双氧水催化剂

Hydrogen peroxide catalyst
一 产品简介

  双氧水是一种绿色化工产品,其生产和使用过程几乎没有污染,故被称为“洁净”化工产品,应用前景十分看好。最初双氧水仅用于医药和军用行业,后来逐渐应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品和农业广泛领城, 市场需求日益扩大。 特别是广泛应用于化工、油漆、漆包线、涂覆、烤炉等行业的有机废气VOC的净化处理,最终完全氧化成无害的CO2和H2O。
  陕西开达2000年着手研究蒽醌法生产双氧水用钯催化剂及其制备方法,解决了技术中存在的有关问题和技术缺陷,包括催化剂活性、选样性的均衡问题,催化剂载体强度偏低,容易脱粉和破碎,催化剂使用寿命和再生周期等问题。使得最终制得的蒽醌法双氧水生产用钯催化剂具有非常均衡的表面积、孔容、孔经分布匹配而且保证了催化剂总体颗粒抗压强度得到大幅提高,磨耗值降低较大,催化剂不容易脱粉、破碎,较大地延长了使用寿命和再生周期。 
  陕西开达使用活性氧化铝作为催化剂载体,该球形氧化铝在成型过程中通过非对称加入扩孔剂的手段。使得成型所得的球形氧化铝载体的表面孔经分布沿载体径向呈不对称分布。既保证了催化剂载体的表面大孔,低比表面积的要求,又达到催化都整体具有高抗压强度的特征。催化剂的主要活性成分为全金属钯,在保催化过程中通过调整载体预喷涂活性组分定位剂的种类和用量,可以达到活性组分深度可控的浸渍效果。
在研发过程中,公司通过在载体制备、活性组分浸渍深度及金属分散度的控制三个方面进行了优化,使其制备的孔径非线性分布催化剂在工业应用上表现出很好的活性和选择性,克服了现有技术的各种缺陷。 
在此之前,钯催化剂价格偏高是双氧水在环保领域应用较少的主要原因,钯催化剂产品具有技术含量高、进入门槛高、行业垄断性高的特点,我公可研发的该项目的成功,使得中书化公司通过JV项目(煤代油项目简称)的实施和试用陕西开达公司的钯催化剂产品,不仅提高了产品产量,而且已经生产出了质优价廉的双氧水产品,从而有效打破蒽醌法生产双氧水用钯催化剂的行业垄断,大大降低了生产成本,也能更多地促进其他企业生产双氧水,为我国的环境保护做出了贡献。


二 产品特色

陕西开达研发双氧水催化剂, 解决了技术中存在的有关问题和技术缺陷,包括催化剂活性、选样性的均衡问题,催化剂载体强度偏低,容易脱粉和破碎,催化剂使用寿命和再生周期等问题。使得最终制得的蒽醌法双氧水生产用钯催化剂具有非常均衡的表面积、孔容、孔经分布匹配而且保证了催化剂总体颗粒抗压强度得到大幅提高,磨耗值降低较大,催化剂不容易脱粉、破碎,较大地延长了使用寿命和再生周期;使用活性氧化铝作为催化剂载体,该球形氧化铝在成型过程中通过非对称加入扩孔剂的手段。使得成型所得的球形氧化铝载体的表面孔经分布沿载体径向呈不对称分布。既保证了催化剂载体的表面大孔,低比表面积的要求,又达到催化都整体具有高抗压强度的特征。催化剂的主要活性成分为全金属钯,在保催化过程中通过调整载体预喷涂活性组分定位剂的种类和用量,可以达到活性组分深度可控的浸渍效果。




三 工业使用报告

 1、 2000年起陕西开达进入双氧水用钯催化剂领域,负责对蒽醌法生成双氧水所使用催化剂的表面性质质进行改善,改良载体的性能和催化剂制备工艺,并添加活性成分,降低钯的负载量,研究提高催化剂使用寿命。 

