[发明专利]一种作催化剂载体的活性炭及其处理方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭，特别是作为催化剂载体用活性炭及其处理方法和应用。

背景技术

活性炭是一种性能优良、用途广泛的吸附剂。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择地吸附气相、液相中的各种物质。工业上利用其自身活化后所具备的物理、化学吸附特性，将催化剂吸附附载其表面，干燥后制备成生产所需的催化剂，主要制备钯炭催化剂、钌炭催化剂、铑炭催化剂、铂炭催化剂等。

目前，公知的活性炭的制取方法有两大工艺路线，即化学活化法(又叫药品活化法)和物理活化法(又叫气体活化法)。化学活化法是利用原料经不同的化学药品如酸、碱或盐处理，然后在一定温度下进行热加工，从而制取活性炭。这一方法所得到的活性炭产品具有微观结构上中、大空隙发达，产品对原料收率较高(70％左右)的特点，特别适用于液相大分子脱色精制等。物理活化法是利用碳在高温下与多种气体如水蒸气、二氧化碳、空气或烟道气等进行有效控制烧失，从而制取活性炭。这种方法所得活性炭产品在微观结构上微孔和小中空隙发达，产品对原料的收率较低(40％左右)主要用于气相和小分子液相分离和精致等。

目前，公知的活性炭性能主要是指其吸附性能，而吸附性能又与其比表面积有直接关系。因此在业界普遍使用其比表面积指标数值来作为其吸附性能指标，一般其比表面积越大其吸附能力越好，表明其性能优越。而目前生产应用中直接采用市购的活性炭作为合成醋酸乙烯催化剂，虽然能够满足现有的一般工业生产要求，但是其催化活性有所限制，且使用寿命较短，在工业应用所带来的经济效益并不显著。

发明内容

本发明的目的是提供一种作催化剂载体用的活性炭。它的催化活性高，使用寿命长。

本发明的另一目的在于提供上述活性炭的处理方法。该处理方法简单易行，得到的载体内部微孔孔径分布及微孔表面电荷重整效果良好，中孔比率适当。

本发明的第三目的在于提供上述活性炭的新用途。

本发明的目的是这样实现的：一种作催化剂载体的活性炭，其特征在于：它是经双氧水浸渍处理后得到比表面积为900～1300m²/g，中孔分布为20％～30％的活性炭。

上述活性炭比表面积优选1000～1200m²/g；上述中孔孔径为30～60nm。

本发明的另一目的是这样实现的：一种作催化剂载体的活性炭的处理方法，其特征在于：所述活性炭经过双氧水加热至50℃～100℃，优选70℃～100℃，最优选80℃～95℃，浸渍处理至少10分钟，优选1.0hr～5.0hr，最优选1.5hr～2.5hr；然后洗涤至中性，分离干燥得到产品。

上述处理方法中，双氧水的质量浓度范围为5.0％～30.0％，优选为10.0％～30.0％，最优为20.0％～30.0％。

上述处理方法中，活性炭与双氧水的重量百分比含量为活性炭10％～50％，双氧水50％～90％；优选为活性炭15％～35％，双氧水65％～85％。

上述处理方法中，干燥方式为烘箱干燥或微波干燥，优选微波干燥。

本发明的第三目的是这样实现的：采用上述处理方法得到的活性炭，其比表面积为900～1300m²/g，中孔分布为20％～30％的活性炭，特别适宜于作工业化生产醋酸乙烯所使用的催化剂的载体。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明所述的活性炭是经过双氧水浸渍处理而得，该活性炭吸附催化剂的微孔孔径分布及微孔表面电荷重整性好；得到的活性炭比表面在900～1300m²/g，最佳可在1000～1200m²/g；30～60nm孔径的中孔比率提高为20％～30％。

2、本发明所述的处理方法，处理时间短、速度快，仅为10min～5.0hr，操作方便，易于实现。

3、经过本发明所述方法处理后的活性炭特别适宜于制备工业化生产醋酸乙烯的合成催化剂的载体。实验证明，采用本发明所述方法处理得到的活性炭，制成的催化剂，在相同条件下，其催化活性提高2％～15％，即在相同的原料配制和工艺条件下，所得产品产量增加2％～15％；同时催化剂使用寿命延长4％～18％，节约了生产成本，这在工业大规模生产中所能带来的经济效益是十分巨大。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1