一种用于乙烯环氧化的银基催化剂及其制备方法与流程

    技术2025-05-03  55


    本发明涉及乙烯环氧化催化剂领域,具体涉及一种用于乙烯环氧化的银基催化剂及其制备方法。


    背景技术:

    1、目前工业上所使用的环氧乙烷催化剂为ag/al2o3,同时cs、re等作为化学或结构助剂改进催化剂活性或选择性,其主要制备方法为浸渍法,并且催化剂选择性在85%左右。

    2、专利cn201810621828.7乙烯环氧化生产环氧乙烷用银浸渍液和银催化剂及其制备方法,所述乙烯环氧化生产环氧乙烷用银浸渍液含有以下组分:1)银氨络合物;2)极性氨基酸;3)水;4)任选的助剂;其中,以浸渍液的总重量为基准,所述极性氨基酸的含量为0.05~60wt%。该专利公开的催化剂制备方法为浸渍法,其制备过程中有大量废液产生,且其催化剂的选择性均低于85%,在实际工业应用中还需进一步提高其选择性。

    3、另外,为了节约制备催化剂成本以及提高环氧乙烷生产效益,有效降低银负载量并且通过改变金属助剂含量或者成分是一种行之可效的方法。


    技术实现思路

    1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种用于乙烯环氧化的银基催化剂及其制备方法,该方法得到的催化剂选择性高,贵金属负载量低,减少了废液的产生。

    2、本发明通过如下技术方案解决上述技术问题:

    3、一种用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,包括如下步骤:

    4、(1)将银前驱体与氧化铝载体混合均匀得混合物料;

    5、(2)将上述混合物料放入研磨罐中,同时往研磨罐中放入研磨球以及溶剂,通过高能球磨机研磨一定时间后加入助剂前驱体继续研磨,研磨完成后获得混合粘性物料;

    6、(3)粘性物料进行干燥,后使用管式炉在空气或氮气气氛条件下焙烧,制备银基催化剂。

    7、进一步地,以金属ag质量计,金属ag是氧化铝载体质量的2-20%,优选5-15%。

    8、进一步地,所述银前驱体选自草酸银、氧化银和硝酸银中的至少一种。

    9、进一步地,所述助剂前驱体包括铜化合物和钴化合物;

    10、优选地,所述铜化合物和钴化合物选自硝酸盐或者草酸盐。

    11、进一步地,以金属ag质量计,铜化合物中的金属铜与金属ag的质量比为0.03-0.3:1;钴化合物中的金属钴与金属ag的质量比为0.03-0.3∶1。

    12、进一步地,球磨时,研磨球的直径分别为20mm、15mm、10mm、7mm和5mm,直径为20mm、15mm、10mm、7mm和5mm研磨球的数量比为1∶2∶8∶10∶60;

    13、球磨过程中转速为100~500r/min,球磨总时间为4~6h。

    14、进一步地,所述步骤(2)中的混合物料与溶剂的体积比为1∶(0.5-3);

    15、优选地,所述混合物料与溶剂的体积比为1∶1.5。

    16、进一步地,所述溶剂为乙酸乙酯、异丙醇中的至少一种,优选乙酸乙酯;

    17、优选地,溶剂中含有焦磷酸。

    18、进一步地,所述步骤(3)中粘性物料先在烘箱中干燥,之后在管式炉中进行焙烧,焙烧条件:1-10℃/min升温,在150-650℃之间焙烧30-360分钟;

    19、优选地,焙烧条件:2-5℃/min升温,在250-450℃之间焙烧120-240分钟。

    20、一种用于乙烯环氧化的银基催化剂,根据上述任一种制备方法得到。

    21、本发明和现有技术相比具有如下优点:

    22、1、本发明提供的一种用于乙烯环氧化的银基催化剂,使用高能球磨法制备催化剂,高能球磨法因其制备过程具有较强的作用力,能够提高金属与载体的相互作用,有助于金属元素更好的负载到载体上,从而提高了催化剂的活性;此外通过先将银化合物负载一定时间后再进行助剂化合物的负载,增强了金属ag与助剂cu和co之间的协同作用,使得催化剂具有较高的选择性。

    23、2、本发明提供的一种用于乙烯环氧化的银基催化剂,在球磨过程中添加特定量的溶剂,它可以更好地散热,防止过热和研磨材料的降解,还有助于颗粒的均匀分散,使催化剂性能更加一致,同时可以使金属更容易分散并锚定在载体上,提高分散度,进而提高催化剂活性。

    24、3、本发明提供的一种用于乙烯环氧化的银基催化剂,使用了便宜的cu和co的化合物,操作步骤少,制备工艺简单,废液少,对环境友好。



    技术特征:

    1.一种用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,以金属ag质量计,金属ag是氧化铝载体质量的2-20%,优选5-15%。

    3.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,所述银前驱体选自草酸银、氧化银和硝酸银中的至少一种。

    4.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,所述助剂前驱体包括铜化合物和钴化合物;

    5.根据权利要求4所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,以金属ag质量计,铜化合物中的金属铜与金属ag的质量比为0.03-0.3:1;钴化合物中的金属钴与金属ag的质量比为0.03- 0.3:1。

    6.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,球磨时,研磨球的直径分别为20mm、15mm、10mm、7mm和5mm,直径为20mm、15mm、10mm、7mm和5mm研磨球的数量比为1:2:8:20:60;

    7.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的混合物料与溶剂的体积比为1:(0.5-3);

    8.根据权利要求7所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,所述溶剂为乙酸乙酯、异丙醇中的至少一种,优选乙酸乙酯;

    9.根据权利要求1所述的用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中粘性物料先在烘箱中干燥,之后在管式炉中进行焙烧,焙烧条件: 1-10℃/min升温,在150-650℃之间焙烧30-360分钟;

    10.一种用于乙烯环氧化的银基催化剂,其特征在于,根据权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。


    技术总结
    本发明提供一种用于乙烯环氧化的银基催化剂的制备方法,包括如下步骤:(1)将银前驱体与氧化铝载体混合均匀得混合物料;(2)将上述混合物料放入研磨罐中,同时往研磨罐中放入研磨球以及溶剂,通过高能球磨机研磨一定时间后加入助剂前驱体继续研磨,研磨完成后获得混合粘性物料;(3)粘性物料进行干燥,后使用管式炉在空气或氮气气氛条件下焙烧,制备银基催化剂。本发明的催化剂使用高能球磨法制备得到,将金属Ag与助剂Cu和Co的化合物负载到氧化铝载体上,制备方法简单,废液少,且提高了金属Ag与载体以及金属Ag与助剂Cu和Co的相互作用,以及金属元素的分散均匀性,使得催化剂在乙烯环氧化反应中具有较高的活性和选择性。

    技术研发人员:彭宝祥,刘名洋,项斌,黄怡
    受保护的技术使用者:宁波中科远东催化工程技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-30348.html

    最新回复(0)