[發(fā)明專利]一種氧化鋁載體、由該載體制備的銀催化劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611128783.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108607618B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏會(huì)娟;王輝;任冬梅;李金兵;曹淑媛;梁汝軍;林偉;孫欣欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號(hào): B01J32/00
• 分類號(hào): B01J32/00;B01J21/04;B01J23/02;B01J23/68;B01J35/10;C07D301/10;C07D303/04
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;桑勝梅

本申請(qǐng)涉及一種乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷用銀催化劑的α?氧化鋁載體，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備：S1.制備具有如下組分的固體混合物：三水α?A1₂O₃、假一水A1₂O₃、α?A1₂O₃、其它晶相的A1₂O₃、可燃盡潤(rùn)滑材料、氟化物礦化劑以及堿土金屬的化合物；S2.將步驟S1中的固體混合物、粘結(jié)劑與水進(jìn)行混合、捏合并擠出成型，得到成型體；S3.將步驟S2中的成型體進(jìn)行干燥，之后焙燒，得到所述載體。本發(fā)明還涉及上述載體得到的催化劑及其應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種氧化鋁載體，以及由其制成的銀催化劑及其應(yīng)用。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷用銀催化劑的氧化鋁載體以及由該載體制得的銀催化劑，還涉及這種催化劑在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷中的應(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(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成二氧化碳和水等?；钚?、選擇性和穩(wěn)定性是銀催化劑的主要性能指標(biāo)。其中活性一般是指環(huán)氧乙烷生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到一定反應(yīng)負(fù)荷時(shí)所需的反應(yīng)溫度，反應(yīng)溫度越低，催化劑的活性越高；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；而穩(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)定性就越好。目前銀催化劑主要可以分為三種，分別為高活性、高選擇性和中等選擇性銀催化劑。由于石油資源日趨匱乏及節(jié)能的要求，近年來(lái)高選擇性和中等選擇性的銀催化劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中并取代了原有的高活性銀催化劑。

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性能和制備方法有重要關(guān)系。目前來(lái)說(shuō)，銀催化劑一般選用α-氧化鋁做載體。氧化鋁載體的孔可分為三種類型：第一種，一次粒子晶粒間孔，主要是氧化鋁原料晶粒的脫水孔，基本是1～2nm大小的平行板面間縫隙；第二種，氧化鋁原料二次粒子間孔，在焙燒中隨水分的逸出和晶相變化而改變，為數(shù)十納米以上的孔；第三種，造孔劑和載體成型時(shí)產(chǎn)生的缺陷孔和大孔。載體的孔結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)物理性能造成影響，進(jìn)而影響催化劑的性能。

現(xiàn)有技術(shù)中制備氧化鋁載體的主要原料是氧化鋁的水合物，即氫氧化鋁。氧化鋁水合物加入粘結(jié)劑及各種添加劑等，經(jīng)混料和捏合均勻，然后擠出成型，最后經(jīng)干燥和高溫焙燒，制成多孔耐熱的α-氧化鋁載體。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)載體性能及催化劑的活性和選擇性帶來(lái)的改善還很有限，因此本領(lǐng)域仍然需要對(duì)載體及其制造方法進(jìn)行改進(jìn)，以利于制造出性能更好的銀催化劑。

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明的發(fā)明人在銀催化劑及其載體制備領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用α-氧化鋁及一種或多種其它晶相氧化鋁來(lái)代替或部分代替氧化鋁的水合物作為制備載體的原料，可以調(diào)節(jié)成品載體的堆密度、孔結(jié)構(gòu)和比表面積，由該載體制備的銀催化劑用于乙烯氧化制環(huán)氧乙烷時(shí)，活性和選擇性得到明顯改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種催化劑載體，由本發(fā)明的載體在負(fù)載銀及各種活性組分制成銀催化劑后，在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的過(guò)程中顯示出良好的活性和選擇性。本發(fā)明還提供由該方法制備的氧化鋁載體為載體的一種銀催化劑，及上述銀催化劑在乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷中的應(yīng)用。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷用銀催化劑的α-氧化鋁載體，其通過(guò)包括如下步驟的方法制備：

S1.制備具有如下組分的固體混合物：三水α-A1₂O₃、假一水A1₂O₃、α-A1₂O₃、其它晶相的A1₂O₃、可燃盡潤(rùn)滑材料、氟化物礦化劑以及堿土金屬的化合物的混合物；所述其它晶相A1₂O₃選自δ-A1₂O₃和η-A1₂O₃中的一種或兩種；