和-净水老化2种工艺的规律,探讨了不同中和pH值、老化方式、老化温度以及老化时间对产物性质的影响。采用XRD、BET、XRF、TEM等手段表征了产物的晶相、相对结晶度、晶粒尺寸、孔结构、比表面积、杂离子含量以及晶粒的形貌和堆积方式。结果表明,连续中和与间歇中和工艺反应规律相似,但连续中和工艺更易生成丝钠铝石;采用连续中和-净水老化工艺可有效避免丝钠铝石的生成;随着中和pH值下降,拟薄水铝石晶粒堆积更加致密,其焙烧所得?-Al2O3的孔容和比表面积均有所降低,最可几孔直径增大。     

以高岭土为硅源的含硅拟薄水铝石的制备及表征

以高岭土为硅源制备含硅拟薄水铝石,应用正交设计试验考察偏铝酸钠浓度、硫酸铝浓度、反应温度以及pH对含硅拟薄水铝石性质的影响,采用 XRD,BET,FT-IR,SEM对样品进行表征,并将样品制备成催化剂,进行渣油加氢活性评价。结果表明,采用本方法制备的含硅拟薄水铝石成本低廉、制备流程简单,含硅氧化铝孔体积可达0.866 cm3/g,大孔比例(孔径大于20 nm的大孔所占比例)达到52.63 %,颗粒直径最大为54.14 μm,B /L酸比值相对于碳化法和硫酸铝法制备的含硅氧化铝分别提高6.2 %和3.5 %,同时,制备的催化剂具有良好的加氢性能,在保证脱杂质率与其它两种方法相当的情况下,大于500 ℃渣油的转化率比碳化法和硫酸铝法分别提高14.5 %和11.6%。     

拟薄水铝石中硫酸根的存在形式及其对拟薄水铝石性质的影响

A series of pseudo-boehmite samples with their sulfate radicals（SO42-） concentration ranging from 0.9% to 3.0%were prepared by the reaction of NaAlO2 solution on Al2（SO4）3 solution. The existing form of sulfate radicals was investigated.Results have shown that sulfates in pseudo-boehmite included two parts, the soluble sulfate radicals and the insolublesulfate radicals, which accounted for 99% of the total amount of sulfate radicals. XRD, low-temperature N2-adsorption, andTEM were used to characterize the properties of these pseudo-boehmite samples. Results have shown that the relative crystallinityand crystal size of pseudo-boehmite decreased with the increase of sulfate radicals in the support. In the meanwhile,the bound water content in pseudo-boehmite increased. The TEM images of pseudo-boehmite indicated that the pseudoboehmitewas prone to become amorphous hydrated alumina. However, the effect of sulfate content on the specific surfacearea and pore structure of aluminium oxide was insignificant.     

干燥方式及老化条件对拟薄水铝石性质的影响

针对中国石化催化剂长岭分公司拟薄水铝石工业装置改造过程中使用带式过滤机替代板框-浆化罐过滤洗涤后闪蒸干燥得到的产品孔体积明显低于相应的板框-浆化罐过滤洗涤产品孔体积的情况。在实验室模拟工业拟薄水铝石制备过程,研究老化及干燥条件对拟薄水铝石性质的影响,采用XRD、N2吸附、DTA、IR、TEM等方法对所得拟薄水铝石样品进行分析表征。结果表明老化和干燥方式都对产品孔性质有重要影响。在快速洗涤、老化时间不足、物料结晶度低的情况下,采用烘箱慢速干燥可以得到具有较高结晶度的大孔拟薄水铝石,而采用快速干燥方式如喷雾干燥等得到的产品结晶度低、孔体积小。采取延长老化时间提高干燥前物料的结晶度后再喷雾干燥的方式,可获得大孔拟薄水铝石产品。根据研究结果在工业装置上采用将带式过滤机洗涤过滤后的滤饼重新加水浆化、继续延长老化时间的措施,解决了工业装置改造过程中大孔拟薄水铝石的生产问题。     

Ni2P/rGO-Al2O3催化剂的表征及加氢脱氧性能

以鳞片石墨为原料,通过Hummer法合成氧化石墨(GO),然后与拟薄水铝石溶液充分混合后还原,得到还原氧化石墨烯 氧化铝复合载体(rGO-Al₂O₃),再采用浸渍法制备出负载型Ni₂P/rGO-Al₂O₃催化剂。通过扫描电子显微镜、物理吸附仪和X射线衍射仪等手段对催化剂进行了表征。以苯甲醛加氢脱氧(HDO)制甲苯为反应体系,在反应温度300℃、压力2.5 MPa、反应时间4 h条件下,对比了rGO-Al₂O₃复合载体与单独rGO或Al₂O₃负载的Ni₂P催化剂的加氢脱氧性能。结果表明,rGO-Al₂O₃具有发达的孔结构和较大的表面积,Ni₂P/rGO-Al₂O₃催化剂展现出良好的催化活性和选择性。     

以Si-Al凝胶、高岭土水热晶化合成多级孔道催化材料

以硅铝凝胶为模板剂,在高岭土制浆过程中加入,经喷雾、焙烧后,在水热条件下晶化合成含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。采用X射线衍射法、N₂ 静态吸附法对所合成的样品进行分析表征,考察了硅铝凝胶的加入量对NaY分子筛相对结晶度、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)以及复合材料孔道分布的影响。结果表明,随着硅铝凝胶加入量的增加,晶化产物在介孔范围内的孔容及比表面积均有较大幅度的提高,介孔分布也更为集中;当加入凝胶质量分数为10％时,介孔的孔容及比表面积达到最大,在20％时有所下降。在凝胶加入量为10％时,可以得到BET比表面积为480 m²/g、总孔容为0.41 mL/g、介孔孔容为0.22 mL/g、介孔比表面积为98.9 m²/g、结晶度为51.0％、n(SiO₂)/n(Al₂O₃)为5.09的含有NaY分子筛和基质的多孔复合材料。