CN105329906A - 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法 - Google Patents

一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105329906A
CN105329906A CN201510860213.6A CN201510860213A CN105329906A CN 105329906 A CN105329906 A CN 105329906A CN 201510860213 A CN201510860213 A CN 201510860213A CN 105329906 A CN105329906 A CN 105329906A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prepared
silicon sol
aqueous solution
sodium silicate
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510860213.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105329906B (zh
Inventor
胡毅
于海斌
周靖辉
刘峰
孙彦民
姜雪丹
季超
潘月秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC Energy Technology and Services Ltd, CNOOC Tianjin Chemical Research and Design Institute Co Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN201510860213.6A priority Critical patent/CN105329906B/zh
Publication of CN105329906A publication Critical patent/CN105329906A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105329906B publication Critical patent/CN105329906B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明为一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法，该方法包括：将二氧化硅含量为3～5wt％的工业硅酸钠水溶液中加入硫酸水溶液至pH为9.0～9.5，升温至90～95℃后保温1～2小时，形成硅溶胶底液；将模数3.0-3.3的工业硅酸钠加水配制成二氧化硅3～5wt％的水溶液，用去离子水将阳离子交换树脂悬浮，然后加入水玻璃并控制离子交换后出口pH为2-3制得硅酸，将硅酸以100-200ml/min的速度加入制备的硅溶胶底液中，并保持pH在9-9.5，在温度90-95℃下保温1-2小时后冷却至常温；将产物用盐酸再生后的强酸性阳离子交换树脂进行离子交换，同时保持pH为1-2，交换后加入氨水调整pH至9～9.5；最后将制得的硅溶胶加入分散剂采用超滤浓缩制得硅溶胶。本发明制得的硅溶胶平均粒径20-25nm,钠离子含量小于0.05％，浓度40-50％，粘度小于20cps。

