[发明专利]烯烃催化剂用载体硅胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种烯烃催化剂用载体硅胶的制备方法，所述载体硅胶是以硅酸盐、无机酸为原料，以碱性介质为底液，采用硅酸盐与无机酸水溶液并流方式完成硅溶胶的合成，凝胶反应时通过加入无机酸的有机醇水溶液调节反应溶液pH值，并通过高温水热反应完成硅胶的制备。该工艺在不影响硅胶的孔容的情况下，能够大幅度提高硅胶的比表面积，从而提高载体硅胶的基本物性；工艺制备操作简单，重复性好，能耗低，给工业装置生产提供了技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种载体硅胶的制备方法，具体涉及一种烯烃催化剂用载体硅胶的制备方法。

背景技术

作为催化剂载体，硅胶在具备适宜的孔容、孔径及分布的情况下，高比表面积能够大幅提高催化剂活性。传统的方法制备载体硅胶时，为了获得高比表面积，更多是以牺牲孔容及孔径尺寸大小，因此，必须采用新的方法来满足催化剂用载体硅胶的制备工艺要求。

水滑石是层状双金属氢氧化物，层板由镁八面体和铝氧八面体组成。未煅烧的水滑石比表面积在5～20m²/g，煅烧后水滑石具有较高的比表面积，比表面积在200～300m²/g，煅烧前后比表面积呈现几何数量的增加。因水滑石具有独特的结构特性，从而可以作为碱性催化剂、氧化还原催化剂以及催化剂载体。针对水滑石这种特性，可在硅胶载体中添加水滑石，以提高硅胶载体的比表面积。

US.3959174专利公开了制备较大比表面积和孔容的SiO₂方法。在制备过程中主要减少SiO₂溶解度或溶剂化的助剂，使得SiO₂在制备的水溶胶体系中，减少SiO2的溶解度而析出成水凝胶，然后经老化、水洗、干燥和焙烧制备SiO2。所说的助剂是氨、一元醇、二元醇、酮和盐。它们能降低水溶胶体系中的介电常数，从而使SiO₂析出成凝胶。SiO₂的物性指标：比表面积300m²/g～450m²/g，孔容为1.2cm³/g～2.8cm³/g。

US.5372983专利公开采用共沸蒸馏法制备SiO₂。首先硅酸盐和稀硫酸反应制备水凝胶，经水洗除去杂质，然后加入C5～C6的醇，如戊醇、己醇或它们的混合物，通过共沸蒸馏，除去水凝胶孔中的水份，得到干凝胶。450℃～700℃焙烧制得产品SiO₂。物性指标：孔容2.2cm³/g～2.5cm³/g，比表面积420m²/g～550m²/g，堆密度0.18g/cm³～2.5g/cm³。

US.5599762、5576262专利改进了其共沸蒸馏的方法。主要是发现一些合适的有机化合物，如醇醚、醇醚酯之类的化合物，其中包括：乙氧基醋酸乙酯、叔丁氧基丙醇、甲氧基醋酸丙酯、正丁氧基丙醇和乙氧基丙酸乙酯等。使用这些有机化合物进行工沸蒸馏，不仅经济有效，而且改善了聚乙烯催化剂的性能。改进共沸蒸馏技术，值得的载体SiO₂和催化剂性能为：SiO₂的比表面积520m²/g～530m²/g,孔容为2.4cm³/g～2.6cm³/g，产物熔融指数为6.5g/10min～6.5g/10min，催化剂活性7000PEg/gcat.h～8000PEg/gcat.h。

Phillips石油公司也公开了许多专利，US.3099457、3948806、4081407、4152503、4436883、4246139等，讨论了共沸蒸馏技术，试图解决从水凝胶中除去水份时，避免孔的收缩和塌陷问题。另外也尝试了有机溶剂置换除水的方法。

以上方法优势明显，缺点也存在。共沸蒸馏法，存在蒸馏除水时间长，溶剂昂贵，能耗大等问题；有机溶剂置换法，存在操作步骤繁琐，溶剂消耗量大，回收困难等缺点。

发明内容