中國粉體網(wǎng)  近日，中石化(大連)石油化工研究院(以下簡稱中石化大連院)牽頭完成的“活性氧化鋁晶面控制關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及在柴油質(zhì)量升級中的應(yīng)用”項目獲中國化工學(xué)會科技進(jìn)步一等獎,。

活性氧化鋁因其具有孔結(jié)構(gòu)可調(diào),、比表面積大、吸附性能好,、表面具有酸性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點,，因此成為化工和石油工業(yè)中最廣泛應(yīng)用的催化劑或催化劑載體，在石油加氫裂化,、加氫精制,、加氫重整、脫氫反應(yīng)及汽車尾氣凈化等反應(yīng)過程中發(fā)揮著重要作用,。

氧化鋁的晶型轉(zhuǎn)換

吸附劑及催化劑載體用氧化鋁是一種精細(xì)化學(xué)品,，其中η-Al₂O₃和γ-Al₂O₃又是最重要的催化劑及載體，它們都是含有缺陷的尖晶石結(jié)構(gòu),。兩者的區(qū)別是：四面體的晶體結(jié)構(gòu)不同（γ>η）,，六方層的堆排規(guī)整性不同（γ>η）以及Al—O鍵距不同（η>γ，差值0.05～0.1nm）,。

γ-Al₂O₃一般是通過將其前體擬薄水鋁石在400～600℃高溫脫水制得,，所以其表面物化性質(zhì)很大程度上取決于其前體擬薄水鋁石，但制備擬薄水鋁石的方法有很多種,，因而來源不同的擬薄水鋁石導(dǎo)致了γ-Al₂O₃的多樣性,。

η-Al₂O₃屬立方晶系，可由拜爾石在一定的升溫速率下在400-750℃煅燒得到,。它具有和γ-Al₂O₃相差不大的孔容和比表面積,，表面酸性比Al₂O₃要強(qiáng)，主要用作催化劑的載體,。

目前,，車用柴油執(zhí)行國六標(biāo)準(zhǔn)，其在柴油硫含量不大于10ppm的基礎(chǔ)上,，進(jìn)一步要求多芳烴含量不高于7%,。未來清潔車用柴油質(zhì)量標(biāo)磚多環(huán)芳烴含量也會被進(jìn)一步下降,。但在柴油生過程中,，但在柴油加氫反應(yīng)過程中受反應(yīng)熱力學(xué)平衡的影響,，生產(chǎn)高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)車用柴油會對柴油加氫處理裝置的運(yùn)行周期造成不利影響。

根據(jù)當(dāng)前柴油質(zhì)量升級面臨深度脫硫,、多環(huán)芳烴飽和與工業(yè)裝置運(yùn)行周期的矛盾性問題,，并且還要實現(xiàn)低成本柴油質(zhì)量升級。中石化大連院高級專家郭蓉領(lǐng)銜的項目團(tuán)隊通過氧化鋁前驅(qū)體的可控性“離子緩釋”“能量消減”手段,，創(chuàng)建了氧化鋁晶面調(diào)控策略及活性氧化鋁物性深度調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù),。

郭蓉帶領(lǐng)項目團(tuán)隊通過配位劑的引入，干預(yù)并引導(dǎo)氧化鋁前驅(qū)體的生長行為,，研制出具有酸堿兩性氧化鋁晶粒材料,。隨后，項目團(tuán)隊通過延遲鋁氧前驅(qū)體的化學(xué)轉(zhuǎn)化歷程,，提高鋁離子在液相中重組反應(yīng)的勢壘,，首次獲得遠(yuǎn)高于常規(guī)工業(yè)氧化鋁B酸含量的正八面體氧化鋁晶粒。將其引入在柴油柴油加氫催化劑的開發(fā)中,，利用其形成的“酸島”效應(yīng),，構(gòu)筑加氫催化劑酸性位—金屬硫化物相鄰雙功能活性中心結(jié)構(gòu)，加快多環(huán)芳烴及雜原子化合物吸附—加氫—脫附速率,，降低其在酸性位表面吸附—縮聚反應(yīng)的發(fā)生,，從而減少積碳生成，實現(xiàn)了催化劑活性相的定向構(gòu)建及精細(xì)調(diào)控,，使催化劑具備超深度加氫及高活性穩(wěn)定性雙重功能,。最終，項目團(tuán)隊開發(fā)的催化劑相對脫硫活性提高67%,，滿足了工業(yè)裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行的需求,。

截至目前，該項目已申請國內(nèi)外發(fā)明專利51件,，獲授權(quán)21件,，PCT國際專利已在美國、日本,、歐洲等國家和地區(qū)展開布局,。此外，該催化劑在俄羅斯等國家也成功應(yīng)用,，為“一帶一路”倡議的實施添磚加瓦,，標(biāo)志著我國柴油質(zhì)量升級技術(shù)跨入國際領(lǐng)先行列，提高了我國加氫技術(shù)在國際上的影響力,。

來源：中國化工報

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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