阅读说明：本技术 一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土及其制备方法 (Kaolin for preparing heavy oil catalytic cracking catalyst and preparation method thereof ) 是由 杨龙和 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土及其制备方法,属于高岭土制备技术领域。其技术要点包括如下步骤：S1、采掘松化高岭土矿料,初步分离出粘土、杂物后,获得高岭土基料,对高岭土基料除砂后制浆,获得高岭土矿浆初料；S2、取100-120份高岭土矿浆初料,向高岭土矿浆初料内加入0.5-0.8份分散剂,然后调节浆液的pH值至6-7；S3、向储浆罐内加入0.65-0.9份连二亚硫酸钠,反应25-40min后,向储浆罐内加入1.2-1.5份无机酸,搅拌均匀,制得高岭土矿浆精料；S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片,再经过压滤脱水,得到滤饼；S5、滤饼在干燥后,进行破碎,即得成品,具有提高高岭土的比表面积与孔径的优点。(The invention discloses kaolin for preparing a heavy oil catalytic cracking catalyst and a preparation method thereof, belonging to the technical field of kaolin preparation. The technical key points comprise the following steps: s1, excavating and loosening kaolin mineral aggregate, primarily separating clay and impurities to obtain a kaolin base material, degritting the kaolin base material, and pulping to obtain a kaolin ore pulp primary material; s2, taking 100-120 parts of kaolin ore pulp primary material, adding 0.5-0.8 part of dispersing agent into the kaolin ore pulp primary material, and then adjusting the pH value of the slurry to 6-7; s3, adding 0.65-0.9 part of sodium hydrosulfite into a slurry storage tank, reacting for 25-40min, adding 1.2-1.5 parts of inorganic acid into the slurry storage tank, and uniformly stirring to obtain kaolin ore pulp concentrate; s4, introducing the kaolin ore pulp concentrate into a stripping machine for stripping, and performing filter pressing and dehydration to obtain a filter cake; and S5, drying the filter cake, and crushing to obtain the finished product, wherein the finished product has the advantages of improving the specific surface area and the pore diameter of the kaolin.)

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土及其制备方法

技术领域

本发明属于高岭土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土及其制备方法。

背景技术

高岭土是在石油化工产业上用来制备重油催化裂化的催化剂的生产原料之一。高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成，质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。

在公告号为CN101798096B的中国发明专利中公开了一种高岭土制备方法，包括：采矿去杂，采掘高岭土矿料，并初分离出粘土、杂物，获得基料；制浆除砂，将基料制浆并除砂，获得矿浆初料；化学漂白，将矿浆初料输至高速搅拌罐内储浆，加入硫酸溶液和连二亚硫酸钠溶液，硫酸溶液与矿浆初料的质量比为0.3∶100～0.8∶100，连二亚硫酸钠溶液与高岭土矿浆初料的质量比为0.6∶100～1.0∶100，调节混合液pH值为2.0～3.0，以140～180r/min的速度搅拌40～45min，获得矿浆精料；洗涤脱水，将矿浆精料循环洗涤脱水，获得矿浆终料；干燥制粉，将矿浆终料压滤脱水，获得高岭土滤饼，将高岭土滤饼干燥后粉碎收集，获得高岭土成品。现有技术中高岭土的制备通常采用上述技术方案进行制备。

但是，上述方案制得高岭土的比表面积和孔隙较小，导致活性中心数目较少，使得其裂解石油分子的能力有限。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土，其具有提高高岭土的比表面积与孔径的优点。

本发明的目的二在于提供一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，用以制备上述用于制备重油催化裂化催化剂高岭土。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，对高岭土基料除砂后制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、取100-120份高岭土矿浆初料，向高岭土矿浆初料内加入0.5-0.8份分散剂，然后调节浆液的pH值至6-7；

S3、向浆液内加入0.65-0.9份连二亚硫酸钠，反应25-40min后，向浆液内加入1.2-1.5份无机酸，搅拌均匀，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，进行破碎，即得成品。

通过采用上述技术方案，先将高岭土矿料除砂后制浆，然后向浆液内加入分散剂并将浆液的pH值调节至6-7，加入连二亚硫酸钠起到漂白效果，然后加入有机酸，有机酸能够加入高岭土的微孔内，对高岭土上微孔进行腐蚀，使得高岭土上的孔隙变大，达到扩大高岭土孔径的目的，从而提高了高岭土的比表面积。

进一步优选为，所述分散剂为六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，所述六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:2.5-4。

