[發明專利]一種高分散負載型漿態床加氫顆粒催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711222695.8
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109833901A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王樹東;蘇宏久;楊曉野;李大衛
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J29/12
• 分類號: B01J29/12;B01J29/44;B01J35/10;C01B15/023
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 鄭虹

本發明公開了一種高分散負載型漿態床加氫顆粒催化劑及其制備方法，屬于化工技術領域。該催化劑以貴金屬Pd、Pt中的一種或者兩種混合為主要活性組分，擔載于一種核殼結構的氧化物?分子篩復合載體上，其核為惰性的微球形氧化物，外殼為氧化物和分子篩復合的混合載體。本發明公開的加氫催化劑可以實現活性組分的厚度可控在很薄的殼層上，且外殼具有微孔?介孔多級孔結構，其中微孔結構提高活性組分的分散度，介孔結構為反應物和產物提供了擴散通道。本發明公開的催化劑在蒽醌加氫制備雙氧水工藝中顯著提高催化劑的選擇性和活性，與工業催化劑相比，雙氧水時空收率可以達到7～15kgH₂O₂(100％)g_Pd^?1·d^?1，此數值遠遠高于工業數據，且該類催化劑表現出較高的耐磨性和穩定性。

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種高分散負載型漿態床加氫顆粒催化劑及其制備方法。

背景技術

H₂O₂作為一種清潔化工能源產品，作為氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氧劑、聚合物引發劑和交聯劑，應用于造紙、化工、環保、電子、航天、食品加工、醫藥、化妝品、冶金等行業。H₂O₂在全部PH范圍內都具有很強的氧化性，且可用活性氧原子質量占其分子質量的47.1％，遠高于其他工業常用氧化劑，在廢水處理以及紙漿漂白等工藝中，使用雙氧水可以減少使用氯氣作為殺菌消毒劑帶來的大量三鹵甲烷等二次污染物；在紡織印染行業雙氧水可以進行紡織物的漂白脫漿，對纖維強度損害小，經處理過紡織物不易發黃，手感豐滿；在電子行業，雙氧水可以配成溶液，用作腐蝕劑和清洗劑；在食品加工行業，可以用作罐頭廠的消毒劑，奶和奶制品的殺菌，面包發酵、食品纖維脫色等；在己內酰胺、環己酮、對苯二酚、環氧丙烷等產品生產工藝中均采用H₂O₂作為氧化劑。以上這些領域得以廣泛使用，最為重要的是，H₂O₂分解后產物氧氣和水，對環境無污染。因此，H₂O₂被譽為清潔能源“綠色環保”化學品，隨著環境發展的需求，綠色化學理念的不斷加深，H₂O₂行業也得到了長足的發展。目前，全球的雙氧水H₂O₂生產能力以8％～10％的速度增長。與此同時，我國的H₂O₂行業發展同樣迅速，市場需求不斷擴大，生產能力也逐步提高，預計未來數年，我國的過氧化氫生產和消費將進入一個穩步的良性循環階段。

生產過氧化氫通常有電解法、蒽醌法、異丙醇法以及趨于工業化的氧陰極還原法和氫氧直接合成法等。另外還有一些研究中的生產方法，如鈀催化氧化和乙醇合成法，丁醇氧化法，鈀催化-氧化碳、氧氣和水合成法以及N-羥基-苯鄰二甲酰亞胺催化氧化醇類合成法等。其中，電解法制備出來的雙氧水產品質量高，但需要消耗大量的電力，成本較高，不適合大規模生產；異丙醇法在得到雙氧水的同時產生相同量的丙酮需要處理，生產的雙氧水也比較難分離提純，不利于生產放大；蒽醌法具有易于自動化，生產能力大，成本和能耗低，裝置便于大型化等優點，因此蒽醌法成為世界范圍內生產雙氧水的主要方法。

蒽醌法是由德國的IG法本公司在20世紀40年代實現工業化的，隨后的半個多世紀以來，蒽醌法都延續了最初的技術工序：蒽醌加氫、氫化蒽醌氧化、雙氧水萃取以及工作液鈍化循環。具體來講：烷基蒽醌在適當的溶劑中經催化劑加氫生產成氫蒽醌，然后氫蒽醌由空氣或者氧氣氧化生成烷基蒽醌和過氧化氫，生成的過氧化氫用水萃取，還可以進一步蒸餾精致，得到高濃度雙氧水，萃余液經過處理后可作為工作液循環使用。蒽醌法是目前過氧化氫生產工業效率最高，經濟性和環保性最好的方法，生產處的過氧化氫濃度和質量較高，在更先進的生產過氧化氫的技術出現之前，蒽醌法仍將是今后一段時間生產過氧化氫最普遍的一種方法。