本发明专利技术公开了一种蒽醌法制备双氧水的加氢催化剂及其制备方法。该催化剂组成为：纳米氧化镁、氧化硅、稀土元素、锡和活性金属组分，以催化剂的重量为基准，稀土元素以氧化物计的含量为0.5%~8.0%，锡含量为0.1%~5.0%，活性金属组分以元素计的含量为0.1%~8.0%，氧化硅含量0.1%~8.0%，余量为纳米氧化镁。该催化剂用于蒽醌法制备双氧水过程中，具有氢化效率高、蒽醌降解少等特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该催化剂组成为：纳米氧化镁、氧化硅、稀土元素、锡和活性金属组分，以催化剂的重量为基准，稀土元素以氧化物计的含量为0.5%~8.0%，锡含量为0.1%~5.0%，活性金属组分以元素计的含量为0.1%~8.0%，氧化硅含量0.1%~8.0%，余量为纳米氧化镁。该催化剂用于蒽醌法制备双氧水过程中，具有氢化效率高、蒽醌降解少等特点。【专利说明】
本专利技术涉及。更具体的说，本专利技术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。
技术介绍
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一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钼，载体是比表面积为5~108m2/g的a-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°C焙烧过的氧化铝或氧化钛-氧化铝复合氧化物,活性组分为钼与钴或镍或钌。该催化剂采用添加剂竞争吸附的分步浸溃法制成。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钼或/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，活性组分为钼或钯，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溃到天然植物桅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-l200m2/g。
技术实现思路
针对现有技术中的不足之处，本专利技术提供了一种活性高、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。专利技术人经大量的研究发现，蒽醌的降解与催化剂的性质和操作条件密切相关，当催化剂的孔道尺寸较小时，由于氢蒽醌等较大分子在孔道中阻力较大，不能够及时的脱附，导致深度反应而降解；催化剂的酸性中心，尤其是B酸中心，能够强烈吸附工作液分子并发生反应，导致其降解；当催化剂活性过高，氢化程度过度，会生成四氢蒽醌、八氢蒽醌甚至其它油状物，导致工作液降解增加；而如果催化剂活性较低时，随着反应温度的升高，蒽醌的降解率也逐渐升高。所以要提高双氧水的生产效率，就必须保证催化剂具有合适的孔道尺寸和适中的加氢活性，较高的活性组分分散度不仅能够降低催化剂的生产成本，也能够提高催化剂的稳定性。另外，研究结果表明，常规催化剂上活性金属对吸附存在有强吸附位和弱吸附位，但当催化剂中引入稀土元素后，活性金属对氢的吸附位均表现为强吸附性质，并且这些强氢吸附位正是蒽醌加氢所需的活性氢原子提供者。锡的引入，能够与活性金属原子形成类合金结构的活性相，提高金属的分散度和活性相的稳定性，降低活性金属的含量和催化剂的生产成本。本专利技术用于制备双氧水的加氢催化剂，组成为:纳米氧化镁、氧化硅、稀土元素、锡和活性金属组分，以催化剂的重量为基准，稀土元素以氧化物计的含量为0.5%~8.0%，锡含量为0.1%~5.0%，活性金属组分以元素计的含量为0.1%~8.0%，氧化硅含量0.1%-8.0%，余量为纳米氧化镁。所述的用于制备双氧水的加氢催化剂优选如下:以催化剂的重量为基准，稀土元素以氧化物计的含量为1.0%~5.0%，锡含量为0.2%~2.0%，活性金属组分以元素计的含量为0.2%~5.0%，氧化硅含量为0.5 %~5.0%，余量为纳米氧化镁。所述的纳米氧化镁的晶粒平均粒径为20 nnT80nm。所述活性金属组分为第VIII族金属中的一种或多种，优选为钼、钯和钌中的一种或多种。所述的稀土元素为镧、铈中的一种或两种。本专利技术催化剂适用于蒽醌法生产双氧水的工艺过程，所使用的工作液为蒽醌溶解于重芳烃(所述的 重芳烃选自碳原子数为8~11个的芳烃中的一种或多种，其中C9和/或ClO芳烃的体积占重芳烃的95%以上)和磷酸三辛酯中形成的溶液，其中重芳烃和磷酸三辛酯的体积比为5: 1 1:1。所使用的工作液中蒽醌的浓度为80g/L~150 g/L。蒽醌加氢的工艺条件可以在较大范围进行调整，例如，氢气分压0.1MPa~2.0MPa、反应温度10°C~100°C、体积空速1.0 d0.0h'气剂体积比10~1000，优选条件是:氢气分压0.2MPa~1.0MPa、反应温度30°C~80°C、体积空速2 IT1~20h-1、气剂体积比20~500。本专利技术催化剂用于蒽醌法制备双氧水的工艺过程，具有氢化效率高和蒽醌降解低等特点。【具体实施方式】下面提供一种本专利技术催化剂的具体制备方法，但不限于此方法，具体步骤为: (1)、制备纳米氧化镁； (2)、步骤(1)所得的纳米氧化镁上负载稀土元素，经过干燥和焙烧，得到稀土改性的纳米氧化镁； (3)、往步骤(2)得到的稀土改性的纳米氧化镁中加入造孔剂、硅溶胶和水混捏成型，经过干燥和焙烧得到催化剂载体； (4)、往步骤(3)得到的催化剂载体上负载锡和活性金属组分，经过干燥和焙烧，得到催化剂。步骤(1)中所述的纳米氧化镁可以采用常规方法制备，比如:将含镁化合物溶解到溶剂中，加入分散剂，充分混合后，在快速搅拌、控制反应温度的条件下，缓慢加入沉淀齐?，经过干燥和焙烧，得到纳米氧化镁。所述的含镁化合物优选为无机可溶性含镁化合物，更优选为硝酸镁、氯化镁等中的一种或多种。所述的分散本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘全杰，贾立明，徐会青，王伟，尹泽群，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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