Page 110 - 《精细化工》2022年第4期

第 39 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.39, No.4
2022 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2022

催化与分离提纯技术
蒽醌法双氧水钯催化剂的制备及工业应用

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沈 冲，杨盟飞，冯 彬，张 哲，白立光 ，赵晓东
（黎明化工研究设计院有限责任公司，河南 洛阳 471000）

摘要：以铝溶胶、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物（AA/AM）、六亚甲基四胺为原料，采用油柱成型法制备氧化铝球形
颗粒，并使用浸渍法得到 Pd/Al 2 O 3 催化剂。将 Pd/Al 2 O 3 用于 2-乙基蒽醌催化加氢反应。使用 N 2 吸附-脱附、XRD、
TEM、CO 脉冲滴定对催化剂结构进行了表征，考察了 AA/AM 对催化剂结构的影响。结果表明，AA/AM 的加
入没有改变催化剂的晶体结构，但会增加催化剂比表面积和孔径，同时使催化剂表面 Pd 粒子的尺寸减小，Pd
的分散度增大。与未改性的催化剂 APC-Q-1S 相比，添加 AA/AM 的改性催化剂 LDHA-1 在实验室反应器中的
活性由 12.5 g/L 增加至 14.5 g/L，在过氧化氢产能（以 100% H 2 O 2 计，下同）为 10 kg/d 的模型实验装置和 2000
t/a 的工业生产装置中的时空产率分别提升 77.0%和 70.0%；在过氧化氢产能为 55000 t/a 的工业生产装置中，时
空产率可达 8.55 kg H 2 O 2 /(kg cat·d)，显著高于现有工业用催化剂〔≤6.14 kg H 2 O 2 /(kg cat·d)〕。
关键词：Pd/Al 2 O 3 催化剂；比表面积；孔径；2-乙基蒽醌加氢；过氧化氢；工业应用；催化技术
中图分类号：TQ123.6；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 04-0746-07

Preparation and application of palladium-based catalyst for
producing hydrogen peroxide through anthraquinone route

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SHEN Chong, YANG Mengfei, FENG Bin, ZHANG Zhe, BAI Liguang , ZHAO Xiaodong
（Liming Research and Design Institute of Chemical Industry Co., Ltd., Luoyang 471000, Henan, China）

Abstract: Alumina spherical granules were synthesized via oil-drop method using alumina sol, acrylic
acid-acrylamide copolymer (AA/AM) and hexamethylenetetramine as raw materials. Then Pd/Al 2O 3
catalyst was prepared by wet impregnation for the catalytic hydrogenation of 2-ethylanthraquinone. The
catalyst was characterized by N 2 adsorption-desorption, XRD, TEM and CO pulse titration. The effect of
AA/AM on the structure of the catalyst was studied. The result showed that the addition of AA/AM did not
change the crystal structure of the catalyst, but increased specific surface area and pore size. Meanwhile, the
addition of AA/AM decreased the size of Pd particles on the catalyst surface and increased the dispersion of
Pd. Compared with those of unmodified APC-Q-1S, the catalytic activity of LDHA-1 catalyst modified by
AA/AM in a laboratory reactor increased from 12.5 to 14.5 g/L, and the space-time yields of LDHA-1 in a
model plant with hydrogen peroxide capacity (on the basis of 100% H 2O 2, the same below) of 10 kg/d and
in an industrial plant with hydrogen peroxide capacity of 2000 t/a increased by 77.0% and 70.0%,
respectively. The space-time yield in the industrial plant with hydrogen peroxide capacity of 55000 t/a was
up to 8.55 kg H 2 O 2 / (kg cat·d), significantly higher than those of commercial catalysts [≤6.14 kg H 2 O 2 /(kg cat·d)].
Key words: Pd/Al 2O 3 catalyst; specific surface area; pore size; hydrogenation of 2-ethylanthraquinone;
hydrogen peroxide; industrial application; catalysis technology

过氧化氢，俗称“双氧水”，广泛用于化学品合 该过程多使用 Pd/Al 2 O 3 催化剂 [1-2] 。随着以过氧化氢
成、造纸、污水处理、纺织等领域。工业上使用蒽 为原料合成己内酰胺和环氧丙烷绿色工艺的成熟，
[3]
醌法生产过氧化氢，蒽醌加氢是其中的关键工序， 过氧化氢生产装置产能急需大幅提升 ，而现有催

收稿日期：2021-09-15; 定用日期：2021-11-25; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210937
基金项目：河南省重大科技专项（创新示范专项，79819）；洛阳市科技重大专项（1901027A）
作者简介：沈 冲（1983—），男，高级工程师，E-mail：412239108@qq.com。联系人：白立光（1983—），男，高级工程师，E-mail：
bailiguang@sciences.chemchina.com。