專利名稱：氧化硅擠出物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于氧化硅擠出物的制備、氧化硅擠出物的可成型塑性體的制備，氧化硅擠出物的可成型塑性體，燒結(jié)氧化硅擠出物的制備，以及它們的應(yīng)用。
眾所周知，氧化硅是用來作催化劑載體的有用化合物，它不能象其它物料一樣在通常的擠壓設(shè)備中擠壓成理想強度的產(chǎn)品。歐洲專利申請(公開)167324中公開了一種氧化硅擠出物的制法，該法是將粒狀氧化硅與水和堿金屬化合物混合制成可擠壓的混合物。但由于用了堿金屬，必須將擠出的氧化硅浸泡在硝酸銨和硝酸溶液中，以去除堿金屬。
申請人發(fā)現(xiàn)在制備塑性體時，用氨或釋放氨的化合物可免去該過程，從而得到氧化硅擠出物。
所以，本發(fā)明也是制備可成型塑性體的方法的。該方法包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合，攪拌，得到總固體含量25-60wt%的混合物。其中氨含量為該混合物的總固體含量的0.5-20wt%。
本發(fā)明涉及制備氧化硅擠出物的方法，該法包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量25-60wt%的混合物，其中氨的量為該混合物中總固體含量的0.5-20wt%，然后擠壓該混合物。
本發(fā)明還涉及加工燒結(jié)氧化硅擠出物的方法，包括將可成型的塑性體擠壓成氧化硅擠出物，干燥并將其燒到最終溫度為300-1000℃，用此方法可得到燒結(jié)氧化硅擠出物。
按照本發(fā)明方法，其中用的氧化硅是用硅酸鹽，最好是硅酸鈉或硅酸鉀與酸反應(yīng)制得的氧化硅。優(yōu)選的是洗滌過的氧化硅濾餅，水玻璃和酸的反應(yīng)物。
氧化硅一般為無定形結(jié)構(gòu)，無X-射線圖譜。當(dāng)氧化硅凝膠逐漸加熱到較高溫度時，失去水份。在100℃以上較長時間加熱可使水含量減少到約5wt%。利用在點火裝置上的重量損失(LOI)測定氧化硅的含水量。取催化劑樣品，稱重后放在馬弗爐內(nèi)，在1000℃加熱2小時，再稱重，重量之差即表示LOI和氧化硅中的水量。當(dāng)氧化硅在如500℃下燒結(jié)時，不太適用于擠壓工藝中，但經(jīng)噴霧干燥的氧化硅凝膠卻很適合。最好是純度約為98-99%的氧化硅，只含百分比很少的鐵、氧化硅等。
氧化鋁、氨和水的混合物中總固體含量為25-60wt%，較好為30-45wt%，最好為35-40wt%，以此得到可擠壓的混合物。
相對總固體含量計算，氨量為0.5-20wt%，較好為2-15wt%，最好為3-10wt%。
為改進擠壓機中的流動性，該混合物也可含一種聚電解質(zhì)，如Nalco 7879(從Nalco得到)。該混合物(有或沒有聚電解質(zhì))如用Bonnot擠壓機的金屬模板，可很容易擠壓?？芍苽渲螖D壓物，也可制備其它形式的擠壓物，如US4028227中提到的。制備表面積大于200m2/g的氧化硅也是可能的。
除NH4OH外，還可用其它釋放氨的化合物。釋放氨的化合物指那些如受熱即可分解放出游離NH3氣的化合物。
在擠壓之前，也可向組合物中摻進二氧化鈦或二氧化鋯。用氧化硅作載體時這是大有好處的，鈦和鋯是有效的催化劑成分。
擠壓的氧化硅可用來作如催化劑載體，這種催化劑通常用于烴轉(zhuǎn)換反應(yīng)如重?zé)N油的加氫脫金屬，烴合成反應(yīng)，烯屬不飽和化合物與有機氫過氧化物的環(huán)氧化作用，烯屬不飽和化合物的水合作用生成相應(yīng)的烷醇，以及廢氣凈化。
實例1制備如下組分的混合物氧化硅(exCrossfield)525g(LOI＝5%)氨水(25wt%的NH3) 100g水(軟化的)625g合計1250g制備該混合物時將氨水和水加到氧化硅中，攪拌30分鐘，再加50g軟化水，再攪15分鐘，擠壓經(jīng)攪拌的該混合物。將得到的擠出物(直徑1.5mm)在120℃下干燥2小時后，破碎成4-5mm碎塊，在850℃下燒結(jié)40分鐘。該氧化硅擠出物有如下特性BET表面積 102m2/g平均孔徑32nm孔容積0.94ml/g整體擠壓強度1.01mpa實例3重復(fù)實例1和2，但燒結(jié)溫度為500℃，燒結(jié)時間2小時，結(jié)果如下無Nalco加NalcoBET表面積m2/g 220 205
