[发明专利]一种大孔容大比表面积特种硅胶载体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅胶的制备方法，更具体地说，涉及适合用作高活性气相法乙烯聚合催化剂特种硅胶载体的制备方法。

背景技术

目前在气相法聚合聚乙烯催化剂制备过程中，硅胶作为一种载体已得到广泛的使用。利用该载体制成的催化剂主要用于LLDPE的生产。目前使用的硅胶载体，其孔特性为：孔容1.6ml/g，比表面积，300-350m2/g，平均粒度：40-50微米。利用该载体制备的催化剂活性只能达到3000-4000gPE/gcat，这样使得聚乙烯的生产成本居高不下，国外的最新研究表明，利用大孔容、大比表面积特种硅胶载体，制备的催化剂活性可达到6000-7000gPE/gcat，这样可使在生产装置不变的情况下使生产效率大幅度提高，使生产成本进一步降低。该载体的孔特性为：孔容：2.4-2.8ml/g，比表面积：500-600m²/g，平均粒度：50-150微米。U5625023专利公开的方法，是钾或钠水玻璃和无机酸通过一个特殊的喷嘴混合形成水凝胶，然后水洗、干燥得到比表面10-1000m²/g，孔容：0.5-2.5ml/g，孔径的硅胶载体。在专利CN1403486中公开了一种硅胶载体的制备方法，在制备水凝胶时，采用以部分稀硅酸盐溶液为母液，稀硅酸盐溶液和无机酸同时加入装有母液的反应釜中，待部分凝胶出现时调节母液PH5-8.5水溶胶完全转化为水凝胶，经老化、水洗、干燥得到的硅胶载体，比表面积：200-400m²/g，孔容：1.0-2.0ml/。

在CN02127599.8中介绍了一种大孔颗粒状硅胶的制备方法，所述的方法由于孔容只有0.8-1.1ml/g不适合做乙烯聚合催化剂载体使用。由于作为气相法生产聚乙烯的生产对催化剂的活性及粒度的要求比较严格，所使用的催化剂必须是一种高效的聚合催化剂对于载体硅胶的要求主要为三个方面。1、化学纯度，2、孔特性，3、粒度分布。这三个条件必须都要满足，才能作为气相法聚合聚乙烯似的催化剂载体使用。因此，我们发明了适合于气相法乙烯聚合用的大孔容、大比表面积特种硅胶载体的制备方法。

发明内容

本发明的目的是采用工业硅酸钠为原料，提供一种适合高活性的气相法乙烯聚合用的大孔容、大比表面积特种硅胶载体的制备方法，采用该方法，生产出的特种硅胶载体，其颗粒度，孔径、孔容及比表面积等综合指标优异，因而能够作为气相法乙烯聚合催化剂载体。

一种大孔容大比表面积特种硅胶载体的制备方法，其特征在于：

工艺步骤包括：

1、将模数为3.1-3.4的工业硅酸钠，稀释至浓度为二氧化硅的质量含量为10-20％工业硅酸钠溶液；在初始温度20-40℃下滴加质量含量为15-25％的无机酸溶液，无机酸选自硫酸、硝酸、磷酸的一种或多种；调节体系PH至2-4，保持最终调节的PH值为3-4；

2、升温至最终温度80-100℃，加入比表面控制剂；比表面控制剂选自乙二醇、乙酸乙酯，丙三醇，丙酮，三氯乙烷的一种或多种，比表面控制剂的加入量为硅酸钠质量含量的1-5％；

3、以最终温度保温2-4小时，进行水热反应；然后在室温下陈化1-2小时；进行洗涤，洗涤方式选自水洗，醇洗的一种或多种，水洗至钠离子质量含量为0.05％以下；干燥，干燥方式采用喷雾干燥：温度保持400-600℃；然后进行粒度分级，得到最终产品。

得到最终产品的孔特性为：

二氧化硅：大于99.7％；孔容：2.5-2.8ml/g；比表面积：500-600m2/g；平均粒度50-150微米。

上述发明通过调节初始温度、最终温度和比表面控制剂的品种和含量来达到调节孔特性的目的。不同种类的比表面控制产品的孔特性是不同的。

本发明的优选技术方案：其特征在于：

工艺步骤包括：

1、将模数为3.2-3.3的工业硅酸钠，稀释至浓度为二氧化硅的质量含量为15-20％工业硅酸钠溶液；在初始温度30-40℃下滴加质量含量为15-25％的无机酸溶液，无机酸选自硫酸、硝酸、磷酸的一种或多种；调节体系PH至3-4，保持最终调节的PH值为3.5-4；

2、升温至最终温度90-100℃，加入比表面控制剂；比表面控制剂选自乙二醇、乙酸乙酯，丙三醇，丙酮，三氯乙烷的一种或多种，比表面控制剂的加入量为硅酸钠质量含量的1-4％；

3、以最终温度保温3-4小时，进行水热反应；然后在室温下陈化1-1.5小时，洗涤，干燥，然后进行粒度分级，得到最终产品。