[发明专利]催化剂及制备方法和用途及蒽醌法生产过氧化氢工作液的再生方法及生产过氧化氢的方法

说明书

本发明公开了一种催化剂及其制备方法和用途，该催化剂含有载体以及负载在所述载体上的至少一种第IIA族金属元素和至少一种第二金属元素，所述第二金属元素选自第VIB族金属元素、第VIIB族金属元素和第VIII族金属元素。本发明还公开了采用所述催化剂对蒽醌法生产过氧化氢工艺中循环工作液进行再生的方法，本发明进一步公开了采用该再生方法的过氧化氢生产方法。采用本发明的催化剂对蒽醌法生产过氧化氢工艺过程中的工作液进行再生，能获得更高的蒽酮型化合物转化率，降低循环工作液中蒽酮型化合物的累积含量，提高工作液的循环利用效率。

技术领域

本发明涉及过氧化氢生产技术领域，更具体地，本发明涉及蒽醌法生产过氧化氢工艺过程中工作液的再生技术领域。

背景技术

过氧化氢(其水溶液称为双氧水)，分子式为H₂O₂，是一种强氧化剂，可与水以任意比混合。H₂O₂除了在漂白、化学品合成和环境保护这三大领域被广泛应用外，在食品、医药卫生和电子工业等领域的应用也越来越多。特别是随着钛硅分子筛催化剂的发展，H₂O₂作为绿色氧化剂在许多石油化工产品的合成中得到了广泛应用，如环氧丙烷、苯二酚、己内酰胺、苯甲醛和苯乙醛等。

蒽醌法是目前工业上生产H₂O₂的主要方法。蒽醌法生产过氧化氢的工艺过程是将工作载体溶解在有机溶剂中组成工作液，工作液经过氢化、氧化和萃取，从而得到过氧化氢的工艺过程，其中，工作载体可以为烷基蒽醌和/或氢化烷基蒽醌，有机溶剂一般为重芳烃与酯类或高级醇的混合溶剂。在氢化过程中，在氢化催化剂存在下，用H₂将工作载体氢化，生成相应的烷基氢蒽醌和/或氢化烷基氢蒽醌，得到氢化液；在氧化过程中，将氢化液与氧气或者空气接触，生成过氧化氢，同时烷基氢蒽醌和/或氢化烷基氢蒽醌被复原成烷基蒽醌和/或氢化烷基蒽醌；在萃取过程中，用水从氧化液中萃取出过氧化氢，萃余液经后处理后循环回氢化过程。

在蒽醌法生产过氧化氢的工艺过程中，在氢化和氧化过程中还会发生一些副反应，导致工作载体降解，使其丧失产生H₂O₂的能力，形成无用的惰性降解物，如形成八氢氢蒽醌、羟基蒽酮、蒽酮、四氢蒽醌环氧化物等，其中，蒽酮是最主要的降解物。降解物的生成不仅使工作液中的蒽醌含量不断减少，降低了H₂O₂的制备效率，而且引起工作液物性的改变，使工艺过程无法正常进行。因此，蒽醌降解物的再生一直是人们关注和研究的重点。

碱性氧化铝是目前蒽醌法生产过氧化氢工艺中最常用的蒽醌降解物再生催化剂。经水萃取以及碱塔干燥后的工作液流经由碱性氧化铝催化剂构成的固定床，使工作液中的部分蒽酮转化成为蒽醌，从而将工作液再生。但是，采用该方法对工作液再生时，一方面工作液的再生效率低，另一方面催化剂的再生活性下降迅速，使用寿命一般不超过两个月。

因此，亟需研究开发再生效率高且使用寿命长的工作液再生催化剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的蒽醌法生产过氧化氢的工艺过程中，循环工作液的再生效率低的技术问题，提供一种蒽醌法生产过氧化氢工艺过程中循环工作液再生用催化剂，该催化剂能以更高的再生效率将工作液中的蒽酮型化合物转化成为蒽醌型化合物。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种催化剂，该催化剂含有载体以及负载在所述载体上的至少一种第IIA族金属元素和至少一种第二金属元素，所述第二金属元素选自第VIB族金属元素、第VIIB族金属元素和第VIII族金属元素，以该催化剂的总量为基准，以氧化物计，所述第IIA族金属元素的含量为0.00001-30重量％，所述第二金属元素的含量为0.0001-30重量％。