一种制造技术

本发明专利技术属于银催化剂领域，涉及一种

【技术实现步骤摘要】
一种
α
‑
氧化铝载体及其制备方法及和银催化剂及应用


[0001]本专利技术属于银催化剂领域，具体地，涉及一种
α
‑
氧化铝载体的制备方法，以及由该制备方法得到的
α
‑
氧化铝载体，本专利技术还提供一种乙烯环氧化用银催化剂，以及所述
α
‑
氧化铝载体或乙烯环氧化用银催化剂在乙烯氧化生产环氧乙烷中的应用
。

技术介绍

[0002]在银催化剂作用下乙烯氧化主要生成环氧乙烷，同时发生副反应生成二氧化碳和水等
。
活性
、
选择性和稳定性是银催化剂的主要性能指标
。
其中活性一般是指环氧乙烷生产过程达到一定反应负荷时所需的反应温度，反应温度越低，催化剂的活性越高；选择性是指反应中乙烯转化成环氧乙烷的摩尔数和乙烯的总反应摩尔数之比；而稳定性则表示为活性和选择性的下降速率，下降速率越小，催化剂的稳定性就越好
。
目前银催化剂主要可以分为三种，分别为高活性
、
高选择性和中等选择性银催化剂
。
由于石油资源日趋匮乏及节能的要求，近年来高选择性和中等选择性的银催化剂广泛应用于工业生产中并取代了原有的高活性银催化剂
。
[0003]银催化剂的性能与催化剂使用的载体的性能和制备方法有重要关系
。
目前来说，银催化剂一般选用
α
‑
氧化铝做载体
。
衡量
>α
‑
氧化铝载体性能的指标主要包括：载体的抗压强度
、
比表面积
、
孔容
、
吸水率等
。
合适的抗压强度可以保证催化剂长时间承受反应压力；合适的比表面积为活性组分及助剂的沉积提供位置；合适的孔容为乙烯氧化提供合适的空间，使反应热量及时散发出去；而合适的吸水率可以控制活性组分
、
催化助剂在载体上的负载量
。
[0004]现有成型技术包含压缩成型
、
挤出成型
、
转动成型
、
压力成型
、
喷雾干燥成型几种
。
其中，制备氧化铝载体常选用挤出成型，步骤一般是将氧化铝原料
、
助剂混合均匀后，加入粘结剂以及水捏合
、
挤出成型，再经干燥和焙烧制成载体
。
挤出成型的产品质量受原料性质
、
捏合方式
、
挤条方式等影响，具体来说，在采用挤出方式成型载体时，除达到合适的载体物性对原料的种类及配比有一定要求，成型的难易程度及效果也对原料有一定的要求，这在一定能程度上限制了挤出成型方式的适用范围
。
此外，在挤出成型方式中，捏合时需加入的粘结剂为酸，在载体焙烧过程中会释放氮氧化物等气体，造成环境污染
。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的上述情况，本专利技术的专利技术人在银催化剂及其载体制备领域进行了广泛深入的研究，结果发现，以“原料湿磨
‑
喷雾造粒
‑
干压成型”的方式制备载体时，可以适合更大范围的原料种类及配比，得到更为规整的载体外形及更为可控的孔径分布，由该载体制备的银催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷时，在保证活性的同时，选择性和稳定性得到明显改善
。
基于此，本专利技术的目的是提供一种
α
‑
氧化铝载体及其制备方法
、
乙烯环氧化用银催化剂及乙烯氧化方法
。
由本专利技术的
α
‑
氧化铝载体在负载银并优选负载各种活性组分制成银催化剂后，在乙烯氧化生产环氧乙烷的过程中表现出良好的选择性和稳定性
。
[0006]本专利技术的第一方面提供一种
α
‑
氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)
将
α
‑
A12O3和三水
α
‑
A12O3中的至少一种与假一水
A12O3混合均匀制得固体混合物，将所述固体混合物与去离子水加入球磨机中进行湿磨，得到浆液；
[0008](2)
将步骤
(1)
中所得的浆液进行喷雾造粒，获得固体微球粉末，将所述固体微球粉末与粘结剂
、
助流剂
、
润滑剂和造孔剂混合均匀，获得压制颗粒料；
[0009](3)
将步骤
(2)
中所得的压制颗粒料进行干压成型，得到成型体；
[0010](4)
将步骤
(3)
中所得的成型体进行焙烧，得到所述
α
‑
氧化铝载体
。
[0011]本专利技术的第二方面提供所述的制备方法制得的
α
‑
氧化铝载体
。
[0012]本专利技术的第三方面提供一种乙烯环氧化用银催化剂，所述银催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分银，其中，所述载体为所述
α
‑
氧化铝载体
。
