[发明专利]蒽醌法生产过氧化氢用高效负载型双金属催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒽醌法生产过氧化氢用高效负载型双金属催化剂及其制备方法。

背景技术

蒽醌法生产H₂O₂是目前世界上最广泛使用的方法，前期生产H₂O₂主要用骨架镍催化剂，但该催化剂选择性差，使用中不安全，流程较复杂。七十年代初期USP3615207(1971.10)公开了一种生产过氧化氢过程即作为工作物质的一种烷基蒽醌交替地加氢和氧化，工作物质溶于一种溶剂而构成工作液，该溶液一般含有9～11个碳原子的烷基苯和三烷基磷酸酯的混合物，工作液在加氢催化剂存在下与H₂接触进行催化加氢，生成烷基蒽氢醌，然后在一定条件(40～55℃)下，生成过氧化氢和烷基蒽醌。该专利所用催化剂为0.28～2.0％钯沉积在含5～99％α-Al₂O₃的球状氧化铝上，至少有0.05％钯分布在氧化铝球表面上(≤50um)。载体为δ或θ-氧化铝(比表面积大于20M²/g)，所得到H₂O₂溶液浓度为9g H₂O₂/l。另一篇欧洲专利EP0384905A₁(1990.02.02)发明了通过工作液中烷基蒽醌交替还原和氧化而制得双氧水过程，该工作液和H₂借助于活塞式流动流入反应器反应，而自上而下的流动方式，H₂O₂生产能力最高。在美国专利USP4800075(1989.1.24)中，公开了以钯或钯-铂沉积于含α-Al₂O₃超过5％的氧化铝上(含α-Al₂O₃的量为5～99％，比表面积为108～5m²/g)，其组成为0.272～0.285％Pd和0.08％Pt或仅含0.293～0.35％Pd。

发明内容

本发明目的是提供一种高活性、高选择性蒽醌法生产过氧化氢的催化剂及其制备方法。

本发明的催化剂载体为经950℃下焙烧过的氧化铝或TiO₂-Al₂O₃复合氧化物，其比表面积＜100m²/g，Na₂O含量＜0.05％，活性组份由0.10～0.30％(重量)Pt、0.10～0.50％(重量)Ni或Co或Ru，0.01～0.10％(重量)CaO或MgO组成。

本发明的催化剂采用浸渍法制备，其特征在于先将铂的盐类溶液及竞争吸附剂，竞争吸附剂为柠檬酸、马来酸、醋酸、乳酸，浸渍在950℃条件下焙烧过的Al₂O₃或TiO₂-Al₂O₃复合氧化物上，于100～120℃干燥，再于520℃焙烧，最后用N₂-H₂，450℃下还原活化，制得催化剂。

本发明所用铂相应的盐类可以为氯铂酸或四氯化铂或醋酸铂或乙酰丙酮铂等，所用的Ni或Co或Ru盐，可以是氯化物或硝酸盐或醋酸盐等，所用CaO或MgO相应的盐类可以是硝酸盐或氯化物。本催化剂所用载体除Al₂O₃外，其复合载体可以为TiO₂-Al₂O₃等，但必须经950℃焙烧4小时，使其比表面积小于100m²/g。

本发明研制的催化剂采用的溶液为重芳烃和磷酸三辛酯，采用固定床为反应器，含2-乙基蒽醌的工作液和氢自上而下活塞式流动，于40℃，液体空速10～15小时^-1，0.3Mpa下反应，氢化效率可达7～9gH₂O₂/l工作液，降解产物小于0.50g/l H₂O₂(27.5％)。

具体实施方式