本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及鈀炭催化劑的制備方法。

背景技術(shù)：

鈀炭催化劑催化活性高、選擇性好，在石油化工、制藥、精細(xì)化工和有機(jī)合成中占有舉足輕重的地位。自從1872 年發(fā)現(xiàn)鈀炭對(duì)苯環(huán)上的硝基加氫還原反應(yīng)具有催化作用以來(lái)，鈀炭催化加氫以其流程簡(jiǎn)、轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)率高和三廢少等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外極大的關(guān)注。在現(xiàn)今煉油、制藥、石油化工等工業(yè)催化反應(yīng)中，有很多的鈀催化反應(yīng)，尤其是氫化反應(yīng)中的選擇加氫，以及氧化反應(yīng)中選擇氧化生產(chǎn)乙醛、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯均廣泛采用鈀催化劑；另外，對(duì)石油重整反應(yīng)，鈀也是常選取的催化劑組分之一。但是當(dāng)前的鈀炭催化劑仍然存在諸多缺陷，例如，受產(chǎn)品比表面積、孔結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)性質(zhì)等的影響，鈀炭催化劑的反應(yīng)活力不能充分發(fā)揮出來(lái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種工藝簡(jiǎn)便、易操作控制，能夠生產(chǎn)出蓬松狀的鈀炭催化劑，使得鈀炭催化劑的反應(yīng)活力能夠充分發(fā)揮，提高了產(chǎn)品反應(yīng)活性的鈀炭催化劑的制備方法。

本發(fā)明鈀炭催化劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步，對(duì)活性炭進(jìn)行酸堿處理，溶解活性炭中的雜質(zhì)和降低活性炭中的灰分含量，將活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的鹽酸溶液按質(zhì)量比1:3~7混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~3h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸處理后的活性炭；

第二步，將經(jīng)酸處理后的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:3~7混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~3h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸堿處理后的活性炭；

第三步， 將經(jīng)酸堿處理后的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%的硝酸溶液與按質(zhì)量比1: 3~6混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~4h后過(guò)濾，水洗兩次，并在100℃烘箱中干燥；

第四步，制備蓬松狀態(tài)的呈顆粒狀的鈀炭催化劑，首先設(shè)置噴霧流化床的溫度為45℃~55℃，將經(jīng)第三步處理后的活性炭投入到噴霧流化床設(shè)備內(nèi)，與噴霧流化床溫度相同的熱氮?dú)鈴膰婌F流化床的底部由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴霧流化床中，熱氮?dú)庥上孪蛏狭鲃?dòng)，從噴霧流化床頂部的引風(fēng)機(jī)引出，保持活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)；采用噴霧流化床側(cè)部的多點(diǎn)噴槍將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~3%的氯化鈀水溶液連續(xù)噴霧分散到活性炭顆粒上，氯化鈀與活性炭顆粒的質(zhì)量比為1~20:100，氯化鈀水溶液噴完后，使氯化鈀水溶液和活性炭繼續(xù)混合0.5-2h；

第五步，設(shè)置噴霧流化床的溫度為55~75℃，停止通入氮?dú)?，從噴霧流化床底部的鼓風(fēng)機(jī)通入與噴霧流化床溫度相同的熱氫氣，熱氫氣由下向上流動(dòng)，從噴霧流化床頂部的引風(fēng)機(jī)引出，保持粘附有氯化鈀水溶液的活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)，持續(xù)通入氫氣2~4小時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)，之后得到鈀炭催化劑；

第六步，用純水將鈀炭催化劑沖入離心機(jī)內(nèi)，再加純水沖洗氯離子，同時(shí)將鈀炭催化劑的含水率調(diào)整至50~70%，得到適合使用的蓬松且呈顆粒狀的鈀炭催化劑。

本發(fā)明鈀炭催化劑的制備方法，首先對(duì)活性炭進(jìn)行酸堿處理與氧化處理，增加活性炭的酸性含氧基團(tuán)，然后將活性炭投入到噴霧流化床設(shè)備內(nèi)，在噴霧流化床內(nèi)通過(guò)流化床側(cè)部的多點(diǎn)噴槍將制備好的氯化鈀溶液連續(xù)噴霧分散到微細(xì)的活性炭上，再通入氫氣還原，最后用純水洗滌氯離子，獲得蓬松且呈顆粒狀的鈀炭催化劑。采用硝酸溶液對(duì)活性炭進(jìn)行氧化處理，不僅可以去除活性炭中的一些雜質(zhì)金屬，還能增加活性炭表面的含氧基團(tuán)，防止貴金屬吸附時(shí)的直接還原，有效抑制貴金屬晶粒度的增大。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明鈀炭催化劑的制備方法，包括以下步驟：

第一步，對(duì)活性炭進(jìn)行酸堿處理，溶解活性炭中的雜質(zhì)和降低活性炭中的灰分含量，將活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的鹽酸溶液按質(zhì)量比1:3~7混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~3h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸處理后的活性炭；

