專利名稱：一種環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置用惰性填料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油化工填料的制備方法，特別是作為環(huán)氧乙烷/乙二醇 (E0/EG)裝置用的惰性填料。
背景技術(shù)：
惰性填料廣泛應(yīng)用于石油化工中的反應(yīng)、轉(zhuǎn)化、吸附等設(shè)備中，起墊底、覆蓋、支撐、隔層、隔熱等作用環(huán)氧乙烷(EO)是重要的有機化工原料，廣泛用于重要化工產(chǎn)品，如聚醚、聚酯、表面活性劑、增塑劑、柔軟劑等的合成。環(huán)氧乙烷一般是在銀催化劑的作用下，乙烯和分子氧反應(yīng)生成，是一個重要的有機反應(yīng)，同時會發(fā)生副反應(yīng)生成二氧化碳和水。在環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)過程中，容易產(chǎn)生微量的醛，如甲醛和乙醛。目前對環(huán)氧乙烷(EO)和乙二醇(EG)的產(chǎn)品質(zhì)量要求已經(jīng)越來越高，醛含量作為一項重要質(zhì)量指標(biāo)越來越受到重視。生成的醛一部分在銀催化劑作用下可進一步深度氧化生成二氧化碳和水；而另一部分就會進入下一步工序，留在產(chǎn)品中，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，同時這部分醛還可以在吸收塔中轉(zhuǎn)化為酸，造成對設(shè)備管線的腐蝕。環(huán)氧乙烷/乙二醇(E0/EG)的生產(chǎn)過程中，反應(yīng)器出口氣體中醛的產(chǎn)生主要是因為反應(yīng)器中的填料、雜物以及溫度等因素。CN101468321a公開了一種E0/EG裝置用惰性球的制備方法，通過包括工業(yè)氧化鋁、工業(yè)二氧化硅、高嶺土在內(nèi)的幾種原料，經(jīng)過一定步驟制備出可應(yīng)用于環(huán)氧乙烷/乙二醇(E0/EG)裝置的惰性填料。但是在環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置中使得環(huán)氧乙烷發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)一個原因是反應(yīng)系統(tǒng)中存在一些具有能夠促進異構(gòu)化反應(yīng)的活性物質(zhì)，使得環(huán)氧乙烷發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)生成醛，如反應(yīng)器中催化劑或填料裝填時帶進來的粉塵以及惰性填料上面的雜質(zhì)使之并不完全呈現(xiàn)惰性。惰性填料由于其原料中包括的鋁礬土、膨潤土由于產(chǎn)地及采集時間等的不同，會帶來微量雜質(zhì)如Fe、Ni、S、Si等，容易造成惰性填料質(zhì)量不過關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制備一種惰性填料，應(yīng)用于E0/EG裝置，在反應(yīng)體系中呈現(xiàn)很好的惰性，使反應(yīng)尾氣中乙醛含量增加值彡0. 3ppm ；吸水率低彡2%。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，選擇符合要求的無機材料，粉碎為細(xì)微粉體，混合均勻，并在高溫下煅燒，制成反應(yīng)條件下的惰性球形填料。選擇的無機材料主要包括含氧化鋁的礦物，例如粘土、高嶺土、鋁礬土、膨潤土、等原料，既能提供惰性材料所需的氧化鋁，又能降低產(chǎn)品的成本；以及包括工業(yè)產(chǎn)品，例如氧化鋁、氫氧化鋁、二氧化硅等，還包括需要添加的工業(yè)級無機鹽，例如氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽等。由于采用的各種礦物質(zhì)里以及工業(yè)原料產(chǎn)品中難免會摻雜一些對于環(huán)氧乙烷異構(gòu)化具有活性的雜質(zhì)，隨著原料批次的不同，雜質(zhì)的含量一般也不能保證相同，這就使得產(chǎn)品在乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷過程中不能保持很穩(wěn)定的惰性，環(huán)氧化反應(yīng)產(chǎn)物中會發(fā)生醛含量波動現(xiàn)象，因此在原料中有針對性的添加一定量能夠抑制環(huán)氧乙烷異構(gòu)化反應(yīng)的物質(zhì)，如堿及堿土金屬氧化物，并且保持惰性填料中堿及堿土金屬元素氧化物的含量在 0. 5-20%，降低惰性填料上殘存的環(huán)氧乙烷異構(gòu)化活性，抑制環(huán)氧乙烷異構(gòu)化生成醛的反應(yīng)。一種環(huán)氧乙烷/乙二醇(E0/EG)裝置用惰性填料的制備方法，其特征在于，按重量百分比有以下原料組成(％)
