[發(fā)明專利]一種蒽醌降解物再生催化劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110085762.2
• 申請日: 2011-04-07
• 公開（公告）號: CN102728338A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李殿卿;郭子添;馮俊婷;馮擁軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: B01J23/02
• 分類號: B01J23/02;B01J23/06;C07C50/18;C07C46/00
• 代理公司: 北京金富邦專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11014
• 代理人: 揭玉斌

所屬領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒽醌降解物再生催化劑及其制備方法，該堿性氧化鋁復(fù)合氧化物可用于蒽醌法制過氧化氫工作液中蒽醌降解物的再生。

背景技術(shù)

過氧化氫(H₂O₂，俗稱雙氧水)是一種重要的無機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、有機(jī)合成和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。蒽醌法是目前工業(yè)化生產(chǎn)H₂O₂的主要方法。2-乙基蒽醌(EAQ)溶于有機(jī)溶劑中配成工作液，工作液在負(fù)載型Pd/Al₂O₃等催化劑的作用下其中的EAQ加氫轉(zhuǎn)化成2-乙基氫蒽醌(EAQH₂)，然后在純O₂或空氣的作用下EAQH₂再轉(zhuǎn)化成EAQ，同時(shí)生成H₂O₂。理想的H₂O₂制備過程應(yīng)該按照上述循環(huán)進(jìn)行，但是過程中副反應(yīng)的發(fā)生是不可避免的。由于EAQ的深度加氫，反應(yīng)生成EAQH₂的同時(shí)還生成環(huán)加氫的四氫2-乙基氫蒽醌(H₄EAQH₂)以及其它深度加氫產(chǎn)物。雖然H₄EAQH₂氧化生成H₂O₂的速度較EAQH₂慢，但是仍然能夠產(chǎn)生H₂O₂，因此通常不將其視作降解物種。然而，加氫過程產(chǎn)生的深度加氫產(chǎn)物由于分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，已經(jīng)不具備生成H₂O₂的能力，被稱為氫化降解物。氧化過程使EAQH₂和H₄EAQH₂轉(zhuǎn)變成EAQ和H₄EAQ，同時(shí)生成H₂O₂，由于工作液在氧化過程產(chǎn)生的H₂O₂具有很強(qiáng)的氧化作用，部分EAQ和H₄EAQ發(fā)生氧化，生成環(huán)氧蒽酮等氧化降解物，它們同樣不具備再一次生成H₂O₂的能力。氫化降解物和氧化降解物的生成，不僅使工作液中的蒽醌含量不斷減少，從而影響H₂O₂制備效率，而且引起工作液物性的改變，使工藝過程無法正常進(jìn)行。因此蒽醌降解物的再生一直是人們關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。

堿性活性氧化鋁(NaOH/γ-Al₂O₃)是目前蒽醌法生產(chǎn)H₂O₂最常用的蒽醌降解物再生催化劑，通常由NaOH溶液浸漬條形或球形γ-Al₂O₃，然后經(jīng)干燥和焙燒而制得。經(jīng)水萃取以及堿塔干燥后的工作液流經(jīng)由NaOH/γ-Al₂O₃催化劑構(gòu)成的固定床，于50℃左右溫度和常壓下使蒽醌降解物恢復(fù)為具有H₂O₂生成能力的EAQ和H₄EAQ。盡管NaOH/γ-Al₂O₃催化劑對蒽醌降解物具有一定的再生能力，滿足目前的工業(yè)生產(chǎn)要求，但由于催化劑組成和結(jié)構(gòu)的原因，存在活性組分流失嚴(yán)重，再生活性下降迅速等問題，一般使用壽命不超過兩個(gè)月。上述情況的存在不僅造成催化劑的極大浪費(fèi)以及蒽醌工作液的大量損失，而且頻繁拆卸和構(gòu)筑再生床也增加了勞動強(qiáng)度。因此研究再生效率高、壽命長的蒽醌降解物再生催化劑已是當(dāng)務(wù)之急。