[發明專利]一種固體酸催化劑及其制備方法以及用途

有效

• 申請號: 201710185999.5
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN108654594B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 王同濟;孫康;初乃波;葉飛;邵亮峰;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/10;C07C209/60;C07C211/03
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1.一種固體酸催化劑，其包含：以載體重量計，0.5～10wt％的鑭系金屬、0.5～10wt％的鹵素；所述載體包括硼硅復合氧化物和氧化硅，所述硼硅復合氧化物的組成為：xNa₂O·yB₂O₃·zSiO₂，其中x：y：z=（0～1）：1：（20～60），x：y：z表示相應氧化物的分子數量比；所述硼硅復合氧化物和氧化硅的重量比為(75～89)：(10～20)；

所述硼硅復合氧化物的制備方法，包括以下步驟：將硅酯溶液、硼酸鹽溶液、表面活性劑混合，使用稀酸調節pH，老化制得凝膠，將凝膠使用氨水或液氨進行擴孔，然后進行干燥、焙燒和破碎，得到硼硅復合氧化物。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述鑭系金屬含量為1～5wt％，所述鹵素含量為1～5wt％。

3.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述硼硅復合氧化物的比表面積為400～700m²/g，平均孔徑為6～15nm。

4.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述的硅酯選自硅酸四乙酯、正硅酸乙酯和硅酸正丁酯中的一種或多種；所述的硼酸鹽選自H₃BO₃、NaBO₂和Na₂B₄O₇中的一種或多種；所述硅酯和硼酸鹽的摩爾比為5～30:1。

5.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述使用稀酸調節pH至6～7；所述擴孔的溫度為80～140℃；所述氨水中所含的氨或液氨與凝膠的質量比為1:5～1:10。

6.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述硼硅復合氧化物的制備方法中的焙燒溫度為400～600℃。

7.根據權利要求6所述的催化劑，其特征在于，所述硼硅復合氧化物的制備方法中的焙燒溫度為450～550℃。

8.一種制備權利要求1所述的催化劑的方法，包括以下步驟：按照比例，

(1)將硼硅復合氧化物、硅溶膠、有機粘結劑進行捏合、成型，然后烘干、焙燒制得載體；

(2)使用鑭系金屬鹽溶液對載體進行浸漬、干燥，得到催化劑前驅體；

(3)將催化劑前驅體在N₂吹掃的條件下升溫至300～400℃；然后用鹵化氫與N₂的混合氣體進行吹掃，再用N₂進行吹掃，降溫得到所述催化劑。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的焙燒溫度為400～600℃。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的焙燒溫度為450～550℃。

11.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中硼硅復合氧化物、硅溶膠中所含SiO₂和有機粘結劑的用量分別為75～89wt％、10～20wt％、1～5wt％，以三者總重計。

12.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的鑭系金屬鹽選自LaCl₃、CeCl₃、NdCl₃、La(NO₃)₃·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O和Nd(NO₃)₃·6H₂O中的一種或多種。