[发明专利]乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂及其应用

说明书

本申请公开了一种用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂，所述用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂包括改性的FAU型硅铝分子筛；所述改性为通过离子交换改性。本申请提供的用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂解决现有技术中乙炔法工艺普遍采用负载氯化汞催化剂、对环境污染严重的技术问题。

技术领域

本申请涉及一种乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂及其应用，属于催化合成领域。

背景技术

PVC作为五大通用塑料之一，在国家经济建设当中起着重要作用，广泛应用于汽车、建材、管材、电线电缆、玩具以及食品包装等多种行业。2011年我国五大通用塑料表观消费量超过5000万吨，其中PVC占到约1400万吨。由于受我国资源结构的制约，相对于石油乙烯法，煤-电石-乙炔的传统工艺更适合于国内PVC行业的发展，因此我国80％左右的PVC是由电石乙炔法生产。当前制约传统的电石法PVC关键环节是氯乙烯合成工段的催化剂问题，传统的氯化汞催化剂随着汞资源的枯竭以及国际国内对于用汞的限制而必将被淘汰，虽然目前整个行业都在全力研发无汞催化剂，然而到目前为止仍然没有成功应用于工业化的报道，因此解决电石法PVC行业的出路问题已是迫在眉捷。与此同时，一些研究者开始思考其它的方法，意在避开汞催化剂环节的同时得到氯乙烯产品。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂，解决现有技术中乙炔法工艺普遍采用负载氯化汞催化剂、对环境污染严重的技术问题。

本申请提供的用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂适于较高的反应温度，具有能耗低，高催化活性，乙炔转化率高，氯乙烯选择性高；活性组分不易流失、成本低廉、制备工艺简单；当该催化剂活性下降后，可以通过焙烧方法恢复活性。

所述用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂，其特征在于，所述用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂包括改性的FAU型硅铝分子筛；所述改性为通过离子交换改性。

可选地，所述FAU型硅铝分子筛的硅铝比为2～11；所述硅铝比为SiO₂/Al₂O₃。

可选地，所述离子交换包括：在离子水溶液中进行。

可选地，所述离子水溶液中含有铵离子、钠离子、钙离子、钾离子、锂离子、镁离子、锶离子、钡离子中的至少一种。

根据本申请的另一个方面，提供了乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的方法，能量上的耦合使反应工艺能耗低，解决了其中二氯乙烷热分解的高温能耗问题，易于操作和控制。

乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的方法，所述方法至少包括：将含有乙炔和二氯乙烷的原料通入反应器中，与催化剂接触，反应，得到氯乙烯；其中，所述催化剂包括改性的FAU型硅铝分子筛。

可选地，所述催化剂选自如上所述的用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂中的至少一种。

作为其中一种实施方式，所述催化剂为用于乙炔与二氯乙烷耦合反应制备氯乙烯的催化剂，包括改性的FAU型硅铝分子筛；所述改性为通过离子交换改性。

作为其中一种实施方式，所述FAU型硅铝分子筛的硅铝比为2～11；所述硅铝比为SiO₂/Al₂O₃。

作为其中一种实施方式，所述离子交换包括：在离子水溶液中进行；

所述离子水溶液中含有铵离子、钠离子、钙离子、钾离子、锂离子、镁离子、锶离子、钡离子中的至少一种。

可选地，所述方法中的反应温度为200～400℃。

可选地，所述反应温度为250～350℃。