【技术实现步骤摘要】
一种高活性低副产丙烯气相环氧化催化剂的制备方法
本专利技术属于催化合成
,具体涉及一种用于丙烯气相环氧化催化剂的制备方法。
技术介绍
目前,液相HPPO工艺的生产装置都以甲醇为溶剂。然而,甲醇溶剂也给HPPO工艺带来了很大麻烦。首先,甲醇易与环氧丙烷产物发生溶剂解副反应,生成高沸点丙二醇单甲醚等副产物。这些副产物不仅严重降低环氧丙烷的选择性,而且增加了废水的处理难度。其次,甲醇溶剂必须循环使用,而且循环使用之前需要经过复杂的精制处理(包括加氢、精馏和树脂吸附),导致HPPO工艺流程复杂化,投资和能耗居高不下。更糟糕的是,循环甲醇溶剂在经过复杂的精制处理之后仍然会有十多种甚至超过二十种微量杂质(包括杂醇、醛、醚、酯和氧杂环类)难以除掉。这些微量杂质随循环甲醇回到反应器,加速了催化剂的失活,严重缩短了催化剂的使用周期和寿命。由此可见,丙烯和H2O2液相环氧化生产PO的HPPO工艺也有明显的缺点。鉴于以上原因,国内外研究者一直对既不涉及有机溶剂又能保持绿色化学优点的丙烯气相环氧化工艺情有独钟。在氢气存在下,以分子氧为氧化剂的丙烯气相环氧化路线就是其中之一。1998年首次报道了H2/O2在Au/Ti-HMS催化剂上与丙烯发生气相环氧化反应的研究发现。该工艺中催化剂上的Au是活化氢气和氧气首先形成过氧化氢物种,然后过氧化氢物种转移到Ti中心上与丙烯进行环氧化反应,需Au-Ti活性中心协同合作才能实现。目前对丙烯气相环氧化催化剂的研究大部分仍是集中在以Au为活性中心,负载在含钛的分子筛上。研究结果表明,为了得到高活 ...
【技术保护点】
1.一种用于丙烯气相环氧化制环氧丙烷的催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/n(1)将缺陷位助剂、硅源、模板剂和去离子水,混合均匀,得到硅源水解物A;/n(2)将钛源与络合剂混合均匀后,滴加至硅源水解物A中,搅拌均匀得到硅钛水解物B;/n(3)将硅钛水解物B进行升温除醇处理,之后补充相应的水分和S助剂后搅拌均匀,得到硅钛凝胶C;/n(4)将硅钛凝胶C装入到晶化釜中,于150-210℃下晶化20-120h,得到晶化产物,经过滤分离、烘干、洗涤、焙烧即得到钛硅分子筛TS-1;/n(5)通过浸渍法将金负载在所述钛硅分子筛TS-1上,得到所述催化剂,即粉末状Au/TS-1;/n所述缺陷位助剂为可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺中的一种或几种的混合物;/n所述S助剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、亚硫酸铷、亚硫酸氢铷、亚硫酸铯、亚硫酸氢铯中的一种或几种的混合物。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于丙烯气相环氧化制环氧丙烷的催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将缺陷位助剂、硅源、模板剂和去离子水,混合均匀,得到硅源水解物A;
(2)将钛源与络合剂混合均匀后,滴加至硅源水解物A中,搅拌均匀得到硅钛水解物B;
(3)将硅钛水解物B进行升温除醇处理,之后补充相应的水分和S助剂后搅拌均匀,得到硅钛凝胶C;
(4)将硅钛凝胶C装入到晶化釜中,于150-210℃下晶化20-120h,得到晶化产物,经过滤分离、烘干、洗涤、焙烧即得到钛硅分子筛TS-1;
(5)通过浸渍法将金负载在所述钛硅分子筛TS-1上,得到所述催化剂,即粉末状Au/TS-1;
所述缺陷位助剂为可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺中的一种或几种的混合物;
所述S助剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸氢钾、亚硫酸铷、亚硫酸氢铷、亚硫酸铯、亚硫酸氢铯中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述钛硅分子筛的钛硅比为31-33;骨架钛含量为3.0-3.2wt%;
步骤(3)中所述硅钛凝胶C中的物质摩尔比组成为SiO2:TiO2:模板剂:缺陷位助剂:S助剂:H2O=1:(0.033-0.05):(0.25-0.4):(0.001-0.01):(0.001-0.01):(25-30);
步骤(4)中烘干温度为80-120℃,焙烧温度为500-650℃。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述硅钛凝胶C中的物质摩尔比组成为SiO2:TiO2:模板剂:缺陷位助剂:助剂:H2O=1:(0.035-0.05):(0.25-0.35):(0.002-0.00...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄家辉,贾玉华,吕强,龙化云,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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