工業(yè)氧化鋁10 - 60
高嶺土5-30
工業(yè)二氧化硅 10-20 普通粘土10-50
鋁礬土5-15
膨潤土5-15
碳酸鈣0 -10
碳酸鎂0-10
碳酸鈉0-10 該配方的化學(xué)組成為(按重量百分比，％ )
氧化鋁30-70
二氧化硅20-60
氧化鈣0-10
氧化鎂0-10
氧化鐵0. 01-0. 5
氧化鈉0_10
其它雜質(zhì)0. 1-5其它雜質(zhì)的化學(xué)組成部分為原料帶入，為可忽略的其它金屬氧化物。將原料分別進行粉碎，粉碎成100-500目的細(xì)粉。將各種原料按照配方混合后添加一定量的粘合劑幫助成型，粘合劑用量為原料量的1_20%，然后在30-150°C干燥成為待高溫?zé)频脑?，原坯形狀可為多孔或不帶孔的球形形狀。干燥后的原坯?000-1600°C高溫下煅燒1_12小時，最好1200-1500°C高溫下煅燒2-8小時。本發(fā)明制作簡單，制備的惰性球在高溫下不發(fā)生粘連，強度高，吸水率低，具有保護和延長催化劑使用壽命，對催化劑進行支撐覆蓋的作用。
具體實施例方式
下面的給出實施例對本發(fā)明作進一步的描述，以下各實例所有組份均按重量百分比計。實施例1 工業(yè)氧化鋁55%，高嶺土 20%，工業(yè)二氧化硅10%，普通粘土 10%，膨潤土 5%，用水成型，1500°C高溫下煅燒2小時，記為樣品a。實施例2 工業(yè)氧化鋁30 %，高嶺土 27 %，工業(yè)二氧化硅17 %，普通粘土 10 %，鋁礬土 10%，碳酸鈣3%，碳酸鈉3%加水成型，1350°C高溫下煅燒10小時，記為樣品b。實施例3 工業(yè)氧化鋁15%，高嶺土 22%，普通粘土 38%，膨潤土 15%，碳酸鈣 8%，碳酸鈉2%，用2%硝酸成型，1200°C高溫下煅燒8小時，記為樣品C。實施例4 工業(yè)氧化鋁12%，高嶺土 10%，工業(yè)二氧化硅13%，普通粘土 41%，鋁礬土 11%，膨潤土 5%，碳酸鈣8%加水成型，1400°C高溫下煅燒4小時，記為樣品d。實施例5 使用實施例1-4的4個樣品進行惰性球應(yīng)用性能試驗，反應(yīng)氣組成為 (mol% )
權(quán)利要求
1. 一種環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置用惰性填料的制備方法，其特征在于，按重量百分比有以下原料組成％工業(yè)氧化鋁10-60高嶺土5-30工業(yè)二氧化硅10-20普通粘土10-50鋁礬土5-15膨潤土5_15碳酸鈣0-10碳酸鎂0 -10碳酸鈉0-10該配方的化學(xué)組成為；按重量百分比，％ 氧化鋁30-70二氧化硅20-60氧化鈣0 -10氧化鎂0 -10氧化鐵0.01-0.5氧化鈉0-10其它雜質(zhì)0. 1-5其它雜質(zhì)的化學(xué)組成部分為原料帶入，為忽略的其它金屬氧化物； 將原料分別進行粉碎，粉碎成100-500目的細(xì)粉；將各種原料按照配方混合后添加一定量的粘合劑幫助成型，粘合劑用量為原料量的1_20%，然后在30-150°C干燥成為待高溫?zé)频脑?，原坯形狀可為多孔或不帶孔的球形形狀?干燥后的原坯在1000-1600°C高溫下煅燒1-12小時。
全文摘要
一種環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置用惰性填料的制備方法，其特征在于，在原料中添加含堿及堿土金屬元素的化合物，使得惰性填料中堿及堿土金屬元素氧化物的總含量在0.5-20％，抑制惰性填料的異構(gòu)化活性，令其接近完全惰性。惰性填料按重量百分比主要由以下組成的原料制成(％)工業(yè)氧化鋁10-60；高嶺土5-30；工業(yè)二氧化硅10-20；普通粘土10-50。將原料分別進行粉碎，添加一定量的粘合劑幫助成型，干燥成為待高溫?zé)频脑?，然后?200-1600℃高溫下煅燒2-8小時。
文檔編號B01J32/00GK102430432SQ201110274770
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者劉敬利, 戴清, 楊玉旺 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計院