[发明专利]一种SiO2-C改性Al2O3载体及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于一种载体及制备方法，具体涉及一种SiO₂-C改性Al₂O₃载体及制备方法和应用。

背景技术

炔醛法合成1,4-丁二醇加氢催化剂一般选用以氧化铝为载体的负载镍催化剂。近年来的研究发现，由于炔醛法合成1,4-丁二醇所采用的1,4-丁炔二醇原料是以水为溶剂，加氢反应过程是一个水热条件下的反应，长期的反应过程中，氧化铝载体易出现水合脱结构问题，最终造成催化剂的不可逆失活。CN101322949报道了通过在Al₂O₃表面浸渍法引入硅的可溶性前驱物，经干燥、焙烧后制备SiO₂改性Al₂O₃载体及催化剂的方法，该载体及催化剂中SiO₂的存在有效提高了载体氧化铝的水热稳定性，延长了催化剂使用寿命；同时，使催化剂的表面酸性得到了有效调控，可有效地将物料中的环状缩醛2-(4′-羟基丁氧基)-四氢呋喃水解、加氢转化，在一定程度上提高了催化剂的加氢活性。然而，该Al₂O₃载体表面的SiO₂呈现聚集状态，使负载的活性组分易于聚集。CN102145286，进一步在SiO₂改性的Al₂O₃载体中，以浸渍-沉积法，利用载体孔结构中尿素的水解，使镍物种原位沉积到载体的孔内表面，提高了活性组分的分散度，使催化剂的加氢活性进一步提高。但该制备过程较为复杂，催化剂放大过程中许多条件难以控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种良好的水热稳定性，适宜的表面酸碱性质，制备简单的SiO₂-C改性Al₂O₃载体及制备方法和应用。

本发明SiO₂-C改性Al₂O₃载体包括SiO₂，C，Al₂O₃，其中SiO₂重量与C重量分别是Al₂O₃重量的0.7wt％～15wt％与0.05wt％～7wt％；孔容0.5mL/g～1.1mL/g，比表面积180m²/g～270m²/g，平均孔径5nm～13nm。

本发明提供的SiO₂-C改性Al₂O₃载体的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化铝在120℃～200℃条件下，水蒸汽处理0.5h～2h，之后30℃～50℃抽真空干燥1h～5h；

(2)称取有机炭源及可溶性硅前驱物，溶解于含水体积分数1％～10％的醇-水体系中，配制成混合溶液，并向其中加入有机酸调节溶液pH值在3～5；

(3)将步骤(2)配制的混合溶液加入到步骤(1)所述的物料中，密闭静置1h～5h，在温度70℃～200℃下干燥2h～15h；

(4)将步骤(3)所得物料在温度450℃～750℃下，H₂/N₂混合气氛焙烧1h～8h，得SiO₂-C改性Al₂O₃载体。

所述步骤(2)中所称取的有机炭源的重量、可溶性硅前驱物中SiO₂的重量，分别为步骤(1)中所述氧化铝重量的0.1wt％～12wt％与0.7wt％～15wt％。

所述步骤(2)中所配制混合溶液，按每克步骤(1)中所述氧化铝，配制0.5mL～1.2mL混合溶液计算。

所述步骤(2)中可溶性硅前驱物选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种。

所述步骤(2)中有机炭源为蔗糖、葡萄糖、聚乙二醇中的一种。

所述步骤(2)中醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种。

所述步骤(2)所述的有机酸为甲酸、冰醋酸、柠檬酸中的一种。

所述步骤(4)H₂/N₂混合气氛中，H₂体积分数为5％～55％。

本发明SiO₂-C改性Al₂O₃载体的应用如下：