氧化鋁是氫氧化鋁加熱脫水后的產(chǎn)物,隨著起始?xì)溲趸X形態(tài)、脫水溫度及條件的不同,可以得到各種形態(tài)的氧化鋁,已確定的有8種,即χ-Al2O3、δ-Al2O3、η-Al2O3、γ-Al2O3、κ-Al2O3、θ-Al2O3、ρ-Al2O3和α-Al2O3,其中δ-Al2O3、θ-Al2O3、κ-Al2O和α-Al2O3是脫水溫度在900～1000°C制備的,為高溫氧化鋁,一般沒有活性,常用于冶煉金屬鋁。ρ-Al2O3、η-Al2O3、γ-Al2O3、χ-Al2O3是在脫水溫度小于600°C制備的,其比表面積和孔容一般都較大,同時具有“活性”,稱為活性氧化鋁,常用的為γ-Al2O3和η-Al2O3。活性氧化鋁是一種重要的基質(zhì)材料,作為固體酸添加到裂化催化劑基質(zhì)中,不僅可以改善基質(zhì)活性,而且可以充分利用對高嶺土和分子篩的粘結(jié)作用,制備出具有基質(zhì)活性和較好抗磨性的催化劑。另外,這種活性氧化鋁還能減少FCCU中SOx的排放、捕集重金屬元素和增加柴油選擇性等。

擬薄水鋁石和薄水鋁石在一定溫度處理均可轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Al2O3,這種氧化鋁在FCC條件下比較穩(wěn)定,具有一定的酸活性中心,可用于FCC催化劑中。FCC催化劑制備及操作中溫度不超過700°C,薄水鋁石和擬薄水鋁石在FCC催化劑制備及使用過程中可保持穩(wěn)定的比表面積和孔容。隨處理溫度升高,擬薄水鋁石吸附量先升高,后降低,未處理擬薄水鋁石中含結(jié)晶水,這部分結(jié)晶水占據(jù)了一定的吸附位,因而吸附量相對小,隨溫度升高,擬薄水鋁石脫除了部分結(jié)晶水,吸附量變大。1000°C處理后,擬薄水鋁石晶相發(fā)生了變化,氧化鋁部分燒結(jié),由活性氧化鋁轉(zhuǎn)化為非活性氧化鋁,吸附量明顯變小。另外磷與催化劑中的氧化鋁反應(yīng),可以改進催化劑強度、提高活性穩(wěn)定性和改善裂化選擇性等。磷只與活性鋁中心發(fā)生反應(yīng),采用磷化物處理FCC催化劑,磷最易與純活性氧化鋁(包括薄水鋁石和擬薄水鋁石等)作用。目前國內(nèi)外不少FCC催化劑理論投磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%左右,催化劑實際上磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本在0.8%以上。

總體來說在FCC催化劑制備及應(yīng)用條件下,活性氧化鋁可保持比較穩(wěn)定的比表面積、孔容和酸性等性能。