超重力连续碳分法制备纳米拟薄水铝石的研究
发布时间：2021-03-21 13:53
拟薄水铝石（Pseudo Boehmite,AlOOH·nH2O,n=0.080.62）是一种结晶不完全的氧化铝水合物,广泛应用于石油化工行业,作为催化裂化、催化加氢等工艺中的催化剂载体。随着原料油呈现重质化和劣质化的趋势,大孔容、高比表面积拟薄水铝石产品的制备成为当今研究热点。目前拟薄水铝石的生产工艺众多,本课题采用实际生产中成本最低的碳分工艺,依托氧化铝工艺流程,采用中间产物铝酸钠精液和烟气中的CO2作为反应原料,解决传统碳分法工艺中产品孔径分布不均、结晶颗粒大、杂质多等问题。（1）从理论上分析了超重力连续碳分制备拟薄水铝石的可行性,将超重力技术与连续碳分工艺相结合,提出制备拟薄水铝石的新方法。采用传统碳分法的原料和错流旋转填料床,在超重力环境下通过强化微观混合连续制备得到拟薄水铝石。（2）考察NaAlO2溶液浓度、气液比和超重力因子对拟薄水铝石孔隙性能的影响。随NaAlO2溶液浓度、气液比和超重力因子的增大,拟薄水铝石的比表面积和孔容呈先增大后减小的趋势。最佳制备条件为N...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化铝水合物热转化示意图
中北大学学位论文2图1-2氧化铝水合物分类Fig1-2Classificationofhydratedalumina.其中最典型的晶型是过渡相氧化铝（γ-Al2O3），也称活性氧化铝，因其具有比表面积高、孔结构丰富等特点，常被用于催化剂、催化剂载体、涂料或研磨剂等行业。其中，催化剂载体是其最为广泛应用的领域。载体在催化剂中的组成及催化反应当中的作用极为关键。固体催化剂的主要组成为载体和活性组分，其中载体占比大于70%，载体的主要作用是承担活性组分，提供适宜的机械强度和充当热载体等，由表1-1可知，氧化铝在催化剂中的使用比例约为56.8%，在载体中所占份额最大。其中石油化工中常用载体为γ-Al2O3及其前驱体拟薄水铝石。良好的γ-Al2O3载体具有丰富的中孔结构并且提供适宜的酸中心和适宜的活性中心，提高了催化剂对大分子化合物的裂解能力，并且兼备良好的热稳定性与水热稳定性。因此，对γ-Al2O3及其前驱体拟薄水铝石的研究十分必要。表1-1各种载体在催化剂中的使用比例Table1-1Theproportionofeachcarrierusedincatalyst.载体名称使用比例%氧化铝56.8沸石分子筛22.2堇青石7.94硅藻土7.46活性炭3.02硅胶1.27铝溶胶1.16其他0.15
中北大学学位论文3拟薄水铝石（PseudoBoehmite,AlOOH·nH2O,n=0.08~0.62）：又称假一水软铝石，是一种不完全结晶的氧化铝水合物。一般呈白色胶体状（湿品）或粉末（干品）[2-3]。拟薄水铝石主要特点是胶溶性好，适宜作催化剂粘结剂，提供丰富的中孔结构；可在较低温度下生成常用为催化剂载体的γ-Al2O3，且热稳定性良好的优点。因此，制备性能稳定、结构可控的拟薄水铝石是制备性能优良的γ-Al2O3的前提[4-5]。图1-3拟薄水铝石表面羟基及配位图Fig1-3Hydroxylgrouponthesurfaceandcoordinationmapofpseudo-boehmite图1-4拟薄水铝石配位结构图Fig1-4Coordinationstructureofpseudo-boehmite拟薄水铝石的表面羟基及结构配位图如图1-3和1-4所示，拟薄水铝石为规整的空间网状结构，因此具有较大的比表面积、孔体积和平均孔径，其微观结构相对单一。拟薄水铝石表面有两种类型的羟基，因此表面具有较强的酸中心，使得拟薄水铝石遇酸可胶溶，具有触变性凝胶的特点。这些突出优点使其成为FCC(催化裂化)的催化剂载体或载体前驱体[6-7]。随着原料油的重质化和劣质化，石油中的大分子物质扩散阻力增大，易
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续碳化法制备拟薄水铝石[J]. 王晶晶,王永林,赵利民. 工业催化. 2019(01)
[2]中大孔催化裂化催化剂研究进展[J]. 熊晓云,赵红娟,胡清勋,高雄厚. 工业催化. 2019(01)
[3]拟薄水铝石制备技术的研究进展[J]. 张蕾,武永爱. 山东化工. 2018(14)
[4]用超重力技术强化O3/Fe（Ⅱ）工艺深度氧化降解苯胺废水[J]. 秦月娇,耿烁,焦纬洲,刘有智. 含能材料. 2018(05)
[5]拟薄水铝石胶溶机理的探究[J]. 黄树楷,辛秀兰,徐宝财. 工业催化. 2017(12)
[6]不同制备方法对纳米氢氧化镁性能的影响[J]. 申红艳,刘有智,马鹏程,索奇,刘雪莉,彭云鹏,朱芝敏. 化工进展. 2016(04)
[7]化学品氧化铝的分类与用途介绍[J]. 朱军强,徐文彬,陈龙,朱少杰. 当代化工研究. 2016(02)
[8]错流旋转填料床传质特性影响因素的实验研究[J]. 董梅英,祁贵生,刘有智,郭强,宋彬,王探. 过程工程学报. 2015(06)
[9]采用NaAlO2-CO2连续中和法制备拟薄水铝石[J]. 曾丰,杨清河,曾双亲. 石油学报(石油加工). 2015(05)
[10]Al2（SO4）3-NH3·H2O法大孔拟薄水铝石的制备及其应用[J]. 王楚,冯辉霞,梁顺琴,张忠东,马好文,孙利民. 工业催化. 2015(07)
硕士论文
[1]醇铝法制备高纯Al2O3及纯化技术研究[D]. 熊锐.贵州师范大学 2016
[2]超重力法制备透明纳米碳酸钙白油分散体及其性能研究[D]. 康芳.北京化工大学 2015
[3]异丙醇铝水解制备高纯氧化铝及水合氧化铝[D]. 于严淏.大连理工大学 2014
[4]重油加氢催化剂载体材料的研究[D]. 李振华.中国石油大学 2010
[5]螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料[D]. 李闯.湘潭大学 2008
本文编号：3092976
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化铝水合物热转化示意图
中北大学学位论文2图1-2氧化铝水合物分类Fig1-2Classificationofhydratedalumina.其中最典型的晶型是过渡相氧化铝（γ-Al2O3），也称活性氧化铝，因其具有比表面积高、孔结构丰富等特点，常被用于催化剂、催化剂载体、涂料或研磨剂等行业。其中，催化剂载体是其最为广泛应用的领域。载体在催化剂中的组成及催化反应当中的作用极为关键。固体催化剂的主要组成为载体和活性组分，其中载体占比大于70%，载体的主要作用是承担活性组分，提供适宜的机械强度和充当热载体等，由表1-1可知，氧化铝在催化剂中的使用比例约为56.8%，在载体中所占份额最大。其中石油化工中常用载体为γ-Al2O3及其前驱体拟薄水铝石。良好的γ-Al2O3载体具有丰富的中孔结构并且提供适宜的酸中心和适宜的活性中心，提高了催化剂对大分子化合物的裂解能力，并且兼备良好的热稳定性与水热稳定性。因此，对γ-Al2O3及其前驱体拟薄水铝石的研究十分必要。表1-1各种载体在催化剂中的使用比例Table1-1Theproportionofeachcarrierusedincatalyst.载体名称使用比例%氧化铝56.8沸石分子筛22.2堇青石7.94硅藻土7.46活性炭3.02硅胶1.27铝溶胶1.16其他0.15