平均孔徑nm2527孔容積ml/g1.001.13整體擠壓強度mpa0.540.46實例4用實例2中的組分，但加入二倍量的氨，用Bonnot擠壓機完成擠壓工藝。將該擠出物分別在500℃干燥2小時和850℃下燒結(jié)40分鐘，得到下面兩種組合物的特性500℃/2hr850℃/40minBET表面積 200m2/g 66m2/g平均孔徑24nm34nm孔容積1.05ml/g0.79ml/g整體擠壓強度0.73mpa1.41mpa實例5制備如下組分混合物氧化硅(exCrossfield)556g(LOI＝11.2%)二氧化鈦凝膠261g氨水(25wt%NH3) 100g水399gNalco787915g總計1331g二氧化鈦凝膠含45.5g固體。制備該混合物是將二氧化鈦凝膠和150g水加到二氧化硅中，攪拌5分鐘，再向該混合物中加氨水和249g水，攪拌30分鐘，再加Nalco，并將全部混合物攪拌10分鐘。將攪好的混合物擠壓，得到的擠出物(直徑4mm)在120℃下干燥2小時，破碎成約5mm的碎塊。最后，取一部分在560℃下燒結(jié)2小時，其余的在850℃下燒結(jié)30分鐘。燒結(jié)的氧化硅擠出物的側(cè)擠壓強度分別為109N/cm和217N/cm，整體擠壓強度為1.10mpa。
實例6制備有如下組成的混合物氧化硅2000g氨水(25wt%的NH3) 400gNalco787919g水(軟化水)1352g總計3771g將燒結(jié)的氧化硅球體研磨得到氧化硅，把氨水和水加到氧化硅中制成混合物，攪拌30分鐘，再加進19gNalco7879，進一步攪拌5分鐘，并進行擠壓。把得到的擠出物(直徑4mm)在120℃下干燥2小時，并在850℃下燒結(jié)1小時。該氧化硅擠出物有如下特性BET表面積 183m2/g平均孔徑42nm孔容積0.84ml/g整體擠壓強度1.16mpa
權(quán)利要求
1.一種制備可成型的塑性體的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到固體含量25-60wt%的混合物，氨含量為混合物總固體含量的0.5-20wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用硅酸鹽與酸反應(yīng)得到的氧化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中用氧化硅濾餅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項的方法，其中總固體含量為30-45wt%，最好為35-40wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任何一項的方法，其中氨含量為總固體含量的3-10wt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項的方法，其中將聚電解質(zhì)摻入混合物中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項的方法，其中摻入二氧化鈦或二氧化鋯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1從可成型塑性體制備氧化硅擠出物的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量為25-60wt%的混合物，其中氨含量為混合物總固體含量的0.5-20wt%，并擠壓該混合物。
9.加工燒結(jié)氧化硅擠出物的方法，包括干燥和燒結(jié)由權(quán)利要求8的工藝方法制備的氧化硅擠出物，到最終溫度為300℃-1000℃之間。
10.用根據(jù)權(quán)利要求9的方法制備的氧化硅擠出物作烴轉(zhuǎn)換或烴合成反應(yīng)中的催化劑載體。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于制備可成型塑性體的方法，包括將粒狀氧化硅與水和氨或釋放氨的化合物混合攪拌，得到總固體含量為25—60wt％的混合物，其中氨含量為該混合物總固體含量的0.5～20wt％。本發(fā)明還關(guān)于用該方法得到可成型塑性體和由此制備的氧化硅擠出物，以及將其用作烴轉(zhuǎn)換或烴合成反應(yīng)的催化劑載體。
文檔編號B01J21/08GK1032421SQ8810715
公開日1989年4月19日 申請日期1988年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月24日
發(fā)明者湯姆·休茨格, 雅格布斯·西奧多勒斯·迪曼, 戈斯·博克斯·霍恩, 卡蘆斯·馬修斯·安尼馬瑞亞-馬斯特茨, 奧托曼特·沃爾特瑞斯 申請人:國際殼牌研究有限公司