催化剂载体-活性氧化铝的设计

存档日期： 存档编号:辽宁石油化工大学专业课程设计课程名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿任课教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿完成日期：＿＿＿＿年＿＿＿月＿＿＿日专业：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿催化剂载体——活性氧化铝的设计2 2 活性氧化铝〔AlO〕是一种具有优异性能的无机物质，不仅能做脱水吸附剂、色谱吸附剂，更重要的是做催化剂载体，并广泛用于石油化工领域。它涉及到重整、加氢、脱氢、脱水、脱卤、歧化、异多种形态及物化性质上千差万别。学习有关AlO2 2 一、试验目的1、 通过铝盐与碱性沉淀剂的沉淀反响把握氧化铝催化剂和催化剂载体的制备过程。2、 了解制备氧化铝水合物的技术和原理。3、 把握活性氧化铝的成型方法。二、试验原理233催化剂或催化剂载体用的氧化铝，在物性和构造方面都有确定要求。最根本的是比外表积、孔构造、晶体构造等。例如，重整催化剂2332γ—Al2

O或η—Al

O反响活性影响极大，载于其他形态的氧化铝上，其活性是很低的，如23Cr—K载在γ—AlO23

O上，活性23较好，而载在其他形态氧化铝上，活性很差。这说明它不仅起载体作用，而且也起到了活性组分的作用，因此，也称这种氧化铝为活性氧2323化铝。α—AlO在反响中是惰性物质，只能作载体使用。制备活性23氧化铝的方法不同，得到的产品构造亦不一样，其活性的差异颇大，法和路线很多，但无论哪种路线都必需制成氧化铝水合物〔氢氧化铝，再经高温脱水生成氧化铝。自然界存在的氧化铝或氢氧化铝脱水生成的氧化铝，不能作载体或催化剂使用，这不仅因杂质多，主要是难以得到所要求的构造和催化活性。为此，必需经过重处理，可23见制备氧化铝水合物是制活性AlO的根底。23氧化铝水合物经X射线分析，可知有多种形态，通常分为结晶态下述表达形式：23PH值或温度，向一水氧化铝转变。经老化后大局部变成α —23AlO·H2 3

O，而这种形态是生成γ—AlO

的唯一路线。上述α—2 3 2 2 3 AlO·HOβ—AlO·3HO2 3 2 2 3 O的不同可生成各种晶形的氧化铝。当受热到1200℃时，各种晶形的O2氧化铝都将变成α—Al2

〔亦称刚玉。α—Al

具有最小的外表O3O23积和孔容积。水合物受热后晶型变化状况如下：231氧化铝水合物加热变化铝也是制陶瓷和无机阻燃剂及阻燃添加剂的重要原料。金属铝、拜耳氢氧化铝等为原料，并把握温度、pH值、反响时间、法：以铝盐为原料用AlCl·6HOAl(SO)·18HOAl(NO)Cl·9HOKAl3 2 2 43 2 33 3 2(SO4

)·24H4

O等的水溶液与沉淀剂—氨水、NaOH、NaCO等溶2 3液作用生成氧化铝水合物。使用该法制备水合氧化铝。以偏铝酸钠为原料偏铝酸钠可在酸性溶液作用下分解沉淀析出氢氧化铝。此原料在工业生产上较经济，是常用的生产活性氧化铝的路线，但常因混有不易脱除的Na+，故常用通入CO2

的方法制各种晶型的Al(OH)。3或Al3+OH存在是必要的，其他离子可经水洗被除掉。另外还有很多方法，它们都是为制取特别要求的催化剂或载体S、P、As、Cl等有害杂质，否则催化活性较差。pH=8~9范围内老化确定时间，使之变成α—水铝石，再洗涤至无氯离子。将滤饼用酸胶溶成流淌性能较好的溶胶，用滴加法滴入油氨柱内，在油中受外表张力作用收缩成球，再进入氨水中，经中和和老化后形成较硬的凝胶球状物〔直径在1~3mm之间40~80μm的微球氢氧化铝。上述过程可用框图表示。沉淀是制成确定活性和物性的关键，对滤饼洗涤难易有直接影响。其操作条件打算了颗粒大小、粒子排列和结晶完整程度。加pH值不同，得到的水化物则不同。例如：当Al3+倾倒于碱液中时，pH107转变。产物有各种形态水化物，不易得到均一形体。假设反向投料，假设pH10，只有两种形体，经老化也会趋于一种形体。为此，并流接触并维持稳定pH值，可得到均一的形体。老化是使沉淀形成不再发生可逆结晶变化的过程；同时使一次粒子再结晶、纯化和生长；另外也使胶粒之间进一步粘结，胶体粒子得以增大。这一过程随温度上升而加快，常常在较高温度下进展。43洗涤是为了除去杂质。假设杂质以相反离子形式吸附在胶粒四周而不易进入水中时，则需用水再搅拌状况下把滤饼打散成浆状物SO2—存在则难以完全洗净。当pH7时，Al(OH)会随水流失，一般应维持pH>7。433酸化胶溶是为成型需要设置的。这个过程是在胶溶剂存在下，使凝胶这种临时凝集起来的分散相重变成溶胶。当向Al(OH)33中参与少量HNO3

时发生如下反响：3Al3+Al(OH)3

—为反33HNO33

就足以使凝胶态Cl—或Na+pH和适当介质中能溶胶化的原理，可把溶胶以小滴形式滴入油层，这是由于外表张力而形成球滴，球滴下降中遇碱性介质形成凝胶化2 小球，以制备AlO小球催化剂。2 1、溶液配制285ml50ml15克无水〔中，搅拌后澄清。假设有不溶物或颗粒杂质，可用漏斗过滤，33

溶液。取浓氨水〔25%〕50ml，用水稀释一倍待用。2、 水合氧化铝的制备〔1〕将三氯化铝溶液放入三口瓶内，并装上搅拌器，升温至40℃，〔按理论量80状况。假设溶液变粘稠，再加少许氨水，沉淀的胶体变稀，用玻璃棒沾取沉淀胶体滴入pHpH8~9之间则合格，30分钟，随时测pH值，如有下降再补加氨水。〔2〕30701小时。将老化的凝胶倒入抽滤漏斗内过滤。第一次过滤速度较快，随着洗涤次数的增加，过滤速度渐渐减慢。取出过滤抽干的滤饼，此操作称为打浆。全部变成浆状物后，5次，最终用硝酸银溶液滴定滤液，500ml烧杯内，称重，待酸化使用。3、 成型操作500ml300ml12.5%50ml加少量“平平加”外表剂。由此构成简易油氨柱。棒猛烈搅动，滤饼渐渐变成乳状的Al(OH)3

溶胶〔流淌很好，50ml针筒取浆液，装上针头。针尖向下，往油氨柱滴加溶液。溶胶在油层中收缩成球穿过油30分钟。吸出油层和氨水，倒出凝胶球状物，用蒸馏水洗油和氨水。洗涤时可加少量洗净剂或“平平加”等。4、 枯燥及灼烧洗净后的球状