[發明專利]基于硅膠的催化劑載體

有效

• 申請號: 201080012133.0
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN102355946A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: A·西格爾;T·?？ǖ绿?/a>;A·布拉迪克沃;T·普沃格爾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B01J21/12
• 分類號: B01J21/12;C01B13/32;C01B33/16;C01B33/187;C01B33/193
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及包含至少一種金屬和/或半金屬氧化物的球形珠粒，其平均直徑為10-120μm、BET表面積為400-800m²/g且孔體積為0.3-3.0cm³/g，其中給定珠粒的任何點處的直徑與所述珠粒的平均直徑偏差均不超過10％并且所述珠粒的表面基本光滑，涉及生產這些球形珠粒的方法以及球形珠粒作為催化劑或催化劑載體的用途。

本發明更具體涉及包含SiO₂(二氧化硅)的球形珠粒。

二氧化硅顆粒及其制造方法由現有技術已知。US?2,757,073公開了一種制造粉狀硅膠的方法，其中首先將硅膠溶膠分散體加入水飽和的有機溶劑，例如丁醇中，通過劇烈攪拌形成硅膠溶膠的液滴并通過加入氨使其轉化成硅膠。在硬化之后將如此得到的凝膠破碎成小顆粒并用水和丙酮洗滌小顆粒以基本除去所有的水。US?2,757,073進一步公開了該粉狀二氧化硅可以在諸如橡膠的材料中用作填料或用作制備涂敷二氧化硅產品的中間體。如此得到的二氧化硅珠粒的直徑小于50nm。

US?2,921,839公開了一種通過沉淀生產細碎二氧化硅顆粒的方法。為此，使堿金屬硅酸鹽的水溶液與有機溶劑混合，然后與酸混合。在分離出有機相之后，通過共沸蒸餾干燥得到的硅膠珠粒。US?2,921,839中所述方法提供了直徑為10-1000μm的硅膠顆粒。US?2,921,839沒有公開以其表面上的特別高光滑度著稱的任何硅膠顆粒。

US?3,489,516公開了一種通過在含水介質中通過加入酸以分散的有機相聚合xNa₂O·ySiO₂而生產二氧化硅珠粒的方法。如此生產的二氧化硅珠粒具有的BET表面積為700-1100m²/g或300-600m²/g。這些二氧化硅珠?？梢杂米鞔呋瘎?。

現有技術沒有描述具有如下特征的二氧化硅顆?；蚱渲圃旆椒ǎ猴@示出根據本發明特別合適的直徑、BET表面積、孔體積、多分散性和表面光滑度的組合并且可以使得這些顆粒特別適合在聚合反應，例如生產聚丙烯或聚乙烯的聚合反應中用作催化劑。現有技術也沒有描述一種提供顯示出各種參數的上述有利組合的球形珠粒的方法。

本發明的目的是提供具有所述參數的特別有利組合的球形珠粒。更具體而言，該球形珠粒應對珠粒表面具有高光滑度，從而使得它們對于在聚合反應中用作催化劑特別有利。本發明的另一目的是一種生產該類球形珠粒的方法。

已發現這些目的由包含至少一種金屬和/或半金屬氧化物的球形珠粒實現，這些珠粒的平均直徑為10-120μm、BET表面積為400-800m²/g且孔體積為0.3-3.0cm³/g，其中在所述珠粒任何點處的給定珠粒直徑與所述珠粒的平均直徑偏差小于10％并且所述珠粒的表面基本光滑。

已發現這些目的進一步由一種生產本發明的這些球形珠粒的方法實現，該方法包括如下步驟：

(A)提供包含至少一種至少部分水溶混性有機溶劑、水和所述至少一種金屬和/或半金屬氧化物的至少一種前體化合物的混合物作為混合物A，

(B)提供包含至少一種至少部分水溶混性有機溶劑、水和至少一種酸的混合物作為混合物B，

(C)將所述混合物A和B合并并使所述至少一種金屬和/或半金屬氧化物的至少一種前體化合物與所述至少一種酸反應而得到包含含有球形珠粒的水相和有機相的混合物C，

(D)由在步驟C中得到的混合物C分離有機相，得到包含球形珠粒的水相，

(E)任選用至少一種酸處理在步驟(D)中得到的球形珠粒，和

(F)干燥在步驟(D)或(E)中得到的球形珠粒。

已發現所述目的也由本發明球形珠粒作為催化劑或催化劑載體的用途實現。

本發明球形珠粒包含至少一種金屬和/或半金屬氧化物。

在一個優選實施方案中，該至少一種金屬和/或半金屬氧化物選自SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、MgO及其混合物。在一個特別優選的實施方案中，本發明球形珠粒包含SiO₂。非常特別優選本發明球形珠粒以至少96重量％，特別是至少98重量％的程度由SiO₂構成。剩余的重量百分數可以由少量其他金屬如鋁、鈉、鐵及其混合物以及陰離子如硫酸根和/或氯離子構成。除了SiO₂外，這些組分各自以小于0.1重量％的量存在。