[發明專利]一種用于乙炔氫氯化反應的金基催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202111301781.4
• 申請日: 2021-11-04
• 公開（公告）號: CN113976112B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 王川;周杰;陳凱琴;王廣斌;葉蘭欣;許明;彭思淵;石玉英;李鴻達
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;中鹽吉蘭泰氯堿化工有限公司
• 主分類號: B01J23/52
• 分類號: B01J23/52;B01J35/10;B01J37/08;C07C17/08;C07C21/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 吳頻梅

本發明屬于催化劑連續流法制備技術領域，具體涉及一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的的金基催化劑的制備方法。該催化劑以特定的活性炭為載體，金作為主要活性組分，通過調試不同溶劑不同量的方法，使用連續流制備方法提高了催化劑的生產效率也能保證效能，該催化劑在固定床乙炔氫氯化制氯乙烯反應中具有極高活性及氯乙烯選擇性，且連續流制備方法高效簡單可連續生產，減少人為誤差，具有較大的工業應用價值。

技術領域

本發明屬于催化劑連續流法制備技術領域，具體涉及一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的的金基催化劑的制備方法。該催化劑以特定的活性炭為載體，金作為主要活性組分，通過調試不同溶劑不同量的方法，使用連續流制備方法提高了催化劑的生產效率也能保證效能，該催化劑在固定床乙炔氫氯化制氯乙烯反應中具有極高活性及氯乙烯選擇性，且連續流制備方法高效簡單可連續生產，減少人工誤差，具有較大的工業應用價值。

背景技術

連續流反應器(Continuous flow reactor,CFR)是一種新穎的技術，反應是發生在內徑從幾微米到幾毫米的通道中。在化學工程中，微連續流設備因為反應器的小尺寸能夠起到對關鍵反應參數的獨特控制。連續流反應器具有許多優勢，高效的傳質傳熱效率，精準的控制反應溫度，壓力和時間，更易實現集成化和自動化，提高反應的效率，因而受到廣大研究學者的關注。

聚氯乙烯(PVC)是一種重要的通用材料，廣泛應用于日常生活用品和工業應用。PVC是由氯乙烯單體(VCM)通過自由基聚合機理制成的聚合物，目前VCM的合成主要分為三種:乙烷氧氯化、乙烯氧氯化和乙炔氫氯化。基于我國富煤貧油的能源結構特征，90％的PVC都是基于煤炭資源的乙炔氫氯化法生產的。當前，我國工業上使用的催化劑幾乎都是含汞催化劑，HgCl₂的用量在5wt％～12wt％之間(Chem.Commun.2017,53,11733–11746.)。然而，汞毒性高且易升華流失，給環境保護和人體健康帶來巨大威脅，因此實現無汞化是保障我國乙炔氫氯化法生產氯乙烯的核心環節，也是實現聚氯乙烯行業綠色制造的重要途徑。

無汞催化劑可以分為無金屬催化劑和負載型金屬催化劑兩類，在眾多負載型金屬催化劑中，貴金屬催化劑因其具有較高的活性和穩定性，被認為是較有希望工業化應用的催化劑。但目前多數金基催化劑的合成步驟過于繁瑣，合成成本較高且在較高體積空速下乙炔轉化率不高。所以，在保證高催化活性下，尋求一種簡單易擴大的合成方法尤為重要，為催化劑工業化生產和后續催化劑改性提供了更好的基礎。

發明內容

本發明提供了一種用于乙炔氫氯化反應的金基催化劑的制備方法。使用連續流法，通過對不同溶劑的篩選，調配合適量的溶劑，簡單高效制備出一種高活性的催化劑，在反應氣空速為260h^-1，V(C₂H₂)/V(HCl)＝1:1.05，反應溫度為180℃的條件下，乙炔轉換率可以達到91.2％，氯乙烯選擇性大于99％，同時實現每15分鐘可生產3克催化劑，極大的提高了生產效率，制備低負載率的金基催化劑(0.1％Au/活性炭)，極大的節約了成本。

為了解決本發明的技術問題，提出的技術方案為：一種用于乙炔氫氯化反應的金基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

使用連續流裝置制備金基催化劑；所述的連續流裝置是由兩個蠕動泵、磁力攪拌器、聚四氟乙烯三通、聚四氟乙烯管路和收集裝置組成；

兩個蠕動泵的進口端管路分別引入兩個容器中，兩個蠕動泵出口端管路接入聚四氟乙烯材質的三通中的兩端，三通的下接口接入一段長度的聚四氟乙烯管路，最后聚四氟乙烯管路的出口端固定于收集裝置上方；

(1)使用異丙醇溶液，向其中加入適量氯金酸(HAuCl₄·xH₂O)

固體，振蕩，超聲，配成HAuCl₄·xH₂O異丙醇溶液；