一种高水热稳定性ＴｉＯ↓［２］成型载体，所述的ＴｉＯ↓［２］成型载体中各组分的质量百分比为：无碱玻璃纤维为０．５％～２０％，二氧化钛为８０％～９９．５％，其比表面积为４０～１５０ｍ↑［２］／ｇ，抗压强度为８０～１６０Ｎ／ｃｍ，经水热处理后载体的抗压强度降低在１５％以下。本发明专利技术的优点是：在ＴｉＯ↓［２］成型载体的制备过程中引入了无碱玻璃纤维，显著提高了高温水热环境下ＴｉＯ↓［２］成型载体的抗压强度，提高了其水热稳定性。该ＴｉＯ↓［２］成型载体应用前景广阔，可用于反应条件相对温和或苛刻的催化加氢反应过程中，特别适合于作为高温高压下水相或其它液相加氢反应的催化剂载体。本发明专利技术的制备方法工艺简单，成本较低，适宜工业化生产。本发明专利技术公开了其制法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种无碱玻璃纤维改性的Ti02成型载体及其制备方法，该载体主要用 于高温高压下水相或其它液相加氢反应的催化剂载体。
技术介绍
Ti02作为具有发展前景的新一代催化剂载体，在化工、石化、环保、能源等领域都 具有十分重要的应用价值。尽管Ti02载体具有诱人的工业前景，但总体上还不够成熟， 尚处于试用和开发阶段，现有技术中的Ti02催化剂大多是粉末状，然而多数工业生产 需要的是以Ti02成型物作为催化剂或载体，这就需要Ti02成型载体应具有良好的抗压 强度和抗磨损能力，才能有效地延长催化剂的使用寿命和降低载体微粒对产品的污染。国内外学者针对不同反应体系对Ti02载体成型技术进行了十分有益的探索。如美 国专利US 5120701A以Ti02粉体为原料，向粉末中添加润湿剂、碱、粘结剂、辅助的 形变剂、造孔剂等采用挤条成型的方法制备Ti02载体。当向8.0kgTiO2粉末中添加1.0 kg2。/。的羟甲基纤维素溶液、50g卯c/。的乳酸溶液以及1.7kgl5Q/。的氨水，经70 'C干燥 以及650 。C焙烧2h后，成型物抗压强度为80N/颗，比表面积20mg。中国专利CN 1778466A公开了一种纳米Ti02成型物及其制备方法，所制备的纳米 Ti02成型物在具备一定抗压强度的同时又具有较大的比表面积，同时成型物的晶相结构 及孔结构容易控制，成型物可用于强酸或强碱环境下催化加氢、氧化等反应的催化剂载 体或直接作为催化剂使用。对于专利中所报道的Ti02载体成型技术而言，多数针对反应条件相对温和的气-固 催化或液-固催化体系开发，专利中均未提到Ti02成型载体在高温水热环境中抗压强度 的变化情况。Ti02成型载体是一种脆性材料，当载体用于高温高压下的液相加氢反应吋， 载体孔内的液相发生膨胀，使载体产生微裂纹，显著降低载体的抗压强度。目前还没有 解决这一问题的报道。
技术实现思路
针对现有技术中Ti02成型载体水热稳定性差的缺点，本专利技术提供一种高水热稳定 性Ti02成型载体及其制备方法，该方法可显著提高水热处理后Ti02成型载体的抗压强度。本专利技术的技术方案如下一种高水热稳定性Ti02成型载体，所述的Ti02成型载体中各组分的质量百分比为 无碱玻璃纤维为0.5% 20%， 二氧化钛为80% 99.5%，其比表面积为40 150 m2/g， 抗压强度为80 160N/cm，经水热处理后载体的抗压强度降低在15%以下。上述的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的无碱玻璃纤维为单丝直径为5 15 pin, 长度为0.03 50mm。上述的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的无碱玻璃纤维为连续无碱玻璃纤维、 短切无碱玻璃纤维或磨碎无碱玻璃纤维中的任一种或者其组合。上述的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的连续无碱玻璃纤维的单丝直径为5 15 (xm， 长度为20 50mm。上述的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的短切无碱玻璃纤维的单丝直径为5 15 pm，长度为0.5 20mm。上述的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的磨碎无碱玻璃纤维的单丝直径5 15 pm，长度为30 150pm。一种上述的高水热稳定性Ti02成型载体的制备方法，包括以下步骤(1) 将①无碱玻璃纤维质量份数0.1 5份、②TiO2粉体质量份数20份、③水质量 份数8 20份、作为粘结剂的甲基纤维素质量份数0.1 3份、作为胶溶剂的硝酸质量份 数0.1 2份混合后，在捏合机上捏合均匀；(2) 将捏合后的物料在挤条机上挤出成型(挤出物直径0.5 3 mm)，切成5 6 mm 的长条；(3) 长条经100'C干燥、400 800 。C焙烧得到Ti02成型载体。 上述的制备方法，所述的Ti02粉体的颗粒直径为20 100 nm。 