Description

一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法
技术领域
本发明涉及硅溶胶的制备方法，更具体地说，涉及一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法。
背景技术
硅溶胶是二氧化硅纳米胶体粒子分散于水中稳定的的胶体溶液，硅溶胶的胶粒平均粒径一般为8～100nm，其形状近似为球状，其中二氧化硅含量一般在20％-30％。
丙烯腈是一种重要的有机化工原料，它是通过丙烯氨氧化反应生产的，为了获得较高的活性，一般制备成流化床催化剂，而丙烯腈催化剂通常使用硅溶胶作为载体。
丙烯腈催化剂一般由金属盐和硅溶胶组成固含量为50％左右的料浆，经过喷雾干燥制备成流花床催化剂。目前国内外常见的丙烯腈催化剂有英国BP公司的C-49MC、日本旭化成公司的S催化剂和上海化工研究院的MB-86等催化剂。由于国内硅溶胶杂质含量高、粒径分布宽、粘度较大，在高浓度下不稳定，不能适用于高固含量的丙烯腈催化剂的生产。因此所使用的丙烯腈催化剂用硅溶胶一直依赖进口的产品。
目前国内硅溶胶大部分产品只能作为铸造等行业的粘结剂使用，附加值较低，不能作为丙烯腈催化剂载体使用。
发明内容：
针对目前国内硅溶胶、二氧化硅含量低、粘度高的不足之处本发明开发一种高附加值的丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法，利用该方法制备的硅溶胶二氧化硅含量高、粘度低。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法，该方法以工业硅酸钠为原料，采用流化床离子交换工艺，工艺过程包括如下步骤：
a)配料：将模数为2.0-2.5的工业硅酸钠加水配制成二氧化硅3～5wt％的硅酸钠水溶液，工业硫酸加水配制成5-10wt％的硫酸溶液；
b)制备硅溶胶底液：在常温下，以150-200转/分的搅拌速度搅拌步骤a)配制的硅酸钠水溶液过程中，以500～600ml/min的速度加入步骤a)配制的硫酸溶液至pH为9.0～9.5后，升温至90～95℃后保温1～2小时得到硅溶胶底液；
c)强酸性阳离子交换树脂再生：将阳离子交换树脂浸泡在4-5wt％的盐酸溶液中再生4-5h后，去除盐酸并用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
d)制备硅酸：先用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入用模数为3.0-3.3的工业硅酸钠加水配制成二氧化硅3～5wt％的硅酸钠水溶液进行离子交换，控制离子交换后出口pH值为2-3，得到硅酸，其中所述的硅酸与步骤a)中所述的硅酸钠水溶液的质量比为2-3：1；
e)硅溶胶粒径增长：将步骤d)制备的硅酸，以100-200ml/min的速度加入步骤b)制备的硅溶胶底液中；期间缓慢加入浓度3-5wt％的硅酸钠溶液调整pH并保持最终的pH为9-9.5，在90-95℃下保温1-2小时，并冷却至常温；
f)精制：将步骤e)制备的产物通过步骤c)再生的强酸性阳离子交换树脂进行离子交换，保持交换后的pH为1-2，并加入氨水调整pH为9～9.5；
g)浓缩：将步骤f)制得的产物加入分散剂，采用超滤浓缩制得硅溶胶产品，其中分散剂加入量为硅溶胶底液二氧化硅的0.5-1wt％；所述的分散剂为聚乙二醇4000阻聚剂、渗透剂ZFC；
所述的硅溶胶平均粒径20-25nm,浓度40-50wt％，钠离子含量小于0.05wt％，粘度小于20cps。
本发明与现有技术相比，其有益效果：本发明方法制备得到的硅溶胶的二氧化硅含量高达40-50wt％、粘度小于20cps。特别适用于丙烯腈催化剂载体使用
具体实施方式：
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1.
1、配料：将工业硅酸钠(模数2.5)加水配制成二氧化硅3％的水溶液其中1000克，工业硫酸加水配制成10％的水溶液若干备用；
2、制备溶胶底液：将步骤(1)的硅酸钠水溶液加入反应罐，保持搅拌速度，150转/分，在常温下，以500ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸水溶液至pH9.3，升温95℃保温1小时。
3、强酸性阳离子交换树脂再生：将盐酸配制成4％的溶液，使阳离子交换树脂浸泡4个小时，放出盐酸，再用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
4、制备硅酸：将工业硅酸钠(模数3.3)加水配制成二氧化硅3％的水溶液，制备硅酸时，首先利用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入水玻璃控制离子交换出口PH值2.5制得硅酸2000克，；
5、硅溶胶粒径增长：将步骤(4)制备的硅酸，以200ml/min的速度加入步骤(1)制备的硅溶胶底液中。期间缓慢加入浓度4％的硅酸钠调整pH值并保持最终的pH为9.3，在温度90℃下保温1小时，并冷却至常温；