[0013]本专利技术的第四方面提供一种乙烯氧化方法，该方法包括：将乙烯在上述的
α
‑
氧化铝载体和
/
或上述的银催化剂的作用下进行乙烯环氧化反应，得到环氧乙烷
。
[0014]本专利技术以“原料湿磨
‑
喷雾造粒
‑
干压成型”的方式制备载体，可以适合更大范围的原料种类及配比，得到更为规整的载体外形及更为可控的孔径分布
。
与现有技术相比，本专利技术避免了使用酸作为粘结剂，得到的
α
‑
氧化铝载体制备的银催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷时，在保证活性的同时，具有选择性和稳定性更高的优点
。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明
。
具体实施方式
[0016]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术
。
[0017]一种
α
‑
氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：
[0018](1)
将
α
‑
A12O3和三水
α
‑
A12O3中的至少一种与假一水
A12O3混合均匀制得固体混合物，将所述固体混合物与去离子水加入球磨机中进行湿磨，得到浆液；
[0019](2)
将步骤
(1)
中所得的浆液进行喷雾造粒，获得固体微球粉末，将所述固体微球粉末与粘结剂
、
助流剂
、
润滑剂和造孔剂混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
将
α
‑
A12O3和三水
α
‑
A12O3中的至少一种与假一水
A12O3混合均匀制得固体混合物，将所述固体混合物与去离子水加入球磨机中进行湿磨，得到浆液；
(2)
将步骤
(1)
中所得的浆液进行喷雾造粒，获得固体微球粉末，将所述固体微球粉末与粘结剂
、
助流剂
、
润滑剂和造孔剂混合均匀，获得压制颗粒料；
(3)
将步骤
(2)
中所得的压制颗粒料进行干压成型，得到成型体；
(4)
将步骤
(3)
中所得的成型体进行焙烧，得到所述
α
‑
氧化铝载体
。2.
根据权利要求1所述的
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其中，步骤
(3)
中，所述干压成型在精密模具中进行，所述干压成型的压力为
40
‑
200MPa
，时间为
25
‑
60s
；所述精密模具优选为齿轮形
、
柱形或多孔柱形
。3.
根据权利要求1所述的
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其中，步骤
(1)
中，以固体混合物的重量为基准，所述
α
‑
A12O3和三水
α
‑
A12O3的用量为
80
‑
95wt
％，所述假一水
A12O3的用量为5‑
20wt
％；优选地，所述
α
‑
A12O3和三水
α
‑
A12O3的用量为
80
‑
90wt
％，所述假一水
A12O3的用量为
10
‑
20wt
％；所述浆液为固体混合物含量为
20
‑
50wt
％
、
粒径为
0.3
‑2μ
m
的浆液
。4.
根据权利要求1所述的
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其中，步骤
(2)
中，所述固体微球粉末的粒径
<100
μ
m
；以压制颗粒料的重量为基准，所述固体微球粉末的用量为
65
‑
98wt
％，优选为
75
‑
90wt
％
。5.
根据权利要求1所述的
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其中，步骤
(2)
中，所述粘结剂为聚乙烯醇
、
聚丙烯酸酯和甲基纤维素中的至少一种；以压制颗粒料的重量为基准，所述粘结剂的用量为
0.5
‑
10wt
％，优选为2‑
8wt
％
。6.
根据权利要求1所述的
α
‑
氧化铝载体的制备方法，其中，步骤
(2)
中，所述助流剂为微粉硅胶和
/
或滑石粉；以压制颗粒料的重量为基准，所述助流剂的用量为
0.01
‑
2wt
％，优选为
0.1
‑
0.5wt
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏会娟，廉括，任冬梅，王辉，代武军，李金兵，汤之强，林伟，高立新，崔秉全，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：