[發明專利]一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011184083.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112206798B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 卓潤生;劉新生;王洪飛
• 申請（專利權）人: 潤和催化材料（浙江）有限公司
• 主分類號: B01J27/228
• 分類號: B01J27/228;B01J23/50;B01J32/00;B01J21/04;B01J37/02;B01J37/08;B01J35/10;C07D301/10;C07D303/04
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

1.一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為由α-碳化硅和α-氧化鋁構成的復合載體上含有以銀催化劑干基總質量為基準計的16～18wt%的銀、0.001～1wt%的銫、0.001～0.1wt%的鍶、0.1～5wt%的鎂、0.1～5wt%的氟、0.01～0.5wt%的稀土元素、0.1～0.5wt%的錫、0.1～0.5wt%的磷和0.1～0.5wt%的硼；所述α-碳化硅和α-氧化鋁的質量比為1:5～90；

銀催化劑的孔隙率45%～75%、比表面積0.1～2平方米/克、孔容0.4～1.0毫升/克，其中孔徑為5～30微米的孔占80～95%，孔徑≥30微米的孔占5～20%；

乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑的制備包括以下步驟：

步驟1），將高孔容氧化鋁的氫氧化鋁前驅體、α-碳化硅粉、微晶纖維素、含碳材料、羥基氯化鋁、氟化合物、鎂化合物以及稀土化合物混合得到組合物粉體，在酸溶液中加入含有銫化合物、錫化合物、磷化合物和硼化合物的混合液，混合均勻后加入到所述組合物粉體中混捏和膠溶，通過制模成形制備成空心圓柱狀復合載體的前驅坯體；

步驟2），前驅坯體干燥后在1450～1560℃下煅燒0.1～6小時制成復合載體；

步驟3），稱取銀化合物、乙二胺以及乙醇胺，其中，乙二胺和乙醇胺的總摩爾量與銀化合物的摩爾量比為1:3，將乙二胺、乙醇胺和銀化合物配制成銀溶液，按2～5次的分步浸漬焙燒方式，0.001～0.08MPa真空條件下浸漬于復合載體上，真空干燥后，惰性氣氛下200～700℃焙燒。

2.按照權利要求1所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為制備前驅坯體過程中，組合粉體先經過研磨和40～200目篩分。

3.按照權利要求1所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為含有銫化合物、錫化合物、磷化合物和硼化合物的混合液在配制的過程中所使用的溶解液為硝酸、草酸、醋酸中的一種或多種的混合液。

4.按照權利要求1所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為所述微晶纖維素的平均粒徑為0.8～1.2微米，微晶纖維素的加入量為銀催化劑干基總質量的1～10wt%。

5.按照權利要求1所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為所述含碳材料的加入量為銀催化劑干基總質量的10～30wt%。

6.按照權利要求5所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為所述含碳材料為石油焦、碳粉、石墨、聚乙烯、聚丙烯、松香中的一種或多種的混合物。

7.按照權利要求1所述的一種乙烯氧化制環氧乙烷的銀催化劑，其特征為所述羥基氯化鋁的加入量為以氧化鋁計占銀催化劑干基總質量的5～30wt%。

8.一種如權利要求1所述的銀催化劑在乙烯氧化制環氧乙烷工藝過程中的應用，其特征在于，銀催化劑在乙烯氧化制環氧乙烷工藝過程中的催化條件為：170～290℃、壓力1～3MPa和空速4500～13000NL/Kgcat.h^-1。