通过采用上述技术方案，在浆液中加入分散剂，使其在颗粒表面吸附，改变颗粒表面的性质，从而改变颗粒与水、颗粒与颗粒之间的相互作用力，使颗粒间有较强的排斥力，延长浆料絮凝时间，分散剂采用六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，能够在不影响产品质量的情况下，降低产品的生产成本。

进一步优选为，所述无机酸为盐酸、硝酸、硫酸和磷酸中的一种或几种。

进一步优选为，所述无机酸优选为硫酸。

通过采用上述技术方案，当无机酸采用硫酸时，能够避免浆液内还混有高价铁，提高高岭土的白度，同时能够在硫酸的腐蚀作用下，使高岭土的孔隙扩大。

进一步优选为，将所述S3中无机酸替换为等重量份数的有机酸，所述有机酸为乳酸、苹果酸、草酸或柠檬酸中的一种或几种。

通过采用上述技术方案，有机酸溶解在浆液中，能够释放出质子，与高岭土中铝发生反应形成交换铝，达到对高岭土的腐蚀，使得孔隙变大。

进一步优选为，所述有机酸采用草酸。

进一步优选为，所述S2中通过加入氯化镁对浆液的pH值进行调整。

通过采用上述技术方案，氯化镁的加入，既能够调节浆液的pH值，也能够为浆液内引入Cl^－，由于Cl^－半径小，穿透能力强，能够加快酸对高岭土的腐蚀，提高产品的生产效率。

进一步优选为，所述S2中还添加有0.2-0.3份氯化钠。

通过采用上述技术方案，在浆液与硫酸反应过程中，加入少量固体氯化钠粉末，由于Cl^－半径小，穿透能力强，故容易穿透极小的孔隙，到达高岭土的表面，使孔隙的内壁发生腐蚀，则加快了反应的速率，从而提高产品的生产效率。

进一步优选为，将所述S4中的滤饼制成砖体。

通过采用上述技术方案，当高岭土的产量较大时，滤饼堆积在一起进行风干，位于中心部分的滤饼需要较久的风干时间；将滤饼制成砖体后，能够便于工作人员对滤饼进行搬运、堆放，同时能够避免滤饼堆积在一起而影响滤饼的风干速度。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土，采用上述一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法制备所得。

通过采用上述技术方案，用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的孔径和比表面积较大，能够适用于重油的催化裂化。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)先将高岭土矿料除砂后制浆，然后向浆液内加入分散剂并将浆液的pH值调节至6-7，加入连二亚硫酸钠起到漂白效果，然后加入有机酸，有机酸能够加入高岭土的微孔内，对高岭土上微孔进行腐蚀，使得高岭土上的孔隙变大，达到扩大高岭土孔径的目的，从而提高了高岭土的比表面积；

(2)通过氯化镁的加入，既能够调节浆液的pH值，也能够为浆液内引入Cl^－，由于Cl^－半径小，穿透能力强，能够加快酸对高岭土的腐蚀，提高产品的生产效率；

(3)当高岭土的产量较大时，滤饼堆积在一起进行风干，位于中心部分的滤饼需要较久的风干时间；将滤饼制成砖体后，能够便于工作人员对滤饼进行搬运、堆放，同时能够避免滤饼堆积在一起而影响滤饼的风干速度。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

以下实施例及比较例中：

六偏磷酸钠采用苏州东佰化工有限公司生产的六偏磷酸钠；

硅酸钠采用石家庄恒瑞德科技有限公司生产的硅酸钠；

氯化镁采用潍坊玉鼎化工有限公司生产的氯化镁；

连二亚硫酸钠采用湖南省银桥科技有限公司生产的连二亚硫酸钠；

盐酸、硝酸、硫酸和磷酸采用市售的硫酸、盐酸和硝酸。

实施例1：一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，通过泥沙分离器对高岭土基料进行除砂，制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、向储浆罐内依次加入100份高岭土矿浆初料、0.5份六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，搅拌均匀，然后加入氯化镁，调整浆液的pH值至6，其中，六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:2.5；

S3、在储浆罐内转速为100r/min情况下，向储浆罐内加入0.65份连二亚硫酸钠，反应40min后，向储浆罐内加入1.2份硫酸，搅拌45min，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过板框压滤机进行压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，通过破碎机进行破碎，即得成品。

实施例2：一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，通过泥沙分离器对高岭土基料进行除砂，制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、向储浆罐内依次加入110份高岭土矿浆初料、0.65份六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，搅拌均匀，然后加入氯化镁，调整浆液的pH值至6，其中，六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:3.3；

