一种乙炔氢氯化合成氯乙烯的AULA催化剂及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110134607.5

申请日:

2011.05.24

公开号:

CN102794174A

公开日:

2012.11.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01J 23/66申请公布日:20121128|||实质审查的生效IPC(主分类):B01J 23/66申请日:20110524|||公开

IPC分类号:

B01J23/66; C07C21/06; C07C17/08

主分类号:

B01J23/66

申请人:

代斌

发明人:

代斌; 张海洋; 王绪根; 魏忠

地址:

832000 新疆维吾尔自治区石河子市北四路221号石河子大学1290信箱

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种将乙炔氢氯化制备氯乙烯的无汞催化剂。该催化剂以金离子作为活性组分,附以另外一种过渡金属IIIA元素,如氯化镧;活性组分的金属盐类可以是硝酸盐、醋酸盐、氯化物和配合物等;采用多孔载体负载活性组分,多孔载体使用沥青基球型活性炭或粉质活性炭。活性组分的负载采用浸渍法。

权利要求书

1.一种乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,它包括惰性多孔载体和几种金属盐,其
中Au的含量占催化剂重量的0.5%~3%,La与Au的摩尔比为Au/La=1∶0.5~5。
2.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,其特征在于惰性载体为
多孔载体,使用沥青基球型活性炭或粉质活性炭。
3.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,其特征在于活性组分金
属盐可以是硝酸盐、醋酸盐、氯化物等。
4.一种乙炔氢氯化合成氯乙烯反应催化剂的制备方法,其特征在于:①、将计量的
HAuCl4·4H2O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的浓度使最终催化剂中Au的含量为
催化剂重量的0.5%~3%;②、将氯化镧按摩尔比Au∶La=1∶0.5~5称量,溶解于Au王水溶液
中,形成Au、La王水溶液;③、向Au、La王水溶液中浸渍惰性载体,浸渍时间为5小时以
上;④、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入烘箱中110℃~180℃烘干,在反应器
内通氯化氢活化,所得产物即为乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂。

说明书

一种乙炔氢氯化合成氯乙烯的Au-La催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用乙炔制备氯乙烯反应用无汞催化剂的制备方法

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,聚氯乙烯的需求量越来越大,由于我
国“富煤、贫油、少气”的能源秉赋,决定了国内必须大力发展电石乙炔法PVC,目前我国电
石法生产氯乙烯过程中应用的含汞催化剂,一方面会产生“汞污染”,另一方面面临着世界汞
资源匮乏的双重压力问题。本发明涉及一种新型无汞催化剂。

电石法生产聚氯乙烯在国外应用较少,国内外对无汞触媒的研究也不多,所见报道较少。
当前报道的催化剂在活性和稳定性方面都需要改进和提高,迄今为止尚未见工业化报道,所
以催化活性、稳定性和再生方法是乙炔氢氯化反应新型无汞催化剂的重要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化活性和稳定性都比较好,反应后再生处理过程比较简单
的乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂及其制备方法。

主要技术方案:乙炔氢氯化制氯乙烯的催化剂包括惰性载体和几种金属盐,其中Au的
含量占催化剂重量的0.5%~3%,La与Au的摩尔比分别为Au/La=1∶0.5~5;用多孔载体负
载活性组分,多孔载体使用沥青基球型炭或粉质活性炭。乙炔氢氯化合成氯乙烯反应催化剂
的制备方法为:

①、将计量的HAuCl4·4H2O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的浓度使最终催化
剂中Au的含量为催化剂重量的0.5%~3%;

②、将氯化镧按摩尔比Au∶La=1∶0.5~5称量,溶解于Au王水溶液中,形成Au、La王水
溶液;

③、向Au、La王水溶液中浸渍惰性载体,浸渍时间为5小时以上;

④、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入烘箱中烘干,在反应器内通氯化氢活
化,所得物即为乙炔氢氯化制备氯乙烯的催化剂。

本发明的优点在于:制备方法工艺简单、容易操作,用本发明的催化剂催化乙炔氢氯化
可以降低反应温度,使反应温度低于160℃,并且反应产物选择性好,副产物少,催化反应
活性高,使乙炔的转化率超过99%,氯乙烯选择性达到99.9%,强度高、稳定性较好,并且
反应后再生处理简单。

