双氧水用钯催化剂的分类

双氧水用钯催化剂的分类

2016-04-18 12:20来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

4万吨/年H2O2工业化示范装置

蒽醌法双氧水生产中所需氢化催化剂主要分为镍催化剂和钯催化剂两大类，其中钯催化剂是当前使用最多的催化剂。

1．钯系固定床催化剂

研究发现，在固定床内分段交叉装填催化剂和惰性颗粒物(如Al2O3等)，可显著提高催化剂生产能力，减少降解物生成。如MGC公司采用(0.5%～2.0%) Pd/Al2O3催化剂，FMC公司采用颗粒催化剂0.3 % Pd/Al2O3。

为了提高活性组分的利用率，有人研制出钯载非均布蛋壳形催化剂，其载钯薄层厚度为微米级。通过该技术减薄催化剂活性层，既可避免滴流床反应器中因蒽醌在催化剂孔道中滞留时间过长导致深度加氢等问题，又可降低钯含量和催化剂生产成本。

固定床催化剂的形状有圆柱形整体催化剂和蜂窝催化剂两大类。将蜂窝催化剂和整体催化剂用于蒽醌氢化工艺则是近年来双氧水工业中的研究热点,因为这两类催化剂不仅可抑制蒽醌降解和降低钯含量，还可改善反应物料在床层内向催化剂表面的传质，从而提高滴流床内催化剂的总体效能。

2．钯系悬浮床催化剂

用于悬浮床氢化的钯系催化剂有以Al2O3 (粉状) 或SiO2 (粉状) 为载体的，亦可用钯黑无载体催化剂。杜邦公司采用活性Al2O3为载体，载体粒径在20～400目(以50～300目为佳) ，催化剂比表面25～400m2/g。而低表面的无定形SiO2 做载体，因具有良好的活性和选择性，减少了蒽醌的降解，并能克服γ- Al2O3对H2O 敏感、易于失活等缺点，从而可提高催化剂的使用寿命。

无载体的钯黑催化剂能消除载体的影响，较软的钯颗粒可以避免对设备的磨损。研究发现，制备钯黑催化剂时，如添加少量过渡金属(相当于钯量的0.01%～3.0%)，如Fe 、Cr 和Ni等，可提高催化剂的活性和稳定性。

随着氢化过程中流化床的开发利用，粉状钯催化剂使用越来越多。Solvay Interox公司在其流化床氢化过程中采用粉状催化剂2%Pd/Al2O3-SiO2-Na2O , 该催化剂分散性好，活性及选择高，蒽醌降解少。Degussa公司则以100%钯粉(钯黑) 为催化剂。

3．其他钯催化剂

加拿大Peroco公司采用有机聚合物作载体，将钯络合于其上。该聚合物在不同温度下具有不同的溶解性，可通过温度的调节使之在水溶性和不溶性间相互转化。如在载钯前先将载体卤化，则可增加载体的酸性。据Interox公司的专利介绍，用卤化的Al2O3制得的钯催化剂，可抑制氧化副反应和降解物蒽酮的生成。