[發(fā)明專利]一種銀催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611128424.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN108607555B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林偉;廉括;李旻旭;李金兵;林強;任冬梅;高立新;魏會娟;隗永清;孫向華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01J23/68
• 分類號: B01J23/68;C07D301/10;C07D303/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;常怡

本發(fā)明提供了一種銀催化劑的制備方法，包括如下步驟：1)將含銀化合物和葡萄糖溶解于含胺溶液或氨水中，配成銀氨溶液；2)將氧化鋁載體放入所述銀氨溶液中浸漬、瀝干，得到所述銀催化劑的前驅(qū)體；3)對所述銀催化劑的前驅(qū)體進行還原處理，得到所述銀催化劑；并提供了由上述制備方法制備的催化劑以及該銀催化劑在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法。通過在銀氨浸漬溶液中添加適量的葡萄糖，能夠明顯提高由其制成的銀催化劑的選擇性，特別適合作為乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的催化劑使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種銀催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

在銀催化劑作用下乙烯氧化主要生成環(huán)氧乙烷，同時發(fā)生副反應(yīng)生成二氧化碳和水，其中活性、選擇性和穩(wěn)定性是銀催化劑的主要性能指標。所謂活性是指環(huán)氧乙烷生產(chǎn)過程達到一定反應(yīng)負荷時所需的反應(yīng)溫度。反應(yīng)溫度越低，催化劑的活性越高。所謂選擇性是指反應(yīng)中乙烯轉(zhuǎn)化成環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)和乙烯的總反應(yīng)摩爾數(shù)之比。所謂穩(wěn)定性則表示為活性和選擇性的下降速率，下降速率越小催化劑的穩(wěn)定性越好。在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的過程中使用高活性、高選擇性和穩(wěn)定性良好的銀催化劑可以大大提高經(jīng)濟效益，因此制造高活性、高選擇性和良好穩(wěn)定性的銀催化劑是銀催化劑研究的主要方向。銀催化劑的性能除和催化劑的組成及制備方法有重要關(guān)系外，還與催化劑使用的載體的性能和制備方法有重要關(guān)系。

現(xiàn)有技術(shù)中銀催化劑的制備方法包括多孔載體(如氧化鋁)的制備和施加活性組分以及助劑到所述載體上這兩個過程。在銀催化劑的制備過程中，對于以α-Al₂O₃為主要組分的載體而言，合適的比表面和孔結(jié)構(gòu)是需要的，一方面要為乙烯環(huán)氧化反應(yīng)提供足夠的空間，使反應(yīng)熱擴散出去；另一方面也有利于反應(yīng)產(chǎn)物環(huán)氧乙烷及時脫附，避免深度氧化生成副產(chǎn)物二氧化碳。

在氧化鋁載體中添加其它組分改進載體，提高銀催化劑的性能也是一個重要的研究方向。此外，通過對氧化鋁載體進行化學(xué)處理，也可提高銀催化劑的性能。在乙烯氧化反應(yīng)中的活性、選擇性均得到了改善。

盡管現(xiàn)有技術(shù)采用多種方法來改進氧化鋁載體，對催化劑的活性、穩(wěn)定性和選擇性帶來不同程度的改善，但隨著銀催化劑的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，需要進一步提高用于乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷銀催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種銀催化劑，通過在銀氨浸漬溶液中添加適量的葡萄糖，能夠明顯提高由其制成的銀催化劑的選擇性，特別適合作為乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的催化劑使用。

本發(fā)明一方面提供一種銀催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)將含銀化合物和葡萄糖溶解于含胺溶液或氨水中，配制成銀氨溶液；

2)將氧化鋁載體放入所述銀氨溶液中浸漬、瀝干，得到所述銀催化劑的前驅(qū)體；

3)對所述銀催化劑的前驅(qū)體進行還原處理，得到所述銀催化劑。

本申請的發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，通過在銀氨溶液中添加適量的葡萄糖，有利于提高銀催化劑在催化乙烯氧化生成環(huán)氧乙烷的反應(yīng)中的選擇性。發(fā)明人推測，這是由于加入葡萄糖有助于促進銀離子原位還原成單質(zhì)銀，并且有利于單質(zhì)銀和助劑及協(xié)同助劑的結(jié)合，從而提高了銀催化劑的選擇性。

根據(jù)本發(fā)明，所述含胺溶液為吡啶、丁胺、乙二胺、1，3-丙二胺、乙醇胺等有機胺中的一種或多種的水溶液。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，基于所述銀氨溶液的總質(zhì)量，所述葡萄糖的含量為0.01wt％-10.0wt％，優(yōu)選為0.05wt％-5.0wt％。若葡萄糖的含量低于0.01wt％，則無法充分起到提高銀催化劑選擇性的作用，若葡萄糖的含量高于10.0wt％，則由于催化劑中有機物的含量較多，而易于產(chǎn)生積碳，恐會影響催化劑的穩(wěn)定性。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中，所述含銀化合物選自含銀的有機酸鹽和/或無機酸鹽，優(yōu)選為硝酸銀和/或草酸銀。