[发明专利]一种附载型钯-氧化铝催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种附载型钯‑氧化铝催化剂的制备方法，包括：将碱土金属氧化物的前体盐溶液、六次甲基四胺溶液与铝溶胶混配制成预混液；将预混液通过油柱成型法造粒得到铝胶球；将铝胶球经老化、洗涤后，于100～120℃烘干4小时，200～300℃处理2～3小时，550℃处理3～4小时，960～1000℃处理3～4小时，得到氧化铝载体；将氧化铝载体用碱金属氧化物的前体盐溶液浸渍后烘干；将烘干后的氧化铝载体用金属钯前体溶液浸渍后水洗、烘干，于450～550℃、空气气氛中焙烧3～5小时，得到附载型钯‑氧化铝催化剂。本发明制得的附载型钯‑氧化铝催化剂可以在保证较好的催化寿命的前提下，具有更高的催化活性和选择性。

技术领域

本发明涉及一种金属催化剂的制备方法，尤其涉及一种用于固定床蒽醌法过氧化氢生产的钯-氧化铝催化剂的制备方法。

背景技术

蒽醌法是目前世界上大规模生产H₂O₂的最广泛使用的方法。而氧化铝载钯或其它铂族金属催化剂则是该工艺最常用的氢化催化剂。为了不断改善催化剂的性能，更合理使用昂贵的铂族金属，长期以来人们在铂族金属(如钯)的浸渍工艺和载体的结构与催化剂性能关系方面做了大量研究工作，为提高催化剂的活性、选择性与寿命进行了大量有益的探讨。

蒽醌氢化反应是一种涉及气、液、固三相复杂体系的催化反应。作为蒽醌氢化催化剂，尤其是固定床催化剂，大多是附载型钯金属催化剂，颗粒直径一般为2～6mm，要保证催化剂有高的活性和选择性，除了在制备过程使金属钯粒子在载体上具有合理的分布和高分散度外，还要保证反应物和反应产物能在催化剂反应通道中快速扩散。催化剂的含钯层厚度适中，钯粒子分散度高且载体孔径相对较大的催化剂，有利于提高工作液在催化剂孔内的扩散速度和扩散通量，大大提高催化剂内表面和金属钯的利用率，因而能提高催化剂的活性和选择性。

经检索可知：中国发明专利ZL 03115503.0介绍了一种氧化铝载体经稀土金属氧化物改性的用于蒽醌加氢反应的附载型钯-氧化铝催化剂。所用的稀土物质为La、Ce、Pr、Nd、Sm的氧化物，氧化铝为经高温焙烧的δ，θ晶相，比表面积约60～130m²/g，平均孔半径约为10～14nm，Na₂O含量＜0.05％。该催化剂可以在保持高活性的前提下，降低金属钯的用量。但是这里仅使用了单一的助剂，对催化剂的助催化效果并未达到最佳。实践还表明，作为用于气、液、固三相复杂反应的蒽醌氢化催化剂，其10～14nm平均孔半径不利于催化剂内表面的充分利用，从而影响催化剂活性和选择性的提高。

中国专利ZL200410061031.4公开了一种用于蒽醌法生产过氧化氢附载型钯-氧化铝催化剂及其制备方法，它涉及一种以预先涂覆适宜量碱土金属氧化物，并经高温焙烧过的δ，θ-Al₂O₃为载体，所述氧化铝的比表面积约60～130m²/g，平均孔半径为10～14nm，孔容积≥0.5ml/g，Na₂O含量<0.05％，所述的碱土金属氧化物是Mg、Ca、Sr、Ba的氧化物，活性成分钯的担载量为0.15～0.24wt％，采用浸渍方法制备。该催化剂可在保持合理的金属钯层厚度(30～90μm)和较高催化活性的前提下将贵金属Pd降低到0.2％左右。该专利与前述例子一样使用了单一的助剂，对催化剂的助催化效果并未达到最佳，其10～14nm平均孔半径对于气-液-固三相催化反应而言不利于催化剂内表面的充分利用，并影响催化剂活性和选择性的提高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种在保证较好的催化寿命的前提下，具有更高的催化活性和选择性的附载型钯-氧化铝催化剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种附载型钯-氧化铝催化剂的制备方法，包括：

制备Al/Cl质量比为1.0～1.5、Al含量为9～16wt％的铝溶胶；