[發(fā)明專利]用于乙炔氫氯化反應(yīng)的非汞催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110257696.2
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102357366A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王豐;王璐;王吉德;馬磊;朱沛葉
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆大學(xué)
• 主分類號: B01J29/74
• 分類號: B01J29/74;B01J29/44;B01J29/12;B01J29/22;C07C21/06;C07C17/08
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(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于乙炔氫氯化反應(yīng)合成氯乙烯的負載型非汞催化劑及其制備方法及應(yīng) 用，屬于有機合成中的催化劑制備技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

氯乙烯(VCM)是合成聚氯乙烯的單體，主要用于合成聚氯乙烯樹脂(PVC)。聚氯乙烯樹脂 是世界五大工程塑料之一，在全球范圍里有大量的需求。目前氯乙烯單體的工業(yè)生產(chǎn)主要有 三種方法：乙炔法、乙烯法和乙烷法。國外主要采用源于石油化工路線的乙烯法，而我國油 少煤多的國情使源于煤化工路線的乙炔法在氯乙烯單體的生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。即由煤開始， 經(jīng)電石到乙炔，再經(jīng)過乙炔氫氯化反應(yīng)最終得到氯乙烯單體。然而，該法中采用的HgCl₂/活 性炭催化劑有劇毒，易升華，不僅污染環(huán)境，危害人類健康，而且也影響著氯乙烯單體的產(chǎn) 品質(zhì)量，因此汞催化劑已經(jīng)不能適用于我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型生產(chǎn)的目標，所以， 研究高性能環(huán)保型的非汞催化劑來取代傳統(tǒng)的氯化汞催化劑迫在眉睫。雖然國內(nèi)外研究者 在氯化汞催化劑的改良和替代品的研究做了不少工作，但至今在工業(yè)上仍沒有重大的突破。

國內(nèi)外已有關(guān)于乙炔氫氯化反應(yīng)非汞催化劑研究的報道。近年來，乙炔法制氯乙烯大多 采用活性炭負載金屬為主。中國發(fā)明專利申請?zhí)?01249451A公開了以活性炭為載體，貴金 屬氯化物和賤金屬氯化物為活性組分的非汞催化劑，文獻[魏小波，魏飛，騫偉中.過程工程學(xué) 報，8(2008)1288-1222]報道了以非貴金屬鉍鹽為活性組分，二氧化硅為載體的復(fù)合催化劑， 除此之外，中國發(fā)明專利申請?zhí)?01010246013.9公開了一種以13X和MCM-4等多種分子篩 為載體，以HgCl₂為活性組分，添加多種金屬化合物為助劑的新型催化劑。但是目前在公開 文獻中尚未見到以分子篩為載體，貴金屬為活性組分的負載型催化劑用于乙炔氫氯化反應(yīng)， 也未見用預(yù)處理分子篩載體的方式來改善催化劑性能的報導(dǎo)。

因此，本發(fā)明提供一種用于乙炔氫氯化反應(yīng)的非汞催化劑及其制備方法，對乙炔法生產(chǎn) 氯乙烯具有十分重要的意義。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是以消除氯堿行業(yè)汞排放為目的，針對現(xiàn)有工業(yè)用的氯化汞催化劑對環(huán)境的危害， 提供用于乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯用負載型無汞催化劑及其制備方法。

本發(fā)明提供的催化劑采取超聲-浸漬或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)浸漬法制備。以負載量為0.1-5wt％貴金屬 鈀鹽為活性組分，分子篩為載體，包括HZSM-5型、NaZSM-5型、絲光沸石、Hβ型和HY 型分子篩。

具體過程是：將一定量的氯化鈀用蒸餾水潤濕后溶解到適量的的濃鹽酸中，配成一定濃 度的H₂PdCl₄浸漬液。取上述10～100mL的溶液浸漬到1～50g經(jīng)預(yù)處理分子篩載體上，用超 聲或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)浸漬2～8h。所得浸漬物經(jīng)110～120℃干燥3～10h。

本發(fā)明用相應(yīng)的試劑對分子篩載體進行預(yù)處理。預(yù)處理試劑為相應(yīng)濃度的鹽酸、硝酸、 磷酸、高錳酸鉀、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、有機酸。具體過程如下：

方法一：取預(yù)處理試劑，其質(zhì)量分數(shù)濃度約為5-50％，將其緩慢加入到裝有干燥好的分 子篩載體的圓底燒瓶中，在50～100℃水浴中加熱磁力攪拌、浸漬、冷卻回流3～8h，后經(jīng)過 濾、洗滌至弱酸性，105℃下烘干3～10h。

方法二：將分子篩浸泡在相應(yīng)濃度的預(yù)處理試劑中，超聲處理約1～6h，過濾，蒸餾水 洗至至弱酸性105℃下烘干3～10h。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：分子篩載體預(yù)處理裝置簡單，催化劑環(huán)境效益好，催化劑組成簡單， 催化劑制備方法簡單，活性組分負載量小，催化性能好。

(四)具體實施方式

為進一步對本發(fā)明進行具體描述，下面介紹幾個實例，但不能認為是對本發(fā)明的研究限 制。本發(fā)明由以下技術(shù)措施來實現(xiàn)，技術(shù)方案如下：

實施例1：