[發明專利]一種用于制備四氯乙烯的催化劑及其制備方法與用途

無效

• 申請號: 200710134554.0
• 申請日: 2007-10-26
• 公開（公告）號: CN101143328A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 張東寶;李明時;朱建軍;單玉華
• 申請（專利權）人: 江蘇工業學院
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J21/06;C07C21/12;C07C17/263
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，更具體地，本發明涉及一種四氯化碳氣相催化法制備四氯乙烯的催化劑及其制備方法。

背景技術

目前處理四氯化碳的方法主要有熱力學焚燒、催化焚燒和催化加氫。熱力學焚燒和催化焚燒都是能量消耗過程也都會造成二次氯污染，這兩種方法只適合于對少量四氯化碳的處理。而傳統的催化加氫是在氣相或液相中催化加氫脫氯制備氯仿，盡管氯仿是生產制冷劑HCFC-22的主要原料，但在將來的使用上也將受到的一定的限制，其禁止使用的年限是2040年。所以目前把四氯化碳轉產為其它更有用的產品如四氯乙烯、六氯乙烷等C₂、C₃產品引起了工業界和學術界極大興趣。四氯乙烯是阻燃性有機氯溶劑之一，主要用于有機溶劑、干洗劑、紡織品加工等方面，也用作藥物、脂肪類產品萃取劑，還可作為生產氟氯烴的替代品HFC134a的原料，其中80％的四氯乙烯用作干洗劑，毒性比二氯乙烯小，被譽為標準的干洗劑。

傳統的四氯化碳催化法制備四氯乙烯是在高溫下催化四氯化碳進行熱分解，例如US3364272公開了熱分解溫度是800℃，US2447410公開的熱分解溫度是1300～1400℃，雖然上述方法能取得較高的初始轉化率和對四氯乙烯的選擇性，但熱分解在較高溫度下催化劑容易由于結炭而失活，并且較高的溫度需要較多的能量，因而增加了成本，在轉化技術上還沒實現工業化。

因此，研究四氯化碳轉化催化劑技術及其工業化技術的關鍵，在于尋找到更為有效的催化劑和合理的工藝路線。

發明內容

本發明的目的是公開一種在較低溫度下催化四氯化碳轉化制備四氯乙烯的催化劑及其制備方法與用途。

該發明的催化劑由活性組分和載體組成。載體包括氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、氧化硅或它們的混合物，通過傳統的共沉淀方法制備?；钚越M分包括主活性組分和助劑(助催化劑)。以選自鉑、鈀和鎳中的一種或幾種的混合物為催化劑主活性組分，主要用于催化四氯化碳加氫脫氯，同時加入銀、鈷、錫、鋅、銅和鐵中的一種或兩種的混合物抑制部分活性作為助催化劑，加入的助催化劑和主催化劑協同作用，可有效的提高催化劑的穩定性和對四氯乙烯的選擇性。

該發明的特點在于所述的催化劑可以在較低溫度下實現四氯化碳催化轉化制備四氯乙烯，并可維持長時間的穩定性和對四氯乙烯較高的選擇性。

本發明催化劑的載體包括氧化鋯、氧化鈦、氧化鋁、氧化硅或它們的復合氧化物，通過可溶性鹽溶液或混合溶液與氨水共沉淀方法制備。本發明的催化劑采用傳統的浸漬法制備。金屬活性物質Pt、Pd、Ni和助劑Ag、Co、Sn、Zn、Cu、Fe采用傳統的共浸漬法，將它們的鹵化物、醋酸鹽、硝酸鹽，或氯鈀酸及其堿式鹽、氯鉑酸及其堿式鹽負載到經干燥、焙燒等處理的催化劑載體上。Pd，Pt浸漬液優選濃度范圍為0.02～0.10?mol/L；鎳的濃度為0.5～3.0mol/L，優選為1.0～2.0mol/L。當以Pt或Pd為主催化劑時，其負載量為0.3～3％(質量)，優選范圍為0.5～1.5％；當鎳為主催化劑時，負載量為10～30％(質量)，優選為15～25％；當鎳作為Pt或Pd助劑使用時，其負載量為1～10％(質量)，優選為1～5％。助劑Ag、Co、Sn、Zn、Cu、Fe浸漬液優選濃度范圍為0.02～0.10?mol/L，其負載量為0.1～20％。

采用上述方法制備得的催化劑在80～150℃，空氣中干燥1～5小時，更優選100～130℃下干燥3～5小時；干燥后的催化劑在空氣中于300～650?℃下焙燒1～6小時，??更優選400～550℃下焙燒2～3小時。催化劑使用前在氫氣存在下于200～1000℃下還原1～5小時，優選在400～800℃下還原2～4小時。??本發明的催化劑用于四氯化碳氣相催化法制備四氯乙烯可采用固定床反應器，也可采用流化床反應器。其中反應溫度為：90-250℃，反應壓力為：0.1-0.5MPa，氣體總空速為：500-2500h^-1，四氯化碳與氫氣的摩爾比為1：1-1：10。

本發明的優點：本發明所述的催化劑可在較低的溫度下催化四氯化碳轉化制備四氯乙烯，并可維持長時間的穩定性和對四氯乙烯較高的選擇性。

下面的實施例是對本發明的的解釋而不應理解為對本發明的任何限定。

具體實施方式

實施例1：