【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学与工程，更具体而言，涉及一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法。
技术介绍
1、环氧乙烷(eo)又称氧化乙烯，是石油化工行业重要的的有机化工原料和有机中间体，环氧乙烷的是一种成分组成简单的环醚，属于杂环类化合物，但化学性质十分活泼，同时还具有多种优秀的化学性质。这使得大量的乙烯被氧化合成环氧乙烷，是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品，每年的产值达数十亿美元。eo的应用范围十分广泛，在化工、医疗、军事、洗涤、印染等领域具有非常重要的价值，可以用来生产乙二醇、表面活性剂等重要化学品，也可用于灭菌器、火箭推进器等。自从美国联合碳公司(ucc)在1938年建成第一个乙烯环氧化工业装置以来，银催化剂在乙烯环氧化反应中的应用研究就从未间断。目前，世界上可提供环氧乙烷催化剂技术的公司主要有壳牌公司(shell)、美国科学设计公司(sd)、陶氏化学公司(dow)、日本触媒化学株式会社(nskk)以及中国石化北京化工研究院。
2、乙烯制环氧乙烷是一个典型的放热反应，放出的热量将会影响银催化剂的性能以及寿命。反应过程包含一个微放热的主反应以及一个大量放热的副反应。因此提高环氧乙烷的收率与降低生产成本不仅需要考虑工艺流程的优化，还需要开发更加耐热稳定的催化剂，银基催化剂的开发是乙烯环氧化法生产环氧乙烷的技术关键。目前我国用于乙烯环氧化制环氧乙烷的银催化剂研制开发已经取得了较大的成就，然而在银催化剂的基础研究方面与国外尚有较大差距。因此寻找一种低成本且具有高活性和稳定性的超低载量ag基乙烯环
3、中国专利cn110102298a，制备的银基催化剂直接采用α-al2o3为载体，并未深入研究载体合成过程中，胶黏剂，造孔剂以及助溶剂的添加对于载体性质的改变，同时改性金属也仅限于碱土金属与氧化锌。
4、中国专利cn110038543a，提出了一种乙烯环氧化用银催化剂的α-氧化铝载体，使用可燃尽润滑材料以及含锆、含硅助剂制备银基催化剂，但未考虑煅烧，干燥，以及活化温度对催化剂的影响。
技术实现思路
1、本实用要解决的是现有的ag基催化剂反应温度高、选择性不够以及产率低的技术问题，提供了一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，该催化剂具有高活性、高稳定性、低贵金属含量，催化效率高，能够提高环氧乙烷收率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是这样的：
3、一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，通过以下步骤制得的；
4、第一步载体的合成
5、1)将三水氧化铝，一水氧化铝，造孔剂，粘结剂和其他添加剂原料充分混合，再经过捏合，做成目标形状，然后放入马弗炉中，经过烘干和高温煅烧，得到初步α-al2o3载体；
6、所述原料质量分数分别为：三水氧化铝10～80％，一水氧化铝10～45％，造孔剂2～60％，粘结剂1～65％，碱性物质0.1～5％；
7、第二步ag的负载
8、1)称取含银化合物、草酸铵溶于水中，反应得白色草酸银沉淀，抽滤后得到沉淀物草酸银滤饼；
9、2)称取水置于烧杯中，依次加入助剂金属盐，有机溶剂，之后缓慢加入草酸银滤饼，得到银胺络合溶液，采用浸渍法将所得银胺溶液浸渍于α-al2o3载体上；
10、3)沥干后，将其放入烘箱干燥，随后活化制成银基催化剂；
11、所述的硝酸银、草酸铵质量比为：90∶20-25。
12、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，第一步还包括得到的初步α-al2o3载体在0～800℃用碱性物质对载体进行碱处理1～30h，然后用纯水反复洗涤，至洗出液为中性，干燥后得到最终α-al2o3载体进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述造孔剂为聚丙烯，聚乙烯，乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种。
13、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述粘结剂为水，凡士林，盐酸水溶液，甲酸水溶液，乙酸水溶液，硝酸水溶液或柠檬酸水溶液一种或几种。
14、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述其他添加剂为二氧化硅、二氧化钛、氮化硼，氮化硅中的一种或几种。
15、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述碱性物质为碱金属(锂、钠、钾或铯)、碱土金属的氧化物(镁或钙)、氢氧化物、弱酸盐，氨水、氨气、氨气-空气混合气，氨气-氮气混合气，胺类化合物、吡啶类化合物中的一种或几种。
16、具体表现为氢氧化锂溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化铯溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化镁溶液、氧化钙溶液、氧化镁溶液、氨水、氨气、氨气-空气混合气，氨气-氮气混合气，高铼酸胺、吡啶中的一种或几种。
17、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述的烘干温度为80～120℃，烘干时间1～40h，高温煅烧温度为1200～1500℃，煅烧时间2～30h。
18、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，所述含银化合物为硝酸银，氧化银或者草酸银中的一种。
19、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述助剂金属盐中金属包括锂、钠、钾、铷、铯、钙、镁、锶、钡、铈、锆、镧、铬、钼、钨、钛、铋、钴、镍、铜、锌和铼等金属硫酸盐、硝酸盐或者碳酸盐中的一种或几种。
20、具体表现为：所述助剂金属盐中金属为硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铷、硫酸铯、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锶、硫酸钡、硫酸铈、硫酸锆、硫酸镧、硫酸铬、硫酸钼、硫酸钨、硫酸钛、铋硫酸、硫酸钴、硫酸镍、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铼、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷、硝酸铯、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锶、硝酸钡、硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸铬、硝酸钼、硝酸钨、硝酸钛、铋硝酸、硝酸钴、硝酸镍、硝酸铜、硝酸锌、硝酸铼、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、碳酸钡、碳酸铈、碳酸锆、碳酸镧、碳酸铬、碳酸钼、碳酸钨、碳酸钛、铋碳酸、碳酸钴、碳酸镍、碳酸铜、碳酸锌、高铼酸中的至少一种。
