一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法技术

本发明专利技术提供了一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，包括如下组分：粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂、强度剂、助挤剂、硅溶胶和水，将上述组分混合后得到塑性体；或者将上述组分分成物料A和物料B，然后再将物料A和物料B混合，得到塑性体，其中物料A：将粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂和硅溶胶进行混合，得到物料A；物料B：将强度剂、助挤剂、水进行混合，得到物料B；塑性体利用不锈钢捏合挤条机，然后进行干燥，再焙烧，得到圆柱条状的成型催化剂产品。本发明专利技术能够满足对催化剂强度的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法
本专利技术属于石油化工催化剂
，尤其是涉及一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法。
技术介绍
二氧化硅负载氧化铜催化剂在环己醇脱氢制环己酮、草酸二甲酯催化剂氢解制乙二醇等反应中具有优良的催化性能。催化剂的成型加工是其应用的重要环节。由于二氧化硅负载氧化铜催化剂所应用的反应器多为固定床式列管反应器，要求催化剂具有一定的强度，防止催化剂因自身重量压力及反应器内物料冲击而破碎粉化，影响催化剂反应性能及正常生产安全。挤条成型是常用的催化剂成型技术之一。挤条成型的二氧化硅载体类催化剂往往强度较低，需要加入强度助剂提高成型催化剂强度，以满足实际使用需求标准。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，能够满足对催化剂强度的要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，包括如下组分：粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂、强度剂、助挤剂、硅溶胶和水，将上述组分混合后得到塑性体；或者将上述组分分成物料A和物料B，然后再将物料A和物料B混合，得到塑性体，其中物料A：将粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂和硅溶胶进行混合，得到物料A；物料B：将强度剂、助挤剂、水进行混合，得到物料B；塑性体利用不锈钢捏合挤条机，然后进行干燥，再焙烧，得到圆柱条状的成型催化剂产品。上述混合过程包括但不限于研磨混合、过筛混合、搅拌混合、混合筒混合等混合方式中的一种或多种，更为优选的为搅拌混合。进一步的，强度剂选自溴化盐、硬脂酸盐、四硼酸盐、偏硼酸盐和硼酸中的一种或多种。进一步的，助挤剂选自可溶性纤维素、有机多元酸、有机多元醇、液体石蜡、淀粉和田菁粉中的一种或多种。进一步的，硅溶胶选择碱性硅溶胶、中性硅溶胶和酸性硅溶胶中的一种或多种，优选的，硅溶胶为氨型硅溶胶和/或中性硅溶胶。进一步的，粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂的质量占成型催化剂产品质量的1～50％，强度助剂占捏合后湿的塑性体总质量的0.1～50％，优选的为1％～20％，助挤剂占捏合后湿的塑性体总质量的0.5～50％，优选的为1～30％，硅溶胶的质量以SiO2计，占成型催化剂总质量的0.1～50％，优选的为1～30％。进一步的，混合得到塑性体过程中的温度为10～100℃。进一步的，干燥温度为50～150℃；干燥时间2～48h；干燥气氛为真空、惰性气体气氛或空气气氛，优选为空气气氛。进一步的，焙烧温度为250～700℃；焙烧时间2～12h；焙烧气氛为真空、惰性气体气氛、空气气氛、含氧量0.1～50％的混合气氛，混合气氛包括但不限于氧气/氮气、氧气/氦气、氧气/氩气组成的混合气，优选的为含氧量0.1～50％的混合气氛或空气气氛。二氧化硅负载氧化铜催化剂可以按照已有的专利和公开文献制备。参考专利和参考文献：CN98812476.9，CN104511277A，CN106890641A，CN104437488A，化学工业与工程技术，03(2013)10-13；吉林大学学报，02(2007)293-296等。由于载体本身性质原因以及工业应用对催化剂强度的要求，以二氧化硅做载体的催化剂，特别是以无定型二氧化硅为载体的催化剂，通常用压片方法进行成型。实际生产中压片成型工艺通常需要造粒和压片等两步工艺流程，相对较为复杂，对设备要求较高；而挤条成型工艺流程简单，一般添加助剂捏合之后即可进行挤条，对设备要求相对较低。分子筛催化剂相对容易进行挤条成型，但对于以二氧化硅为载体的催化剂，简单通过挤条成型所制备的催化剂强度较低，容易破碎，抗压能力差，难以满足实际应用，需要考察添加一定的助剂提高挤条成型催化剂的机械强度。相对于现有技术，本专利技术所述的二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法具有以下优势：本专利技术二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法制备出的成型催化剂产品具有较好的抗压能力，不易破碎，能满足工业实际生产中运输、装填及使用过程对催化剂强度的要求。