[發明專利]催化劑及其制備方法和在催化將蒽醌降解物再生為有效蒽醌中的用途

在審

• 申請號: 201711261659.2
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108187663A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 程義;王松林;范壯志;曾召席;宋盼;張曉昕;宗保寧
• 申請（專利權）人: 浙江巴陵恒逸己內酰胺有限責任公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/78;B01J37/02;C01B15/023;C07C46/02
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 耿超;周建秋

本公開涉及一種催化劑，其含有載體以及負載在所述載體上的活性組分，所述活性組分含有堿金屬元素、堿土金屬元素和第四周期過渡金屬元素；所述堿金屬元素的含量為0.00001?30重量％，所述堿土金屬元素的含量為0.0001?60重量％，所述第四周期過渡金屬元素的含量為0.00001?30重量％。本公開還提供了該催化劑的制備方法、該催化劑在催化將蒽醌降解物再生為有效蒽醌中的用途、一種蒽醌法生產過氧化氫工藝中循環工作液的再生方法和一種生產過氧化氫的方法。本公開的催化劑有效提高了催化劑對蒽醌降解物的再生效果，顯著降低了蒽醌降解物在工作液中的累積并提高了工作液中有效蒽醌的含量，從而有利于降低生產成本并提高生產效率。

技術領域

本公開涉及化工領域，具體地，涉及一種催化劑、該催化劑的制備方法、該催化劑在催化將蒽醌降解物再生為有效蒽醌中的用途、一種蒽醌法生產過氧化氫工藝中循環工作液的再生方法和一種生產過氧化氫的方法。

背景技術

雙氧水是一種理想的綠色氧化劑，廣泛應用于化工、造紙、印染和環境保護等領域。近年來雙氧水被大量用于己內酰胺和環氧丙烷等大宗化學品的生產，其產量和用量增長十分迅速。

蒽醌法是工業上生產雙氧水的主要方法，占總產能的95％以上。該法以蒽醌作為循環加氫的載體，經加氫、氧化、萃取、凈化和后處理等步驟循環生產雙氧水。蒽醌法技術成熟、成本低、自動化程度高、安全性好、適合大規模生產。在循環過程中，理想情況下蒽醌是不被消耗的，僅起氫載體的作用，但實際生產中受多種因素影響，會生成眾多不能生產雙氧水或生產能力可忽略不計的蒽醌衍生物，被統稱為降解物。目前對降解物的形成尚沒有系統的認識，一般認為可分為氫化降解和氧化降解兩條路徑，而氫化降解又可分成芳環加氫和羰基氫解兩種方式。蒽醌分子的芳環加氫可生成四氫蒽醌、六氫蒽醌、八氫蒽醌和十氫蒽醌等，而羰基氫解則是由于蒽醌加氫生成的產物即氫蒽醌發生異構化形成降解物羥基蒽酮而引起的，后者被繼續加氫會生成蒽酮、蒽、四氫蒽和六氫蒽等。氧化降解是由于四氫蒽醌被過氧化氫氧化而生成四氫蒽醌環氧化物。在這些物質中，只有四氫蒽醌有循環生產雙氧水的能力，故與蒽醌一起被稱為有效蒽醌。降解物的生成不僅增加了價格昂貴的蒽醌的消耗，還會引起工作液物理和化學性質的改變，嚴重時會被帶入到成品中，導致成品雙氧水中有機碳含量增加。研究表明四氫蒽醌環氧化物、蒽酮和羥基蒽酮類降解物能再生回有效蒽醌，如此不僅可以減少蒽醌的消耗，還能維持穩定生產。因此，對降解物進行再生是必不可少的。

目前工業上廣泛使用白土對降解物進行再生，然而，白土再生效率比較低，需通過頻繁更換白土床以保持穩定生產，而每次更換都會引起工作液的損失，無疑增加了勞動強度和生產成本。因此，開發再生效率高的新型催化劑具有十分重要的意義。

中國專利申請CN106540685A提供了一種氧化鋁負載的含有至少一種IIA金屬元素和至少一種第二金屬元素的蒽醌降解物再生催化劑的制備和再生工作液的方法，該催化劑對蒽酮類降解物具有一定的再生效果，但是對其他種類的降解物如羥基蒽酮和四氫蒽醌環氧化物的再生效果不佳，因此存在蒽醌降解物再生轉化成為有效蒽醌的總轉化率較低，而難以滿足生產過氧化氫的實際生產需要的問題。

發明內容

本公開的目的是提供一種催化劑，該催化劑能夠將過氧化氫生產工藝中蒽醌降解物再生轉化成為有效蒽醌的總轉化率大幅度提高。

為了實現上述目的，一方面，本公開提供了一種催化劑，該催化劑含有載體以及負載在所述載體上的活性組分，所述活性組分含有堿金屬元素、堿土金屬元素和第四周期過渡金屬元素；以所述載體的量為基準，以氧化物計，所述堿金屬元素的含量為0.00001-30重量％，所述堿土金屬元素的含量為0.0001-60重量％，所述第四周期過渡金屬元素的含量為0.00001-30重量％。