[发明专利]由二氧化钛水合物制备二氧化钛成型催化剂载体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工工艺，具体涉及一种由二氧化钛水合物制备二氧化钛成型催化剂载体的方法。

背景技术

TiO₂由于具有与负载金属的“强相互作用”，活性表面的酸性可调节等特点，使其成为继SiO₂、Al₂O₃之后作为具有发展前景的新一代催化剂载体，这方面的研究逐渐成为催化研究的活跃领域之一。现有技术中的TiO₂催化剂大多是粉末状，在回收利用方面存在一定的麻烦，不能适应多数工业生产中尤其是固定床反应器的需要。尽管各国研究工作者在TiO₂成型载体的制备技术方面已做了很多工作，但仍存在强度差、比表面积小、成本高等弱点，使得TiO₂成型载体在工业上的应用还很少。因此致力于TiO₂成型物载体制备方法研究，提高成型物载体的比表面积及侧压强度对TiO₂载体的工业应用具有重要的意义。

关于TiO₂载体的制备方法国内外学者进行了一些十分有益的探索。现有的研究大多是以TiO₂粉末或二氧化钛水合物淤浆为原料来制备成型载体。采用市售TiO₂粉末为原料所制备的成型载体比表面积很小，必须用特制的TiO₂粉为原料。如中国专利CN1269787中公开了以热解法二氧化钛作为主要成分，在成型之前或之后用0.1～5％的有机酸或无机酸处理以制备合适的催化剂，所得成型物表面积37m²/g，切削强度仅25N。中国专利CN1778466公布了以纳米二氧化钛粉末为原料制备TiO2成型物的方法，纳米二氧化钛粉末的比表面积在200m2/g以上，所制备TiO2成型物的其成型物侧压强度30～150N/cm，比表面积5～170m2/g。这种方法往往原料成本较高。

以二氧化钛水合物淤浆为原料制备的TiO₂成型物也有研究报道，由于TiO₂水合物固含率低，不能直接成型，一般先要干燥成粉末再加入适当助剂调制后进行成型。中国专利CN1348814采用硫酸法钛白粉生产的中间产物湿偏钛酸为主要原料，经110℃干燥、粉碎制成偏钛酸干粉，加入造孔剂、粘合剂进行捏和、挤压、整形成直径5mm的圆形颗粒，经干燥、热处理制得TiO₂基催化剂载体，载体的表面积可达4～20m²/g，抗压强度80～150N/颗。美国专利US 5484757(CN1149261)以干燥的比表面积大于200m²/g的二氧化钛水合物淤浆作为原料，经干燥烧失率达15～40％后，加入胶溶剂HNO₃或甲酸以及有机粘结剂淀粉。所制备的直径3.5mm、长度1.5～15mm的条状成型物经350℃焙烧后，其表面积可达178m²/g，但压碎强度仅16N，若将焙烧温度提高到950℃，压碎强度可提高到191.7N，但表面积降到2.5m²/g。安志强等研究了在偏钛酸中加入纳米二氧化钛粉制备TiO₂成型物的方法，研究表明，所用的纳米二氧化钛粉粒径越小，所制备的TiO₂成型物强度越高、比表面积越大；偏钛酸占的比例大，虽然所制备的TiO₂成型物比表面积大，但强度差。WO2006048424专利中提到，二氧化钛水合物淤浆经120℃干燥得到原料粉比湿滤饼直接成型的TiO₂成型物强度大大降低。虽然采用二氧化钛水合物淤浆制备的TiO₂成型物原料成本低，由于TiO₂水合物固含率低，干燥过程中的能耗高，效率低，且干燥方法会对成型载体的性能产生较大的影响。

发明内容

针对现有技术以TiO₂水合物为原料制备的成型载体存在侧压强度与比表面积不能兼容、以及现有技术的干燥方法会对成型载体的性能产生较大的影响等不足，本发明的目的是提供一种由二氧化钛水合物制备二氧化钛成型载体的方法，该方法采用TiO₂水合物淤浆为原料，在干燥处理TiO₂水合物淤浆前先加入复合粘结剂调制后再进行干燥，干燥方法采用微波技术，采用该方法在节约能耗的同时，使焙烧后载体兼有更大的侧压强度和比表面积。

本发明的技术方案是：一种由二氧化钛水合物制备二氧化钛成型催化剂载体的方法，步骤如下：