[發明專利]一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑及制備方法及應用

在審

• 申請號: 201410142951.2
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103894195A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 代斌;戴卉;陳昆;李曉燕;王琴琴
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: B01J23/644
• 分類號: B01J23/644;C07C17/08;C07C21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑及制備方法及應用，屬于有機合成用催化劑的制備技術領域。

背景技術

隨著世界經濟的高速發展，人民生活水平的不斷提高提高對PVC(聚氯乙烯)材料的需求量也逐年增大。VCM(氯乙烯單體)聚合得到PVC，一般VCM的生產方法主要有三種，分別為乙烯法、乙烷法和乙炔法。由于國外的石油資源較為豐富，制備乙烯相對便利，所以發達國家普遍采用乙烯法生產VCM；而乙烷法制備VCM原料成本低廉，但是需要從液化天然氣中分離出來是一個難題；乙炔法工藝制備VCM這種方法更適合我國這種富煤貧油的資源現狀。所以我國制備VCM主要是以乙炔法合成路線為主。目前乙炔法合成工程中，工業上使用的催化劑有效成分為氯化汞(質量分數為10-13％)，但是在反應過程中汞易升華，這成為電石法生產聚氯乙烯中最致命的缺點。同時汞也是一種有劇毒的重金屬，在環境中不易降解，只能以不同的價態，在食物鏈中轉移，最終在人體內富集。水俁病是汞中毒的一種。汞能破壞中樞神經系統，對人類和動植物都能產生巨大的影響。因此，無汞催化劑的研究是目前乙炔氫氯化反應的第一要義。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種價格低廉的用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑。

本發明的第二個目的是提供一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑的制備方法。

本發明的第三個目的是提供一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑的應用。

本發明技術方案概述如下：

一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑的制備方法，其特征是包括如下步驟：

催化劑制備：

(1)將鉍鹽加入溶劑中，加熱攪拌使溶解得鉍的摩爾濃度為0.08631mol/L～0.26762mol/L的鉍鹽溶液，加入10g多孔載體，浸漬5～24小時，在50～100℃水浴中攪拌至液體蒸發完畢，放入烘箱中110～180℃烘干，得到含Bi載體。

(2)按摩爾比Ru～Bi＝0.2～0.5稱量釕鹽，加入溶劑中，溶解得到釕鹽溶液，加入含Bi的載體，浸漬5～24小時，在50～100℃水浴中攪拌至液體蒸發完畢，放入烘箱中110～180℃烘干，放入管式爐中5％～10％O₂中煅燒1～3小時，300-500℃得到用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑。

所述釕鹽為氯化釕、醋酸釕或羰基氯化釕。

所述鉍鹽為硝酸鉍或氯化鉍。

所述多孔載體優選瀝青基活性炭、煤基活性炭、果殼基活性炭或椰殼基活性炭。

上述方法制備的一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑。

上述一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑在乙炔氫氯化反應中的應用。

本發明的優點：

本發明的一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑不含汞，價格低廉；在反應溫度為180℃、乙炔空速為150h^-1、原料氣配比V_C2H2/V_HCl＝1∶1.15的條件下，其乙炔的初始轉化率仍然可以達到99％，生成氯乙烯的選擇性大于99.0％；當釕的負載量為1％，Ru∶Bi摩爾比為0.5時，催化劑的壽命大于300h。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明進行具體的描述，以便使本領域的技術人員可以更好的理解本發明。但所舉實施例并不作為對本發明的限定。

實施例1

一種用于乙炔氫氯化的Ru-Bi催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)稱取0.68048g?BiCl₃溶于25mL0.1mol/L的稀鹽酸中，50℃水浴中攪拌使溶解形成Bi摩爾濃度為0.08631mol/L的BiCl₃溶液，浸漬10g煤基活性炭，浸漬時間為12小時；在80℃水浴中加熱攪拌至液體蒸發完畢，放入烘箱中120℃烘干得到含鉍的載體；