[發(fā)明專利]一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的無(wú)汞催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710174566.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106944151B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘勁光;劉瑞艷;劉星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門(mén)中科易工化學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J31/30
• 分類號(hào): B01J31/30;C07C17/08;C07C21/06
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 金彥;許亦琳

1.一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的無(wú)汞催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將賤金屬鹽和酰胺類溶劑溶于水配制成混合溶液；

2)將活性炭加入步驟1)得到的混合溶液中浸漬；

3)將步驟2)得到的活性炭過(guò)濾、瀝干再加熱烘干，即得到所述催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，還包括以下特征中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

1)所述賤金屬鹽選自銅鹽，優(yōu)選氯化銅；

2)所述酰胺類溶劑為內(nèi)酰胺化合物及其衍生物；優(yōu)選地，所述酰胺類溶劑選自丁內(nèi)酰胺、丁內(nèi)酰胺衍生物、戊內(nèi)酰胺、戊內(nèi)酰胺衍生物、己內(nèi)酰胺和己內(nèi)酰胺衍生物中的一種或多種；

3)所述混合溶液中賤金屬鹽的含量為10～30wt％，所述混合溶液中酰胺類溶劑的含量為1～10wt％。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，還包括以下特征中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

1)所述活性炭和混合溶液的體積比為1：1～3；

2)所述活性炭為酸洗粒狀活性炭，比表面積為700～1500m²/g，四氯化碳吸附值為50～70％，灰分值小于6％；

3)浸泡溫度為室溫～100℃；

4)浸漬至溶液中鹽的濃度恒定。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，還包括以下特征中的任一項(xiàng)或兩項(xiàng)：

1)所述烘干在HCl氣體氛圍下進(jìn)行；

2)烘干溫度為120～180℃。

5.一種用于乙炔氫氯化反應(yīng)的非貴金屬無(wú)汞催化劑，其特征在于，為采用權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的制備方法制得。

6.如權(quán)利要求5所述的催化劑用于乙炔氫氯化生產(chǎn)氯乙烯。

7.一種如權(quán)利要求5所述的催化劑用于乙炔氫氯化生產(chǎn)氯乙烯的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將C₂H₂和HCl混合預(yù)熱后通入裝有如權(quán)利要求5所述的催化劑的一級(jí)列管反應(yīng)器中，進(jìn)行氫氯化反應(yīng)，得到含有氯乙烯、乙炔和氯化氫的第一氣相產(chǎn)物；

2)將所述第一氣相產(chǎn)物通入裝有如權(quán)利要求5所述的催化劑的二級(jí)列管反應(yīng)器中，進(jìn)行氫氯化反應(yīng)，得到含有氯乙烯、乙炔和氯化氫的第二氣相產(chǎn)物。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括以下特征中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

1)步驟1)中，C₂H₂和HCl的摩爾比為1：1～1.1；

2)步驟1)中，反應(yīng)表壓為0～0.1MPa；

3)步驟1)中，C₂H₂的空速為20～120h^-1；

4)步驟1)中，控制夾套中冷卻溫度為100～130℃，使管內(nèi)反應(yīng)溫度不超過(guò)180℃；

5)步驟1)中，控制乙炔的轉(zhuǎn)化率為80～95％；

6)步驟2)中，反應(yīng)表壓為0～0.1MPa；

7)步驟2)中，C₂H₂的空速為20～120h^-1；

8)步驟2)中，控制夾套中冷卻溫度為120～150℃，使管內(nèi)反應(yīng)溫度不超過(guò)180℃；

9)步驟2)中，控制乙炔的轉(zhuǎn)化率為96％以上；

10)將步驟2)得到的第二氣相產(chǎn)物進(jìn)行水洗和堿洗，壓縮、冷凍分離后得到氯乙烯產(chǎn)品。

9.一種如權(quán)利要求5所述的催化劑用于乙炔氫氯化生產(chǎn)氯乙烯的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將C₂H₂和HCl混合預(yù)熱后通入裝有如權(quán)利要求5所述的催化劑的一級(jí)列管反應(yīng)器中，進(jìn)行氫氯化反應(yīng)，得到含有氯乙烯、乙炔和氯化氫的第一氣相產(chǎn)物；

2)將所述第一氣相產(chǎn)物經(jīng)壓縮冷凍分離后，液相得到粗氯乙烯，氣相得到未冷凝的混合氣體；

3)將步驟2)得到的未冷凝的混合氣體通入裝有如權(quán)利要求5所述的催化劑的二級(jí)列管反應(yīng)器中，進(jìn)行氫氯化反應(yīng)，得到含有氯乙烯、乙炔和氯化氫的第二氣相產(chǎn)物。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括以下特征中的任一項(xiàng)或多項(xiàng)：

1)步驟1)中，C₂H₂和HCl的摩爾比為1：1～1.05；

2)步驟1)中，反應(yīng)表壓為0～0.1MPa；

3)步驟1)中，乙炔的空速為30～150h^-1；

4)步驟1)中，反應(yīng)溫度為100～180℃；

5)步驟1)中，控制乙炔的轉(zhuǎn)化率為80～95％；

6)步驟2)中，冷凍分離的溫度為-15～15℃；

7)步驟2)中，壓縮表壓為0.3～0.8MPa；

8)步驟3)中，反應(yīng)溫度為100～180℃；

9)步驟3)中，反應(yīng)表壓為0～0.6MPa；

10)步驟3)中，乙炔的空速為20～120h^-1；

11)步驟3)中，控制乙炔的轉(zhuǎn)化率為85～99％；

12)將步驟3)得到的第二氣相產(chǎn)物壓縮冷凍分離，液相得到粗氯乙烯；所述粗氯乙烯經(jīng)精餾后得到精制氯乙烯，氣相進(jìn)行尾氣處理。