[发明专利]制备α-Al2O3载体的方法以及由此获得的载体及其用途

说明书

本发明涉及一种制备α‑Al₂O₃载体的方法，包括：a)将铝源与助剂和粘结剂捏合；b)将捏合物挤出成圆柱条；c)将圆柱条切粒，搓圆，从而得到圆球；d)将圆球干燥和焙烧，从而得到α‑氧化铝球成品；其中所述铝源包含一水铝石和拟薄水铝石和任选的三水铝石。本发明还涉及由所述方法获得的α‑Al₂O₃载体以及所述载体的用途。与现有技术的α‑Al₂O₃载体相比，本发明的α‑Al₂O₃载体不仅具有改善的整体强度，得到的钯催化剂具有与现有技术的催化剂相当或者甚至较高的活性和选择性。

技术领域

本发明涉及一种制备α-Al₂O₃载体的方法以及由此获得的载体及其用途。

背景技术

草酸二甲酯是一种重要的化工原料，大量用于精细化工以制备各种染料、药物、重要的溶剂和萃取剂以及各种中间体。此外，草酸二甲酯的低压加氢可制备重要化工原料—乙二醇。随着石油资源的日益减少，由煤合成气制草酸二甲酯再进一步加氢制乙二醇已成为一项开拓性的C1化工新工艺。目前在该工艺前段(合成气制草酸二甲酯)中，工业上所用的催化剂是α-Al₂O₃载体负载的贵金属钯。

为了提高贵金属钯的有效利用率以及提高催化剂活性和选择性，日本专利JP63-040417添加了助剂铁，其与贵金属钯一起产生双金属协调作用，从而使催化剂表现出良好的活性。中国专利CN101279257A添加了助剂铱，使得催化剂在一氧化碳与亚硝酸烷基酯合成草酸酯的反应中具有高活性、高选择性和稳定性。中国专利CN102962060A公开了在添加硼助剂后，活性组分钯的分散度得以提高，从而使得催化剂具有高选择性和活性。

除助剂外，载体及其物理性质也明显地影响钯催化剂的性能。适于工业应用的载体不仅应具有一定的机械性能和耐磨性，还应具有合适的表面结构和孔结构。为此，人们在高温相α-Al₂O₃载体合成方面做了大量的研究工作。

CN103274671A公开了一种α-氧化铝球的制备方法，其中使用异丙醇铝作为原料，通过溶胶-凝胶法合成球，将制得的α-氧化铝凝胶球干燥和煅烧，从而得到α-氧化铝球。其合成步骤绿色环保，无污染，操作安全，易实现工业化，只是成本较高。

CN1258567A公开了使用工业Al(OH)₃与造孔剂、助溶剂和粘结剂作为原料，经混合和煅烧等步骤制备大孔径α-Al₂O₃。得到的大孔径α-Al₂O₃具有较高的机械强度，对原料品级的要求低，制备工艺简单。然而，合成的载体杂质较多，磨耗高，α-Al₂O₃纯度较低。

CN104437665A和CN103418443A均公开了使用Al(OH)₃和拟薄水铝石混合物作为原料，添加矿化剂、扩孔剂和粘结剂，在1200-1500℃下焙烧得到α-Al₂O₃载体。该方法的添加剂繁多，制备工艺繁琐，焙烧温度高，而且合成的α-Al₂O₃载体的纯度较低。

US5384302公开了一种使用α-Al₂O₃和α-Al₂O₃的前体制备催化剂载体的方法，其中所述前体可为氢氧化铝。制得的载体抗压强度显著提高，催化剂的选择性有所改进，寿命延长。US5733842强调在载体中使用不同粒度的氧化铝，从而获得理想的孔结构。