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的试验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂；所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合对比例和实施例来详细说明本专利技术。成型催化剂产品的机械强度在ZQJII智能型颗粒强度试验机上进行测试。对比例1：将质量分数占成型催化剂质量25％的氨型硅溶胶(SiO2质量含量为30％)和粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂充分混合得物料A；将占物料A质量分数2％的淀粉、1％的柠檬酸和10％的水充分混合得物料B；连续搅拌条件下充分混合物料A和物料B并捏合成湿的塑性体，利用不锈钢捏合挤条机，通过φ2.0mm的孔板挤成湿的长条状实心圆柱体，然后120℃条件下干燥12h，再在空气气氛中450℃下焙烧5h得到圆柱条状成型催化剂样品。实施例1重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数2％的淀粉、1％的柠檬酸、5％的甘油、2％的硼酸和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了191.5％。实施例2重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数2％的淀粉、1％的柠檬酸、5％的甘油、2％的四硼酸钾和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了195.8％。实施例3重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数2％的淀粉、1％的柠檬酸、5％的甘油、2％的偏硼酸钾和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了172.3％。实施例4重复对比例1，但将四硼酸钾的质量分数提高到5％，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了200.9％。实施例5重复对比例1，但将硼酸的质量分数提高到5％，得到成型催化剂样品H，其机械强度比对比例1样品增大了196.4％。实施例6重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数4％的淀粉、5％的甘油、5％的硼酸和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了200.7％。实施例7重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数4％的淀粉、5％的甘油、5％的四硼酸钾和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了205.0％。实施例8重复对比例1，但将中性硅溶胶换成氨型硅溶胶，将物料B的组成换为占物料A质量分数4％的淀粉、5％的甘油、5％的偏硼酸钾和10％的水，得到成型催化剂样品，其机械强度比对比例1样品增大了194.0％。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，其特征在于：包括如下组分：粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂、强度剂、助挤剂、硅溶胶和水，将上述组分混合后得到塑性体；或者将上述组分分成物料A和物料B，然后再将物料A和物料B混合，得到塑性体，其中物料A：将粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂和硅溶胶进行混合，得到物料A；物料B：将强度剂、助挤剂、水进行混合，得到物料B；塑性体利用不锈钢捏合挤条机，然后进行干燥，再焙烧，得到圆柱条状的成型催化剂产品。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，其特征在于：包括如下组分：粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂、强度剂、助挤剂、硅溶胶和水，将上述组分混合后得到塑性体；或者将上述组分分成物料A和物料B，然后再将物料A和物料B混合，得到塑性体，其中物料A：将粉状二氧化硅负载氧化铜催化剂和硅溶胶进行混合，得到物料A；物料B：将强度剂、助挤剂、水进行混合，得到物料B；塑性体利用不锈钢捏合挤条机，然后进行干燥，再焙烧，得到圆柱条状的成型催化剂产品。2.根据权利要求1所述的二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，其特征在于：强度剂选自溴化盐、硬脂酸盐、四硼酸盐、偏硼酸盐和硼酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，其特征在于：助挤剂选自可溶性纤维素、有机多元酸、有机多元醇、液体石蜡、淀粉和田菁粉中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的二氧化硅负载氧化铜催化剂的挤条成型方法，其特征在于：硅溶胶选择碱性硅溶胶、中性硅溶胶和酸性硅溶胶中的一种或多种，优选的，硅溶胶为氨型硅溶胶和/或中性硅溶胶。5.根据权利要求1所述的二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，杜小宝，袁海朋，王聪，刘新伟，杨克俭，
申请(专利权)人：中国天辰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12