[发明专利]一种负载型球形活性炭催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：所述催化剂由金属负载于球形活性炭载体表面构成，金属为Pt或Pd或者两种；所述球形活性炭载体平均直径为0.6mm～1.5mm，比表面积≥600m²/g，粉尘率＜0.5％。

2.根据权利要求1所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：以所述催化剂的总体质量为100％计，金属的质量为0.05％～1％。

3.一种如权利要求1或2所述的负载型球形活性炭催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：

(1)载体的制备

将沥青与萘混合后加入反应器中，加热至180℃～250℃搅拌≥3h，降温至≤100℃取出并冷却得到块状混合物；将块状混合物破碎至粒径为0.6mm～1.5mm的调制沥青，以聚乙烯醇水溶液为分散剂，采用悬浮法制备得到沥青球；将沥青球在空气中以≤0.2℃/min的升温速率升温至280℃～300℃并保持≥6h进行氧化不熔化处理；将经过氧化不熔化处理后的沥青球在氮气或惰性气体保护下以≤5℃/min的升温速率升温至600℃～800℃炭化1h～3h，炭化结束后继续升温至800℃～900℃并通入水蒸气进行活化处理，活化时间为0.5h～2h，得到沥青基球形活性炭；将沥青基球形活性炭先用酸洗后用水洗至中性，得到球形活性炭载体；

其中，沥青的软化点为150℃～280℃；

萘与沥青的质量比为1:1～1:4；

(2)活性组分的负载

将球形活性炭载体浸渍在含有金属前驱体的醇类水溶液中进行负载，所述载体与醇类水溶液的质量比为1:2～1:5，浸渍时间为2h～40h，然后在60℃～150℃烘干，再用氢气或者还原性溶液还原，得到一种负载型球形活性炭催化剂；

其中，金属前驱体为氯化钯、硝酸钯、氯化铂、氯铂酸或氯钯酸或两种以上；

醇类水溶液为乙醇、丙醇或丁醇水溶液，醇的质量百分数为20％～80％；

用氢气还原时，还原温度为300℃～600℃，还原时间≥2h；

用还原性溶液还原时，还原性溶液中的还原剂为甲醛、甲酸或硼氢化钠，还原剂与金属的摩尔比为10:1～100:1，还原后需干燥。

4.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述沥青的软化点为200℃～280℃。

5.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量百分数为2％。

6.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述悬浮法具体为：在100℃～110℃下搅拌，搅拌速度为300rpm。

7.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中将沥青球在空气中以≤0.2℃/min的升温速率升温至300℃，保持6h～12h进行氧化不熔化处理。

8.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中将经过氧化不熔化处理后的沥青球在氮气或惰性气体保护下以5℃/min的升温速率升温。

9.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述酸洗所用的酸为质量百分数为2％～4％的硝酸溶液。

10.根据权利要求3所述的一种负载型球形活性炭催化剂，其特征在于：步骤(2)中所述醇类水溶液为乙醇水溶液，乙醇的质量百分数为20％～80％。