活性氧化铝是一种多孔、具有高分散度的固体物质,有很高的比表面积,其微孔结构具有催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面酸性及热稳定性等。活性氧化铝在工业上有着广泛的用途,主要用作干燥剂、吸附剂、催化剂以及催化剂载体。活性氧化铝是优良的干燥剂,用作干燥剂的氧化铝要有大的比表面积(250~350m2/g),广泛应用的是直径为3~5、6~8mm的球形粒子。
活性氧化铝能吸附大量的水蒸气,而且被水饱和的氧化铝很容易通过干燥的方法脱除物理吸附水而重复使用。除干燥空气外,活性氧化铝还用于除去各种气体和有机液体中的水分,如用于酒精脱水。活性氧化铝也是氨、氟化氢与砷的氧化物的良好吸附剂,作为高氟饮水的优质除氟剂与制酸工业的除砷剂已获得广泛应用。氧化铝催化剂主要用于烯烃异构化反应以及氢和重氢的交换反应(即加氢与脱氢反应),也可作炼油装置酸气回收硫磺的新型催化剂。此外氧化铝与各种金属以及金属氧化物组成的复合催化剂应用极为广泛。活性氧化铝不但具有高的比表面积、合适的孔容与孔径,而且其烧结体具有很高的机械强度与耐热性,因此广泛地用作催化剂载体(球状或柱状)。
活性氧化铝主要原料的生产
活性氧化铝生产原料有两种,一种是由三水铝石或拜耳石生产的“快脱粉”,另一种是由铝酸盐或铝盐或二者同时生产的拟薄水铝石。
活性氧化铝的成型
催化剂成型颗粒的形状及大小,一般是根据制备催化剂的原料性质及工业生产所用反应器要求确定的。如固定床反应器常常采用片状、球状及圆柱状等各种形状的催化剂;流化床反应器常使用直径为20~150μm或更大粒径的球形催化剂;移动床反应器常用3~4mm或更大直径的球形催化剂;悬浮床使用微米或毫米级的球形颗粒。
活性氧化铝载体按特性区分为大孔容类(0.6~0.8mL/g)、大比表面积类(250~350m2/g)、低表观密度类(0.2~0.6g/mL),小孔径类(<4nm),中孔径类(4~10nm)和大孔径类(10~100nm)。大孔是参与反应物进入催化剂内部的通道,具有较大的表面积的中孔或小孔才是催化剂反应的发生点。研究开发大孔容、大比表面积及适宜大孔径的活性氧化铝,尤其是重油、渣油加工的大孔径催化剂载体,对提高催化剂的活性、选择性具有极其重要的意义。