[发明专利]一种蒽醌法制备双氧水的加氢催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒽醌法制备双氧水的加氢催化剂及其制备方法。更具体的说，本发明涉及一种用于双氧水生产过程中蒽醌加氢催化剂、该催化剂的制备方法以及用于双氧水生产的工艺技术。

背景技术

过氧化氢，又名双氧水，是一种重要的化工原料，工业上早在 19 世纪中叶便已有生产，是世界主要的基础化学产品之一。随着社会需求的增长，尤其是生态环境保护的日益重要，过氧化氢越来越成为一个重要的化学品。作为一种氧化剂、漂白剂、消毒剂、聚合物引发剂和交联剂，它广泛应用于造纸、纺织、化学品合成、军工、电子、食品加工、医药、化妆品、环境保护、冶金等诸多领域。由于过氧化氢分解后产生水和氧气，对环境无二次污染，属于绿色化学品。在过氧化氢的生产中，世界各国最常用的是蒽醌法。

蒽醌法工艺是蒽醌衍生物自动氧化法，它以适当的有机溶剂溶解工作物质—蒽醌烷基衍生物配成工作溶液，在催化剂存在下，用氢气将蒽醌氢化还原，生成氢蒽醌，后者经空气或氧气氧化，得到H₂O₂，同时氢蒽醌氧化为蒽醌。然后，用水萃取工作液中的H₂O₂，经分离即得到H₂O₂水溶液；还可进一步蒸馏精制，得到高浓度H₂O₂，萃余液经处理后回到氢化阶段循环使用。

蒽醌加氢催化剂是该法生产的关键技术之一。高活性和高选择性的催化剂可以提高单位循环H₂O₂的产率并减少蒽醌的降解，从而简化工艺流程、提高工作液的循环利用率、降低生产成本、改善产品质量。因此，该领域一直是世界各国双氧水研究的热点之一。

当前最常用蒽醌加氢催化剂为负载钯或兰尼镍催化剂。其中负载钯催化剂活性较高，但使工作液降解严重，而兰尼镍催化剂存在遇空气自燃、失活后难以再生等缺点。因此开发既具有高活性，又具有工作液降解低的催化剂具有十分重要的意义。

USP4240933公开了一种蒽醌法生产双氧水的加氢催化剂。该催化剂以粒径10~100微米的无定形二氧化硅为载体，钯为活性组分，助剂选自锆、铈、钛、铝。USP4800075公开了一种在固定床反应器中蒽醌加氢催化剂。该催化剂的活性组分为钯或铂，载体是比表面积为5~108m²/g的α-Al₂O₃。CN99126993.4公开了一种用于蒽醌法生产过氧化氢的负载型双金属催化剂，其载体为经950℃焙烧过的氧化铝或氧化钛-氧化铝复合氧化物，活性组分为铂与钴或镍或钌。该催化剂采用添加剂竞争吸附的分步浸渍法制成。CN1616345A公开了一种蒽醌法制备双氧水的加氢催化剂，所用的催化剂为磁性贵金属催化剂，是由球形载体和选自铂或/和钯贵金属活性组分组成，其中的球形载体为氧化铝和磁性颗粒组成，磁性颗粒由氧化硅包覆层和含铁物质的内核组成。CN1990100A公开了一种蒽醌加氢催化剂，该催化剂的基体为堇青石或泡沫氧化铝，活性组分为铂或钯，助剂为选自钛、锆、锰、镧、铈等中的一种或多种。CN101804346A公开了一种用于蒽醌加氢的催化剂，该催化剂的制备方式是将纳米钯浸渍到天然植物栀子上制备成加氢催化剂。CN1544312A公开了一种蒽醌加氢催化剂，该催化剂由镍、硼、金属添加剂和载体组成，载体为加入表面活性剂的分子筛组成，比表面为200~1200m²/g。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种活性高、蒽醌降解率低的蒽醌法制备双氧水的加氢催化剂及其制备方法。