[發(fā)明專利]一種氯苯催化轉(zhuǎn)化催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610040826.X
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN105709735B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧春山;姜洪濤;周強(qiáng);馬利勇;王樹華;李小年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巨化集團(tuán)技術(shù)中心
• 主分類號(hào): B01J23/63
• 分類號(hào): B01J23/63;C07C41/16;C07C43/205;C07C213/00;C07C217/84
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 施少鋒

本發(fā)明公開了一種氯苯催化轉(zhuǎn)化催化劑，催化劑由載體和活性組分組成；其制備方法是按比例稱取可溶性鈀鹽、硝酸鑭和硝酸鈰，配置成與所稱取活性炭總孔容相同體積的水溶液，稱取活性炭于真空狀態(tài)下干燥，結(jié)束后，降溫至浸漬溫度，將配置好的溶液與處理后的活性炭充分浸漬，隨后在真空無氧狀態(tài)下進(jìn)行干燥，加入去離子水打漿，在氫氣氣氛下還原數(shù)小時(shí)，之后滴加硼氫化鉀/鈉水溶液還原，最后經(jīng)去離子水洗滌至中性，過濾后直接封存；及其在氯苯催化轉(zhuǎn)化生成苯基醚有機(jī)物反應(yīng)中的應(yīng)用。本發(fā)明的催化劑催化性能好，套用次數(shù)多，轉(zhuǎn)化率可達(dá)100％，選擇性99％以上，可以實(shí)現(xiàn)催化加氫脫氯反應(yīng)和氯苯與醇取代反應(yīng)的耦合，得到更有應(yīng)用價(jià)值的苯基醚類有機(jī)物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氯苯降解環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氯苯催化加氫轉(zhuǎn)化的催化劑及其制備方法，并提供一種氯苯催化加氫轉(zhuǎn)化成苯基醚而加以利用的方法。

背景技術(shù)

氯苯是一類重要的工業(yè)原料，作為有機(jī)合成原料和精細(xì)化學(xué)品中間體等被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等各領(lǐng)域。然而，這類化合物通常具有殘留性、生物蓄積性、低揮發(fā)性和高毒性(致癌、致畸、致突變)，且不易被分解或自然降解，長期積累于環(huán)境中會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，如何降解氯苯，對(duì)其進(jìn)行無毒無害化處理就成為環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域急需迫切解決的重要研究課題。

目前，氯代有機(jī)物處理方法主要有生物降解法(環(huán)境污染與防治,2013,35(l):86)、高溫焚燒、催化氧化(持久性有機(jī)污染物論壇2009暨第四屆持久性有機(jī)污染物全國學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.p155)、化學(xué)還原脫氯處理法(CN1539693,CN1183316A,CN1470300A，(中國環(huán)境科學(xué)，2012，32(12):2213-2218))、光催化(催化學(xué)報(bào),2004,25(9):753)和催化加氫脫氯等。生物降解法是在微生物酶的催化作用下，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CO₂和H₂O或其他無毒物質(zhì)的過程，是一個(gè)較為理想的有潛力的處理方法。但是微生物較為敏感，易受外界影響，特別是高濃度氯代有機(jī)物環(huán)境中，降解效率低，降解不夠徹底；高溫焚燒法需要使用大量的燃燒熱將其在幾秒鐘內(nèi)升至1100度以上，否則很容易生成毒性更大的二噁英；催化氧化法在國內(nèi)發(fā)展較快，但依然存在成本高、耗能高、處理不徹底，易造成二次污染等一系列問題；化學(xué)還原脫氯處理法多是在一定溫度和催化劑作用下，利用金屬或金屬氧/氫化物等脫氯劑與有機(jī)氯化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到脫氯降解目的，其脫氯能力易受脫氯劑數(shù)量的限制，因此該方法常用于低濃度有機(jī)氯化物的處理；催化加氫脫氯法是在催化劑作用下，氫氣與C-Cl鍵發(fā)生氫解脫氯反應(yīng)，生成HCl和烷烴、苯或聯(lián)苯等。該方法基本不破壞C-C鍵，不會(huì)生成溫室氣體CO₂或毒性更大的二噁英等二次污染物。是原子經(jīng)濟(jì)性較高的綠色催化過程，被認(rèn)為是消除氯代有機(jī)物對(duì)環(huán)境污染的一種高效、安全的脫氯方法。

CN103406150A公開了一種高分子負(fù)載金屬鈀配合物催化劑及其制備方法和應(yīng)用。該方法首先經(jīng)鄰菲羅啉硝化、胺化、酰基化、聚合反應(yīng)制得聚丙烯酸負(fù)載5-丙烯酰胺基-1,10鄰菲羅啉化合物，然后將鈀負(fù)載在此化合物上制得負(fù)載金屬鈀配合物催化劑。脫氯反應(yīng)在無水乙醇溶劑中，在三乙胺和硼氫化鈉共同作用下，在0.1MPa氫氣氣氛中進(jìn)行加氫脫氯反應(yīng)12h，可將氯代芳烴降解為相應(yīng)的無氯有機(jī)物。

CN101037374A公開了一種氯代芳烴催化加氫脫氯的方法。該方法以負(fù)載型磷化鎳為催化劑，在常壓、200～400度、氫氣空速10～10000h^-1和氯苯、二氯苯或三氯苯空速為0.01～10h^-1的情況下進(jìn)行氣固相催化加氫脫氯反應(yīng)。氯苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)99％，降解產(chǎn)物為苯。CN101979141A采用了含有少量氧氣或水蒸氣的氫氣處理制得了改性的磷化鎳加氫脫氯催化劑。并在常壓、150～250度、氫氣空速為10～500h^-1、氯苯類化合物空速為2～6h^-1的條件下進(jìn)行反應(yīng)。氯苯轉(zhuǎn)化率在80％左右。