第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程

擬薄水鋁石是無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)臭、白色膠體狀（濕品）或粉末（干品），晶相純度高、膠溶性能好，粘結(jié)性強(qiáng)，具有觸變性凝膠的特點(diǎn)。

第二節(jié) 產(chǎn)品特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 分析

擬薄水鋁石可作半合成稀土Y型分子篩裂化催化劑的粘結(jié)劑，硅酸鋁耐火纖維的粘結(jié)劑，酒精脫水制乙烯催化劑和還氧乙烷催化劑等，還可作活性氧化鋁及其他鋁鹽的原料。

第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述

一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置

產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)包含價(jià)值鏈、企業(yè)鏈、供需鏈和空間鏈四個(gè)維度的概念。產(chǎn)業(yè)鏈的上游產(chǎn)業(yè)指處在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的開(kāi)始端，提供原材料和零部件制造和生產(chǎn)的 行業(yè) 。而擬薄水鋁石作為化工及石油 行業(yè) 作為干燥劑，吸附劑，催化劑及載體，應(yīng)用廣泛，其屬于中上游產(chǎn)業(yè)。

二、相關(guān) 行業(yè) 簡(jiǎn)述

2009年下半年,宏觀經(jīng)濟(jì)企穩(wěn)向好,受相關(guān)產(chǎn)業(yè)復(fù)蘇拉動(dòng),國(guó)內(nèi)擬薄水鋁石市場(chǎng)需求日趨旺盛,產(chǎn)品價(jià)格連續(xù)躥升,較年初已上漲20%。擬薄水鋁石是重要的化工 行業(yè) 催化劑載體原料,尤其在石油加工領(lǐng)域用途甚廣。金融危機(jī)中,國(guó)內(nèi)絕大部分小產(chǎn)能擬薄水鋁石生產(chǎn)企業(yè)因不堪成本重負(fù),相繼停工,短時(shí)間難以為繼。作為國(guó)內(nèi)最大的擬薄水鋁石生產(chǎn)商,中國(guó)鋁業(yè)山東分公司下屬化學(xué)品一廠依靠先進(jìn)工藝和成本領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期在市場(chǎng)中形成“一股獨(dú)大”局面。進(jìn)入8月份,市場(chǎng)需求陡然加劇,擬薄水鋁石頻現(xiàn)產(chǎn)品供不應(yīng)求現(xiàn)象。為了進(jìn)一步滿足用戶需求,做大市場(chǎng)蛋糕,山東分公司化學(xué)品一廠一邊加緊組織生產(chǎn),一邊加快產(chǎn)能挖潛。他們根據(jù)產(chǎn)品需求結(jié)構(gòu),及時(shí)整合相關(guān)資源向擬薄水鋁石生產(chǎn)線切換,先后將微粉氫鋁、4A沸石部分富余產(chǎn)能改造成擬薄水鋁石生產(chǎn)線。

第四節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

擬薄水鋁石由于生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)溫度、濃度等技術(shù)條件餓控制要求較高，往往因?yàn)闂l件控制的不得當(dāng)會(huì)使得生成物產(chǎn)生變化。因此國(guó)內(nèi)擬薄水鋁石企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較為緩慢。具備該技術(shù)生產(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量比較少。

近些年國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)對(duì)擬薄水鋁石生產(chǎn)技術(shù)做了多方面的 研究 。經(jīng)過(guò)十多年的長(zhǎng)期 研究 和知識(shí)積累，開(kāi)發(fā)了滿足不同需求的系列化產(chǎn)品。其中中石化石科院2006年上半年完成了短流程系列化擬薄水鋁石及其工藝成套工藝包的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。成功解決了原料波動(dòng)和反應(yīng)器放大帶來(lái)的系列工程問(wèn)題，并于2007年8月獲得成功應(yīng)用，現(xiàn)在僅通過(guò)生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，就可以穩(wěn)定生產(chǎn)出滿足渣油加氫、加氫裂化、柴油加氫等不同類(lèi)型催化劑載體要求的系列化擬薄水鋁石產(chǎn)品。

中型試驗(yàn)結(jié)果表明，采用新工藝生產(chǎn)出的擬薄水鋁石為載體原料制備出渣油加氫催化劑的活性已大大超過(guò)國(guó)外同類(lèi)催化劑的水平。該工藝技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，既降低了催化劑的生產(chǎn)成本，又減少了催化劑質(zhì)量的波動(dòng)，為石科院 研究 開(kāi)發(fā)更高性能的加氫催化劑，增強(qiáng)加氫催化劑的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，進(jìn)一步拓展加氫技術(shù)市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