6、精制：将步骤(5)制备的硅溶胶通过再生好的强酸性阳离子交换树脂，保持交换后的pH为1.5，并加入氨水调整pH为9.3；
7、浓缩：将步骤(6)制得的硅溶胶加入聚乙二醇4000阻聚剂0.15克利用超滤浓缩制得产品.硅溶胶平均粒径20nm，钠离子含量0.044％，浓度40％，粘度15cps。
实施例2.
1、配料：将工业硅酸钠(模数2.5)加水配制成二氧化硅4％的水溶液其中1000克，工业硫酸加水配制成8％的水溶液若干备用；
2、制备溶胶底液：将步骤(1)的硅酸钠加入反应罐，保持搅拌速度，180转/分，在常温下，以550ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸水溶液至pH为9.5，升温至95℃保温1小时；
3、强酸性阳离子交换树脂再生：将盐酸配制成4％的溶液，使阳离子交换树脂浸泡4个小时，放出盐酸，再用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
4、制备硅酸：将工业硅酸钠(模数3.3)加水配制成二氧化硅4％的水溶液，制备硅酸时，首先利用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入水玻璃控制离子交换出口PH值2.5值得硅酸2000克；
5、硅溶胶粒径增长：将步骤(4)制备的硅酸，以150ml/min的速度加入步骤(1)制备的硅溶胶底液中。期间缓慢加入浓度4％的硅酸钠调整PH至并保持最终的PH9.5，在温度92℃下保温1小时，并冷却至常温；
6、精制：将步骤(5)制备的硅溶胶通过再生好的强酸性阳离子交换树脂，保持交换后的pH为1.5，并加入氨水调整pH为9.5；
7、浓缩：将步骤(6)制得的硅溶胶加入聚乙二醇4000阻聚剂0.2克利用超滤浓缩制得产品，硅溶胶平均粒径21.5nm，钠离子含量0.04％，浓度40.5％，粘度19cps。
实施例3.
1、配料：将工业硅酸钠(模数2.0)加水配制成二氧化硅5％的水溶液其中1000克，工业硫酸加水配制成10％的水溶液若干备用；
2、制备溶胶底液：将步骤(1)的硅酸钠加入反应罐，保持搅拌速度，200转/分，在常温下，以500ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸水溶液至PH9.0，升温至90℃保温1小时；
3、强酸性阳离子交换树脂再生：将盐酸配制成4％的溶液，使阳离子交换树脂浸泡4个小时，放出盐酸，再用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
4、制备硅酸：将工业硅酸钠(模数3.25)加水配制成二氧化硅5％的水溶液，制备硅酸时，首先利用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入水玻璃控制离子交换出口PH值2.5值得硅酸2000克；
5、硅溶胶粒径增长：将步骤(4)制备的硅酸，以100ml/min的速度加入步骤(1)制备的硅溶胶底液中。期间缓慢加入浓度3-5％的硅酸钠调整pH并保持最终的pH为9.5，在温度90℃下保温1小时，并冷却至常温；
6、精制：将步骤(5)制备的硅溶胶通过再生好的强酸性阳离子交换树脂，保持交换后的pH为1-2，并加入氨水调整pH为9.5；
7、浓缩：将步骤(6)制得的硅溶胶加入聚乙二醇4000阻聚剂0.5克利用超滤浓缩制得产品，硅溶胶平均粒径23nm，钠离子含量0.05％，浓度41％，粘度16cps。
实施例4.
1、配料：将工业硅酸钠(模数2.3)加水配制成二氧化硅3％的水溶液其中1000克，工业硫酸加水配制成10％的水溶液若干备用；
2、制备溶胶底液：将步骤(1)的硅酸钠加入反应罐，保持搅拌速度，200转/分，在常温下，以550ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸水溶液至PH9.3，升温至92℃保温1小时；
3、强酸性阳离子交换树脂再生：将盐酸配制成4％的溶液，使阳离子交换树脂浸泡4个小时，放出盐酸，再用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
4、制备硅酸：将工业硅酸钠(模数3.0-3.3)加水配制成二氧化硅5％的水溶液，制备硅酸时，首先利用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入水玻璃控制离子交换出口PH值2.5值得硅酸2000克；
5、硅溶胶粒径增长：将步骤(4)制备的硅酸，以200ml/min的速度加入步骤(1)制备的硅溶胶底液中。期间缓慢加入浓度4％的硅酸钠调整pH并保持最终的pH为9.3，在温度92℃下保温1小时，并冷却至常温；
6、精制：将步骤(5)制备的硅溶胶通过再生好的强酸性阳离子交换树脂，保持交换后的pH为2.3，并加入氨水调整pH为9.3；
7、浓缩：将步骤(6)制得的硅溶胶加入聚乙二醇4000阻聚剂0.3克利用超滤浓缩制得产品，硅溶胶平均粒径22.5nm，钠离子含量0.05％，浓度42.1％，粘度18cps。

