[发明专利]一种改性α-氧化铝载体及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种改性α‑氧化铝载体及其制备方法。该改性α‑氧化铝载体是通过在载体制备过程中加入钴元素并对成型的α‑氧化铝载体进行酸处理制备得到的。本发明还涉及以该改性α‑氧化铝为载体的银催化剂以及银催化剂的制备方法。以本发明的改性α‑氧化铝载体负载的银催化剂在乙烯氧化生产环氧乙烷中显示出良好的活性和选择性。本发明制备改性α‑氧化铝载体的原料均易于获得，且制备方法步骤简单。本发明所提供的改性α‑氧化铝载体和银催化剂，具有宽广的应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂载体和催化剂制备技术领域，具体涉及一种改性α-氧化铝载体及其制备和应用。

背景技术

在银催化剂作用下乙烯氧化主要生成环氧乙烷，同时还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。

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。银催化剂的性能除和催化剂的组成及制备方法有重要关系外，还与催化剂使用的载体的性能及其制备有重要关系。

目前，市场上的银催化剂要么选择性好，但活性不太好；要么活性好，选择性不太好。因此，鉴于市场的需要，目前需要研究开发一种既可提高银催化剂的活性、稳定性，又可提高银催化剂选择性的载体的处理技术，及由其制成的银催化剂及其应用方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种改性α-氧化铝载体，该载体具有较高的比表面积及强度，且有较多的大孔。以该所述改性α-氧化铝载体制成的银催化剂，有利于反应活性中心的分散，且有利于生成物的脱附。因此，将该改性α-氧化铝载体应用于乙烯氧化生产环氧乙烷反应过程，提高了其活性和选择性，尤其是明显提高了选择性。

为此，本发明第一方面提供了一种改性α-氧化铝载体，其由含钴α-氧化铝载体经过酸液处理制得。

本发明中，所述含钴α-氧化铝载体由含钴α-氧化铝载体前体混合物经成型、干燥和焙烧制得，其中，所述含钴α-氧化铝载体前体混合物包含：

组分a，三水A1₂O₃；

组分b，假一水A1₂O₃；

组分d，矿化剂；

组分e，钴单质和/或含钴化合物；

组分f，粘结剂；

组分g，水；以及任选的

组分c，重碱土金属化合物。

在本发明中，所述含钴α-氧化铝载体前体混合物按固体组分a-e总重量计的组成如下：

组分g，余量的水。

优选地，所述含钴α-氧化铝载体前体混合物按固体组分a-e总重量计的组成如下：

组分g，余量的水。

在本发明的一些实施例中，所述矿化剂为氟化物。

在本发明的另一些实施例中，所述含钴化合物包括氧化钴、碳酸钴、硝酸钴、氯化钴和硫酸钴中的至少一种。优选所述含钴化合物为氧化钴和/或硝酸钴。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的改性α-氧化铝载体的制备方法，其包括：