21、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述有机溶剂为苯乙醇、乙醇、乙醇胺或乙二胺中的一种或几种。
22、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述浸渍法是将载体分散在银胺络合溶液中，浸渍时间为20～90min，沥干时间为10～24h，干燥温度为60～150℃，干燥时间1～48h，活化温度为150～500℃，活化时间为1～40min。
23、进一步的，上述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，所述第二步ag的负载中，活化条件为氮气、空气的一种。
24、为了验证本申请提供的催化剂的效果，本申请对乙烯环氧化性能测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤制得的；
2.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步还包括得到的初步α-Al2O3载体在0～800℃用碱性物质对载体进行碱处理1～30h，然后用纯水反复洗涤，至洗出液为中性，干燥后得到最终a-Al2O3载体。
3.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步所述造孔剂为聚丙烯、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；所述粘结剂为水，凡士林，盐酸水溶液，甲酸水溶液，乙酸水溶液，硝酸水溶液或柠檬酸水溶液一种或几种；所述其他添加剂为二氧化硅，二氧化钛、氮化硼，氮化硅中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步所述的烘干温度为80～120℃，烘干时间1～40h，高温煅烧温度为1200～1500℃，煅烧时间2～30h。
5.根据权利要求1所述的一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第二步所述含银化合物为硝酸
6.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第二步所述助剂金属盐中金属为硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铷、硫酸铯、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锶、硫酸钡、硫酸铈、硫酸锆、硫酸镧、硫酸铬、硫酸钼、硫酸钨、硫酸钛、铋硫酸、硫酸钴、硫酸镍、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铼、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷、硝酸铯、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锶、硝酸钡、硝酸铈、硝酸锆、硝酸镧、硝酸铬、硝酸钼、硝酸钨、硝酸钛、铋硝酸、硝酸钴、硝酸镍、硝酸铜、硝酸锌、硝酸铼、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、碳酸钡、碳酸铈、碳酸锆、碳酸镧、碳酸铬、碳酸钼、碳酸钨、碳酸钛、铋碳酸、碳酸钴、碳酸镍、碳酸铜、碳酸锌、高铼酸中的至少一种；所述有机溶剂为苯乙醇、乙醇、乙醇胺或乙二胺中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，所述浸渍法是将载体分散在银胺络合溶液中，浸渍时间为20～90min，沥干时间为10～24h，干燥温度为60～150℃，干燥时间1～48h，活化温度为150～500℃，活化时间为1～40min。
8.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，所述第二步Ag的负载中，活化条件为氮气、空气的一种。
9.根据权利要求2所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，所述所述碱性物质为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁，氨水、氨气、氨气-空气混合气，氨气-氮气混合气，高铼酸胺、吡啶中的至少一种。
10.一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂，其特征在于，由权利要求1-9任意所述的方法制备得到的所述的银基催化剂中，各成分质量分数分别为：Ag占3～40％，助剂金属0.001～0.2％，α-Al2O3载体占50～94％。
...【技术特征摘要】
1.一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，通过以下步骤制得的；
2.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步还包括得到的初步α-al2o3载体在0～800℃用碱性物质对载体进行碱处理1～30h，然后用纯水反复洗涤，至洗出液为中性，干燥后得到最终a-al2o3载体。
3.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步所述造孔剂为聚丙烯、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物中的一种或几种；所述粘结剂为水，凡士林，盐酸水溶液，甲酸水溶液，乙酸水溶液，硝酸水溶液或柠檬酸水溶液一种或几种；所述其他添加剂为二氧化硅，二氧化钛、氮化硼，氮化硅中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第一步所述的烘干温度为80～120℃，烘干时间1～40h，高温煅烧温度为1200～1500℃，煅烧时间2～30h。
5.根据权利要求1所述的一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第二步所述含银化合物为硝酸银，氧化银或者草酸银中的一种。
6.根据权利要求1所述一种乙烯环氧化制环氧乙烷银基催化剂的制备方法，其特征在于，第二步所述助剂金属盐中金属为硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸铷、硫酸铯、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锶、硫酸钡、硫酸铈、硫酸锆、硫酸镧、硫酸铬、硫酸钼、硫酸钨、硫酸钛、铋硫酸、硫酸钴、硫酸镍、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铼、硝酸锂、硝酸钠...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。