Claims (1)

1.一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法，其特征在于，
a)配料：将模数为2.0-2.5的工业硅酸钠加水配制成二氧化硅3～5wt％的硅酸钠水溶液，工业硫酸加水配制成5-10wt％的硫酸溶液；
b)制备硅溶胶底液：在常温下，以150-200转/分的搅拌速度搅拌步骤a)配制的的硅酸钠水溶液过程中，以500～600ml/min的速度加入步骤a)配制的硫酸溶液至pH为9.0～9.5后，升温至90～95℃后保温1～2小时得到硅溶胶底液；
c)强酸性阳离子交换树脂再生：将阳离子交换树脂浸泡在4-5wt％的盐酸溶液中再生4-5h后，去除盐酸并用去离子水洗至电导率200μs/cm以下备用；
d)制备硅酸：先用去离子水使阳离子交换树脂悬浮起来，然后加入用模数为3.0-3.3的工业硅酸钠加水配制成二氧化硅3～5wt％的硅酸钠水溶液进行离子交换，控制离子交换后出口pH值为2-3，得到硅酸，其中所述的硅酸与步骤a)中所述的硅酸钠水溶液的质量比为2-3：1；
e)硅溶胶粒径增长：将步骤d)制备的硅酸，以100-200ml/min的速度加入步骤b)制备的硅溶胶底液中；期间缓慢加入浓度3-5wt％的硅酸钠溶液调整pH值并保持pH值为9-9.5，在90-95℃下保温1-2小时，并冷却至常温；
f)精制：将步骤e)制备的产物通过步骤c)再生的强酸性阳离子交换树脂进行离子交换，保持交换后的pH为1-2，并加入氨水调整pH为9～9.5；
g)浓缩：将步骤f)制得的产物加入分散剂，采用超滤浓缩制得硅溶胶产品，其中分散剂加入量为硅溶胶底液二氧化硅的0.5-1wt％；所述的分散剂为聚乙二醇4000阻聚剂、渗透剂ZFC；
所述的硅溶胶平均粒径20-25nm，浓度40-50wt％，钠离子含量小于0.05wt％，粘度小于20cps。
CN201510860213.6A 2015-11-30 2015-11-30 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法 Active CN105329906B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510860213.6A CN105329906B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510860213.6A CN105329906B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105329906A true CN105329906A (zh) 2016-02-17
CN105329906B CN105329906B (zh) 2017-06-23

