[发明专利]一种浆态床加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种浆态床液相加氢催化剂及其应用。该催化剂是以贵金属Pd、Pt、Rh中的一种或者几种组合为主要活性组分，载体主要为含氮的氧化硅载体,而且该催化剂载体的平均孔径大于10nm，孔容不高于0.7cc/g。本发明公开的加氢催化剂通过对载体引入氨基基团，从而极大地提高了贵金属的分散度，进而提高了加氢的活性和减小贵金属的用量；同时含氮氧化硅载体的表面性质通过氨基的修饰，进一步提高了加氢中间产物的脱附性，从而提高了蒽醌加氢的选择性、活性和稳定性。本发明催化剂可用于浆态床蒽醌催化加氢生产双氧水过程中，在反应温度40‑60℃，压力为0.05‑0.3MPa，液体空速60‑300h^‑1条件下，加氢催化剂表现出很高的加氢活性和良好的稳定性。

技术领域

本发明属于石油化工领域，具体涉及一种浆态床加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

双氧水使用过程中分解的最终产物主要是水，不会产生二次污染物，是一种环境友好的化学品。作为绿色的化工产品，双氧水可作为氧化剂、漂白剂、消毒剂、聚合物引发剂等，广泛用于化工合成、造纸、纺织、环保、食品、电子、航天等行业。随着绿色化工过程的不断发展和国家环保法规的日益严格，尤其是双氧水作为绿色氧化剂和环境友好的漂白剂及消毒杀菌剂的应用日益广泛。如在绿色化工领域：己内酰胺，环己酮，对苯二酚，环氧丙烷等新兴清洁生产过程均以双氧水作为氧化剂；在环保领域：双氧水正在取代次氯酸盐成为主流的漂白剂和消毒杀菌剂，尤其是在消毒杀菌方面，双氧水有望替代氯气，作为城市用水的漂白和消毒剂。目前，全球的双氧水总生产能力达到了2200万吨/年，并且双氧水生成能力以年平均8％～11％的速度增长。与此同时，我国的双氧水发展同样迅速，从2004年开始，我国的双氧水产能达到了250万吨/年，超过了美国成为全球最大的双氧水生产国。我国的双氧水生产能力和产量以每年15％～20％左右的速度递增，目前我国的双氧水产能达到了约1100-1200万吨/年(以27.5％浓度计)。我国近两年双氧水生产能力增长的主要驱动力是以双氧水为原料生产己内酰胺和环氧丙烷的技术开发成功，并进一步形成生产规模，需要大量的双氧水原料。

尽管双氧水的生产方法有电解法、蒽醌法、异丙醇法以及氢氧直接合成法，然而目前蒽醌法仍为当前世界上双氧水生产的主要方法，其工艺的产能占了全部的95％。而我国采用该法生产双氧水的企业所占比例超过了98％。蒽醌法生成双氧水首先是在催化剂存在的情况下，工作液(有机溶剂和工作载体蒽醌的混合物)中的蒽醌和氢气进行加氢催化反应生成蒽氢醌；其次是氧化过程，主要是蒽氢醌和氧气、空气或者含有氧气的混合气体发生氧化反应，蒽氢醌转化成为蒽醌，并且同时产生双氧水；然后是萃取过程，从工作液中反应生成的双氧水采用水进行萃取，从而使双氧水和工作液进行分离。最后是后处理过程，主要是去除双氧水之后的工作液经过处理之后返回上述的加氢催化反应步骤，从而形成一个完整的循环过程。这个循环过程主要是借助于工作液载体，实现了双氧水从氢气和空气两种物质的合成，因而蒽醌法生产双氧水是一个高效的过程。