[發(fā)明專利]一種負(fù)載型催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010034067.9
• 申請日: 2010-01-13
• 公開（公告）號: CN101773842A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王開;楊瑜杰;王大文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京穎泰嘉和科技股份有限公司
• 主分類號: B01J27/128
• 分類號: B01J27/128;B01J27/138;B01J32/00;B01J21/08;C07D213/61
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型催化劑，以及該催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

四氯吡啶是一種重要的有機(jī)化合物和重要的合成中間體，可以用來合成 除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑以及醫(yī)用藥劑等。五氯吡啶具有 較高的生物活性，可用作農(nóng)藥、醫(yī)藥及染料的合成中間體，而且由五氯吡啶 合成的一系列農(nóng)藥具有廣譜、高效和低毒等特點(diǎn)，對農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)具 有重要的意義，市場潛力十分廣闊。

現(xiàn)有的制備四氯吡啶或五氯吡啶的方法主要有吡啶液相氯化和吡啶氣 固催化氯化法等。其中氣固催化氯化法因具有流程簡單、收率高而最具有應(yīng) 用前景。已報(bào)道的吡啶氣固催化氯化催化劑均為以活性碳負(fù)載作為活性組分 的鈷、鑭等氯化物的負(fù)載型催化劑，然而，這種催化劑在使用過程中易發(fā)生 積碳而導(dǎo)致催化劑的失活，而且，這種催化劑失活后不能再生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的用于制備多氯吡啶如四氯吡啶、五氯吡啶的催化 劑的容易失活，且失活后不能再生的缺點(diǎn)，提供了一種新的負(fù)載型催化劑， 該負(fù)載型催化劑不易失活，使用壽命較長，失活后能夠再生，而且催化活性 很高，從而大大提高了制備多氯吡啶的效率和降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備所述負(fù)載型催化劑的方法。

本發(fā)明提供了一種負(fù)載型催化劑，該催化劑包括載體和負(fù)載在所述載體 上的活性組分，所述載體為二氧化硅，所述活性組分為過渡金屬的氯化物和 堿土金屬的氯化物中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種負(fù)載型催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)將過渡金屬鹽和堿土金屬鹽中的至少一種的水溶液與硅溶膠混合， 然后將所得混合物進(jìn)行干燥和焙燒，從而制得催化劑前驅(qū)體；

(2)使所述催化劑前驅(qū)體與氯氣接觸，所述接觸的條件使得接觸后所 得產(chǎn)物中至少部分所述過渡金屬和堿土金屬以其氯化物形式存在。

在本發(fā)明提供的所述催化劑中，由于使用二氧化硅替代現(xiàn)有的活性碳作 為載體，從而明顯提高了所述催化劑的催化活性穩(wěn)定性；而且該催化劑在采 用吡啶制備多氯吡啶的過程中不易產(chǎn)生積碳，因此不容易失活，使用壽命較 長；另外，該催化劑在失活之后可以通過在高溫下通入氧氣進(jìn)行處理，然后 通過通入氯氣進(jìn)行活化，從而得以再生，因此，大大提高了催化劑的利用率 并降低了多氯吡啶的生產(chǎn)成本。

另外，本發(fā)明提供的所述制備催化劑的方法制備工藝簡單，工藝條件溫 和，從而很容易實(shí)現(xiàn)制備所述負(fù)載型催化劑。而且，根據(jù)實(shí)施例的記載可以 看出，采用本發(fā)明提供的所述制備催化劑的方法所制得的負(fù)載型催化劑，在 用于多氯吡啶如四氯吡啶、五氯吡啶的制備中時(shí)，所述負(fù)載型催化劑具有很 高的催化效率。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的所述負(fù)載型催化劑包括載體和負(fù)載在所述載體上的活性 組分，所述載體為二氧化硅，所述活性組分為過渡金屬的氯化物和堿土金屬 的氯化物中的至少一種。

在所述催化劑中，以所述催化劑的總重量為基準(zhǔn)，所述活性組分的含量 可以為5-20重量％，優(yōu)選為7-15重量％，所述載體的含量可以為80-95重量 ％，優(yōu)選為85-93重量％。通過使所述活性組分的含量在5-20重量％，優(yōu)選 在7-15重量％內(nèi)，一方面可以保證所述催化劑的催化活性較高，從而保證通 過所述催化劑的原料充分反應(yīng)；另一方面還能克服因所述活性組分含量過大 而導(dǎo)致的催化劑成本較高的缺陷。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素和催化劑活性， 本發(fā)明優(yōu)選所述催化劑的活性成分的含量在上述范圍內(nèi)。

在所述催化劑中，所述活性組分可以為各種常規(guī)的在制備多氯吡啶的方 法使用的過渡金屬或堿土金屬的氯化物，然而，為了進(jìn)一步提高所述催化劑 的催化活性，進(jìn)而提高制備多氯吡啶的過程中的催化效率，所述活性組分優(yōu) 選為鈷、鑭、鋇、鐵、銅和鋅的氯化物中的至少一種。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述催化劑中的活性組分至少包括氯 化鈷和氯化鑭，在該優(yōu)選情況下，可以顯著提高所述催化劑的催化活性，具 體地，在制備多氯吡啶的過程中所述催化劑的催化效率大大地提高了。進(jìn)一 步優(yōu)選情況下，在所述催化劑中，以所述催化劑的總重量為基準(zhǔn)，所述氯化 鈷的含量可以為2-9重量％，更優(yōu)選為3-8重量％，所述氯化鑭的含量為2-12 重量％，更優(yōu)選為2.5-10重量％。