Family

ID=55280713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510860213.6A Active CN105329906B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105329906B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105905914A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 苏州吉人高新材料股份有限公司 一种超高模数硅酸盐的制备方法
CN108002394A (zh) * 2016-11-01 2018-05-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种硅溶胶的制备方法
CN111302347A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 临沂市科翰硅制品有限公司 一种高纯大粒径硅溶胶的制备方法
CN118289768A (zh) * 2024-06-06 2024-07-05 大连康塔莱精细化工研究有限公司 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2244325A (en) * 1940-04-15 1941-06-03 Paul G Bird Colloidal solutions of inorganic oxides
CN101547861A (zh) * 2006-10-04 2009-09-30 纳尔科公司 具有可变的金属氧化物对二氧化硅之比的涂覆有二氧化硅的金属氧化物溶胶
CN102186772A (zh) * 2008-09-12 2011-09-14 纳尔科公司 具有可调的多孔性和表面形态的硅质材料及其合成方法
CN103030151A (zh) * 2012-12-05 2013-04-10 广东惠和硅制品有限公司 一种中性大粒径高浓度高纯度硅溶胶、制备方法及其用途
CN103145133A (zh) * 2013-03-17 2013-06-12 上虞市佳和化工有限公司 一种硅溶胶的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2244325A (en) * 1940-04-15 1941-06-03 Paul G Bird Colloidal solutions of inorganic oxides
CN101547861A (zh) * 2006-10-04 2009-09-30 纳尔科公司 具有可变的金属氧化物对二氧化硅之比的涂覆有二氧化硅的金属氧化物溶胶
CN102186772A (zh) * 2008-09-12 2011-09-14 纳尔科公司 具有可调的多孔性和表面形态的硅质材料及其合成方法
CN103030151A (zh) * 2012-12-05 2013-04-10 广东惠和硅制品有限公司 一种中性大粒径高浓度高纯度硅溶胶、制备方法及其用途
CN103145133A (zh) * 2013-03-17 2013-06-12 上虞市佳和化工有限公司 一种硅溶胶的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105905914A (zh) * 2016-04-18 2016-08-31 苏州吉人高新材料股份有限公司 一种超高模数硅酸盐的制备方法
CN108002394A (zh) * 2016-11-01 2018-05-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种硅溶胶的制备方法
CN108002394B (zh) * 2016-11-01 2019-07-09 航天特种材料及工艺技术研究所 一种硅溶胶的制备方法
CN111302347A (zh) * 2020-04-02 2020-06-19 临沂市科翰硅制品有限公司 一种高纯大粒径硅溶胶的制备方法
CN118289768A (zh) * 2024-06-06 2024-07-05 大连康塔莱精细化工研究有限公司 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法
CN118289768B (zh) * 2024-06-06 2024-08-06 大连康塔莱精细化工研究有限公司 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105329906B (zh) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105329906A (zh) 一种丙烯腈催化剂用硅溶胶的制备方法
TWI520904B (zh) 由鹼金屬矽酸鹽溶液製備高純度水性膠體矽石溶膠的方法
CN103012644B (zh) 强酸苯乙烯系交换树脂的制备方法
CN111135859B (zh) 一种长链正构烷烃临氢异构化催化剂及其制备方法
CN103008018B (zh) 强酸性阳离子交换树脂的生产方法
CN107954443A (zh) 多级孔zsm-5分子筛合成方法
CN111804347B (zh) 一种Janus粒子的制备方法及其在环己烯水合过程中的应用
CN108246350A (zh) 一种包覆贵金属的介孔分子筛催化剂材料及其原位制备方法
CN103008020B (zh) 强酸复合苯乙烯系阳离子交换树脂的生产方法
CN104386707B (zh) 一种超低钠高硅纳米zsm-5分子筛的合成方法
CN104525064B (zh) 一种碱性硅溶胶及其制备方法
CN105883824B (zh) 一种大粒径硅溶胶的制备方法
CN103721739A (zh) 一种微孔分子筛负载氧化镁择形催化剂的制备方法
CN104860322B (zh) 一种低钠离子含量高纯硅溶胶的制备方法
CN114132935B (zh) 一种硅溶胶的纯化方法
JPH0455126B2 (zh)
CN107777692B (zh) 一种脱硝催化剂用高纯硅溶胶的制备方法
CN103008019B (zh) 强酸苯乙烯系阳离子交换树脂的生产方法
CN103861659B (zh) 一种无定形硅铝球形载体的制备方法
CN103641221A (zh) 印染废水处理用混凝脱色剂的制备方法
CN102794202A (zh) 一种孔径可调控催化剂载体硅胶的制备方法
CN103008021A (zh) 大交换量强碱性丙烯酸系阴离子交换树脂的制备方法
CN110052262B (zh) 一种二氧化硫制硫酸用的钒催化剂的改性方法
CN210505601U (zh) 一种硅溶胶生产装置
CN108408730B (zh) 一种超大孔容二氧化硅气凝胶保温材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB02 Change of applicant information

Address after: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No.

Applicant after: CHINA NATIONAL OFFSHORE OIL Corp.

Applicant after: CNOOC TIANJIN CHEMICAL RESEARCH & DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd.

Applicant after: CNOOC ENERGY TECHNOLOGY & SERVICES Ltd.

Address before: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No.

Applicant before: CHINA NATIONAL OFFSHORE OIL Corp.

Applicant before: CNOOC TIANJIN CHEMICAL RESEARCH & DESIGN INSTITUTE

Applicant before: CNOOC ENERGY TECHNOLOGY & SERVICES Ltd.

COR Change of bibliographic data
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20161012

Address after: No. three road 300131 Tianjin city Hongqiao District dingzigu No. 85

Applicant after: CNOOC TIANJIN CHEMICAL RESEARCH & DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd.

Applicant after: CNOOC ENERGY TECHNOLOGY & SERVICES Ltd.

Address before: 100010 Beijing, Chaoyangmen, North Street, No. 25, No.

Applicant before: CHINA NATIONAL OFFSHORE OIL Corp.

Applicant before: CNOOC TIANJIN CHEMICAL RESEARCH & DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd.

Applicant before: CNOOC ENERGY TECHNOLOGY & SERVICES Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant