[发明专利]一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂

说明书

技术领域

本发明属于催化领域，尤其涉及一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂。

背景技术

随着国民经济的持续高速发展，聚氯乙烯的产能越来越大。我国聚氯乙烯生产主要是电石乙炔法，氯乙烯合成过程中主要使用汞催化剂汞。一方面，汞的流失造成了严重的环境污染，另一方面，汞资源的匮乏，也限制了我国汞催化剂的使用。

无汞催化剂开发是解决上述问题的根本途径，但无汞催化剂正处在研发阶段，迄今为止尚未见工业化报道。目前，应用前景最好的无汞催化剂为贵金属催化剂，该催化剂表现出较好的活性和稳定性，但其工业化应用的综合性能有待进一步确认。非贵金属催化剂因活性和稳定性无法突破而未表现出明显的进展。

很多高校、科研院所和企业在研发无汞催化剂，系列无汞非贵金属催化剂成果已经发布。其中包括有些通过各种处理方法来改性载体而提高催化剂性能。

在载体的处理方面进行了大量的尝试，包括一些公开的专利和期刊，上海高研院的姜标在专利CN201410532264.1中公开了一种采用一些含氮有机物（吡啶、吡咯等）配制的浸渍液对载体进行处理后的得到的催化剂用于催化1，2-二氯乙烷和乙炔合成氯乙烯，张金利在专利CN201310378981.9中提及采用高锰酸钾等一些氧化剂对载体进行氧化处理，来提高催化剂的活性；同时，张金利还在CN201310381207.3中公开了采用含磷化合物（包含焦磷酸等）通过对载体进行浸泡，处理得到磷处理载体；班丽丽在专利CN201510145001.X中公开了一种采用高稳定性的三嗪类有机化合物预处理载体提高金催化剂的稳定性。

发明内容

本发明提供一种稳定性更好的催化剂，解决制备的催化剂活性低，副反应多，选择性不高的缺点，该催化剂生产制备方法简单，催化剂制备成本低廉。

具体的，一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂，用水溶性α-羟基酸修饰改性的活性炭为载体，用金属化合物为活性组分，负载制备而成。

如上所述，催化剂的载体改性方法，水溶性α-羟基酸修饰改性的活性炭载体是用液相浸渍或气相形式将水溶性α-羟基酸负载在活性炭上，在一定的温度范围内处理一段时间制得。

如上所述，水溶性α-羟基酸修饰改性活性炭载体的温度为150℃～500℃,

如上所述，α-羟基酸修饰改性活性炭载体的处理时间为0.5～14h。

如上所述，α-羟基酸为柠檬酸、苹果酸、乙醇酸、酒石酸或乳酸的至少一种。

如上所述，金属化合物活性组分为钴、铜、锰、锌、铋、钡、钾的氯化物,或上述元素的硝酸盐,或上述元素的硫酸盐,或上述元素的磷酸盐的至少一种，占催化剂载体总重量的3～50%。

本发明所制备的催化剂活性高，副反应少，选择性高的特点，生产制备方法简单，催化剂制备成本低廉的特点。选取的α-羟基酸有良好的水溶性、生物相容性和可降解性，在高温下，对载体有很好的修饰作用，并能很好的进行炭化处理，石墨化程度高。载体改性剂中的羟基和羧基在高温下能够很好的键合到活性炭载体上，能很好锚合和加固活性组分，在浸渍制备过程中，提高活性组分在载体上的分散度，减少了活性组分的高温（焙烧和反应过程）迁移，改善了活性组分的团聚现象，延长了催化剂的寿命；活性炭增加的含氧官能团增强了载体表面极性和亲水性，提高对反应物质的化学吸附能力，进而提高了催化剂的活性。

说明书附图

图1为本发明一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂装置示意图。

附图标号：1、惰性气源，2、流量计，3、带加热设备的烧瓶，4、反应器，5、吸收瓶。

具体实施方式

为了更好的说明本发明，举出下面相关实例。但本发明范围并不仅限于实例，其要求保护的范围记载于权利要求项中。

实施例1：

称取柠檬酸5ml，加入30ml去离子水，搅拌溶解，通过电热套加热控制浸渍液温度40℃。加入干燥活性炭15g，60℃浸渍搅拌12h，105℃干燥8h，在管式炉中氮气气氛450℃高温碳化2h（修饰改性），得到处理后载体，再负载氯化铋的活性组分。初始转化率可以达到100%。

实施例2：

连接惰性气源氮气，控制气体流速20min/h，量取乳酸20ml，通过电热套加热控制浸渍液温度40℃（保证液面在气体的夹带下能够大面积沸腾，蒸汽被携带进入反应器中），称取活性炭8g加入反应器中，反应器控制温度300℃（即修饰改性），保持处理时间3h，得到处理后载体活性炭，再负载氯化铜的活性组分。初始转化率可以达到100%。

实施例3：