[發(fā)明專利]催化蒽醌降解物再生的催化劑及其制備方法和循環(huán)工作液的再生方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910142820.7
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109806875A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程義;梁希慧;朱朝瑩;沈飛;王韓;張曉昕;宗保寧
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江巴陵恒逸己內(nèi)酰胺有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/34;C07C46/02;C01B15/023
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 耿超

本公開涉及一種催化蒽醌降解物再生的催化劑，該催化劑包括載體以及負(fù)載在所述載體上的活性組分，所述活性組分由堿土金屬組分和第四周期過渡金屬組分組成；以催化劑的干基重量為基準(zhǔn)，所述載體的含量為49?99.9重量％，以氧化物計的所述堿土金屬組分的含量為0.08?50重量％，以氧化物計的所述第四周期過渡金屬組分的含量為0.01?10重量％。本公開的催化劑具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，機(jī)械強(qiáng)度較高，對蒽醌降解物的轉(zhuǎn)化效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及化工領(lǐng)域，具體地，涉及一種催化蒽醌降解物再生的催化劑及其制備方法、一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫工藝中循環(huán)工作液的再生方法。

背景技術(shù)

雙氧水是過氧化氫水溶液的俗稱，常用的濃度為27.5％。由于過氧化氫中氧的化合價為負(fù)一價，其氧化產(chǎn)物為水，不會給反應(yīng)體系帶來二次污染，因此是一種理想的綠色氧化劑，廣泛應(yīng)用于造紙、印染、化工、環(huán)境保護(hù)、電子、食品和軍工等領(lǐng)域。近年來雙氧水的年產(chǎn)量保持在近6％的增速，主要由環(huán)己酮氨肟化制備己內(nèi)酰胺、HPPO法制備環(huán)氧丙烷等大宗化學(xué)品的生產(chǎn)工藝需配套大規(guī)模雙氧水裝置導(dǎo)致的。

雙氧水的制備方法眾多，如氧陰極還原法、異丙醇氧化法、電解法、氫氧直接合成法和蒽醌法等。其中蒽醌法具有生產(chǎn)成本低、自動化程度高和適于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，目前全球99％以上的雙氧水均由該法生產(chǎn)。蒽醌法是以溶解于有機(jī)溶劑中的烷基蒽醌作為循環(huán)加氫的載體，通過氫化、氧化、萃取、凈化和后處理等單元操作生產(chǎn)雙氧水。在循環(huán)過程中，蒽醌分子會發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，生成眾多不能生產(chǎn)雙氧水的物質(zhì)，被統(tǒng)稱為降解物。以最常用的2-乙基蒽醌為例，常見的降解物有2-乙基蒽酮、2-乙基羥基蒽酮、2-乙基蒽醌、四氫-2-乙基蒽醌環(huán)氧化物、八氫-2-乙基蒽醌和十氫-2-乙基蒽醌等。降解物的生成不僅增加了蒽醌和氫氣的消耗，還會導(dǎo)致工作液物理性質(zhì)的改變，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致成品有機(jī)碳含量增加，令產(chǎn)品品質(zhì)下降。需要注意的是，由2-乙基蒽醌的苯環(huán)深度加氫生成的四氫-2-乙基蒽醌也具有循環(huán)生產(chǎn)雙氧水的能力，故其與2-乙基蒽醌一起被稱為有效蒽醌。

在眾多降解物中，有些降解物如2-乙基蒽酮、2-乙基羥基蒽酮和四氫-2-乙基蒽醌環(huán)氧化物等在催化劑的作用下能再生回有效蒽醌。實(shí)際生產(chǎn)中是通過設(shè)置白土床對降解物進(jìn)行再生，以達(dá)到維持穩(wěn)定生產(chǎn)并降低成本的目的。然而，目前工業(yè)上廣泛使用的白土再生效率比較低，需通過頻繁更換白土床以維持穩(wěn)定生產(chǎn)，而每次更換都會引起工作液的夾帶損失，既增加了生產(chǎn)成本，又污染環(huán)境。更為重要的是，卸出的白土被界定為危廢，運(yùn)輸轉(zhuǎn)移的手續(xù)比較復(fù)雜，且處理成本比較高，目前已接近3000元/噸。頻繁更換白土床無疑增加了勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。因此，開發(fā)再生效率較白土顯著提高的再生劑，從而減少白土床的更換頻率，達(dá)到節(jié)約白土資源并降低工作液消耗的目的，無疑對雙氧水行業(yè)的發(fā)展有積極意義。

中國專利CN105152137A公開了一種將氧化鋁、氧化鎂和田菁粉等混合，然后通過擠條成型制備再生劑的方法。但該催化劑在成型后沒有經(jīng)過高溫焙燒，一方面田菁粉沒有除去，在工作液的長期浸泡下存在被逐漸溶解并污染工作液的可能性，且機(jī)械強(qiáng)度較差；另一方面載體與活性組分結(jié)合不緊密，活性組分易流失，導(dǎo)致催化劑的活性和穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是為了解決現(xiàn)有催化蒽醌降解物再生催化劑的活性、穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度較差、轉(zhuǎn)化效率較低的問題，提供一種催化蒽醌降解物再生的催化劑。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開第一方面提供一種催化蒽醌降解物再生的催化劑，該催化劑包括載體以及負(fù)載在所述載體上的活性組分，所述活性組分由堿土金屬組分和第四周期過渡金屬組分組成；以催化劑的干基重量為基準(zhǔn)，所述載體的含量為49-99.9重量％，以金屬氧化物計的所述堿土金屬組分的含量為0.08-50重量％，以金屬氧化物計的所述第四周期過渡金屬組分的含量為0.01-10重量％。

可選地，以所述催化劑的干基重量為基準(zhǔn)，所述載體的含量為69-96重量％，以金屬氧化物計的所述堿土金屬組分的含量為1-30重量％，以金屬氧化物計的所述第四周期過渡金屬組分的含量為0.05-5重量％；