[发明专利]氧化铝载体及其负载的银催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种制备银催化剂用氧化铝载体的方法，包括如下步骤：步骤I，制备包含50目‑500目的三水A1₂O₃、不小于200目的假一水A1₂O₃、氟化物矿化剂以及镍或含镍化合物的固体混合物；然后加入酸液与固体混合物捏合；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，且具有较高的强度；由该氧化铝载体制成的银催化剂，在乙烯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含镍α-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，且吸水率较高；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，提供了一种用于银催化剂的氧化铝载体的制备方法，包括如下步骤：

步骤I，制备包含50目-500目的三水A1₂O₃、不小于200目的假一水A1₂O₃、氟化物矿化剂以及镍或含镍化合物的固体混合物；然后加入酸液与固体混合物捏合；

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。

根据本发明所述方法的一个具体实施例，所述含镍化合物选自氧化镍、碳酸镍、硝酸镍、氯化镍和硫酸镍，优选选自氧化镍和硝酸镍。基于所述固体混合物的总质量，所述镍或含镍化合物的量以镍元素的重量计为0.001-5wt％，优选0.01-1.0wt％，如0.02-1.0wt％，如0.02-0.4wt％，更优选为0.02-0.3wt％，如0.02-0.25wt％。

根据本发明所述方法的另一个具体实施例，基于所述固体混合物的总重量，所述三水A1₂O₃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，所述三水A1₂O₃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％。

所述氟化物矿化剂选自氟化氢、氟化铵、氟化铝、氟化镁和冰晶石。所述氟化物矿化剂的加入可以加速氧化铝的晶型转化。在一个具体实施例中，所述三水A1₂O₃为粉末状。