[发明专利]催化剂载体

说明书

本发明涉及一种制备二氧化硅改性的催化剂载体的方法，特别涉及适合制备费-托催化剂的催化剂载体。

氧化物如氧化铝，氧化钛和氧化锆作为催化剂载体广泛用于工业生产过程，包括烃的费-托合成。催化剂载体提供了一个可供催化活性物质在其上分散的表面。催化剂载体还可赋予催化剂其他性质如其物理和化学稳定性。

为适应性能如溶解性，众所周知可用二氧化硅涂覆载体材料。这可通过将硅化合物施加至载体材料表面，再干燥和煅烧使硅化合物分解并留下二氧化硅作为涂层沉积在催化剂载体上来完成。

WO99/42214描述了一种处理催化剂载体的方法，包括向未经处理的催化剂载体上或载体中引入硅，锆，铜，锌，锰，钡，钴，镍和/或镧作为改性组分，其中载体部分溶于酸性水溶液和/或中性水溶液。在实施例中，通过以下步骤制备二氧化硅改性的氧化铝和二氧化钛材料：将氧化铝或氧化钛加入原硅酸四乙酯(TEOS)的乙醇溶液，将所得混合物在50-75℃下保持一小时，然后于95℃下在真空下干燥并在500℃下煅烧乙分解硅化合物。

我们现已发现仅应用硅酸烷基酯，然后干燥和煅烧的缺点是大量的硅酸烷基酯，在某些情况下高达50％，可能会在在过程中通过蒸发而从载体上损失掉。这会导致设备结垢和代表了一种宝贵原材料的低效浪费，也导致不一致的产品质量。

我们已经开发出一种改善的处理方法，其中＞90％wt的由硅酸烷基酯衍生出的二氧化硅保留在了催化剂载体上。

由此本发明提供了一种制备二氧化硅改性的催化剂载体的方法，包括以下步骤：

(i)以一定量将硅酸烷基酯施加至多孔载体材料的表面，该一定量使得二氧化硅改性的催化剂载体中的以Si表示的二氧化硅含量在0.25至15wt％的范围，

(ii)可选地干燥所得的硅酸酯-改性的载体，

(iii)用水处理所述载体，

(iv)干燥所得的经水处理的载体，以及

(v)煅烧干燥的材料以形成二氧化硅-改性的催化剂载体。

任何催化剂载体可采用本发明的方法处理。多孔载体优选包括氧化铝，二氧化钛，或氧化锆。也可以存在二氧化硅。更优选的多孔载体包括过渡氧化铝或水合氧化铝。过渡氧化铝可以属于γ-氧化铝族，例如η-氧化铝或chi-氧化铝。这些材料可通过在400至750℃下煅烧氢氧化铝形成，其BET表面积一般在150至400m²/g范围内。或者，过渡氧化铝可以属于δ-氧化铝族，其包含高温形式如δ-和θ-氧化铝，其可由将γ族氧化铝加热至高于约800℃温度形成。δ-族氧化铝BET表面积一般在50至150m²/g范围内。过渡氧化铝优选含有BET表面积在120至250m²/g范围内的γ氧化铝和/或δ氧化铝。

载体材料应具有合适的纯度以用作催化剂载体。特别是在费-托催化剂中，载体中碱金属特别是钠的水平，期望＜100ppm，更优选＜50ppm。

多孔载体可以任何形式用作催化剂载体。例如，多孔载体可以是喷雾-干燥的粉末，或呈丸状，挤出物或颗粒，或蜂窝或其他整体结构。合适的粉末催化剂载体的体积-中值直径D[v，0.5]一般在1到200μm范围内。在某些应用中例如拟用于浆料反应中的催化剂，使用体积-中值直径D[v，0.5]在25到150μm范围内的颗粒是有优势的。对于其他应用，例如一种用于在流化床中进行的反应的催化剂，它可能希望使用更大的粒径，优选D[v，0.5]在25到1000μm或更大的范围内。术语体积-中值直径D[v，0.5]，有时表示为D₅₀或D_0.5，由Alan Rawle博士在论文″Basic Principles of Particle Size Analysis″中定义的，论文可从Malvern Instruments Ltd，Malvern，UK获得(见www.malvern.co.uk)，并由粒径分析计算得出的，其可方便地通过激光衍射，如使用“MalvernMastersizer”实现。小丸，挤出物或颗粒，可用于固定床安排，粒径一般是，通常表示为宽度或直径，在1至25mm范围内，长宽比(如长/宽)＜10。