[发明专利]一种制备氧化铝载体的方法、银催化剂及应用

说明书

本发明公开了一种制备氧化铝载体的方法，包括如下步骤：步骤I，制备包含50目‑500目的三水Al₂O₃、不小于200目的假一水Al₂O₃、氟化物矿化剂以及钴或含钴化合物的混合物，然后加入酸液与混合物捏合；步骤II，将步骤I中得到的物料经成型、干燥和焙烧，得到所述氧化铝载体。根据本发明提供的方法所获得的氧化铝载体，其比表面积大，且具有较好的强度；由该氧化铝载体制成的银催化剂，在乙烯环氧化生产环氧乙烷的过程中显示出良好的活性和选择性。

技术领域

本发明涉及催化剂及催化剂载体技术领域，具体地说，涉及一种用于乙烯氧化生成环氧乙烷用的氧化铝载体、其负载的银催化剂的制备及应用。

背景技术

在银催化剂作用下乙烯氧化主要生成环氧乙烷(EO)，同时发生副反应生成二氧化碳和水等，其中活性、选择性和稳定性是银催化剂的主要性能指标。所谓活性是指环氧乙烷生产过程达到一定反应负荷时所需的反应温度，反应温度越低，催化剂的活性越高。所谓选择性是指反应中乙烯转化成环氧乙烷的摩尔数和乙烯的总反应摩尔数之比。所谓稳定性则表示为活性和选择性的下降速率，下降速率越小催化剂的稳定性越好。

现有技术中银催化剂的制备方法包括多孔载体(如氧化铝)的制备和施加活性组分以及助剂到所述载体上这两个过程。

在乙烯氧化生产环氧乙烷的过程中使用高活性、高选择性和稳定性良好的银催化剂可以大大提高经济效益，因此制造高活性、高选择性和良好稳定性的银催化剂是银催化剂研究的主要方向。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种制备用于银催化剂的氧化铝载体的方法，能够得到较好的比表面积和强度的氧化铝载体；将所述的氧化铝载体用于制备银催化剂，能够提高银催化剂的活性及选择性，具有宽广的应用前景。

根据本发明的一个方面，提供了一种制备氧化铝载体的方法，包括如下步骤：

步骤I，制备包含50目-500目的三水Al₂O₃、不小于200目的假一水Al₂O₃、氟化物矿化剂以及钴或含钴化合物的混合物，然后加入酸液与混合物捏合；

步骤II，将步骤I中得到的物料经成型、干燥和焙烧，得到所述氧化铝载体。

根据本发明的一个具体实施例，基于所述混合物的总重量，所述钴或含钴化合物的含量以钴元素计为0.001-5wt％，优选0.01-1.0wt％，如0.02-1.0wt％，如0.02-0.4wt％，优选为0.02-0.3wt％，如0.02-0.25wt％。所述含钴化合物如可选自氧化钴、碳酸钴、硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的至少一种，优选选自氧化钴和硝酸钴中的至少一种。

根据本发明所述方法的另一个具体实施例，所述混合物中包含重碱土金属化合物。其中，基于所述混合物的总重量，所述重碱土金属化合物的含量不高于2wt％，优选不高于1.5wt％，更优选为0.1-1.5wt％。所述重碱土金属化合物选自锶和钡的氧化物、硫酸盐、醋酸盐、硝酸盐、碳酸盐和草酸盐，优选选自氧化钡、硫酸钡、硝酸钡和碳酸钡。

在本发明所述方法的一个具体实施例中，基于所述混合物的总重量计，所述三水Al₂O₃的含量为48-90wt％，所述假一水氧化铝的含量为5-50wt％，所述氟化物矿化剂的含量为0.1-3.0wt％，所述酸液的用量占所述混合物总重量的2-60wt％。优选地，基于所述混合物的总重量，所述三水Al₂O₃的含量为65-85wt％，所述假一水氧化铝的含量为10-30wt％，所述氟化物矿化剂的含量为1.0-3.0wt％；所述酸液的用量占所述混合物总重量的15-20wt％。