[发明专利]一种柱状多孔催化剂载体及其制备方法

说明书

本发明属于催化剂载体制备领域，公开了一种柱状多孔催化剂载体及其制备方法。所述柱状多孔催化剂载体中的SiO₂所占质量分数可达95%，多孔塑形剂所占质量分数可达50%，孔容积可达1.2ml/g，比表面积可达900㎡/g；Na₂O所占质量分数≤0.15%，CaO、MgO及Fe₂O₃所占质量分数均≤0.03%，抗压强度可达120N。柱状多孔催化剂载体的制备方法包括配制组分A、配制组分B、混合组分A和组分B、造粒、老化、烘干等六个生产步骤。本发明柱状多孔催化剂载体的孔容积和比表面积大，抗压强度高，金属离子杂质含量低，可避免在负载或使用中颗粒破碎，有效避免使用过程中对反应体系和产物的污染，生产过程绿色环保，应用领域拓宽。

技术领域

本发明属于催化剂载体制备领域，具体为一种柱状多孔催化剂载体及其制备方法。

背景技术

介孔二氧化硅主要化学分子式mSiO₂·nH₂O，其化学性质稳定、不燃烧、无毒无味、除氢氟酸和液碱外不与其他物质发生反应，主要用于医药行业的分离纯化、石油化工行业的催化剂和催化剂载体，工业上还用于干燥剂、液相中杂质吸附剂和气体分离等。

现有技术中介孔二氧化硅的制备方法主要有四种：溶胶凝胶法、沉淀法、气相法及硅脂水解法。应用工业规模化生产的为溶胶凝胶法、沉淀法和气相法，溶胶凝胶法和沉淀法均采用水玻璃泡花碱和硫酸为原料，经酸碱反应、凝胶陈化、水洗、烘干得到介孔二氧化硅。介孔二氧化硅产品为无定型和球型两种规格。无定型二氧化硅因强度不够易破碎，故其在负载反应和使用中有局限性。球型二氧化硅产品因液相改性时的吸附应力导致破碎，在负载后的使用中强度不够导致损耗增大，破碎的碎屑造成气阻增加降低反应效率，因而也具有局限性。因而，如何能保证载体二氧化硅孔结构又能提高强度使载体在催化剂负载时不破碎成为载体二氧化硅产品拓宽应用领域的工艺关键。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种柱状多孔催化剂载体及其制备方法。

一种柱状多孔催化剂载体，所述柱状多孔催化剂载体直径1-10mm，长度3-30mm，SiO₂所占质量分数为50%-95%，多孔塑形剂所占质量分数为5%-50%，孔容积0.3-1.2ml/g，孔径2-20nm，比表面积250-900㎡/g。

所述柱状多孔催化剂载体Na₂O所占质量分数≤0.15%，CaO所占质量分数≤0.03%，MgO所占质量分数≤0.03%，Fe₂O₃所占质量分数≤0.03%。

所述柱状多孔催化剂载体抗压强度≥50N。

所述柱状多孔催化剂载体抗压强度为80-120N。

一种柱状多孔催化剂载体的制备方法，其包括以下生产步骤：

（1）配制组分A：将介孔二氧化硅粉料40-90质量份及多孔塑形剂10-60质量份加入混料器中混合；混料器搅拌桨转速为5-200r/min，混料时间为5-100min；混合均匀后得到组分A；所述多孔塑形剂为膨润土、活性炭、硅藻土、淀粉、多孔分子筛中的一种或多种；

（2）配制组分B：将水70-95质量份、粘合剂5-25质量份及助剂0.5-5质量份加入混料器中混合；混料器搅拌桨转速为50-300r/min，混料时间为5-60min，溶液混合均匀后得到组分B；所述粘合剂为瓜尔胶、黄原胶、羧甲基纤维素钠、硅溶胶、聚丙烯酸酯共聚物中的一种或多种；所述助剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯醇、白油中的一种或多种；

（3）混合组分A和组分B：将生产步骤（1）得到的组分A和生产步骤（2）得到的组分B按照质量比1:0.2-1.5的比例加入到混料器中混合均匀；混料器搅拌桨转速为5-100r/min，混料时间为10-120min；