郭笑榮
擬薄水鋁石是一種多孔性,高分散度的固體物料,有很大的比表面積,其微孔表面具有催化作用所要求的特性[1-2]??兹菰?.7-0.95ml/L的擬薄水鋁石,是生產加氫催化劑的主要原料。文章主要探討擬薄水鋁石工業(yè)生產中,中和、老化工序相關參數的變化與質量存在的內在關系。
一、擬薄水鋁石生產流程:
二、中和工序相關參數變化與孔容的關系[3-4]
1.硫酸鋁濃度變化對擬薄水鋁石的影響
工藝條件:硫酸鋁溫度60±2℃,濃度為B+10g/L,游離酸為0.1,偏鈉濃度為Na20:160g/L,Al2O3:137,苛性比為:1.88,老化頻率為40HZ。
工藝條件:硫酸鋁加熱至60±2℃,濃度為B+20g/L,游離酸為0.1,偏鈉濃度為Na20:150g/L,Al2O3:142,苛性比為:1.88,老化頻率為40HZ。
偏鈉濃度為Na20:160g/L,Al2O3:137,苛性比為:1.88,硫酸鋁溫度60±2℃,老化頻率為40HZ,對比硫酸鋁濃為B+10g/L和硫酸鋁濃為B+20g/L時,擬薄水鋁石孔容的變化。由于硫酸鋁進行加熱,反應過程中粒子之間的運動加劇,反應時間更短更充分在硫酸鋁濃度為B+10g/L和硫酸鋁濃為B+20g/L時,擬薄水鋁石孔容均在1.02~1.06之間,超出0.7-0.95ml/L。說明在硫酸鋁加熱至60±2℃,調整濃度為B+20g/L范圍不能有效降低擬薄水鋁石孔容。
2.偏鈉濃度變化對擬薄水鋁石孔容的影響
工藝條件:硫酸鋁溫度室溫,濃度為B+20g/L,游離酸為0.1,偏鈉鋁含量濃度為:A+10g/L,苛性比為:1.92
在硫酸鋁不加熱、濃度為B+10g/L時,偏鋁酸鈉鋁含量為A+10g/L時,苛性比為1.92~1.99時,擬薄水鋁石的孔容約為0.93~0.94ml/L, 偏鋁酸鈉鋁含量降低至為A+5g/L時,苛性比為1.92時,擬薄水鋁石的孔容增大至0.98~1.0ml/L增加5~6%。說明偏鈉中三氧化二鋁濃度越高,在經中和反應及老化后,形成擬薄水鋁石“骨架”的一次粒子堆積更緊密,因此孔容相對更低。
三、老化工序相關參數變化與孔容的關系
1、老化時間對產品質量的影響
工藝條件:硫酸鋁為室溫,濃度為B+20g/L,游離酸為0.1,偏鋁酸鈉鋁含量濃度為:A+10g/L,
當硫酸鋁濃度為B+20g/L,偏鋁酸鈉鋁含量和苛性比基本穩(wěn)定,且在收集時間一定的情況下,老化時間分別為C+1h、C+2h時擬薄水鋁石的結晶度最高從31.5增加到33.5,增加6.3%,說明晶體從無定型向定型的轉變,晶體內部一次粒子排列更加規(guī)整,有序度增加。
2、收集時間對孔的影響
工藝條件:硫酸鋁加熱至60±2℃,濃度為B+20g/L,游離酸為0.1,偏鋁酸鈉鋁含量濃度為:A+10 g/L,
在老化時間不變,收集時間M+2h時老化罐漿液淹沒上下層攪拌,老化過程中上下層攪拌均起到攪拌作用,老化過程“擾動”增加,不利于一次粒子長大;收集時間為M+1h時老化罐漿液收集只淹沒下層攪拌,漿液老化過程中只有下層槳葉起到攪拌作用,老化過程中“擾動”相對降低有利于粒子長大,因此孔容相應增加0.02ml/g。
四、結論
1、硫酸鋁加熱至60±2℃,調整濃度為B+10g/L、B+20g/L不有效降低擬薄水鋁石孔容。
2、在硫酸鋁不加熱,濃度為B+10g/L時,偏鋁酸鈉鋁含量從A+10g/L降低至A+5g/L時,擬薄水鋁石的孔容增加5~6%。
3、硫酸鋁加熱至60±2℃,濃度為B+10g/L,收集時間不變,老化時間分別為C+1h、C+2h時擬薄水鋁石的結晶度最高從31.5增加到33.5,增加6.3%,老化時間延長晶體內部一次粒子排列更加規(guī)整,有序度增加。
4、在收集時間M+2h時老化罐漿液淹沒上下層攪拌,雙層攪拌比收集時間為M+1h時單層攪拌能更有效降低一次粒子長大,孔容降低能達到0.02ml/g。
參考文獻
[1]張繼光 催化劑制備技術 [M]中國石化出版社 ?198-207
[2]秦斌.石油化工產業(yè)催化劑應用現狀和展望[J].廣州化工,2014,42(21):52-57