一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑及其制作方法
【專利說明】 一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑及其制作方
法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及固體酸催化劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乙醚具有廣泛用途，化工方面主要用作油類、染料、生物堿、脂肪、樹脂、硝化纖維、碳?xì)浠衔?、亞麻油、松香脂、香料、非硫化橡膠等的優(yōu)良溶劑；醫(yī)藥工業(yè)用作藥物生產(chǎn)的萃取劑和醫(yī)療上的麻醉劑；毛紡、棉紡工業(yè)用作油污潔凈劑；還可用于火藥工業(yè)制造無煙火藥，其制備方法工業(yè)上可在酸催化下，由乙醇失水制得。
[0003]目前在實(shí)際的化學(xué)生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)乙醚大多數(shù)仍采用液體酸比如濃硫酸作為催化劑，雖然具有價(jià)廉、反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、反應(yīng)活性高等優(yōu)點(diǎn)，但存在對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、殘液及廢水對環(huán)境污染嚴(yán)重、操作條件苛刻、產(chǎn)品后處理比較困難、副產(chǎn)物多、選擇性差以及在工藝上難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等缺點(diǎn)，不能滿足當(dāng)前環(huán)保和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要；現(xiàn)有技術(shù)中雖已有小部分企業(yè)采用固體酸催化劑氧化鋁或分子篩等，但存在易于溶脫、穩(wěn)定性較差、壽命較短、易失活、酸強(qiáng)度分布寬、孔徑小、易積碳、催化劑的表面性質(zhì)復(fù)雜等缺陷。若制備出無毒無害的復(fù)合固體酸催化劑，則上述諸多問題就可以得到解決，并且以固體酸代替液體酸作催化劑也是實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好催化新工藝的一條重要途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β -氧化鋁40-50、黑曜巖6-10、二氧化硅36-48、氧化錳5_8、石膏纖維13-16、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 15-18、硫酸鉻1-2、乙酸錳2-3、適量水。
[0006]所述的一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將硫酸鉻、乙酸錳加水?dāng)嚢柚镣耆芙猓尤牒陉讕r浸泡10-12小時(shí)，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時(shí)，置于不銹鋼反應(yīng)釜中，密封后于110°C水熱處理6h，抽濾、洗滌，于80°C下烘干，研磨備用；
(2)將石膏纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560超聲波分散研磨3-5小時(shí)烘干；
(3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分?jǐn)嚢?0-50分鐘，靜置1-5小時(shí)，160-180°C下微波干燥3小時(shí)研磨出料。
[0007]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明采用硫酸鉻、乙酸錳水溶液對蛭石表面酸化處理后均勾負(fù)載到二氧化娃上，形成穩(wěn)定的Cr-O-Si和Mn-O-Si的共價(jià)結(jié)構(gòu)，負(fù)載過程并未破壞3102的結(jié)構(gòu)且生成的復(fù)合物比表面積較大，同時(shí)添加石膏纖維顆粒粘接在氧化鋁表面，提高了吸附性，利用本發(fā)明制得的復(fù)合固體酸催化劑不易溶脫、酸性強(qiáng)、同時(shí)反應(yīng)過程無廢液對設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣。
【具體實(shí)施方式】
[0008]所述的一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β -氧化鋁46、黑曜巖8、二氧化硅39、氧化錳6、石膏纖維15、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 17、硫酸鉻1、乙酸錳2、適量水。
[0009]制作方法包括以下步驟:
(1)將硫酸鉻、乙酸錳加水?dāng)嚢柚镣耆芙?，加入黑曜巖浸泡10-12小時(shí)，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時(shí)，置于不銹鋼反應(yīng)釜中，密封后于110°C水熱處理6h，抽濾、洗滌，于80°C下烘干，研磨備用；
(2)將石膏纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560超聲波分散研磨3-5小時(shí)烘干；
(3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分?jǐn)嚢?0-50分鐘，靜置1-5小時(shí)，160-180°C下微波干燥3小時(shí)研磨出料。
[0010]使用本發(fā)明生產(chǎn)的復(fù)合固體酸催化劑的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下:催化乙醇脫水制乙醚反應(yīng)的乙醇轉(zhuǎn)化率為63.9%，乙醚選擇性接近100%，其催化效果明顯優(yōu)于單一的氧化鋁催化劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β-氧化鋁40-50、黑曜巖6-10、二氧化硅36-48、氧化錳5-8、石膏纖維13-16、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560 15-18、硫酸鉻1-2、乙酸錳2-3、適量水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將硫酸鉻、乙酸錳加水?dāng)嚢柚镣耆芙猓尤牒陉讕r浸泡10-12小時(shí)，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時(shí)，置于不銹鋼反應(yīng)釜中，密封后于110°C水熱處理6h，抽濾、洗滌，于80°C下烘干，研磨備用； (2)將石膏纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、硅烷偶聯(lián)劑ΚΗ560超聲波分散研磨3-5小時(shí)烘干； (3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分?jǐn)嚢?0-50分鐘，靜置1-5小時(shí)，160-180°C下微波干燥3小時(shí)研磨出料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性二氧化硅和氧化鋁復(fù)合固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成：β-氧化鋁40-50、黑曜巖6-10、二氧化硅36-48、氧化錳5-8、石膏纖維13-16、硅烷偶聯(lián)劑KH560 15-18、硫酸鉻1-2、乙酸錳2-3、適量水；本發(fā)明采用硫酸鉻、乙酸錳水溶液對蛭石表面酸化處理后均勻負(fù)載到二氧化硅上，形成穩(wěn)定的Cr-O-Si和Mn-O-Si的共價(jià)結(jié)構(gòu)，負(fù)載過程并未破壞SiO2的結(jié)構(gòu)且生成的復(fù)合物比表面積較大，同時(shí)添加石膏纖維顆粒粘接在氧化鋁表面，提高了吸附性，利用本發(fā)明制得的復(fù)合固體酸催化劑不易溶脫、酸性強(qiáng)、同時(shí)反應(yīng)過程無廢液對設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣。
【IPC分類】B01J23/34, C07C43/06, B01J20/10, C07C41/09
【公開號】CN104888761
【申請?zhí)枴緾N201510241778
【發(fā)明人】俞奮玉, 周章凱
【申請人】安徽金邦醫(yī)藥化工有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月13日