改性铝溶胶及其制备方法与应用与流程

本发明涉及铝溶胶的，具体涉及一种改性铝溶胶及其制备方法与应用。

背景技术：

1、以石油为资源的炼油和石油化工工业是我国国民经济的支柱产业，占我国能源的消费20％和gdp的12％以上。传统炼油行业面临炼油能力过剩、成品油消费峰值来临、双碳目标、可再生能源及电动化的迅猛发展等巨大挑战。乙烯、丙烯等低碳烯烃和btx等芳烃类化工品市场需求持续旺盛，炼油行业“油转化”、“油产化”趋势已成业界共识。因此，增产低碳烯烃已成为提升炼厂效益、促进转型发展的重要手段。

2、铝溶胶作为催化剂常见的粘结剂，其性能对催化剂的孔结构、耐磨性以及抗金属性有一定影响。目前常见的制备方法有：金属铝法、有机醇盐水解法、电解法、无机盐原料法和粉体分散法等，其中，采用金属铝与盐酸制备铝溶胶的金属铝法依然是工业上主要的生产方法。美国专利申请us4028216最早详细介绍了金属铝溶胶的制备方法，此法工艺流程简单，易于操作，但是由于该方法是由氢氧化铝电解制得铝溶胶，因而生产成本太高，需要消耗大量的电能，同时在制备的过程中产生的氢气也带来了安全隐患，并且使用的盐酸会腐蚀设备。

3、研究发现，可以通过将p等引入分子筛中，提高分子筛的稳定性、裂化活性以及丙烯等低碳烯烃产率。同时zn、fe等过渡金属也是分子筛重要的脱氢活性中心，但二者极易在制备过程发生反应，一方面降低了金属活性中心的作用，另一方面消耗了价值组分。因此，本发明拟通过改进催化剂成胶过程中的粘结剂，增加其粘结性能，同时提高载体的预裂化能力，将对制备出适应油化转型需求的催化剂具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种改性铝溶胶及其制备方法与应用。利用本发明提供方法制备的铝溶胶作为粘结剂，能够提升催化裂化催化剂低碳烯烃产率，并可使得催化剂具有优异的耐磨性能和机械强度。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种改性铝溶胶的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

3、(1)在温度60-90℃条件下，将第一铝源与第一酸进行第一接触反应；

4、(2)在温度50-85℃条件下，将第二酸加入步骤(1)所得料液进行第二接触反应；

5、(3)在温度60-80℃条件下，将第二铝源加入步骤(2)所得料液进行第三接触反应；

6、(4)在温度70-80℃条件下，将过渡金属加入步骤(3)所得料液进行第四接触反应，得到改性铝溶胶。

7、本发明第二方面提供一种第一方面所述的制备方法制得的改性铝溶胶。

8、本发明第三方面提供一种第二方面所述的改性铝溶胶在催化裂解催化剂中的应用。

9、通过上述技术方案，本发明可以获得如下有益效果：

10、本发明中，通过引入过渡金属，优选引入zn和fe作为分子筛脱氢活性中心，同时，铝源分步加入，并控制各步骤的反应温度，使得各物质充分接触反应，控制铝配位体的形成，以提高铝溶胶的活性中心和预裂解能力。

11、本发明通过铝溶胶以溶胶态的方式引入金属中心，提升铝溶胶活性，进一步能够由铝溶胶制备的fcc催化剂的低碳烯烃产率，对制备适应油化转型需求的催化剂具有重要的意义。

技术特征：

1.一种改性铝溶胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一铝源和第二铝源各自独立地选自氢氧化铝、铝锭、铝片、铝屑、铝粉、氯化铝、硝酸铝、拟薄水铝石、一水软铝石、矾土矿和异丙醇铝中的至少一种；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一铝源与第二铝源的重量比为1-5:1，优选为1.8-4.5:1，其中，第一铝源与第二铝源均以铝原子计；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述过渡金属以过渡金属和/或含过渡金属的化合物的形式提供；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述过渡金属与第一铝源和第二铝源之和的重量比为(0.01-0.06)：1，进一步优选为(0.03-0.06):1，其中，所述第一铝源和第二铝源均以氧化铝计，所述过渡金属以元素计。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述第一接触反应的时间为5-10h；

7.权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制备得到的改性铝溶胶。

8.根据权利要求7所述的改性铝溶胶，其中，所述改性铝溶胶中，以al2o3计的铝的含量为20-25重量％，以氧化物计的过渡金属的含量为1-3重量％。

9.根据权利要求7或8所述的改性铝溶胶，其中，所述改性铝溶胶的ph为2.8-3.6，铝氯质量比为1.3-1.8。

10.权利要求7-9中任意一项所述的改性铝溶胶在催化裂解催化剂中的应用。

技术总结本发明涉及铝溶胶的技术领域，公开了一种改性铝溶胶及其制备方法与应用。一种改性铝溶胶的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在温度60‑90℃条件下，将第一铝源与第一酸进行第一接触反应；(2)在温度50‑85℃条件下，将第二酸加入步骤(1)所得料液进行第二接触反应；(3)在温度60‑80℃条件下，将第二铝源加入步骤(2)所得料液进行第三接触反应；(4)在温度70‑80℃条件下，将过渡金属加入步骤(3)所得料液进行第四接触反应，得到改性铝溶胶。利用本发明提供方法制备的铝溶胶作为粘结剂，能够提升催化裂化催化剂低碳烯烃产率，并使得催化剂具有优异的耐磨性能和机械强度。技术研发人员：周丽娜,欧阳颖,邢恩会,罗一斌,舒兴田受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23