[发明专利]用于循环工作液再生的催化剂及其制备方法以及循环工作液的再生方法

说明书

本发明涉及一种用于循环工作液再生的催化剂及其制备方法以及循环工作液的再生方法，该催化剂含有含铝载体、氧化钛、氧化镁和第VIB族、VIIB族的过渡金属M氧化物；相对于10‑98重量％的含铝载体，氧化钛的含量为0.1‑30重量％，氧化镁的含量为1.0‑50重量％，第VIB族、VIIB族的过渡金属M氧化物的含量为0.1‑10重量％；所述含铝载体为Al₂O₃，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。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、羟基蒽酮、四氢蒽醌环氧化物和四氢‑2‑烷基蒽醌化合物转化率，降低循环工作液中降解物的累积，提高工作液的循环利用效率。

技术领域

本发明属于蒽醌法生产双氧水技术领域，具体涉及一种用于循环工作液再生的催化剂及其制备方法以及循环工作液的再生方法。

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，如表面张力下降，粘度增加，系统阻力增高，有效成份流失，最终导致双氧水产率降低、质量下降、生产成本提高，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效再生蒽醌降解物的催化剂，能够对蒽醌法生产过氧化氢工艺过程中的工作液进行再生，提高工作液的循环利用效率。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种用于蒽醌法生产过氧化氢工艺的循环工作液再生的催化剂：该催化剂含有含铝载体、氧化钛、氧化镁和金属M的氧化物；以干基计并以所述催化剂的总重量为基准，所述含铝载体的含量为10-98重量％，所述氧化钛的含量为0.1-30重量％，所述氧化镁的含量为1.0-50重量％，所述金属M的氧化物的含量为0.1-10重量％，其中，所述金属M为第VIB族和/或VIIB族的过渡金属；

所述催化剂为条形催化剂、圆柱形催化剂、环形催化剂、三叶草形催化剂、四叶形催化剂、蜂窝形催化剂和蝶形催化剂中的一种或几种。

可选地，所述含铝载体为氧化铝和/或拟薄水铝石；以干基计并以所述催化剂的总重量为基准，氧化铝的含量为30-95重量％，氧化钛的含量为1-20重量％，氧化镁的含量为5-20重量％，所述金属M的氧化物的含量为0.2-5重量％。