上述的高水热稳定性Ti02成型载体的制备方法，所述的无碱玻璃纤维的添加和、混合方式为以下几种方式的任一种或其组合-(1)先将①无碱玻璃纤维、②Ti02粉体、③含有水、粘结剂甲基纤维素和胶溶剂硝 酸的凝胶直接混合，再进行捏合；(2) 先将①无碱玻璃纤维和②Ti02粉体混合，再与③含有水、粘结剂甲基纤维素、 胶溶剂硝酸的凝胶混合，最后进行捏合；(3) 先将①无碱玻璃纤维与③含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合， 再与②Ti02粉体混合，最后进行捏合；(4) 先将②Ti02粉体和③含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合，再 与①无碱玻璃纤维混合，最后进行捏合；(5) 先将①无碱玻璃纤维中的一部分与②Ti02粉体、③含有水、粘结剂甲基纤维素、 胶溶剂硝酸的凝胶混合，再与余下的无碱玻璃纤维混合，最后进行捏合；(6) 先将①无碱玻璃纤维中的一部分和②Ti02粉体混合，再将余下的无碱玻璃纤维 与③含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合，两种混合物料再一次混合， 最后进行捏合；(7) 先将②Ti02粉体、d)含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶直接混合， 在捏合过程中加入①无碱玻璃纤维；(8) 先将①无碱玻璃纤维中的一部分和②Ti02粉体混合，再与③含有水、粘结剂甲 基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合，在捏合过程中加入余下的无碱玻璃纤维；(9) 先将①无碱玻璃纤维中的一部分与③含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合，再与②Ti02粉体混合，在捏合过程中加入余下的无碱玻璃纤维；(10) 先将②Ti02粉体和③含有水、粘结剂甲基纤维素、胶溶剂硝酸的凝胶混合，再与①无碱玻璃纤维中的一部分混合，在捏合过程中加入余下的无碱玻璃纤维。本专利技术的高水热稳定性Ti02成型载体，所述的水热稳定性测试是在1 L高压反应釜 内进行的。将Ti02成型载体放在由10目不锈钢丝网制成的框内，再固定在高压反应釜 内的搅拌桨上。加入700 mL去离子水，将反应釜密封，试压，确保反应釜无漏气，之 后加热升温。在温度280 'C，压力6.4MPa，搅拌转速200 r/min的条件下处理24 h后， 冷却至室温，取出Ti02成型载体，干燥后测定Ti02成型载体的抗压强度。本专利技术将高弹性、高强度的无碱玻璃纤维加入到Ti02基体中，当微裂纹扩展遇到 高强度无碱玻璃纤维时，在裂纹尖端附近无碱玻璃纤维与基体界面上存在较大的剪切应 力，极易造成无碱玻璃纤维与界面的分离开裂，使得裂纹沿界面扩展，无碱玻璃纤维可 以从基体中拔出，因界面摩擦而消耗外界载荷的能量。沿界面扩展达一定距离后，裂纹 会穿过或绕过无碱玻璃纤维继续在基体材料中进行扩展，无碱玻璃纤维在裂纹面之间形成的桥联在裂纹尖端产生闭合应力降低了裂纹尖端的应力场强度因子，从而提高了 Ti02 成型载体在高温水热环境中的抗压强度。本专利方法得到的Ti02成型载体的抗压强度为80 160 N/cm，经水热处理后载体 的抗压强度降低15%以内，而且还可以进一步降低。本专利技术的优点是，在Ti02成型载体的制备过程中引入了无碱玻璃纤维，显著提高 了高温水热环境下Ti02成型载体的抗压强度，提高了其水热稳定性。该Ti02成型载体 应用前景广阔，可用于反应条件相对温和或苛刻的催化加氢反应过程中，特别适合于作 为高温高压下水相或其它液相加氢反应的催化剂载体。本专利技术的制备方法工艺简单，成 本较低，适宜工业化生产。具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高水热稳定性ＴｉＯ↓［２］成型载体，其特征是所述的ＴｉＯ↓［２］成型载体中各组分的质量百分比为：无碱玻璃纤维为０．５％～２０％，二氧化钛为８０％～９９．５％，其比表面积为４０～１５０ｍ↑［２］／ｇ，抗压强度为８０～１６０Ｎ／ｃｍ，经水热处理后载体的抗压强度降低在１５％以下。
【技术特征摘要】
1.一种高水热稳定性TiO2成型载体，其特征是所述的TiO2成型载体中各组分的质量百分比为无碱玻璃纤维为0.5％～20％，二氧化钛为80％～99.5％，其比表面积为40～150m2/g，抗压强度为80～160N/cm，经水热处理后载体的抗压强度降低在15％以下。2. 根据权利要求l所述的高水热稳定性Ti02成型载体，其特征是所述的无碱玻 璃纤维为单丝直径为5 15 nm，长度为0.03 50 mm。3. 根据权利要求2所述的高水热稳定性Ti02成型载体，其特征是所述的无碱玻 璃纤维为连续无碱玻璃纤维、短切无碱玻璃纤维或磨碎无碱玻璃纤维中的任一种或者其 组合。4. 一种制备权利要求l所上述的高水热稳定性Ti02成型载体的方法，其特征是包括以下步骤(1) 将①无碱玻璃纤维质量份数0.1 5份、②TiO2粉体质量份数20份、③水质量 份数8 20份、作为粘结剂的甲基纤维素质量份数0.1 3份、作为胶溶剂的硝酸质量份 数0.1 2份混合后，在捏合机上捏合均匀；(2) 将捏合后的物料在挤条机上挤出成型，切成5 6mm的长条；(3) 所述的长条经100 'C干燥、400 800 。C焙烧得到Ti02成型载体。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征是:所述的Ti02粉体的颗粒直径为20 100拜。6. 根据权利要求4所述的高水热稳定性Ti02成型载体的制备方法，其特征是所述 的无碱玻璃纤维的添加和混合方式为以下几种方式的任一种或其组合(1) 先将①无碱玻璃纤维、②Ti02粉体、③含有水...
【专利技术属性】
技术研发人员：王继元，曾崇余，姚小利，陈韶辉，李晓强，柏基业，汪洋，卞伯同，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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