[發明專利]一種用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201310465171.7
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103537311A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張勁松;楊曉丹;楊振明;矯義來;高勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B01J27/224
• 分類號: B01J27/224;C07C21/06;C07C17/08
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及結構催化材料領域，具體為一種用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑及其制備方法。?

背景技術

催化乙炔氫氯化反應的無汞催化劑主要以金、釕及鉑等稀貴金屬為活性組分，可以得到較好的催化效果，但由于稀貴金屬用量大、失活快、成本高，因此一直無法工業化。?

采用乙炔氫氯化反應的結構催化劑，可以在相同轉化率的條件下，大大減少貴金屬用量，并有效延長催化劑的壽命，但要催進結構化催化劑的工業化發展，則需要進一步延長催化劑的壽命。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑及其制備方法，解決目前活性炭負載活性組分團聚、貴金屬化合物用量大及壽命短等問題。?

本發明的技術方案是：?

一種用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑，該結構催化劑為多孔泡沫結構，由泡沫碳化硅、活性炭與堿土金屬化合物或鋁的化合物復合涂層和活性組分三部分組成；所述復合涂層中，活性炭與堿土金屬的化合物或鋁的化合物的質量比為50:1～1:10，堿土金屬化合物或鋁的化合物的含量占0.01wt%～80wt%，復合涂層均勻的分布在泡沫碳化硅表面，復合涂層的厚度為0.1～500μm，活性組分均勻的分布在復合涂層中，復合涂層中活性組分的含量占0.001wt%～70wt%。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑，活性炭與堿土金屬化合物或鋁的化合物復合涂層中，堿土金屬化合物為堿土金屬的氯鹽、堿土金屬的硝酸鹽、堿土金屬的氧化物、堿土金屬的碳酸鹽、堿土金屬的羧酸鹽和堿土金屬的氫氧化物的一種或兩種以上的組合，鋁的化合物為氯化鋁、硝酸鋁、氧化鋁、醋酸鋁和?氫氧化鋁中的一種或兩種以上的組合。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑，復合涂層中，活性炭與堿土金屬的化合物或鋁的化合物的質量比優選為20:1～1:1，堿土金屬化合物或鋁的化合物的優選含量占0.1～20wt%，復合涂層均勻的分布在泡沫碳化硅表面，復合涂層的厚度為10～300μm，活性組分均勻的分布在復合涂層中，復合涂層中活性組分的優選含量占0.5～10wt%。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑，活性組分為金、鉑、鈀、釕和銠中的一種或兩種以上的組合。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑的制備方法，包括如下步驟：?

（1）以泡沫碳化硅為一次載體，以活性炭與堿土金屬化合物或鋁的化合物復合涂層為二次載體，將復合涂層均勻的分布在泡沫碳化硅表面形成復合載體；?

（2）將復合載體浸入含有活性組分的鹽溶液中，活性組分的濃度為0.001wt%～70wt%，經過30～150℃油浴加熱0.2～5小時老化后，取出烘干，獲得乙炔氫氯化反應的結構催化劑。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑的制備方法，步驟（2）中，活性組分的鹽為金屬的氯鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、醋酸鹽及其絡合物中的一種或兩種以上的組合。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑的制備方法，將堿土金屬的化合物或鋁的化合物與活性炭、泡沫碳化硅復合，包括如下三種途徑：?

（1）將粉狀活性炭和堿土金屬的化合物或鋁的化合物混合球磨后，加入粘合劑和溶劑經充分攪拌制成料漿，活性炭與堿土金屬的化合物或鋁的化合物的質量比為50:1～1:10；再將泡沫碳化硅浸入漿料中，時間0.5～24小時，取出后，用擠壓、氣吹或離心方式除去多余的漿料，將上述浸掛漿料后的載體在熱環境中進行烘干固化；其中，粘合劑為環氧樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯醇、聚氨酯、甲基纖維素、鈦酸四丁酯、正硅酸乙酯、氫氧化鋁溶膠和硅溶膠一種或兩種以上，溶劑為水、乙醇、乙二醇、乙酸、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、丙酮、石油醚、異丙醇和正丁烷一種或兩種以上；?

（2）將活性炭涂層/泡沫碳化硅載體浸入含有堿土化合物或鋁的化合物的水溶液中浸漬，時間0.5～24小時，堿土化合物或鋁的化合物的水溶液濃度為1wt%～70wt%，將上述浸漬后的載體在熱環境中進行烘干固化；?

（3）將活性炭涂層/泡沫碳化硅載體浸入含有堿土化合物或鋁的化合物的水溶液中浸漬，時間0.5～24小時，堿土化合物或鋁的化合物的水溶液濃度為1wt%～70wt%，再將浸漬后的活性炭涂層/泡沫碳化硅載體在惰性氣氛下熱解，熱解溫度為350℃～700℃，熱解時間為0.5～12小時。?

所述的用于乙炔氫氯化反應的改進結構催化劑的制備方法，按照專利申請號：201210306110.1，一種活性炭涂層/泡沫碳化硅結構催化劑及其制備方法，制備活性炭涂層/泡沫碳化硅載體。?