另外在大孔容擬薄水鋁石生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)上，利用氧化鋁燒結(jié)法的工藝流程，改變其碳酸化分解的條件，生產(chǎn)用于催化劑 行業(yè) 的大孔容擬薄水鋁石，它具有觸變凝膠的特點(diǎn)，且比表面積和孔容都比較大，所以廣泛應(yīng)用于各類(lèi)催化劑 行業(yè) 作為粘結(jié)劑和載體，也可以用作硅酸鋁耐火材料的粘結(jié)劑。

該成果已在中鋁股份山西分公司建成了一條年產(chǎn)2000噸的生產(chǎn)線，此生產(chǎn)線已于2000年達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，在2002年可生產(chǎn)產(chǎn)品月4000噸，且產(chǎn)品市場(chǎng)良好。

第五節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

1、以三聚氰酸為擴(kuò)孔劑制備擬薄水鋁石工藝

以三聚氰酸為擴(kuò)孔劑，溶于偏鋁酸鈉溶液中，在碳酸化法工藝中，以尿素合成工藝過(guò)程部分過(guò)剩高純CO2(≥98.5體％)為沉淀劑或以酸式鋁鹽為沉淀劑，在含Al2O360～180g/L的鋁酸鈉溶液中加入6～18g三聚氰酸(CA)為擴(kuò)孔劑溶解過(guò)濾后和含Al2O320～40g/L的酸化鋁鹽溶液成膠；成膠溫度為50～90℃，成膠pH值為6.5～8.5，固液分離，過(guò)濾洗滌得濾餅，烘干附著水，在320～350℃焙燒轉(zhuǎn)晶4～10小時(shí)粉碎即得大孔容，堆比輕，晶相純成型性能好的擬薄水鋁石成品。

2、大孔容擬薄水鋁石制備工藝及其成型方法

大孔容擬薄水鋁石制備工藝及其成型方法，屬一般化學(xué)或物理方法技術(shù)領(lǐng)域，即用酸化鋁鹽溶液和混銨溶液中和成膠及熱分解轉(zhuǎn)晶二步法生產(chǎn)孔容０.６０—１.５ｍｌ／ｇ、堆比重小于０.２５ｇ／ｍｌ的擬薄水鋁石粉體。粉體經(jīng)捏合或碾壓，以稀酸作膠溶劑，經(jīng)焙燒活化得孔容０.６—１.２ｍｌ／ｇ、堆密度０.４０—０.８０ｇ／ｍｌ的成型載體。

產(chǎn)品粒度細(xì)，晶相純、膠溶性好，雜質(zhì)含量低，易于成型。可廣泛應(yīng)用于化工、化肥、石油化工及環(huán)保等 行業(yè) ，作為干燥劑、吸附劑、凈化劑、催化劑或催化劑載體等。

3、普通擬薄水鋁石工業(yè)化生產(chǎn)工藝

1）生產(chǎn)原理

分解初期，通入的CO2首先與溶液中的苛性鈉反應(yīng)，生成碳酸鈉，從而使溶液的穩(wěn)定性下降，析出擬薄水鋁石。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

2NaOH+CO2+aq=Na2CO3+H2O+aq（1）

NaAl(OH)4+aq→Al2O3·nH2O+NaOH+aq（2）

近年來(lái)，最新 研究 表明：在鋁酸鈉溶液水解析出擬薄水鋁石的同時(shí)，鋁酸鈉直接參與反應(yīng)，生成擬薄水鋁石。反應(yīng)方程式如下：

NaAl(OH)4+CO2+aq→Al2O3·nH2O+NaCO3+aq（3）

假若局部通氣過(guò)量，會(huì)產(chǎn)生絲鈉鋁石，造成產(chǎn)品含堿量升高，難于洗滌。反應(yīng)方程式如下：

Na2CO3+H2O+CO2+aq=2NaHCO3+aq（4）

2NaAl(OH)4+4NaHCO3=Na2O·Al2O3·2CO2·5H2O+2Na2CO3+H2O（5）

反應(yīng)條件的不同，直接導(dǎo)致產(chǎn)物中結(jié)晶水?dāng)?shù)目的不同，從而生成不同的產(chǎn)物。

2）生產(chǎn)工藝條件及影響因素的控制

（1）沖稀液的濃度

生產(chǎn)中沖稀液濃度應(yīng)控制在Al2O3（45±5）g/L，以避免產(chǎn)生大量的三水鋁石雜相，影響產(chǎn)品質(zhì)量。沖稀液濃度越高，越容易生成三水鋁石雜相，從而影響最終產(chǎn)品的膠溶指數(shù)。

