[發明專利]用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑

無效

• 申請號: 201210060857.3
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102614929A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 鄭曉廣;張明;林健;梁巍;顏英杰;李世強
• 申請（專利權）人: 中國平煤神馬能源化工集團有限責任公司
• 主分類號: B01J31/30
• 分類號: B01J31/30;C07C11/28;C07C2/38
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 田小伍

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑。

背景技術

二乙烯基乙炔是生產氯丁橡膠的一種副產物，作為有機物質，含有大量熱能。傳統工藝中將其直接作為燃料，造成資源的極大浪費。目前較先進的做法是將其作為房屋防水材料使用，但由于二乙烯基乙炔只是作為氯丁橡膠生產過程中的副產物，所以目前對其應用方面的研究很少，但其分子式中存在雙鍵和三鍵，使其具有很廣闊的應用潛質。

目前二乙烯基乙炔主要來源于氯丁橡膠的副產物。我國目前氯丁橡膠用量約5萬噸/年，副產物二乙烯基乙炔產量只有2000噸/年，如果全部用作防水材料使用，則供不應求。隨著二乙烯基乙炔應用方面的研究深入，必將使其在用量方面迅猛提升。另一方面，我國煤炭資源豐富且價格較低，隨著煤制乙炔新技術的不斷成熟，乙炔作為較廉價的化工原料，通過三聚反應制備二乙烯基乙炔，可以降低生產成本。

基于上述背景，本發明提出了一種用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑。?

發明內容

本發明目的在于提供一種用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑，該催化劑具有良好良好的乙烯三聚催化活性和二乙烯基乙炔選擇性。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑，該催化劑由氯化亞銅、有機離子液體、有機胺鹽酸鹽和助劑組成，所述助劑為N`N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮，其中氯化亞銅、有機離子液體、有機胺鹽酸鹽和助劑的質量比為5.3：0.2－1.5：2.0－5.3：4.1－8.5。

具體的，所述有機離子液體優選為[Bmim]Cl、[Bmim]Br、[Bmim]BF₄、[Bmim]PF₆、[Bmim]?OTf（1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽）或[Bmim][lactate]（1-丁基-3-甲基咪唑-L-乳酸鹽）。

所述有機胺鹽酸鹽優選為甲胺鹽酸鹽、二甲胺鹽酸鹽、乙胺鹽酸鹽、二乙胺鹽酸鹽或三乙胺鹽酸鹽。

利用所述催化劑制備二乙烯基乙炔的方法，該方法包括如下步驟：

①配制溶液：40－60℃條件下，向鼓泡反應器中通入氮氣以排除空氣，按比例加入有機胺鹽酸鹽、有機離子液體和助劑，混合均勻后，密封該鼓泡反應器，繼續通入氮氣以排除空氣（排空時間不少于15min）；

②氯化亞銅溶解：升溫至60～100℃，按比例加入氯化亞銅，繼續通入氮氣，鼓泡攪拌使其完全溶解；

③三聚反應：待鼓泡反應器內的原料混勻后，用乙炔替換氮氣，在60～100℃條件下繼續鼓泡攪拌反應（以加速乙炔的三聚過程），得二乙烯基乙炔，其中乙炔空速為100～150h^-1。

較好的，在反應前，催化劑在乙炔氣氛下活化3?h。

該催化劑是包括氯化亞銅、有機胺鹽酸鹽和有機離子液體和N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。通過優化催化劑配比、氯化亞銅含量及制備條件使該催化劑具備良好的乙炔轉化率和二乙烯基乙炔選擇性。

本發明所述催化劑以氯化亞銅、有機離子液體、有機胺鹽酸鹽和助劑為原料，用于催化乙炔的三聚反應，制備二乙烯基乙炔。經試驗證明，該催化劑具有良好的乙烯三聚催化活性和二乙烯基乙炔選擇性。

具體實施方式

以下通過優選實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不局限于此。

實施例1

一種用于乙炔三聚制備二乙烯基乙炔的催化劑，該催化劑由40g氯化亞銅、3.1g?[Bmim]Br、30g甲胺鹽酸鹽和61.7g?N-甲基吡咯烷酮組成。

利用上述催化劑制備二乙烯基乙炔的方法，該方法包括如下步驟：

①配制溶液：40℃條件下，向鼓泡反應器中通入氮氣以排除空氣，按比例加入有機胺鹽酸鹽、有機離子液體和助劑，混合均勻后，密封該鼓泡反應器，繼續通入氮氣以排除空氣（排空時間30min）；

②氯化亞銅溶解：升溫至80℃，按比例加入氯化亞銅，繼續通入氮氣，鼓泡攪拌使其完全溶解；

③三聚反應：待鼓泡反應器內的原料充分混勻后，用乙炔替換氮氣（乙炔空速為110?ml·gcat^-1·h^-1），在80℃條件下繼續鼓泡攪拌以加速乙炔的三聚過程，得二乙烯基乙炔。