[发明专利]合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物和α-氧化铝载体及其制备方法以及银催化剂和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物，以及由该组合物制备α-氧化铝载体的制备方法，和由该制备方法制备得到的α-氧化铝载体，含有该α-氧化铝载体的银催化剂以及该α-氧化铝载体和银催化剂在乙烯氧化生产环氧乙烷中的应用。 

背景技术

在银催化剂作用下乙烯氧化主要生成环氧乙烷，同时发生副反应生成二氧化碳和水，其中活性、选择性、稳定性(使用寿命)是银催化剂的主要性能指标。而银催化剂的载体的物性参数与银催化剂的性能有很大的关系，因此如何制备更加高效的银催化剂的重任一方面也落在了如何开发更加有效的载体上。 

目前，已有较多研究致力于银催化剂载体的改进，在氧化铝载体中添加其它组分改进载体以提高银催化剂的性能是一个重要的研究方向，其中包括添加碱土金属氧化物或其它盐类化合物。EP0150238(US4428863)在高纯、低表面氧化铝载体的制造过程中使用少量铝酸钡或硅酸钡粘结剂，声称能够改进载体的抗碎强度和抗磨损性能，但所制备载体的比表面小于0.3m²/g，且所制备催化剂的活性和选择性都比较低。US5739075通过在氧化铝载体表面预先沉积助剂量的稀土金属和另一种助剂量的金属盐(碱土金属或者是VIII族过渡金属)，接着进行焙烧处理，最终将处理好的载体制成银催化剂。 

CN1034678A将粒度、比例搭配合适的三水α-氧化铝和假一水α-氧化铝以及含碳材料、助熔剂、氟化物、粘结剂和水混合，捏合成型，经干燥焙烧 制成α-氧化铝载体。该载体的比表面为0.2-2m²/g，孔半径大于30μm的孔占总孔容25-10％。 

CN101007287A将一定粒度的三水α-氧化铝、假一水α-氧化铝、一定量的可燃尽含碳材料、助熔剂、氟化物、任选的重碱土金属的化合物相混合，混合均匀后加入粘结剂和水，捏合均匀，挤压成型，经干燥焙烧，制成α-氧化铝载体。所述载体的比表面为0.2-2.0m²/g，孔容为0.35-0.85ml/g，吸水率≥30％，压碎强度30-120N/粒。 

CN1634652A在载体制备中，不使用造孔剂，而是直接将三水α-氧化铝以一定比例和假一水氧化铝、助熔剂、氟化物相混合，混合均匀后加入粘结剂和水，捏合均匀，挤压成型，经干燥焙烧，制成α-氧化铝载体。该发明制成的载体比表面为0.2-2.0m²/g，孔容为0.35-0.85ml/g，吸水率≥30％，压碎强度20-90N/粒。 

尽管现有技术分别采用在氧化铝原料中添加碱土金属化合物或者氟化物等方法来改进氧化铝载体，但随着中高选择性银催化剂的大规模工业化应用，对氧化铝载体性能的要求也在不断提高，如何开发具有更高机械强度从而使得催化剂的寿命可以进一步提高的银催化剂的载体将成为重点研究方向。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供了一种合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物，以及由该组合物制备α-氧化铝载体的制备方法，和由该制备方法制备得到的α-氧化铝载体，含有该α-氧化铝载体的银催化剂以及该α-氧化铝载体和银催化剂在乙烯氧化生产环氧乙烷中的应用。 

为了解决上述缺陷，本发明的发明人在银催化剂及其氧化铝载体领域进行了广泛深入的试验研究，结果发现通过采用在β-三水氧化铝原料和三水α- 氧化铝原料按照一定比例混合的原料中添加适量的钾化合物的方法，以取代常规的在三水α-氧化铝原料中添加钡化合物的方法来制备载体，由该方法可制备出同等焙烧条件下机械强度值显著提高的α-氧化铝载体。具体地说，通过在氧化铝原料中添加适量的β-三水氧化铝、三水α-氧化铝和钾化合物，最终能够制备出机械强度值更高的α-氧化铝载体。基于此发现完成了本发明。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种合成α-氧化铝载体的氧化铝源组合物，其中，该组合物中含有三水α-氧化铝、β-三水氧化铝和钾源。 

本发明还提供了一种α-氧化铝载体的制备方法，其中，该方法包括，将本发明所述的组合物与粘结剂混合得到混合物；将所述混合物捏合均匀并成型得到成型体，将所述成型体干燥、焙烧得到所述α-氧化铝载体。 

本发明提供了一种由本发明的前述方法获得的α-氧化铝载体。 

本发明提供了一种银催化剂，所述银催化剂含有载体和活性组分银，其中，所述载体为本发明所述的α-氧化铝载体。 

本发明还提供了本发明的α-氧化铝载体和本发明的催化剂在乙烯氧化生产环氧乙烷中的应用。