该催化剂的制备流程见图1。

附图说明

图1是本发明催化剂的制备流程示意图。

图2是本发明催化剂评价流程示意图。

具体实施方式

实施例1:本实施方式中乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂包括惰性载体和两种金属盐,
Au的含量占催化剂重量的0.5%~3%,La与Au的摩尔比分别为Au/La=1∶0.5~5;惰性载体
为多孔载体,拟使用沥青基球型炭或粉质活性炭。用乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂的制备
方法为:a、将计量的HAuCl4·4H2O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的浓度使最终
催化剂中Au的含量为催化剂重量的0.5%~3%;b、将氯化镧按摩尔比Au∶La=1∶0.5~5称量,
溶解于Au王水溶液中,形成Au、La王水溶液;c、向Au、La王水溶液中浸渍惰性载体,
浸渍时间为5小时以上;d、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入烘箱中烘干,在反
应器内通氯化氢活化,所得产物即为乙炔氢氯化制备氯乙烯的催化剂。

利用内径为10mm的不锈钢固定床反应器对本发明催化剂进行性能评价,反应条件:原
料气乙炔(纯度99%以上)(3)、氯化氢(纯度96%以上)(2)及氮气(1)通过过滤器(5)
除去硫、磷、砷等杂质。

气体经过净化后,通过各自的质量流量计(6)和单向止回阀(7),混合,进入反应器(9),
其中HCl/C2H2=1.0~1.2。反应器采用北京市朝阳自动化仪表厂生产的CKW-1100温控仪控温,
加热炉(8)和反应器(7)内的温度由热电偶(11)检测,催化剂(10)装填量为4~8ml。

反应温度为110℃~160℃。

尾气流经缓冲罐(12)和吸收瓶(13)经碱液吸收后采用岛津GC-2014C型色谱仪进行
分析。FID检测器,GDX-301(2m×4mm)填充柱。

实验装置流程图见图2。

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1、(10)申请公布号 CN 102794174 A (43)申请公布日 2012.11.28 C N 1 0 2 7 9 4 1 7 4 A *CN102794174A* (21)申请号 201110134607.5 (22)申请日 2011.05.24 B01J 23/66(2006.01) C07C 21/06(2006.01) C07C 17/08(2006.01) (71)申请人代斌 地址 832000 新疆维吾尔自治区石河子市北 四路221号石河子大学1290信箱 (72)发明人代斌 张海洋 王绪根 魏忠 (54) 发明名称 一种乙炔氢氯化合成氯乙烯的Au-La催化剂 及其制备方法 (。

2、57) 摘要 一种将乙炔氢氯化制备氯乙烯的无汞催化 剂。该催化剂以金离子作为活性组分,附以另外 一种过渡金属IIIA元素,如氯化镧;活性组分的 金属盐类可以是硝酸盐、醋酸盐、氯化物和配合物 等;采用多孔载体负载活性组分,多孔载体使用 沥青基球型活性炭或粉质活性炭。活性组分的负 载采用浸渍法。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,它包括惰性多孔载体和几种金属盐,其 中Au的含量占催化剂重量的0.53,La与。

3、Au的摩尔比为Au/La10.55。 2.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,其特征在于惰性载体 为多孔载体,使用沥青基球型活性炭或粉质活性炭。 3.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂,其特征在于活性组分 金属盐可以是硝酸盐、醋酸盐、氯化物等。 4.一种乙炔氢氯化合成氯乙烯反应催化剂的制备方法,其特征在于:、将计量的 HAuCl 4 4H 2 O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的浓度使最终催化剂中Au的含量为 催化剂重量的0.53;、将氯化镧按摩尔比AuLa10.55称量,溶解于 Au王水溶液中,形成Au、La王水溶液;、向Au、La王水溶液中浸渍惰性载。

4、体,浸渍时间为 5小时以上;、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入烘箱中110180烘干, 在反应器内通氯化氢活化,所得产物即为乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的催化剂。 权 利 要 求 书CN 102794174 A 1/2页 3 一种乙炔氢氯化合成氯乙烯的 Au-La 催化剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种利用乙炔制备氯乙烯反应用无汞催化剂的制备方法 背景技术 0002 随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,聚氯乙烯的需求量越来越大, 由于我国“富煤、贫油、少气”的能源秉赋,决定了国内必须大力发展电石乙炔法PVC,目前我 国电石法生产氯乙烯过程中应用的含汞催化剂,一方面会。

