[发明专利]耐磨微球形二氧化硅载体制备方法

说明书

技术领域

本发明属催化剂领域，涉及一种微球形二氧化硅载体的制备方法，尤其涉及ー种耐磨 耐冲击的微球形二氧化硅载体的制备方法。

背景技术

催化剂除了应具有合适的孔结构，还要具有较高的机械强度和耐磨性，尤其是流化床 中，催化剂颗粒间、催化剂颗粒与反应器内壁、催化剂颗粒与流化床中的固相反应原料或 产物间，会发生频繁的摩擦、碰撞，所形成的碎颗粒会使流化床层膨胀，所形成的较细微 粉如10-15um以下的部分极易吹离流化床，基本上报废了。

先制备载体，再浸渍活性组分，是最常用的催化剂制备方法，该法所制得催化剂的孔 结构，机械强度和耐磨性，主要由载体赋予。其中，由二氧化硅载体负载活性组分制成的 催化剂，具有较广泛的应用，尤其适于酸性条件下的反应，比如由四氯化硅氢化制备三氯 氢硅、醋酸和乙烯氧化反应制备醋酸乙烯。用共沉淀法先制备二氧化硅成分和活性组分混 合物半成品，再经烧结、成型所制备的催化剂，其耐磨性通常较低，不适于制作流化床用 的微球形催化剂。

但制备具有合适孔结构、机械强度和耐磨性的微球形二氧化硅载体，是本领域的一个 技术难题，原因在于二氧化硅原料如沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅，通常烧结性能较 差；用硅溶胶做粘结剂，可以提高二氧化硅载体的机械强度和耐磨性，但作用有限，即便 再经过重结晶处理如水热处理，载体的耐磨性仍不能大幅提高。用氧化铝、氧化钙、高岭 土等做粘结剂，也可提高机械强度和耐磨性，但在酸性条件下，粘结剂中所含不耐酸成分 会受到侵蚀，使载体的机械强度和耐磨性会逐渐降低。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明提供一种耐磨微球形二氧化硅载体制备方法，所制备的微 球形二氧化硅载体，不仅具有合适的孔结构，还具有较高的机械强度和耐磨性、耐冲击性， 适用于进一步负载活性组分，制备用于流化床的催化剂。

本发明的技术方案是：一种耐磨微球形二氧化硅载体制备方法，依次包括以下步骤：

A、将比表面积250-600m²/g的沉淀法二氧化硅粉或白炭黑以SiO₂计100质量份，在 730-760℃焙烧，使其比表面积降低到100-220m²/g，制得焙烧二氧化硅粉；

B、将比表面积400-600m²/g的沉淀法二氧化硅粉或白炭黑以SiO₂计10-20质量份，加 水350-500质量份，搅匀，加适量酸调PH2-3，用研磨分散设备进一步处理，使二氧化硅 或白炭黑微颗粒全部细化到直径1um以下，制得乳状胶液；

C、将步骤A所制得焙烧二氧化硅粉，加入步骤B所制得乳状胶液，混匀，用研磨分 散设备将混合浆液进一步处理，使二氧化硅微颗粒的体积平均直径降低到2-5um，制得二 氧化硅分散液；

D、将步骤C所制得二氧化硅分散液在180-250℃喷雾造粒，造粒粉680-720℃焙烧 2-4hr，制得本发明平均直径50-250um的微球形二氧化硅载体，比表面积80-200m²/g，孔 体积0.5-0.7ml/g，平均孔直径15-25nm。

其中，步骤A中，优选经150-250℃喷雾干燥的沉淀法白炭黑，其颗粒内部结构相对 较紧密，所制得的焙烧二氧化硅粉颗粒内部的微颗粒，即步骤C所制得分散液中的二氧化 硅颗粒强度相对较高，从而使所制得二氧化硅载体具有更好的强度、耐磨性、耐冲击性。

其中，步骤B中，可以采用经450℃以下温度干燥或焙烧处理的沉淀法二氧化硅粉或 白炭黑，优选更易研磨分散的经250℃以下温度干燥处理的沉淀法白炭黑，尤其优选研磨 分散效果更好的经180-250℃喷雾干燥的沉淀法白炭黑，以便获得分散更好、烧结性能更 好的乳状胶液。

其中，步骤B、C中，所述乳状胶液、分散液中二氧化硅的研磨分散方法，为胶体磨 法或均质机法，其中均质机法的研磨分散效果最好，速度最快。