第二步，將經(jīng)酸處理后的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%~5%的氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:3~7混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~3h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸堿處理后的活性炭；

第三步， 將經(jīng)酸堿處理后的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%的硝酸溶液與按質(zhì)量比1: 3~6混合后攪拌均勻，加熱煮沸1~4h后過(guò)濾，水洗兩次，并在100℃烘箱中干燥；

第四步，制備蓬松狀態(tài)的呈顆粒狀的鈀炭催化劑，首先設(shè)置噴霧流化床的溫度為45℃~55℃，將經(jīng)第三步處理后的活性炭投入到噴霧流化床設(shè)備內(nèi)，與噴霧流化床溫度相同的熱氮?dú)鈴膰婌F流化床的底部由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴霧流化床中，熱氮?dú)庥上孪蛏狭鲃?dòng)，從噴霧流化床頂部的引風(fēng)機(jī)引出，保持活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)；采用噴霧流化床側(cè)部的多點(diǎn)噴槍將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~3%的氯化鈀水溶液連續(xù)噴霧分散到活性炭顆粒上，氯化鈀與活性炭顆粒的質(zhì)量比為1~20:100，氯化鈀水溶液噴完后，使氯化鈀水溶液和活性炭繼續(xù)混合0.5-2h；

第五步，設(shè)置噴霧流化床的溫度為55~75℃，停止通入氮?dú)?，從噴霧流化床底部的鼓風(fēng)機(jī)通入與噴霧流化床溫度相同的熱氫氣，熱氫氣由下向上流動(dòng)，從噴霧流化床頂部的引風(fēng)機(jī)引出，保持粘附有氯化鈀水溶液的活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)，持續(xù)通入氫氣2~4小時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)，之后得到鈀炭催化劑；

第六步，用純水將鈀炭催化劑沖入離心機(jī)內(nèi)，再加純水沖洗氯離子，同時(shí)將鈀炭催化劑的含水率調(diào)整至50~70%，得到適合使用的蓬松且呈顆粒狀的鈀炭催化劑。

示例如下：將活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的鹽酸溶液按質(zhì)量比1: 3混合后攪拌均勻，加熱煮沸2h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸處理后的活性炭；將經(jīng)酸處理后的活性炭與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%氫氧化鈉溶液按質(zhì)量比1:5混合后攪拌均勻，加熱煮沸1h后過(guò)濾，水洗兩次，在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)酸堿處理后的活性炭；將經(jīng)酸堿處理后的與活性炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硝酸溶液按質(zhì)量比1:6混合后攪拌均勻，加熱煮沸3h后過(guò)濾，水洗兩次，并在100℃烘箱中干燥，得到經(jīng)氧化處理的活性炭；首先設(shè)置噴霧流化床的溫度為45℃，將經(jīng)氧化處理的活性炭投入到噴霧流化床設(shè)備內(nèi)，45℃的熱氮?dú)鈴膰婌F流化床的底部由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴霧流化床中，由下向上流動(dòng)，從噴霧流化床頂部的引風(fēng)機(jī)引出，保持活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)；稱(chēng)取活性炭質(zhì)量1%的氯化鈀，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氯化鈀水溶，采用噴霧流化床側(cè)部的多點(diǎn)噴槍將氯化鈀水溶液連續(xù)噴霧分散到活性炭顆粒上，氯化鈀水溶液噴完后，使氯化鈀水溶液和活性炭繼續(xù)混合1h；再設(shè)置噴霧流化床的溫度為55℃，停止通入氮?dú)?，從噴霧流化床底部的鼓風(fēng)機(jī)通入55℃的熱氫氣，熱氫氣由下向上流動(dòng)，從噴霧流化床底部的引風(fēng)機(jī)引出，保持粘附有氯化鈀水溶液的活性炭在噴霧流化床內(nèi)成沸騰狀態(tài)，持續(xù)通入氫氣4小時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)，之后得到鈀炭催化劑；最后用純水將鈀炭催化劑沖入離心機(jī)內(nèi)，再加純水沖洗氯離子，將鈀炭催化劑的含水率調(diào)整至50%，得到適合使用的蓬松且呈顆粒狀的鈀炭催化劑。

本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便、易操作控制，能夠生產(chǎn)出蓬松狀的鈀炭催化劑，使得鈀炭催化劑的反應(yīng)活力能夠充分發(fā)揮，提高了產(chǎn)品的反應(yīng)活性。本發(fā)明能夠生產(chǎn)出蓬松狀態(tài)的鈀炭催化劑，使得鈀炭催化劑的反應(yīng)活力能夠充分發(fā)揮，提高了產(chǎn)品的活性，而且本論文中的制備方法，工藝簡(jiǎn)便、易操作控制。