[发明专利]一种复合催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种复合催化剂的制备方法。

背景技术

乙烯、丙烯等低碳烯烃是石油化工产业中最基本的原料。以乙烯为例，约有75％ 的石油化工产品由乙烯生产，它主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷/乙二 醇、二氯乙烷、苯乙烯、聚苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多种重要的有机化工产品， 实际上，乙烯产量已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志。

统计显示，从1990年到2003年，我国乙烯当量消费量年均增长12％，此后的增长 速度更加惊人，2003年我国乙烯当量消费量为1350万吨，2005年这一数字便达到1876 万吨，两年间徒增了近40％，中国乙烯市场已成为全球增长速度最快、增长持续时间最 长的国家。

在制取乙烯、丙烯及其它功能烯烃的工艺中，催化剂的效果对于产品的产率与合格 率有着重大的影响。铜系和钙系催化剂是工业生产中一种常用的催化剂，但因其较为活 泼，还原能力较强，因此反应条件较为苛刻。提高铜系催化剂在工业生产中的催化效率， 是目前的一大研究热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种复合催化剂的制备方法，以解决现有技术存在 的催化效率不高，催化条件苛刻等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种复合催化剂的制备方法，它包括如下步骤：

(1)将偏硅酸钠溶于有机溶剂中，在氮气保护的条件下向有机溶剂中通入氯化氢 气体，30～60℃下反应3～6h；

(2)保持氮气保护条件，向步骤(1)所得的混合体系中加入铜源，67～75℃下反 应3～5h；

(3)向步骤(2)中所得的混合体系中加入沉淀剂，充分混合，溶胶完全后取凝胶；

(4)将步骤(3)中所得的凝胶洗涤、干燥、培烧后，得到复合催化剂。

其中，所述的偏硅酸钠为无水偏硅酸钠。

其中，上述制备方法中，步骤(1)～(3)中，所用试剂均经无水化处理。

其中，上述制备方法中，步骤(1)和(2)中，反应均置于摇床上进行。

步骤(1)中，所述的有机溶剂为吡啶或二甲亚砜。

步骤(1)中，偏硅酸钠和有机溶剂的重量比为1：100～300。

步骤(1)中，偏硅酸钠和氯化氢的摩尔比为1：2～4。

步骤(2)中，所述的金属源为钛酸铜钙。

步骤(2)中，偏硅酸钠和钛酸铜钙中铜的摩尔比为60～92：1。

步骤(3)中，所述的沉淀剂为聚丙烯酰胺或硫酸铁；其中，沉淀剂与偏硅酸钠的 质量比为1：600～750。

步骤(4)中，洗涤的方法为用去离子水冲洗2～3次，干燥的方法为使用亚硫酸钠 干燥，培烧的方法为500～800℃下焙烧1～1.5h。

上述制备方法制备得到的复合催化剂也在本发明的保护范围之内。

上述复合催化剂在催化剂领域的应用也在本发明的保护范围之内。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：

本发明中的复合催化剂，将起催化作用的铜和钙分散固定于硅胶载体上，扩大了其 与反应底料的接触面积。与现有技术相比，该复合催化剂可以同时提供两种催化金属， 催化效率更高，所需的催化条件更温和，有利于工业生产。同时，本发明方法在纯有机 相条件下完成，经对比，较一般的含水条件，所得复合催化剂催化效率更高。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的 本发明。

实施例1催化剂的制备

制备方法：

(1)将无水偏硅酸钠溶于二甲亚砜中，在氮气保护的条件下向二甲亚砜中通入氯 化氢气体，于摇床上50℃下反应5h；

(2)保持氮气保护条件，向步骤(1)所得的混合体系中加入钛酸铜钙，于摇床上 70℃下反应4h；

(3)向步骤(2)中所得的混合体系中加入聚丙烯酰胺，充分混合，溶胶完全后取 凝胶；

(4)将步骤(3)中所得的凝胶用去离子水冲洗2～3次后，用亚硫酸钠干燥，最后 在700℃下焙烧1h后，得到复合催化剂。

步骤(1)～(3)中，所用试剂均经无水化处理。