（2）過(guò)濾凈化

凈化后的沖稀液要求浮游物小于0.02g/L。沖稀液在調(diào)配后，因槽底有沉淀和鋁酸鈉精液自身的原因，會(huì)自行分解析出部分三水鋁石。因此生產(chǎn)中可通過(guò)過(guò)濾凈化，阻止三水鋁石進(jìn)入分解原液及產(chǎn)品中，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（3）碳化分解

擬薄水鋁石生產(chǎn)以工業(yè)鋁酸鈉溶液為原料，CO2氣為沉淀劑。生產(chǎn)特點(diǎn)是：低溫、低濃度、快速通氣碳酸化成膠。要求分解初始溫度小于40℃，通氣時(shí)間小于20min，沖稀液濃度為（45±5）g/L。這三點(diǎn)是擬薄水生產(chǎn)過(guò)程中分解工序操作的關(guān)鍵。通氣量不足，會(huì)造成Al2O3殘留偏高，影響產(chǎn)品膠溶指數(shù)；通氣過(guò)量會(huì)生成絲鈉鋁石，造成洗滌困難，影響產(chǎn)量和產(chǎn)品中Na2O的含量。實(shí)踐證明：沖稀液分解過(guò)程中應(yīng)適量通入CO2氣，并將碳化液Al2O3殘留控制在3%～6%；另外CO2通氣考克關(guān)閉不嚴(yán)，存在漏氣現(xiàn)象和分解槽出料不凈的情況，再打入沖稀液都易形成三水鋁石雜相，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此必須經(jīng)常檢查CO2通氣考克是否存在漏氣現(xiàn)象，要求分解床每次出料要干凈?，F(xiàn)在可使用錐形底成膠床，這樣有利于出料干凈。

（4）高溫老化

碳化液要求提溫至90℃以上，老化時(shí)間3～4h。高溫老化的目的是便于洗滌，確保膠溶指數(shù)合格，使擬薄水鋁石的晶型更加完善，避免雜相生成。

（5）分離洗滌

分離洗滌工序目前采用的設(shè)備是壓濾機(jī)和攪洗槽。分離洗滌的目的是將經(jīng)老化后的擬薄水鋁石漿液進(jìn)行液固分離，母液返回氧化鋁生產(chǎn)大流程，固體進(jìn)入攪洗槽，加水提溫?cái)嚢柘礈欤吹舾街鴫A。

產(chǎn)品中固體Na2O含量是擬薄水鋁石產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)，它來(lái)源于濕品附著水中堿的含量。在連續(xù)生產(chǎn)中要求末次洗液全堿指標(biāo)NT小于0.3g/L，以保證產(chǎn)品中的固體堿含量小于0.3%。因此，洗滌過(guò)程中壓濾機(jī)卸車(chē)前,吹風(fēng)效果要明顯，最大限度地減少附著水含量。洗滌過(guò)程中，攪洗溫度大于85℃，攪拌時(shí)間不低于20min，使附著堿充分溶解于洗水中，經(jīng)洗滌分離帶走。

（6）烘干包裝

擬薄水鋁石干品水分要求在（20±2）%。目前產(chǎn)品烘干采用的設(shè)備是強(qiáng)化干燥器。熱源是蒸汽預(yù)熱和電加熱，要求干燥器廢氣溫度100～200℃。干燥器喂料要均勻，以調(diào)整喂料量保證廢氣溫度參數(shù)，確保產(chǎn)品水分達(dá)標(biāo)。

第六節(jié) 國(guó)內(nèi)外技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 分析

擬薄水鋁石作為一種組成不確定、結(jié)晶不完整的化學(xué)品氧化鋁，它在400~700℃之間的焙燒產(chǎn)物γ-Al2O3不僅是工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的催化劑載體，也可以直接用作醇類(lèi)脫水制烯烴的催化劑。

隨著世界范圍內(nèi)原料深加工要求的提高，主要能源結(jié)構(gòu)逐漸向大分子和高碳方向發(fā)展。為有效解決重油分子在催化劑孔道內(nèi)擴(kuò)散阻力過(guò)大，重金屬雜質(zhì)沉積和結(jié)焦而導(dǎo)致的催化劑活性下降或失活等問(wèn)題，迫切要求在石油化工等 行業(yè) 廣泛使用的γ-Al2O3載體具備大孔容和高比表面積特性。因此開(kāi)發(fā)大孔容、高比表面積擬薄水鋁石十分必要。其技術(shù)主要為：

