一種硫酸鎳/二氧化硅復合的固體酸催化劑及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及固體酸催化劑技術領域，具體涉及一種硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑及其制作方法。
【背景技術】
[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、碳氫化合物、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]目前在實際的化學生產(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，雖然具有價廉、反應溫度低、轉(zhuǎn)化率高、反應活性高等優(yōu)點，但存在對設備腐蝕嚴重、殘液及廢水對環(huán)境污染嚴重、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現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等缺點，不能滿足當前環(huán)保和經(jīng)濟發(fā)展的需要；現(xiàn)有技術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、酸強度分布寬、孔徑小、易積碳、催化劑的表面性質(zhì)復雜等缺陷。若制備出無毒無害的復合固體酸催化劑，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硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β -氧化鋁30-40、水輝石8-10、氧化鎂10-15、二氧化硅40-50、玄武巖纖維11-15、甲基三甲氧基硅烷14-18、過硫酸銨0.7-0.9、硫酸鎳1-3、檸檬酸2_4、適量水。
[0006]所述的一種硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將檸檬酸、硫酸鎳加水攪拌至完全溶解，加入水輝石浸泡10-12小時，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時，置于不銹鋼反應釜中，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)將玄武巖纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、甲基三甲氧基硅烷、過硫酸銨超聲波分散研磨3-5小時；
(3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分攪拌30-50分鐘，靜置1-5小時，160-180°C下微波干燥3小時研磨出料。
[0007]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明采用檸檬酸、硫酸鎳水溶液對水輝石表面酸化處理后均勾負載到二氧化娃上，形成穩(wěn)定的Mg-O-Si和L1-O-Si的共價結(jié)構(gòu)，負載過程并未破壞S12的結(jié)構(gòu)且生成的復合物比表面積較大，同時添加玄武巖纖維顆粒粘接在氧化鋁表面，提高了吸附性，利用本發(fā)明制得的復合固體酸催化劑具有強酸性活性中心、選擇性好、產(chǎn)物易分離且可重復使用。
【具體實施方式】
[0008]所述的一種硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β-氧化鋁35、水輝石8、氧化鎂13、二氧化硅47、玄武巖纖維12、甲基三甲氧基硅烷17、過硫酸銨0.8、硫酸鎳1、檸檬酸4、適量水。
[0009]制作方法包括以下步驟:
(1)將檸檬酸、硫酸鎳加水攪拌至完全溶解，加入水輝石浸泡10-12小時，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時，置于不銹鋼反應釜中，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)將玄武巖纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、甲基三甲氧基硅烷、過硫酸銨超聲波分散研磨3-5小時；
(3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分攪拌30-50分鐘，靜置1-5小時，160-180°C下微波干燥3小時研磨出料。
[0010]使用本發(fā)明生產(chǎn)的復合固體酸催化劑的技術參數(shù)指標如下:催化乙醇脫水制乙醚反應的乙醇轉(zhuǎn)化率為63.3%，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。
【主權項】
1.一種硫酸鎳/ 二氧化硅復合的固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成:β -氧化鋁30-40、水輝石8-10、氧化鎂10-15、二氧化硅40-50、玄武巖纖維11-15、甲基三甲氧基硅烷14-18、過硫酸銨0.7-0.9、硫酸鎳1-3、檸檬酸2_4、適量水。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種硫酸鎳/二氧化硅復合的固體酸催化劑的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將檸檬酸、硫酸鎳加水攪拌至完全溶解，加入水輝石浸泡10-12小時，研磨成漿，加入二氧化硅在高速攪拌下浸漬吸附2-4小時，置于不銹鋼反應釜中，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)將玄武巖纖維粉碎至200-300目，加入β-氧化鋁、甲基三甲氧基硅烷、過硫酸銨超聲波分散研磨3-5小時； (3)將步驟(1)、(2)物料混勻，加入其他剩余成分攪拌30-50分鐘，靜置1-5小時，160-180°C下微波干燥3小時研磨出料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硫酸鎳/二氧化硅復合的固體酸催化劑，其特征在于，由下列重量份的原料制成：β-氧化鋁30-40、水輝石8-10、氧化鎂10-15、二氧化硅40-50、玄武巖纖維11-15、甲基三甲氧基硅烷14-18、過硫酸銨0.7-0.9、硫酸鎳1-3、檸檬酸2-4、適量水；本發(fā)明采用檸檬酸、硫酸鎳水溶液對水輝石表面酸化處理后均勻負載到二氧化硅上，形成穩(wěn)定的Mg-O-Si和Li-O-Si的共價結(jié)構(gòu)，負載過程并未破壞SiO2的結(jié)構(gòu)且生成的復合物比表面積較大，添加玄武巖纖維顆粒粘接在氧化鋁表面，提高了吸附性，利用本發(fā)明制得的復合固體酸催化劑具有強酸性活性中心、選擇性好、產(chǎn)物易分離且可重復使用。
【IPC分類】B01J31-28
【公開號】CN104857991
【申請?zhí)枴緾N201510241708
【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8月26日
【申請日】2015年5月13日