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拟薄水铝石在催化剂领域的拓展


单位 德国SB粉 公司自产
%
≥40.0
100
%
≥55.0
100
%
≥18.0
0
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机密
SB粉的质量标准
公司自产SB粉与国内及国外SB粉质量标准的对比结果讨论 1.我公司自产SB粉杂质含量显著低于国内及国外SB粉的质量标准。 2.我公司自产SB粉的微观物理学性质符合国内小孔SB粉的质量标准 3.公司自产SB粉松装密度较低,影响载体前驱体成型,含碳量 过高,低温煅烧时碳排放较大,团聚状况严重,影响胶溶性。 4.需要增加公司自产SB粉的关于胶溶性的检测实验。
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机密
负载型催化剂的生产工艺
负载型催化剂的结构
动力学控 外扩散控 制的反应 制的反应
介质中有毒物且载 体可以吸附毒物
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机密
负载型催化剂的生产工艺
负载型催化剂的制备
沉淀法 借助于沉淀反应。用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。 经过分离、洗涤、干燥和焙烧成型或还原等步骤制成催化剂。这也是 常用于制备高含量非金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种用法。
主要生产厂家
中铝股份山东分公司(2.5万t)、中铝山西分公司(1.5万t)、 中铝贵州分公司(0.5万t)、温州精晶氧化铝有限公司(1万t)
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机密
SB粉的主要客户及国内生产厂家
长岭催化剂厂大孔SB粉质量要求
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机密
负载型催化剂的生产工艺
载体的制作
催化剂载体常用的形状
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机密
负载型催化剂的生产工艺
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机密
负载型催化剂的生产工艺
催化剂载体常用的成型方法 压缩成型类 1.油柱成型
将溶胶滴入油类,利用介质和溶胶本身的表面张力将物料切割成小滴并 收缩成小球,此法适用于制备球状催化剂。
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机密Biblioteka 负载型催化剂的生产工艺负载型催化剂的制备 沉淀法
吸附法
离子交换法
浸渍法
1.只将目标分子引入而避免引入杂质 2.目标分子在载体表面有适当的热稳定性和结构稳定性 3.载体可以诱导催化剂的结构发生变化
低温煅烧
Γ-Al2O3
特点、用途:具有较大的孔容及比表面积,且结构相对稳定、易 于分散。广泛用作石油化工中的催化裂化催化剂及多种催化剂的 载体。同时在干燥、吸附脱色、柱层析等领域也有广泛应用。
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机密
SB粉在催化剂载体中的应用
什么是SB粉
SB粉,即拟薄水铝石(Al2O3·nH2O或,AlOOH·H2O n=0.08—0.62) 英文名称Pseudo-boehmite,英文简写PB。拟薄水绍石又称假/准/拟 一水软铝石拟薄水铝石、凝胶状薄水铝石、或类勃姆石,是一类组成 不确定、结晶不完整的由无序到有序、弱晶态到晶态的过渡产品,晶 体结构和薄水铝石完全类似,但晶体小、结晶度差,典型结构为很薄 的具有褶皱的片晶。它是一种无毒、无味、无臭的白色胶状(湿品) 或粉状(干品)产品,粒度小,孔容高,比表面积大,胶溶性能好, 晶相纯度高,具有触变凝胶的特点,极易溶于强酸、强碱,干粉暴露 在空气中有吸湿现象。
微观物理性质
参数 松装密度 晶粒大小
比表面积 (3h/550°C)
孔隙容积
单位 g/l nm
德国SB粉 680 – 800
4.5-6.0
公司自产 434 4.7
m²/g
≥230
400
ml/g
≥0.5
1.0
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机密
SB粉的质量标准
进口SB粉标准及公司自产SB分析测试结果
尺寸分布
参数 < 25 µm < 45 µm > 90 µm
催化剂载体常用的成型方法 压力成型类 1.压片成型 2.挤条成型
螺杆挤压机
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机密
负载型催化剂的生产工艺
催化剂载体常用的成型方法 压力成型类 3.转动造粒
产品呈层状结构,比较疏松,强度较低,要求物料有一定的粘性。
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机密
负载型催化剂的生产工艺
催化剂载体常用的成型方法 压缩成型类 1.喷雾成型
把浆料高速通过喷头分散到高温气流中,同时失水成干燥微球。适用于 流化床中所使用的微球,细粉状催化剂。
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机密
SB粉的应用形式
1.用作石油化工及炼制催化剂行业的粘结剂及分子筛合成的铝源 拟薄水铝石主要用作催化裂化催化剂作粘结剂。拟薄水铝石作
粘结剂除能提高催化剂强度外,还可以调节催化剂孔径分布,提高 催化剂热和水热稳定性,调节催化剂酸性活性中心密度,提高催化 活性。 2.用作催化剂载体
拟薄水铝石广泛用于化工、炼油及石油化工各类反应做催化剂 载体,其典型例子如加氢精制催化剂载体,重整催化剂载体,甲烷 化催化剂载体等。拟薄水铝石经脱水后成为γ-氧化铝也可作为催 化剂使用。
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机密
