一种钯催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种适用于流化床或浆态床工艺，不易脱钯且活性更高的钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将可溶性铝盐溶液和二氧化硅混合，调节溶液的pH值至4以上，煅烧；步骤2：将步骤1煅烧所得的固体浸渍于可溶性钯盐溶液中然后进行烘干和煅烧。

Process for preparing palladium catalyst

The invention provides a method for fluidized bed or slurry bed process, not easy and high activity of palladium palladium catalyst preparation method, which comprises the following steps: Step 1: soluble aluminum and silica mixed salt solution, adjusting the pH value of the solution to the above 4, calcination; step 2: solid impregnation step 1 calcined in soluble palladium followed by drying and calcining in salt solution.

【技术实现步骤摘要】
一种钯催化剂的制备方法
本专利技术涉及化工生产
，尤其涉及一种用于蒽醌法过氧化氢生产的钯催化剂的制备方法。
技术介绍
蒽醌法是目前世界上生产H2O2的最广泛使用的方法。在蒽醌法工艺中，以所用催化剂在反应器中的状态可分为浆态床，固定床和流化床工艺。浆态床工艺的优点：在放热反应条件下，易保持温度均匀；采用细颗粒，使催化剂颗粒内表面利用较充分；当液相连续进出料时，催化剂排出再生比较方便。浆态床工艺缺点：连续操作时返混严重，当有串联副反应存在时会使选择性降低；液固比通常较高，在有液相副反应时会使选择性降低；存在催化剂细粉的分离困难。固定床工艺是流体反应物料，通过由固体催化剂所构成的床层进行多相催化反应，具有反应器结构简单、操作方便、催化剂不易磨损且催化剂与工作液分离容易、操作弹性大、建设投资低等优点。其不足之处在于：反应过程中催化剂床层温度变化和工作液组分的浓度变化大；由于不能使用细粒催化剂，催化剂的活性内表面得不到充分利用，催化剂的生产效率较低；催化剂的再生、更换均不方便。流化床工艺中反应器内的固体催化剂粒子像流体一样运动，呈流态化的特殊运动形式，使这种工艺具有如下优点：可采用细粉催化剂颗粒，并在悬浮状态下与工作液流体接触，流固相界面积大，提高了催化剂的利用率；催化剂颗粒在床内混合激烈，使在全床内的温度和浓度均匀一致，全床的热容量大，热稳定性高，这些都有利于放热反应的等温操作；流化床内的催化剂颗粒群有类似流体的性质，可以大量地从装置中移出、引入，并可以在两个流化床之间大量循环，这使得反应-再生耦合过程和反应-分离耦合过程得以实现；流体反应物与催化剂颗粒之间传热、传质速率也较其它接触方式为高；流体反应物与催化剂颗粒之间流-固体系中孔隙率的变化可以引起颗粒曳力系数的大幅度变化，以致在很宽的范围内均能形成较浓密的床层，所以流化床工艺的操作弹性范围宽，单位设备生产能力大，设备结构简单、造价低，符合现代化大生产的需要。流化床工艺的缺点在于：流体流动状态与活塞流偏离较大，气流与床层颗粒发生返混，以致在床层轴向没有温度差及浓度差，加之气体可能成大气泡状态通过床层，使气固接触不良，使反应的转化率降低。因此流化床工艺一般达不到固定床的转化率；催化剂颗粒间相互剧烈碰撞、磨耗，造成催化剂的损失和分离困难；由于固体颗粒的磨蚀作用，管子和容器的磨损严重。虽然流化床工艺存在着上述缺点，但利大于弊，流态化操作的总的经济效果是有利的，特别是传热和传质速率快、床层温度均匀、操作稳定的突出优点，对于热效应大的大规模生产过程特别有利。因此世界上大型蒽醌法双氧水生产装置大多采用流化床工艺。目前应用于流化床蒽醌法双氧水生产工艺的氢化催化剂，是负载型小颗粒钯催化剂。常用的流化床蒽醌氢化催化剂的载体主要采用氧化铝，氧化硅，硅铝酸盐等材料。与其它材料比起来，氧化铝载体的密度大，在反应时要达到较好的效果，其粒度要比氧化硅和硅铝酸盐来得小，加上氧化铝微粒的抗磨能力不如氧化硅，会造成工作液与催化剂分离困难。氧化硅虽然密度小，抗磨能力好，但由于金属钯在氧化硅表面吸附不牢固，且氧化硅表面的金属钯粒子易聚集变大，作为载体需要对其进行适当改性。硅铝酸盐虽然密度与二氧化硅相差不大，但其抗磨能力比不上二氧化硅，工作液与催化剂的分离较困难。申请号为97111683.0的中国专利公开了制备过氧化氢所用的氢化催化剂和其制备方法，该方法是把钯负载在平均孔径在8到40nm范围内的二氧化硅载体上，或者含有90wt％的颗粒直径在10到100μm、平均粒径在30到60μm并且孔体积在0.4到1.0cm3/g范围内的球状二氧化硅颗粒的载带体上，二氧化硅负载上钯盐后，在550～800℃煅烧前或煅烧后加入碱金属钠或钾。采用该专利技术专利制备得到的催化剂，使用时其金属钯易从二氧化硅载体上脱落，导致催化剂活性降低，并造成催化剂使用寿命短的问题。作为改进，申请号为4521531的美国专利公开了一种用于蒽醌法过氧化氢生产的钯-二氧化硅催化剂的制备方法，为克服二氧化硅载体脱钯问题，该专利在载体浸渍钯盐溶液时，引入了Zr，Th，Hf，Ce，Ti或Al可溶性金属盐中至少一种盐的酸性水溶液，然后提高浸渍液的pH值，使所有盐类沉积在载体上。虽然在一定程度上，钯对二氧化硅载体的吸附力有所提高，但是由于可溶性金属盐与钯盐同时共同沉淀在二氧化硅载体上，钯的分布无法控制，导致催化剂的钯分布不均影响催化剂的性能。因此，有必要专利技术一种适用于流化床或浆态床工艺，不易脱钯且活性更高的钯催化剂的制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于流化床或浆态床工艺，不易脱钯且活性更高的钯催化剂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将可溶性铝盐溶液和二氧化硅混合，调节溶液的pH值至4以上，煅烧；步骤2：将步骤1煅烧所得的固体浸渍于可溶性钯盐溶液中然后进行烘干和煅烧。本专利技术的有益效果在于：通过将可溶性铝盐溶液与二氧化硅混合，使得二氧化硅表面吸附铝离子，接着通过添加碱性溶液调节整个混合溶液的pH值至4以上，使得吸附在二氧化硅表面上的铝离子转换为氢氧化铝，再经过煅烧将其变成更加稳定的氧化铝固定在二氧化硅的表面，从而使得金属钯负载在二氧化硅载体表面分布的过渡层氧化铝上，使得金属钯能够更加均匀、更加牢固地负载于催化剂载体上，提高了催化剂活性和寿命；同时，利用氧化铝的特性增加了催化剂负载金属钯的分散度，使得催化剂具有更好的反应选择性，又避免了二氧化硅直接作为载体时易脱靶现象及二氧化硅表面金属钯粒子易聚集变大导致的活性降低现象，进一步提高了钯催化剂的活性，也延长了钯催化剂的使用寿命；本专利技术所制备得到的催化剂相对于单纯氧化铝作为载体的催化剂而言，具有更好的抗磨机械强度及更合理的固液分布。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。本专利技术最关键的构思在于：使用氧化铝和/或碱土金属氧化物通过适当的工艺对二氧化硅载体进行表面改性，再让金属钯负载于经过氧化铝或碱土金属氧化物改性的二氧化硅载体上，增加了催化剂负载金属钯的分散度和强度，有效提高了钯催化剂的活性和寿命。一种钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将可溶性铝盐溶液和二氧化硅混合，调节溶液的pH值至4以上，煅烧；步骤2：将步骤1煅烧所得的固体浸渍于可溶性钯盐溶液中然后进行烘干和煅烧。本专利技术的反应原理：同时利用二氧化硅及氧化铝的特性，通过将可溶性铝盐溶液与二氧化硅混合，使得二氧化硅表面吸附铝离子，接着通过添加碱性溶液调节整个混合溶液的pH值至4以上，使得吸附在二氧化硅表面上的铝离子转换为氢氧化铝，再经过煅烧将其变成更加稳定的氧化铝固定在二氧化硅的表面，从而使得金属钯能够更加均匀、更加牢固的负载于经过氧化铝改性的二氧化硅载体表面上，进而提高钯催化剂活性并解决二氧化硅作为金属钯直接载体时易脱靶问题。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过将可溶性铝盐溶液与二氧化硅混合，使得二氧化硅表面吸附铝离子，接着通过添加碱性溶液调节整个混合溶液的pH值至4以上，使得吸附在二氧化硅表面上的铝离子转换为氢氧化铝，再经过煅烧将其变成氧化铝固定在二氧化硅的表面，从而使得金属钯负载于经过氧化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钯催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将可溶性铝盐溶液和二氧化硅混合，调节溶液的pH值至4以上，煅烧；步骤2：将步骤1煅烧所得的固体浸渍于可溶性钯盐溶液中然后进行烘干和煅烧。