2012年,研究开发的40吨KD_PH_PD_02催化剂试车成功。本次催化剂于2012年2月进入某公司双氧水车间现场进行填装,釜号为B、C,每釜装填20吨催化剂,通过试剂生产运行,催化剂的生产能力超过5.0kgH2O2 100%/kg cat.d,平均双氧水日产量达到325吨H2O2 27.5%/天,大大超过满负荷设计指标300吨H2O2 27.5%/天。而国内同类触媒活性一般为3.3-3.6kg H2O2 100%/kg cat.d左右。如国内某主流供应的催化剂SC-AO3在同一反应条件下,进床温度56摄氏度,需A/B两节催化剂串联使用,生产能力为3.6kg H2O2 100%/kg cat.d,某公司双氧水对钯氧化铝催化剂的工业使用结果表明,孔径非线性分布钯氧化铝催化剂加氢活性高,选择性明显增强,系统有效蒽醌组成稳定。故在使用报告中得出结论:同一反应条件下,我公司的KD_PH_PD_02比上海的SC-AO3触媒有提高,完全适合装置使用。

2、2014年,80kt/a双氧水装置(共两节催化剂床层)在2006年1月份装填一节25吨KD-01钯催化剂,使用寿命到7年,仍可满足装置生产需求;2010年2月又装填了一节25吨KD-02钯催化剂,使用了3年,单节运行催化剂产能仍可达3.85kgH2O2/kgcat.d,100kt/a双氧水装置(共三节催化剂床层)在2012年2月装填两节40吨KD-02钯催化剂,2012年3月份投用,单节(20吨催化剂)运行周期达到八个月,日产量可稳定控制在350吨/天以上,催化剂的产能达到4.8kgH2O2/kgcat.d.巴陵分公司三套双氧水装置使用过国内多家钯催化剂厂家生产的催化剂,从催化剂的使用寿命、产能、再生周期和钯流失方面来看。陕西开达KD系列催化剂均优于其他厂家生产的催化剂。

3、蒽醌加氢催化剂KD-03(固定型)使用性能评价报告: 2012年3月在中国石化巴陵分公司煤化工部双氧水1#装置(一水)氢化单元氢化固定床T1101B/C上分别装填陕西开达KD-03型20t钯加氢催化剂(共40t),于2012年3月4日投用生产,经巴陵公司技术中心检测,陕西开达KD-03型40t钯加氢催化剂符合巴陵分公司煤化工部质量标准,质量合格后进行装填。装置使用部位、方法及用途:部位:1#双氧水装置氢化固定床T1101B/C,方法:人工装填,作用:蒽醌加氢反应的催化剂,将工作液中的蒽醌加氢为氢蒽醌。工业应用性能评价指标:评价指标:指标催化≥3.5kgH2O2/kgCat.d
催化剂寿命3-5年。
工业应用情况:
1#装置T1101B/C内催化剂从2012年3月4日开始使用,从初次装填使用至2019年3月现在未更换,

1#双氧水装置T1101A/B/C催化剂使用统计表

一水装置氢化固定床投用状况


催化剂累计使用时间
氢化固定床使用时间
催化剂累计使用时间,天
催化剂累计使用时间,天
催化剂累计使用时间,天
催化剂使用量,吨
A
B C

A B C


C投用 2012.3.4 2012.10.30

240 20

B投用
2012.10.30 2013.6.30
243
20


C投用
2013.6.30 2013.9.24

86 20

B/C串用 B/C串用
2013.9.26 2014.9.19
359 359 40
A/C串用


2014.9.19 2015.4.14 175
175 30
A/C串用

2015.5.13 2016.1.25 252
252 30

B/C串用
B/C串用 2016.2.5 2016.6.3
100 100 40
A/C串用

2016.6.3 2016.11.13 139
139 30
A/B串用

2016.11.20 2017.2.26 108 108
30
A/C串用

2017.2.26 2017.7.3 127
127 30

B/C串用
2017.7.3 2017.9.13
71 71 40
A/B/C串用

2017.9.13 2017.11.15 63 63 63 50
A/B/C串用

2017.11.27 2018.7.11 227 227 227 50
A/B/C串用

2018.7.26 2019.2.20 208 208 208 50




合计 1299 1379 2047