SB粉的质量标准
国内标准 拟薄水铝石的性能指标除了化学杂质(如SiO2、Fe2O3、Na2O)
等外,更重要的是三水氧化铝杂相含量、胶溶指数、胶溶速率、 比表面积、孔容及堆密度等其他物化指标。表中是拟薄水铝石 的理化指标。
国内产品基本上可满足国内三大炼油催化剂企业对产品质量的 要求,但与国外主要生产商的产品和国外客户要求的指标看, 仍然存在一定差距,主要是含量等指标偏高。
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机密
SB粉的主要客户及国内生产厂家
主要客户
按SB粉的国内标准,其主要客户可分为三类: 小孔SB粉(5万t以上):兰州炼油催化剂厂、山东齐鲁石化、湖 南长岭催化剂厂等。 中孔SB粉:国内基本没有,主要销往国外。 大孔SB粉(3万t以上):长岭石油催化剂厂、抚顺石化催化剂厂、 温州华华集团、以及一些化肥行业催化剂厂等
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机密
负载型催化剂的生产工艺
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机密
SB粉的质量标准
进口SB粉标准及公司自产SB分析测试结果
化学组成
参数
进口SB粉标准
Al2O3% C%
≥70 ≤0.5
SiO2% Fe2O3% Na2O%
≤0.015 ≤0.015 ≤0.005
公司自产 69.7 3.4
≤0.002 ≤0.001 ≤0.001
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机密
SB粉的质量标准
进口SB粉标准及公司自产SB分析测试结果
2.醇盐的完全水解
Al(C3H7O)3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3C3H7OH 产品及用途:SB粉(拟薄水铝石、勃姆石等),用作合成催化剂的铝 源、催化剂的载体、吸水剂等。
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机密
我公司SB粉的生产工艺
异丙醇铝
拟薄水铝石(SB粉)
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机密
我公司γ-氧化铝的生产工艺
SB氧化铝的煅烧
Al(OH)3
载体的制作
催化剂载体的工业要求 形状影响 流体阻力=f(固体形状、外表面粗糙度、床层空隙率) 大小影响 对填充床(固定床)反应器,应避免沟流、短路等现象;对于流化 床反应器,需要使用细粒或微球状催化剂,且具有较高的耐磨性, 要求直径在20—300微米之间,一般小于100微米。
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机密
负载型催化剂的生产工艺
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机密
SB粉的制备方法
酸碱中和法 中和法是采用不同含铝原料及相对应的沉淀剂,在一定条件 下进行中和反应生成基本相为无定形的氧氧化铝产物,然后 经多工序处理作业而得到拟薄水铝石。其制备工艺较多,例 如氯化铝与氢氧化钠溶液反应成胶:
中和法选择的含铝原料与沉淀剂及其制备技术参数不同,所 得拟薄水铝石的理化性质各具特色,适应下游制品的应用也 不尽相同。此类液—液反应的中和法加工过程略显复杂,所 生产的氯化盐和硫酸盐等盐类需要进行专门处理,制造成本 较高。
可以看出拟薄水铝石随着结晶度的增加,其比表面积大幅 降低,究其原因主要是结晶度增加,其层面结构水减少, 脱水后内孔和内比表面积减少所致。而且拟薄水铝石在 120℃和150℃下干燥,比表面积也有明显差别,高温干燥, 比表面积减少。因此通过调节拟薄水铝石晶粒的表面性能 及改善脱水条件,可使拟薄水铝石的孔容和孔结构发生较 大的变化。
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机密
SB粉的制备方法
碳化法 碳酸化法是和中和法的一种,不仅用于烧结法生产氧化铝中的分解 工序,在适宜的分解工艺制度和设备条件下也可以用来制备拟薄水 铝石。实际上碳酸化法也属于中和法,区别在于它是气液反应过程 成胶。以铝酸钠溶液为原料,做沉淀剂,其化学反应通式为:
碳酸化成胶采用低温、快速、低PH值成胶工艺制度,溶液的初始温 度、浓度、通气速度及值等控制参数的微小变化都将直接影响成胶 产物、后处理作业及最终产品的质量,特别是形成晶相的纯度、胶 溶指数、胶溶速率等关键技术指标。快速成胶的产物多为无定形并 伴有少量丝钠铝石复盐生成,这都需要经过老化等后续加工过程才 能获得符合使用要求的拟薄水铝石产品。
扬州中天利
拟薄水铝石催化剂领域的拓展
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我公司主要产品介绍 我公司的产品分类
高纯单质半导体材料
已有产品为高纯砷,已有技术,计划生产的产品为高纯镓、 高纯铟等
氧化铝系列产品线
氧化铝是一个复合型产品线,从产品线的上游至下游,包 括铝醇盐、脂肪醇铝三聚体、水合氧化铝、低温相氧化铝、 氮化铝、氮氧化铝、纳米高温相氧化铝粉体等十余种产品
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机密
氧化铝系列产品的生产工艺
低级脂肪醇 高纯铝
铝醇盐
陶瓷基板 锂电隔膜 蓝宝石
氮化铝
氮氧化铝
铝醇盐三聚体
氢氧化铝 (SB粉)
催化应用
低温相氧化铝
纳米高纯氧化铝 粉体
高温相氧化铝
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机密
我公司SB粉的生产工艺
1.低级脂肪醇与铝反应 6R-OH + 2Al → 2Al(OR)3 + 3H2
主要产品:异丙醇铝、仲丁醇铝
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机密
SB粉的理化性质
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