[发明专利]一种蒽醌法生产双氧水催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种蒽醌法生产双氧水催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂以二氧化硅改性氧化铝为载体，以第VIIIB族贵金属为活性组分，所述第VIIIB族贵金属选自Pd、Rh、Pt中的至少一种；以载体的重量为基准，二氧化硅的含量为0.5%‑10%；以最终催化剂的重量为基准，活性组分的含量以单质计为0.1~2%。所述催化剂用于蒽醌法生产双氧水具有副产物少、加氢效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种蒽醌法生产双氧水催化剂及其制备方法和应用，具体地说涉及一种蒽醌法生产双氧水过程中高活性蒽醌加氢催化剂及其制备方法。

背景技术

作为一种应用十分广泛的绿色化学品，双氧水的需求量多年来持续快速增

长。我国的过氧化氢产量和需求量均居世界第一，2015 年达到250 万吨（折 100 %计）。随着丙烯直接液相氧化制环氧丙烷工艺（HPPO 过程）及环己酮经氨氧化制己内酰胺工艺的成功开发和工业应用，在对双氧水需求量大幅增加的同时，对其品质（纯度和浓度）也提出了更高的要求。

目前，工业中用于 2-烷基蒽醌加氢反应的主要是负载型钯基催化剂。载体对活性组分 Pd 的分散起着至关重要的作用。对于 2-烷基蒽醌加氢负载型 Pd 催化剂，Al₂O₃和SiO₂是应用最多的两种载体。氧化铝为载体的催化剂具有比较高的活性并且通过焙烧容易再生，但是也存在缺点，即在蒽醌的氢化反应中产生大量的副产物，并且对工作液中的水含量比较敏感。氧化硅为载体的催化剂不会由于工作液中存在水而失活，但是钯容易从氧化硅载体上剥离，从而降低催化剂的活性。

专利CN1562466A公开了一种钯催化剂。该催化剂是金属钯盐负载于一种经碱金属盐或碱土金属盐和过渡金属盐改性处理后挤出成型为三叶草型、四叶草型的氧化铝载体。

专利CN1435277A公开了一种负载型钯催化剂的制备方法。该方法是用稀土盐对氧化铝进行浸渍改性处理，再负载活性金属钯。

专利CN101433842A公开了一种用于双氧水生产的催化剂及其制备方法。该方法以贵金属元素为活性组分，以稀土金属和过渡金属复合氧化物为载体。

发明内容

为解决现有技术中的蒽醌加氢催化剂在催化反应过程中存在容易产生大量副产物，加氢效率低的问题，本发明提供一种高活性蒽醌法生产双氧水催化剂及其制备方法和应用。

一种蒽醌法生产双氧水催化剂，所述催化剂以二氧化硅改性氧化铝为载体，以第VIIIB族贵金属为活性组分，所述第VIIIB族贵金属选自Pd 、Rh、Pt中的至少一种，优选Pd；以载体的重量为基准，二氧化硅的含量为0.5%-10%，优选为1%-5%；以最终催化剂的重量为基准，活性组分的含量以单质计为0.1~2%，优选为0.1~0.5%。

在本发明的某些具体实施例中，所述活性组分在催化剂中呈蛋壳型分布；优选二氧化硅和活性组分在催化剂中均呈蛋壳型分布。

在本发明的某些具体实施例中，所述催化剂中还进一步含有碱金属或碱土金属助剂，所述碱金属助剂为Li、Na、K、Rb、Cs中的至少一种；所述碱土金属助剂为Be、Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一种。以载体的重量为基准，碱金属或碱土金属占0.5-5%，优选1.5-3%。

在本发明的某些具体实施例中，所述催化剂的形状为球形、条形、三叶草形或者齿球型，优选催化剂的形状为齿球型。

上述催化剂中，所述最终催化剂的粒径当量直径为0.1~5mm，优选为0.1~3mm，催化剂的比表面为150~250m²/g，孔容0.5~0.8cm³/g。