氧化铝载体、制备方法及银催化剂的制作方法_2

文档序号:9676813阅读:来源:国知局
称取一定量载体(假定其质量为ml),在沸水中煮Ih后将载体取出竖立在含水量适中的湿 纱布上脱除载体表面多余的水分,最后称量吸附水后的载体的质量(假定为m2),按W下公 式计算载体的吸水率。
[0039] 吸水率=(m2-ml)/ml/p
[0040] 其中P是测定温度、大气压下水的密度。
[0041] 载体中的媒/娃(Ni/Si)质量比是通过计算或测定(如采用X-射线英光分析) 得到。
[0042] 根据本发明的载体制备方法得到的a-氧化铅载体可W呈本领域常见的形式,例 如环形、球形、柱形或多孔柱形,或其它形状。
[0043] 在一个具体的实施例中,本发明中的a-氧化铅载体为己帰环氧化生产环氧己焼 用银催化剂的a-氧化铅载体。
[0044] 根据本发明的另一个方面,提供了一种由己帰氧化生产环氧己焼所用的银催化 剂,包括:
[0045] 上述a-氧化铅载体或上述方法制备得到的a-氧化铅载体;
[0046]W银计,含量为1~40wt%的银化合物,优选5-25wt%;
[0047]W碱金属计,含量为0-2000ppm,优选5-2000ppm,更优选5-1500ppm的碱金属助 剂;
[0048] ^碱±金属计,含量为0-1000化pm,优选O-SOOOppm的碱±金属助剂;
[0049]W練原子计,含量为0-2000ppm,优选10-2000卵m,更优选lOO-lOOOppm的練助剂。
[0050] 在一个具体的实施例中,上述银催化剂通过包括W下步骤的方法制备:
[0051] 1)用含足够量的银化合物、有机胺、任选的碱金属助剂、任选的碱±金属助剂和任 选的練助剂和任选的練助剂的共助剂的溶液浸溃上述的a-氧化铅载体或浸溃上述方法 制备的a-氧化铅载体;
[005引。渐滤浸溃液;和
[0053]任选地3),根据需要,在含氧气体中对步骤2)所得载体进行活化,制成所述银催 化剂。
[0054] 本发明中,所述银化合物为氧化银、硝酸银和/或草酸银,并且银化合物的用量应 使银W原子计在所述银催化剂中的含量为1-40 %,优选5-25%,基于所述银催化剂的总重 量。
[00巧]本发明中,所述碱金属助剂为选自裡、钢、钟、颂和锥的化合物中的一种或多种,优 选硫酸锥、硝酸锥、硝酸裡和/或氨氧化钟,特别优选硝酸锥、硫酸锥,并且碱金属助剂在浸 溃液中的加入量应使所述碱金属W原子计在所述银催化剂中的含量为0-2000重量ppm,优 选5-2000重量ppm,更优选5-1500重量ppm,基于所述银催化剂的总重量。
[0056] 本发明中,所述碱±金属助剂为选自镇、巧、餓和顿的化合物中的一种或多种,例 如是选自镇、巧、餓和顿的氧化物、草酸盐、硫酸盐、醋酸盐和硝酸盐中的一种或多种,并且 碱±金属助剂在浸溃液中的加入量应使碱±金属W原子计在所述银催化剂中的总含量为 0-10000重量ppm,优选0-8000重量ppm,基于所述银催化剂的总重量。
[0057]本发明中,所述練助剂为选自練的氧化物、高練酸、高練酸锥和高練酸倭中的一种 或多种,优选为高練酸倭,并且練助剂在浸溃液中的加入量应使練助剂W原子计在所述银 催化剂中的总含量为0-2000重量卵m,优选10-2000重量卵m,更优选100-1000重量卵m, 基于所述银催化剂的总重量。在浸溃溶液中包含練助剂时,还可W向该浸溃液中加入練助 剂的共助剂,W进一步改进所得银催化剂的活性、选择性W及稳定性。本发明中的練助剂的 共助剂可W是元素周期表中任一过渡金属的化合物,或几种过渡金属化合物的混合物,优 选VIB族和VIIB族元素的含氧酸及其盐,例如鹤酸、鹤酸钢、鹤酸钟、鹤酸倭、鹤酸锥、钢酸、 钢酸倭、偏鹤酸倭等。練助剂的共助剂的用量应使得最终催化剂中練助剂的共助剂金属的 含量W重量计为0-1000重量ppm,优选0-500重量ppm。
[0058] 本发明中,所述有机胺为化巧、了胺、己二胺、1,3-丙二胺、己醇胺或其混合物,优 选己二胺和己醇胺的混合物。如无特殊说明,本发明中的ppm指的是重量ppm。
[0059]为了进行步骤1)的浸溃,有利的是,用所得浸溃溶液在低于大气压下浸溃氧化铅 载体,优选在绝对压力小于IOmmHg的条件下浸溃氧化铅载体,浸溃时间通常为10-60分钟, 之后渐滤浸溃液,然后在含氧气体中对步骤2)所得载体进行活化,即进行步骤3),制成所 述银催化剂。步骤3)的活化有利的是在空气或氧气含量不大于21体积%的氮氧混合气中 进行,活化温度通常为180-70(TC、优选200-50(TC,活化时间通常为1-120分钟,优选2-60 分钟。
[0060] 根据本发明的另一个方面,还提供了一种由己帰氧化生产环氧己焼的方法,所述 己帰在上述的银催化剂的作用下进行氧化生成环氧己焼。根据本发明提供的载体负载后得 到的银催化剂在己帰氧化生产环氧己焼的过程中显示出良好的活性和选择性。