S3、在储浆罐内转速为100r/min情况下，向储浆罐内加入0.8份连二亚硫酸钠，反应40min后，向储浆罐内加入1.3份硫酸，搅拌45min，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过板框压滤机进行压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，通过破碎机进行破碎，即得成品。

实施例3：一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，通过泥沙分离器对高岭土基料进行除砂，制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、向储浆罐内依次加入120份高岭土矿浆初料、0.8份六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，搅拌均匀，然后加入氯化镁，调整浆液的pH值至7，其中，六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:4；

S3、在储浆罐内转速为100r/min情况下，向储浆罐内加入0.9份连二亚硫酸钠，反应40min后，向储浆罐内加入1.5份硫酸，搅拌45min，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过板框压滤机进行压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，通过破碎机进行破碎，即得成品。

实施例4：一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，通过泥沙分离器对高岭土基料进行除砂，制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、向储浆罐内依次加入100份高岭土矿浆初料、0.5份六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，搅拌均匀，然后加入氯化镁，调整浆液的pH值至7，其中，六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:2.5；

S3、在储浆罐内转速为125r/min情况下，向储浆罐内加入0.65份连二亚硫酸钠，反应34min后，向储浆罐内加入1.2份硫酸，搅拌38min，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过板框压滤机进行压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，通过破碎机进行破碎，即得成品。

实施例5：一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，包括如下步骤：

S1、采掘松化高岭土矿料，初步分离出粘土、杂物后，获得高岭土基料，通过泥沙分离器对高岭土基料进行除砂，制浆，获得高岭土矿浆初料；

S2、向储浆罐内依次加入100份高岭土矿浆初料、0.5份六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的混合溶液，搅拌均匀，然后加入氯化镁，调整浆液的pH值至7，其中，六偏磷酸钠溶液与硅酸钠的重量份数比为1:2.5-4；

S3、在储浆罐内转速为150r/min情况下，向储浆罐内加入0.65份连二亚硫酸钠，反应25min后，向储浆罐内加入1.2份硫酸，搅拌30min，制得高岭土矿浆精料；

S4、将高岭土矿浆精料通入剥片机内进行剥片，再经过板框压滤机进行压滤脱水，得到滤饼；

S5、滤饼在干燥后，通过破碎机进行破碎，即得成品。

实施例6

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的盐酸。

实施例7

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的硝酸。

实施例8

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的磷酸。

实施例9

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的硫酸和盐酸混合物，其中硫酸和盐酸的重量比为1:1。

实施例10

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的硝酸和磷酸混合物，其中硝酸和磷酸的重量比为1:1。

实施例11

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的乳酸。

实施例12

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的苹果酸。

实施例13

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的草酸。

实施例14

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的柠檬酸。

实施例15

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的乳酸和苹果酸混合物，其中乳酸和苹果酸的重量比为1:1。

实施例16

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：硫酸替换为等重量份数的草酸和柠檬酸混合物，其中草酸或柠檬酸的重量比为1:1。

实施例17

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：在S2中还添加有0.2份氯化钠。

实施例18

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：在S2中还添加有0.3份氯化钠。

实施例19

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法，与实施例5区别点在于：将S4中的滤饼通过制砖机制成砖体。

实施例20

一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土，本实施例中采用实施例19的一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法制备而得，其他实施例中，一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土还可采用实施例1-18的一种用于制备重油催化裂化催化剂高岭土的制备方法制备而得。

对比例1：一种高岭土，根据公告号为CN101798096B的中国发明专利中公开的一种高岭土制备方法中公开的实施例1制备而成。

实验样品：采用实施例1-19中获得的高岭土作为试验样品1-19，采用对比例1中高岭土作为对照样品1。

实验1：比表面积测试

实验方法：参照GB/T19587-2004《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》对试验样品1-19和对照样品2进行测试。

实验结果：试验样品1-19和对照样品1的测试结果如表1所示。

实验2：孔径测试

实验方法：根据Hg孔隙度测试方法对试验样品1-19和对照样品1进行测试。

实验结果：试验样品1-19和对照样品1的测试结果如表1所示，分别为0.5μm、2μm和5μm的累积侵入体积。

表1

实验数据分析：从实验样品1-19和对照样品1对比可知，实验样品1-19的比表面积均大于351m²/g，而对照样品1的比表面积仅为27m²/g，实验样品1-19的比表面积明显大于对照样品1的比表面积，说明根据本方法制备的高岭土的比表面积有显著的提高；同时，实验样品1-19、对比例1在孔隙为50μm、100μm和200μm的累计承压入体积可以看出根据本方法制备的高岭土的孔径在100μm-200μm之间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。