[发明专利]一种提高钛硅分子筛TS-1机械强度的方法

说明书

本发明涉及一种提高钛硅分子筛TS‑1机械强度的方法，具体为：将硅源、模板剂和水先混合成A溶液，钛酸丁酯和强助剂混合成B溶液，将B溶液缓慢倒入到A溶液混合均匀得到C溶液，加热晶化后，经过抽滤洗涤，烘干，焙烧得到原粉TS‑1；在原粉TS‑1中加入粘合剂、助挤剂、水混合，捏合，挤条成型后，经过烘干焙烧，得到成型的TS‑1。挤条成型的催化剂的机械强度大大提升，并且在丙烯环氧化和氯丙烯环氧化中活性也有所提升。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种提高钛硅分子筛TS-1机械强度的方法。

背景技术

钛硅分子筛应用于丙烯环氧化、氯丙烯环氧化反应是具有反应条件温和，原子经济性好，对环境无污染等突出优点的反应。反应后只生成产物和水，产品收率高，工艺流程简单，清洁无污染，是国际公认的环境友好生产技术。现在国内的环氧丙烷和环氧氯丙烷主要通过固定床反应器进行生产，当TS-1用于固定床反应器时，为了满足固定床对催化剂粒径和强度的要求，必须将一制成形状适宜、机械强度良好的成型催化剂，并尽可能保持较高的催化活性和选择性。

美国专利US6699812，报道了一种制备挤条成型钛硅分子筛催化剂的方法及其在3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应中的应用。其制备方法是将TS-1钛硅分子筛、粘结剂聚甲基硅氧烷、增塑剂甲基纤维素、致孔剂三聚氰胺和成膏剂水混合成膏状物，用挤条机挤出得到条状成型体，干燥和焙烧条状成型体，得到成型催化剂，在固定床环流反应器中进行3-氯丙烯与过氧化氢的环氧化反应，过氧化氢的转化率只有89％。

中国专利CN101371989(中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院)中，把TS-1粉末、纳米氧化铝、铝溶胶、造孔剂(烷基酚聚氧乙烯醚)和助挤剂(田菁粉、淀粉、聚乙烯和聚氧化乙烯的一种或者几种混合物)混合，经过挤条、切粒、干燥、焙烧等步骤制备出成型的SHTS催化剂。将其用于固定床上催化3-氯丙烯与过氧化氢的反应，过氧化氢的转化率和环氧氯丙烷的选择性都很高，但是催化剂的机械强度仍不能达到工业应用的要求。

中国专利CN200710120615.8公开了一种制备挤条成型钛硅分子筛催化剂的方法及其在3-氯丙烯与过氧化氢环氧化反应中的应用。将TS-1钛硅分子筛、纳米氧化铝、铝溶胶、致孔剂、助挤剂和水混合得到可成型物，用挤条机挤出可成型物得到湿的条状成型体，干燥和焙烧挤出的条状成型体，得到成型催化剂，在固定床反应器中进行3-氯丙烯与过氧化氢的环氧化反应，可以获得的99.2％过氧化氢转化率和96.9％的环氧氯丙烷选择性，但是，催化剂的机械强度只有20-30N/cm，难以满足工业固定床反应器的要求。

以上技术都是采用在分子筛原粉后加入各种不同的物质来增强催化剂的挤条成型强度，没有从原粉层次进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高钛硅分子筛TS-1机械强度的方法，该方法则是在原粉制备的过程中加入强助剂，制备出来的原粉加入简单的粘合剂、助挤剂和水后，挤条成型的催化剂的机械强度大大提升，并且在丙烯环氧化和氯丙烯环氧化中活性也有所提升。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高钛硅分子筛TS-1机械强度的方法，具体为：将硅源、模板剂和水先混合成A溶液，钛酸丁酯和强助剂混合成B溶液，将B溶液缓慢倒入到A溶液混合均匀得到C溶液，加热晶化后，经过抽滤洗涤，烘干，焙烧得到原粉TS-1；在原粉TS-1中加入粘合剂、助挤剂、水混合，捏合，挤条成型后，经过烘干焙烧，得到成型的TS-1。

进一步，所述A溶液中的硅源、模板剂为正硅酸丁酯、25％四丙基溴化铵；或者为硅溶胶或白炭黑、四丙基溴化铵。

进一步，所述强助剂为碱性试剂，含有Na或K的碱金属、碱土金属、有机碱的一种或多种。更进一步，所述强助剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠中的一种或多种。