[发明专利]蒽醌法加氢的掺杂型钯/氧化铝钛催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机催化剂技术领域，涉及一种用于蒽醌法加氢的掺杂型钯/氧化铝钛催化剂，本发明还涉及该催化剂的制备方法。

背景技术

蒽醌法是世界目前生产H₂O₂最成熟的工艺之一。蒽醌法的工艺流程主要包括氢化、氧化和萃取3个过程，其中氢化工序是整个工艺的核心。研究具有高活性催化剂目前是烷基蒽醌法过氧化氢生产领域的关键技术。而在蒽醌法生产H₂O₂的氢化工序中，氧化铝负载型钯催化剂由于其用量低、活性高、易再生以及使用安全等优点成为目前最常用的氢化催化剂。但同时由于钯是贵金属，价格昂贵，为了保证氢化效率又避免深度加氢反应的发生，对活性物质在催化剂表面的分散及浸渍的厚度提出较高的要求。除了负载工艺外，载体的性能也直接对催化剂的强度、比表面积、金属在载体表面的分散度以及催化剂浸渍的厚度等技术指标均具有重要影响。目前已有关于氧化铝及其改良的载体制备方法的一些研究：中国专利《蒽醌法生产过氧化氢用高效负载型双金属催化剂》(申请号99126993.4，公开号CN1259483，公开日2000年7月12日)公开了一种950℃焙烧过的氧化铝或TiO₂-Al₂O₃复合氧化物载体的制备方法，但该载体主要用于含有铂的金属催化剂。另一中国专利《铝硅钛复合氧化物载体和负载型加氢脱芳烃催化剂》(公开号CN101327453A，公开日2008年12月24日)公开了一种Al₂O₃-SiO₂-TiO₂复合载体的制备方法，该复合载体负载的金属催化剂为铂和钯双金属，但主要应用于柴油的加氢脱芳烃方面。

高活性和稳定性金属催化剂的制备与载体的结构控制密不可分，目前应用于钯氧化铝的催化剂主要是γ-Al₂O₃，制备方法包括水热法，低温烧结法和扩孔剂法等。但对于γ-Al₂O₃的热稳定性较差这一问题仍未得到有效解决，所以催化剂的强度不高，并且现有浸渍方法得到的催化剂钯层厚度过低，使得催化剂活性不高。

发明内容

本发明的目的是提供了一种蒽醌法加氢的掺杂型钯/氧化铝钛催化剂，催化剂活性高，稳定性高。

本发明的另一目的是提供上述催化剂的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，蒽醌法加氢的掺杂型钯/氧化铝钛催化剂，由载体、主活性成分、钡和/或铬的氧化物组成，载体为Al₂O₃-TiO₂复合氧化物，主活性成分为Al₂O₃。Al₂O₃-TiO₂复合氧化物中TiO₂所占的质量分数为3％～30％，Al₂O₃质量分数为60％～95％，其余为杂质，钡和/或铬的氧化物的加入量为复合载体的0.5％～15％。催化剂比表面积为65m²/g～300m²/g，孔容为0.35mL/g～1.0mL/g，孔径在9nm～25nm，钯层厚度为150±10μm，钯的含量为0.2±0.05wt％。

本发明蒽醌法加氢的掺杂型钯/氧化铝钛催化剂的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1

采用Al₂(SO₄)₃水溶液为原料，在90℃下滴加20％氨水至pH值为7.5，搅拌3h，过滤，用去离子水洗涤至溶液中没有氯离子，随后在滤饼中滴加浓度为0.3％的HNO₃至pH值为3.0，充分搅拌后制成拟薄水铝石溶胶，将该溶胶于50℃干燥24h，然后在550℃焙烧2h，得到Al₂O₃载体；

步骤2

将Al₂O₃载体用钛酸四丁酯浸渍5h后取出，120℃干燥20h后再于550℃下焙烧4h，得到复合氧化物载体Al₂O₃-TiO₂；

步骤3