[0061] 本发明的送些和其他目的、特征W及优点在阅读完本说明书后将变得更加明了。
[0062] 本发明的发明人在银催化剂及其氧化铅载体领域进行了广泛深入的研究,创造性 地通过在制备银催化剂用氧化铅载体的过程中加入媒元素和娃元素(即体相添加),制得 的所述载体中含有娃元素和媒元素,所述媒元素和娃元素在载体中均匀分布,所得载体的 比表面和强度得到改善,由该载体制成的银催化剂在用于由己帰氧化制备环氧己焼时,具 有较低的反应温度(具有较高的反应活性),且具有较高的选择性。
【具体实施方式】
[0063] 本发明下面结合具体的实施例作进一步说明,但本发明的范围并不局限于送些实 施例。
[0064] 本发明的a-氧化铅载体是采用媒元素和娃元素改性的a-氧化铅载体。该 载体可用于己帰氧化生产环氧己焼。在某些实施方案中,该载体中媒娃元素质量比为 0. 1:1-20:1。在某些实施方案中,该载体中媒娃元素质量比为0.5:1-1. 5:1。在某些实施方 案中,该载体中媒娃元素质量比为1. 5:1-2. 5:1。在某些实施方案中,该载体中媒娃元素质 量比为2. 5:1-3. 5:1。在某些实施方案中,该载体中媒娃元素质量比为8. 0:1-10. 0:1。
[00巧]催化剂巧能的测定
[0066] 本发明中涉及的各种银催化剂用实验室微型反应器(W下简"微反")评价装置测 试其初始活性和选择性。微反评价装置使用的反应器是内径4mm的不镑钢管,反应器置于 加热套中。催化剂的装填体积为1ml,下部有惰性填料,使催化剂床层位于加热套的恒温区。
[0067] 本发明使用的活性和选择性的测定条件如下:
[0068] 反应气体组成(mol% )
[0069] 公饰(。比1) 28.0+1.0
[0070] /)..1(0:) 7.4+0.2 二氧化碳(C〇2) <3.0 致稳气(N2) 余量 抑制剂二氯己焼 适量优化 反应压为 2.1MPa 午:速 6000,化 反应器出口EO浓度 2.5mol% 时午r率 295KgEOZrnrwyh
[0071] 当稳定达到上述反应条件后连续测定反应器入、出口气体组成。测定结果进行体 积收缩校正后按W下公式计算选择性S:
[0072]
[0073] 其中AEO是出口气与进口气环氧己焼浓度差,AC〇2是出口气与进口气二氧化碳 浓度差,取10组W上试验数据的平均数作为当天的试验结果。
[0074] 裁体的制各
[00巧] 连施例1 (对比)
[0076] 将 200 ~500 目的H水a-Al2〇3372g、200 ~400 目的假一水Al2〇3ll2g、MgF23g和 Ba(N〇3)2〇.5g的固体混合物放入混料器混合,然后转入捏合机中,加入稀硝酸(硝酸:水 =1:3,重量比)90ml,捏合成可挤出成型的膏状物。挤出成型为外径8.0mm、长6.0mm、内径 1.Omm的五孔柱状物,在80~12(TC下干燥lOh,使游离含水量降低到IOwt%W下,制得成 型a-氧化铅载体生昆。然后将该生昆放入电炉中,经3化从室温升高到140(TC,恒温化, 将所制得的白色a-Al2〇3载体命名为Z-1,并测定其压碎强度、吸水率及比表面积,结果见 表1。
[0077] 连施例2 (对比)
[0078] 将 200 ~500 目的H水a-Al2〇3372g、200 ~400 目的假一水Al2〇3ll2g、M评23g、 Ba(N〇3)2〇. 5g和Si化0. 51g的固体混合物放入混料器混合,然后转入捏合机中,加入稀硝酸 (硝酸:水=1:3,重量比)90ml,捏合成可挤出成型的膏状物。挤出成型为外径8. 0mm、长 6. 0mm、内径1.Omm的五孔柱状物,在80~120°C下干燥lOh,使游离含水量降低到IOwt%W 下,制得成型a-氧化铅载体生昆。然后将该生昆放入电炉中,经3化从室温升高到140(TC, 恒温化,将所制得的白色a-AI2O3载体命名为Z-2,并测定其压碎强度、吸水率及比表面积, 结果见表1。
[00巧] 连施例3
[0080]将200~500 目的H水a-Al2〇3372g、200 ~400 目的假一水Al2〇3ll2g、M评23g、Ba(N〇3)2〇. 5g、Ni(N03)2.6H2OI. 21g和Si〇2〇. 51g的固体混合物放入混料器混合,然后转入捏 合机中,加入稀硝酸(硝酸:水=1:3,重量比)90ml,捏合成可挤出成型的膏状物。挤出成 型为外径8. 0mm、长6. 0mm、内径1.Omm的五孔柱状物,在80~120°C下干燥lOh,使游离含 水量降低到l〇wt%W下,制得成型a-氧化铅载体生昆。然后将该生昆放入电炉中,经30h 从室温升高到140(TC,恒温化,将所制得的白色a-Al2〇3载体命名为Z-3,并测定其压碎强 度、吸水
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