1、鋁酸鈉溶液水熱晶種分解技術(shù)

與三水鋁石種分過(guò)程和薄水鋁石種分過(guò)程制備冶金級(jí)氧化鋁相比，新過(guò)程在鋁酸鈉溶液種分階段析出的是具有γ-Al2O3前驅(qū)物特性的高附加值擬薄水鋁石，而晶種比和分解時(shí)間分別減少至1.0和3h，Al2O3析出率增加到20%以上。采用的擬薄水鋁石晶種還具有優(yōu)良的水熱穩(wěn)定性，連續(xù)循環(huán)分解三次后產(chǎn)物的孔容達(dá)0.84cm3/g，較晶種高出1倍以上。采用常規(guī)水洗方式能使樣品中Na2O含量降至0.3%以下，可以滿足一般催化劑載體對(duì)鈉含量的要求。該方法突破了擬薄水鋁石的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，大大縮短了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，可望發(fā)展成為包括醇鋁水解法在內(nèi)的傳統(tǒng)高附加值擬薄水鋁石和γ-Al2O3制備技術(shù)的補(bǔ)充方法。

2、H2O2沉淀鋁酸鈉溶液-正丁醇共沸蒸餾-焙燒工藝

采用H2O2沉淀鋁酸鈉溶液-正丁醇共沸蒸餾-焙燒工藝成功地制備了高比表面、大中孔結(jié)構(gòu)的納米擬薄水鋁石（AlA，比表面和孔容分別為311.0m2/g和3.11ml/g）和γ-Al2O3（CAlA，比表面和孔容分別為396.3m2/g和4.21ml/g）纖維粒子，這可能是迄今文獻(xiàn)報(bào)道中同時(shí)考慮這兩個(gè)重要指標(biāo)的最高值。CAlA負(fù)載的3.0%Co-13.0%Mo/γ-Al2O3催化劑上進(jìn)行的16h焦化蠟油評(píng)價(jià)表明，加氫脫硫率穩(wěn)定在93.0%左右，略高于工業(yè)γ-Al2O3載體，初步顯示了其在重油加氫領(lǐng)域的良好應(yīng)用前景。由于納米γ-Al2O3具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和表面特性，其催化活性和選擇性大大高于普通γ-Al2O3，預(yù)計(jì)其負(fù)載的Pt/Al2O3或Pt-Re/Al2O3等納米催化劑也將具有理想的汽油烴類(lèi)重整效果。

3、預(yù)碳化-H2O2沉淀鋁酸鈉溶液技術(shù)

通過(guò)預(yù)碳化，將常溫下H2O2沉淀鋁酸鈉溶液制備擬薄水鋁石方法的適用范圍推廣到高堿鋁酸鈉溶液，優(yōu)化條件下Al2O3析出率為90.0%以上，而H2O2/Al2O3摩爾比降至3.0~5.0；采用Ⅰ、Ⅱ型脫鈉劑連續(xù)回流脫鈉，可以使產(chǎn)物中的Na2O含量降至0.0364%以下。該方法具有條件溫和、無(wú)雜質(zhì)引入、高效快速、產(chǎn)品附加值高和濾液可以返回到鋁土礦溶出階段循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，有希望發(fā)展成為新的擬薄水鋁石高效制備技術(shù)。

4、鋁鹽均相沉淀法制備異形、單相擬薄水鋁石和γ-Al2O3技術(shù)

采用廉價(jià)的無(wú)機(jī)鋁鹽水熱均相沉淀法制備低密度、單相擬薄水鋁石?？刂埔欢ǖ乃疅釛l件可以得到比表面較高、孔容較大的空心、類(lèi)球形擬薄水鋁石針狀團(tuán)簇體。加入表面活性劑可以對(duì)產(chǎn)物的形貌和粒徑進(jìn)行調(diào)控，例如，使其由數(shù)個(gè)微米的針狀團(tuán)簇體狀轉(zhuǎn)變?yōu)橹睆綖?.5~3μm的圓餅狀粒子。將低密度擬薄水鋁石在550℃左右焙燒2h得到形貌和前驅(qū)體相似并且比表面增加的γ-Al2O3，1300℃后完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3，說(shuō)明水熱產(chǎn)物具有很好的穩(wěn)定性。

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