5、产生“汞污染”,另一方面面临着 世界汞资源匮乏的双重压力问题。本发明涉及一种新型无汞催化剂。 0003 电石法生产聚氯乙烯在国外应用较少,国内外对无汞触媒的研究也不多,所见报 道较少。当前报道的催化剂在活性和稳定性方面都需要改进和提高,迄今为止尚未见工业 化报道,所以催化活性、稳定性和再生方法是乙炔氢氯化反应新型无汞催化剂的重要研究 方向。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种催化活性和稳定性都比较好,反应后再生处理过程比 较简单的乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂及其制备方法。 0005 主要技术方案:乙炔氢氯化制氯乙烯的催化剂包括惰性载体和几种金属盐,其中 Au的含量占催化剂重量的0.5。

6、3,La与Au的摩尔比分别为Au/La10.55; 用多孔载体负载活性组分,多孔载体使用沥青基球型炭或粉质活性炭。乙炔氢氯化合成氯 乙烯反应催化剂的制备方法为: 0006 、将计量的HAuCl 4 4H 2 O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的浓度使最终 催化剂中Au的含量为催化剂重量的0.53; 0007 、将氯化镧按摩尔比AuLa10.55称量,溶解于Au王水溶液中,形成 Au、La王水溶液; 0008 、向Au、La王水溶液中浸渍惰性载体,浸渍时间为5小时以上; 0009 、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入烘箱中烘干,在反应器内通氯化 氢活化,所得物即为乙炔氢氯化制备氯乙烯的。

7、催化剂。 0010 本发明的优点在于:制备方法工艺简单、容易操作,用本发明的催化剂催化乙炔氢 氯化可以降低反应温度,使反应温度低于160,并且反应产物选择性好,副产物少,催化反 应活性高,使乙炔的转化率超过99,氯乙烯选择性达到99.9,强度高、稳定性较好,并 且反应后再生处理简单。 0011 该催化剂的制备流程见图1。 附图说明 0012 图1是本发明催化剂的制备流程示意图。 0013 图2是本发明催化剂评价流程示意图。 说 明 书CN 102794174 A 2/2页 4 具体实施方式 0014 实施例1:本实施方式中乙炔氢氯化合成氯乙烯的催化剂包括惰性载体和两种金 属盐,Au的含量占催化。

8、剂重量的0.53,La与Au的摩尔比分别为Au/La10.5 5;惰性载体为多孔载体,拟使用沥青基球型炭或粉质活性炭。用乙炔氢氯化合成氯乙烯的 催化剂的制备方法为:a、将计量的HAuCl 4 4H 2 O用新配制的王水配成王水溶液,王水溶液的 浓度使最终催化剂中Au的含量为催化剂重量的0.53;b、将氯化镧按摩尔比AuLa 10.55称量,溶解于Au王水溶液中,形成Au、La王水溶液;c、向Au、La王水溶液 中浸渍惰性载体,浸渍时间为5小时以上;d、在水浴中加热至液体基本蒸发完毕,然后放入 烘箱中烘干,在反应器内通氯化氢活化,所得产物即为乙炔氢氯化制备氯乙烯的催化剂。 0015 利用内径为1。

9、0mm的不锈钢固定床反应器对本发明催化剂进行性能评价,反应条 件:原料气乙炔(纯度99以上)(3)、氯化氢(纯度96以上)(2)及氮气(1)通过过滤 器(5)除去硫、磷、砷等杂质。 0016 气体经过净化后,通过各自的质量流量计(6)和单向止回阀(7),混合,进入反应 器(9),其中HCl/C 2 H 2 1.01.2。反应器采用北京市朝阳自动化仪表厂生产的CKW-1100 温控仪控温,加热炉(8)和反应器(7)内的温度由热电偶(11)检测,催化剂(10)装填量为 48ml。 0017 反应温度为110160。 0018 尾气流经缓冲罐(12)和吸收瓶(13)经碱液吸收后采用岛津GC-2014C型色谱仪 进行分析。FID检测器,GDX-301(2m4mm)填充柱。 0019 实验装置流程图见图2。 说 明 书CN 102794174 A 1/1页 5 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102794174 A 。

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