一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体及制备方法技术

一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体及制备方法，其属于催化剂制备的技术领域。采用一定粒度的α

【技术实现步骤摘要】
一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体及制备方法，其属于催化剂制备的


技术介绍

[0002]目前现有的乙烯氧化合成环氧乙烷银催化剂，主要采用α
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氧化铝作为载体，合成载体的原料大多为三水氧化铝(即氢氧化铝)，假一水氧化铝、拟薄水铝石等，成型后需经过高温煅烧，转晶后形成α相氧化铝。然而氧化铝在转晶形成α
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氧化铝的过程中，需要很高的煅烧温度(高于1500℃)，载体的合成条件苛刻。尽管有些研究通过添加矿化剂，可以降低转晶温度，但仍然存在晶相结构不完整，从而导致微观的颗粒尺寸不均一，载体孔径分级较大，从而影响乙烯氧化合成环氧乙烷反应的选择性。另现有的载体其强度较低，在使用过程中容易粉化，影响催化剂的使用寿命。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，采用一定粒度的α
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Al2O3粉体直接经过改性，来合成催化剂载体，所合成的载体微观颗粒尺寸均一，孔道结构合理，用于制备环氧乙烷银催化剂具有更好的活性和选择性。且载体强度高，不易粉化，提升催化剂的使用寿命。
[0004]本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体，该改性载体组分包括：
[0006][0007][0008]所述改性α
‑
Al2O3粉体的制备方法为：
[0009]将α
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Al2O3粉体加入偏铝酸钠溶液中，反应温度为50～120℃，搅拌30～120min，其中α
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Al2O3粉体与偏铝酸钠的质量比为2:1～6:1，偏铝酸钠溶液的质量百分比为5％～30％，向溶液中通入CO2，至溶液pH至为7.0～8.5，过滤，洗涤粉体至洗涤水电导率小于200μs/cm，烘干碾碎后制得改性α
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Al2O3粉体；
[0010]所述α
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Al2O3粉体的比表面积2～3m2/g，颗粒度0.5～5μm；
[0011]所述金属盐为含镁、钙、锶、钡、锆中一种或几种的盐；
[0012]所述改性载体的制备方法为：
[0013]按载体组分配比混合倒入捏合机，加入10～50份酸液捏合，将物料捏合成为泥状膏体，酸液质量浓度为5％～40％；将捏合好的物料成型，成型的载体在80～150℃条件下烘干12～36h，于1000～1500℃煅烧3～10h，得到催化剂的改性载体。所述含硅的化合物为硅
溶胶、白炭黑、水玻璃。
[0014]所述粘合剂为田菁粉、纤维素、瓜尔胶。
[0015]所述金属盐为含镁、钙、锶、钡、锆的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或碳酸盐。所述酸液为硝酸或者醋酸。
[0016]物料成型为条状、柱状或环状，长度4～10mm，直径4～10mm；
[0017]所述改性载体的比表面积0.5～2.0m2/g，吸水率30～60％，压碎强度200～500N/粒。
[0018]改性载体制备催化剂的方法，包括以下步骤：
[0019]1)配制浸渍液：采用有机胺络合银盐，并加入可溶性铼的化合物以及可溶性的碱金属助剂，配制水溶液；
[0020]其中，有机胺络合银盐中NH3和Ag的摩尔比为0.8:1～1.5:1；所述浸渍液中Ag的质量浓度为5％～30％，铼的质量浓度为50～2000ppm；可溶性的碱金属助剂的金属离子总浓度为50～3000ppm；
[0021]2)浸渍：称取改性载体，根据载体吸水率以及金属负载量量取浸渍液，将载体浸没于浸渍液中，保证载体吸附浸渍液后仍然浸没于浸渍液中，浸泡30～180min；
[0022]3)浸渍后的催化剂滤去多于浸渍液，在80～150℃下烘干；
[0023]4)烘干后的催化剂，在空气流中，于200～400℃活化1～60min，即得催化剂。所述有机胺络合银盐中的有机胺为脂肪胺、醇胺或酰胺，银盐为硝酸盐、醋酸盐或草酸盐；
[0024]所述可溶性铼的化合物为高铼酸或高铼酸氨，可溶性的碱金属助剂为锂、钠、钾、铷、铯的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、草酸盐中的一种或多种。
[0025]需要强调的是，本申请中使用的α
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Al2O3粉体：比表面积2～3m2/g，颗粒度0.5～5μm。