【技术特征摘要】
1.一种钯催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将可溶性铝盐溶液和二氧化硅混合，调节溶液的pH值至4以上，煅烧；步骤2：将步骤1煅烧所得的固体浸渍于可溶性钯盐溶液中然后进行烘干和煅烧。2.根据权利要求1所述的钯催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤1与步骤2之间，还包括向步骤1煅烧后的样品中，加入可溶性碱土金属盐溶液，所述可溶性碱土金属盐溶液为硝酸镁溶液、硝酸钙溶液、硝酸钡溶液、醋酸镁溶液、醋酸钙溶液或醋酸钡溶液，所述可溶性碱土金属盐溶液中的碱土金属盐含量以碱土金属的氧化物计为所述二氧化硅的0.1～10wt％，然后进行烘干与煅烧。3.根据权利要求1所述的钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1的具体操作为：将可溶性铝盐溶液加入二氧化硅中，烘干，将烘干后的样品中加入碱性溶液浸泡10～30min，将碱性溶液浸泡过的样品沥干用去离子水浸泡，直至浸有样品的水溶液为中性，再将样品进行煅烧。4.根据权利要求1所述的钯催化剂的制备方法，其特征在于，还包括步骤3：将步骤2处理后的样品加水洗涤直至混合液不含氯离子，再进行烘干与煅烧。5.根据权利要求4所述的钯催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤2与步骤3之间，还包括将步骤2处理后的样品与水合肼或甲醛反应，所述水合肼...

【专利技术属性】
技术研发人员：王榕，
申请(专利权)人：福建省福大百阳化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35