中北大学学位论文3拟薄水铝石（PseudoBoehmite,AlOOH·nH2O,n=0.08~0.62）：又称假一水软铝石，是一种不完全结晶的氧化铝水合物。一般呈白色胶体状（湿品）或粉末（干品）[2-3]。拟薄水铝石主要特点是胶溶性好，适宜作催化剂粘结剂，提供丰富的中孔结构；可在较低温度下生成常用为催化剂载体的γ-Al2O3，且热稳定性良好的优点。因此，制备性能稳定、结构可控的拟薄水铝石是制备性能优良的γ-Al2O3的前提[4-5]。图1-3拟薄水铝石表面羟基及配位图Fig1-3Hydroxylgrouponthesurfaceandcoordinationmapofpseudo-boehmite图1-4拟薄水铝石配位结构图Fig1-4Coordinationstructureofpseudo-boehmite拟薄水铝石的表面羟基及结构配位图如图1-3和1-4所示，拟薄水铝石为规整的空间网状结构，因此具有较大的比表面积、孔体积和平均孔径，其微观结构相对单一。拟薄水铝石表面有两种类型的羟基，因此表面具有较强的酸中心，使得拟薄水铝石遇酸可胶溶，具有触变性凝胶的特点。这些突出优点使其成为FCC(催化裂化)的催化剂载体或载体前驱体[6-7]。随着原料油的重质化和劣质化，石油中的大分子物质扩散阻力增大，易
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续碳化法制备拟薄水铝石[J]. 王晶晶,王永林,赵利民. 工业催化. 2019(01)
[2]中大孔催化裂化催化剂研究进展[J]. 熊晓云,赵红娟,胡清勋,高雄厚. 工业催化. 2019(01)
[3]拟薄水铝石制备技术的研究进展[J]. 张蕾,武永爱. 山东化工. 2018(14)
[4]用超重力技术强化O3/Fe（Ⅱ）工艺深度氧化降解苯胺废水[J]. 秦月娇,耿烁,焦纬洲,刘有智. 含能材料. 2018(05)
[5]拟薄水铝石胶溶机理的探究[J]. 黄树楷,辛秀兰,徐宝财. 工业催化. 2017(12)
[6]不同制备方法对纳米氢氧化镁性能的影响[J]. 申红艳,刘有智,马鹏程,索奇,刘雪莉,彭云鹏,朱芝敏. 化工进展. 2016(04)
[7]化学品氧化铝的分类与用途介绍[J]. 朱军强,徐文彬,陈龙,朱少杰. 当代化工研究. 2016(02)
[8]错流旋转填料床传质特性影响因素的实验研究[J]. 董梅英,祁贵生,刘有智,郭强,宋彬,王探. 过程工程学报. 2015(06)
[9]采用NaAlO2-CO2连续中和法制备拟薄水铝石[J]. 曾丰,杨清河,曾双亲. 石油学报(石油加工). 2015(05)
[10]Al2（SO4）3-NH3·H2O法大孔拟薄水铝石的制备及其应用[J]. 王楚,冯辉霞,梁顺琴,张忠东,马好文,孙利民. 工业催化. 2015(07)
硕士论文
[1]醇铝法制备高纯Al2O3及纯化技术研究[D]. 熊锐.贵州师范大学 2016
[2]超重力法制备透明纳米碳酸钙白油分散体及其性能研究[D]. 康芳.北京化工大学 2015
[3]异丙醇铝水解制备高纯氧化铝及水合氧化铝[D]. 于严淏.大连理工大学 2014
[4]重油加氢催化剂载体材料的研究[D]. 李振华.中国石油大学 2010
[5]螺旋通道型旋转床超重力法制备纳米功能材料[D]. 李闯.湘潭大学 2008
本文编号：3092976
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