專利名稱：一種乙炔氫氯化合成氯乙烯的Au-La催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用乙炔制備氯乙烯反應(yīng)用無汞催化劑的制備方法
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，聚氯乙烯的需求量越來越大，由于我國“富煤、貧油、少氣”的能源秉賦，決定了國內(nèi)必須大力發(fā)展電石乙炔法PVC，目前我國電石法生產(chǎn)氯乙烯過程中應(yīng)用的含汞催化劑，一方面會產(chǎn)生“汞污染”，另一方面面臨著世界汞資源匱乏的雙重壓力問題。本發(fā)明涉及一種新型無汞催化劑。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯在國外應(yīng)用較少，國內(nèi)外對無汞觸媒的研究也不多，所見報道較少。當前報道的催化劑在活性和穩(wěn)定性方面都需要改進和提高，迄今為止尚未見工業(yè)化報道，所以催化活性、穩(wěn)定性和再生方法是乙炔氫氯化反應(yīng)新型無汞催化劑的重要研究 方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種催化活性和穩(wěn)定性都比較好，反應(yīng)后再生處理過程比較簡單的乙炔氫氯化合成氯乙烯的催化劑及其制備方法。主要技術(shù)方案乙炔氫氯化制氯乙烯的催化劑包括惰性載體和幾種金屬鹽，其中Au的含量占催化劑重量的0. 5% 3%，La與Au的摩爾比分別為Au/La = I 0. 5 5 ;用多孔載體負載活性組分，多孔載體使用浙青基球型炭或粉質(zhì)活性炭。乙炔氫氯化合成氯乙烯反應(yīng)催化劑的制備方法為①、將計量的HAuCl4 *4H20用新配制的王水配成王水溶液，王水溶液的濃度使最終催化劑中Au的含量為催化劑重量的0. 5% 3% ;②、將氯化鑭按摩爾比Au La = I 0. 5 5稱量，溶解于Au王水溶液中，形成Au、La王水溶液；③、向Au、La王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時間為5小時以上；④、在水浴中加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中烘干，在反應(yīng)器內(nèi)通氯化氫活化，所得物即為乙炔氫氯化制備氯乙烯的催化劑。本發(fā)明的優(yōu)點在于制備方法工藝簡單、容易操作，用本發(fā)明的催化劑催化乙炔氫氯化可以降低反應(yīng)溫度，使反應(yīng)溫度低于160°c，并且反應(yīng)產(chǎn)物選擇性好，副產(chǎn)物少，催化反應(yīng)活性高，使乙炔的轉(zhuǎn)化率超過99%，氯乙烯選擇性達到99. 9%，強度高、穩(wěn)定性較好，并且反應(yīng)后再生處理簡單。該催化劑的制備流程見圖I。


圖I是本發(fā)明催化劑的制備流程示意圖。圖2是本發(fā)明催化劑評價流程示意圖。
具體實施例方式實施例I :本實施方式中乙炔氫氯化合成氯乙烯的催化劑包括惰性載體和兩種金屬鹽，Au的含量占催化劑重量的0.5% 3% ,La與Au的摩爾比分別為Au/La= I : 0. 5 5 ;惰性載體為多孔載體，擬使用浙青基球型炭或粉質(zhì)活性炭。用乙炔氫氯化合成氯乙烯的催化劑的制備方法為a、將計量的HAuCl4 *4H20用新配制的王水配成王水溶液，王水溶液的濃度使最終催化劑中Au的含量為催化劑重量的0.5% 3%;b、將氯化鑭按摩爾比Au La=1 0. 5 5稱量，溶解于Au王水溶液中，形成Au、La王水溶液；c、向Au、La王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時間為5小時以上；d、在水浴中加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中烘干，在反應(yīng)器內(nèi)通氯化氫活化，所得產(chǎn)物即為乙炔氫氯化制備氯乙烯的催化劑。利用內(nèi)徑為IOmm的不銹鋼固定床反應(yīng)器對本發(fā)明催化劑進行性能評價，反應(yīng)條件原料氣乙炔(純度99%以上)(3)、氯化氫(純度96%以上)(2)及氮氣(I)通過過濾器(5)除去硫、磷、砷等雜質(zhì)。 氣體經(jīng)過凈化后，通過各自的質(zhì)量流量計(6)和單向止回閥(7)，混合，進入反應(yīng)器(9)，其中HCVC2H2= 1.0 I. 2。反應(yīng)器采用北京市朝陽自動化儀表廠生產(chǎn)的CKW-1100溫控儀控溫，加熱爐⑶和反應(yīng)器⑵內(nèi)的溫度由熱電偶(11)檢測，催化劑(10)裝填量為4 8ml o反應(yīng)溫度為11(TC 160DC。尾氣流經(jīng)緩沖罐(12)和吸收瓶(13)經(jīng)堿液吸收后采用島津GC-2014C型色譜儀進行分析。FID檢測器，⑶X-301(2mX4mm)填充柱。實驗裝置流程圖見圖2。
權(quán)利要求
1.一種乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯的催化劑，它包括惰性多孔載體和幾種金屬鹽，其中Au的含量占催化劑重量的0.5% 3% ,La與Au的摩爾比為Au/La= I 0. 5 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯的催化劑，其特征在于惰性載體為多孔載體，使用浙青基球型活性炭或粉質(zhì)活性炭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯的催化劑，其特征在于活性組分金屬鹽可以是硝酸鹽、醋酸鹽、氯化物等。
4.一種乙炔氫氯化合成氯乙烯反應(yīng)催化劑的制備方法，其特征在于①、將計量的HAuCl4 4H20用新配制的王水配成王水溶液，王水溶液的濃度使最終催化劑中Au的含量為催化劑重量的0. 5% 3% ;②、將氯化鑭按摩爾比Au La=I 0.5 5稱量，溶解于Au王水溶液中，形成Au、La王水溶液、向Au、La王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時間為5小時以上、在水浴中加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中110°C 180°C烘干，在反應(yīng)器內(nèi)通氯化氫活化，所得產(chǎn)物即為乙炔氫氯化反應(yīng)制備氯乙烯的催化劑。
全文摘要
一種將乙炔氫氯化制備氯乙烯的無汞催化劑。該催化劑以金離子作為活性組分，附以另外一種過渡金屬IIIA元素，如氯化鑭；活性組分的金屬鹽類可以是硝酸鹽、醋酸鹽、氯化物和配合物等；采用多孔載體負載活性組分，多孔載體使用瀝青基球型活性炭或粉質(zhì)活性炭?；钚越M分的負載采用浸漬法。
文檔編號C07C21/06GK102794174SQ20111013460
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者代斌, 張海洋, 王緒根, 魏忠 申請人:代斌