[0026]进一步上述α
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Al2O3粉体改性：将α
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Al2O3粉体加入偏铝酸钠溶液中，反应温度为50～120℃，搅拌30～120min，其中α
‑
Al2O3粉体与偏铝酸钠的质量比为2:1～6:1，偏铝酸钠浓度为5％～30％，向溶液中通入CO2，至溶液pH至为7.0～8.5，过滤，洗涤粉体至洗涤水电导率小于200μs/cm，烘干碾碎后备用。
[0027]进一步载体成型的方法为：
[0028]1)制备混合物料，每100g改性α
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Al2O3粉体加入如下物料：
[0029]A：含镁、钙、锶、钡、锆的化合物，可以是硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐、碳酸盐，加入其中一种或几种混合，总量为0.1～10g；
[0030]B：含硅的化合物，可以是硅溶胶、白炭黑、水玻璃，重量为含0.1～2g氧化硅；C：粘合剂，可以是田菁粉、纤维素、瓜尔胶，其重量为1～10g；
[0031]几种物料加入混合器混合均匀。
[0032]2)将上述混合好的物料倒入捏合机，加入10～50g酸液捏合，将物料捏合成为泥状膏体，酸液质量浓度为5％～40％，酸液可以为硝酸或者醋酸；
[0033]3)将捏合好的物料成型，可以是条状、柱状或环状，长度4～10mm，直径4～10mm；
[0034]4)将成型的载体在80～150℃条件下烘干12～36h，于1000～1500℃煅烧3～10h，得到催化剂载体；
[0035]5)载体的主要指标：比表面积0.5～2.0m2/g，吸水率30～60％，压碎强度200～
500N/粒。
[0036]进一步，催化剂合成方法为：
[0037]1)配制浸渍液：采用有机胺络合银盐，并加入可溶性铼的化合物，以及可溶性的碱金属助剂，配制水溶液。
[0038]A：所用有机胺可以为脂肪胺、醇胺或者酰胺，其中NH3和Ag的摩尔比为0.8:1～1.5:1；
[0039]B：浸渍液中Ag的质量浓度为5％～30％，银盐可以为硝酸盐、醋酸盐、草酸盐；C：可溶性铼的化合物可以是高铼酸或高铼酸氨，铼的质量浓度为50～2000ppm；D：可溶性的碱金属助剂可以为锂、钠、钾、铷、铯的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、草酸盐中的一种或多种，金属离子总浓度为50～3000ppm；
[0040]2)浸渍：称取一定质量的成型载体，根据载体吸水率，以及金属负载量，称取一定体积的浸渍液，将载体浸没于浸渍液中，保证载体吸附浸渍液后仍然浸没于浸渍液中，浸泡30～180min；
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体，其特征在于：该改性载体组分包括：所述改性α
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Al2O3粉体的制备方法为：将α
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Al2O3粉体加入偏铝酸钠溶液中，反应温度为50～120℃，搅拌30～120min，其中α
‑
Al2O3粉体与偏铝酸钠的质量比为2:1～6:1，偏铝酸钠溶液的质量百分比为5％～30％，向溶液中通入CO2，至溶液pH至为7.0～8.5，过滤，洗涤粉体至洗涤水电导率小于200μs/cm，烘干碾碎后制得改性α
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Al2O3粉体；所述α
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Al2O3粉体的比表面积2～3m2/g，颗粒度0.5～5μm；所述金属盐为含镁、钙、锶、钡、锆中一种或几种的盐；所述改性载体的制备方法为：按载体组分配比混合倒入捏合机，加入10～50份酸液捏合，将物料捏合成为泥状膏体，酸液质量浓度为5％～40％；将捏合好的物料成型，成型的载体在80～150℃条件下烘干12～36h，于1000～1500℃煅烧3～10h，得到催化剂的改性载体。2.根据权利要求1所述的一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体，其特征在于：所述含硅的化合物为硅溶胶、白炭黑、水玻璃。3.根据权利要求1所述的一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体，其特征在于：所述粘合剂为田菁粉、纤维素、瓜尔胶。4.根据权利要求1所述的一种乙烯氧化合成环氧乙烷催化剂的改性载体，其特征在于：所述金属盐为硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或碳酸盐。5.根据权利要求1所述的一种乙烯氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏飞，周焕文，邓少亮，乔川，曲雪琴，
申请(专利权)人：大连瑞克科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：