[发明专利]用于环己烷氧化的催化剂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种环己烷气相氧化制备己二酸的方法，其特征在于，所述方法包括：

将环己烷汽化后与氧气、氮气混合，在所述混合过程中，对所述环己烷、所述氧气和所述氮气进行加热，加热温度为35~120℃，得到混合气体；

将所述混合气体通入置有催化剂的反应装置中，所述催化剂为Pd-Co₃O₄-CeO₂复合物，将所述反应装置加热以进行氧化反应，得到反应产物；

对所述反应产物进行冷却以得到环己醇、环己酮和所述己二酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为Pd-Co₃O₄-CeO₂复合物，Pd的摩尔数占所述催化剂中钯、钴和铈的总摩尔数的0.1~10%，Co的摩尔数占所述催化剂中钯、钴和铈的总摩尔数的10~50%。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括：

将钯盐、钴盐和铈盐溶于水中，加入表面活性剂，得到混合溶液；

向所述混合溶液中添加pH调节剂将pH调节至碱性，得到固体沉淀；

对所述固体沉淀进行洗涤净化，然后制成颗粒；

将所述颗粒活化，得到所述催化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钯盐选自氯化钯、硝酸钯和醋酸钯中的一种或多种；所述钴盐选自硝酸钴、醋酸钴和乙酰丙酮钴中的一种或多种；所述铈盐选自硝酸铈、醋酸铈和乙酰丙酮铈中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂选自十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、吐温20、吐温60、吐温80中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述pH调节剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述颗粒的平均粒径为1~10mm。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述活化步骤包括：先在120℃烘干至恒重，再在400~550℃高温焙烧4h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合过程中，所述氮气和所述氧气的摩尔比为n₁：1，其中，0＜n₁30；所述氮气与所述氧气的总摩尔数和所述环己烷的摩尔数之比为n₂：1，其中，0n₂100。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合过程中，所述氮气和所述氧气的摩尔比为n₁：1，其中，0.1＜n₁2。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合过程中，所述氮气与所述氧气的总摩尔数和所述环己烷的摩尔数之比为n₂：1，其中，2＜n₂8。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化反应过程中的温度为220~400℃。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，对所述反应产物进行冷却的过程包括：

对所述反应产物在180~220℃温度条件下进行第一次冷却，得到所述己二酸、环己烷、低沸点副产物以及剩余气体；

对所述剩余气体在0~120℃温度条件下进行第二次冷却，得到所述环己醇和所述环己酮。