專利名稱：一種用于生產(chǎn)氯乙烯的磷化鉬催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種用于乙炔氫氯化法生產(chǎn)氯乙烯的磷化鉬催化劑，其特征在于該催化劑的載體為活性炭，活性組分為MoP，助劑為氯化鋇。本發(fā)明所提出的催化劑屬于無汞催化劑，綠色環(huán)保，具有生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)周期短，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。該催化劑在乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中表現(xiàn)出很好的活性和選擇性。
背景技術(shù)：
我國當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)環(huán)境決定了乙炔氫氯化法制備氯乙烯是目前合成聚氯乙烯 (PVC)的最佳途徑，且在未來的幾十年內(nèi)仍是主要的氯乙烯生產(chǎn)工藝。但是目前該生產(chǎn)工藝存在的最大缺點(diǎn)就是催化劑中汞的污染問題，它對(duì)我們的生存環(huán)境產(chǎn)生了巨大的威脅。當(dāng)前國際社會(huì)對(duì)汞的使用是從限制出口到最終淘汰的的一個(gè)過程，而國內(nèi)的汞資源也近于枯竭。因此研究和開發(fā)用于乙炔氫氯化法制備氯乙烯的無汞催化劑，具有十分重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本發(fā)明中負(fù)載型MoP催化劑被應(yīng)用到乙炔氫氯化法制備氯乙烯反應(yīng)中，并表現(xiàn)出了很好的活性和選擇性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用于乙炔氫氯化法生產(chǎn)氯乙烯的磷化鉬催化劑，其特征在于該催化劑的載體為活性炭，活性組分為MoP，助劑為氯化鋇。磷化鉬催化劑的制備步驟首先，在室溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將鉬酸銨和次磷酸鹽溶解到去離子水中，之后將溶液真空浸漬到活性炭載體中，并于80°C下烘干；然后將烘干后的前體裝入反應(yīng)器內(nèi)，于靜態(tài)的氮?dú)鈿夥罩性谒铚囟认卤簾?，并在氮?dú)鈿夥障陆抵潦覝氐玫酱呋瘎┣绑w；最后將氯化鋇溶液真空浸漬到催化劑前體中，并在120°C下烘干得到所需的催化劑。制備步驟中所述的Η2Ρ02_:Μο6+摩爾比在4. 0 5. 0范圍內(nèi)；所述的MoP組分的質(zhì)量百分含量為3-20% ；所述的次磷酸鹽包括分析純次磷酸鈉、次磷酸銨；所述的前體焙燒溫度為300 500°C ；所述的前體焙燒時(shí)間為10-120min ；所述的氯化鋇的質(zhì)量百分含量為 3-20%。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)催化劑的制備方案進(jìn)行更詳細(xì)具體的說明。實(shí)施例一首先，在室溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將1. 56g的鉬酸銨和3. 7g的次磷酸鈉溶解到25. Og去離子水中，之后將溶液真空浸漬到23g活性炭載體中，并在80°C下烘干；然后將烘干后的前體裝入反應(yīng)器內(nèi)，于氮?dú)鈿夥罩性?00°C下焙燒60min，并在氮?dú)鈿夥障陆抵潦覝氐玫酱呋瘎┣绑w；最后將20g濃度為5%的BaCl2溶液真空浸漬到前體中，并在120°C下烘干所得樣品被命名為A。催化劑A用于乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中，170°C下乙炔轉(zhuǎn)化率為67%，氯乙烯選擇性為56%。實(shí)施例二 制備過程與催化劑A的制備過程相同，只改變次磷酸鈉的量為4. 45g，其它條件不變，所得樣品被命名為B。催化劑B用于乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中，170°C下乙炔轉(zhuǎn)化率為66%，氯乙烯選擇性為55%。實(shí)施例三制備過程與催化劑A的制備過程相同，只改變前體焙燒溫度為500°C，其它條件不變，所得樣品被命名為C。催化劑C用于乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中，170°C下乙炔轉(zhuǎn)化率為67%，氯乙烯選擇性為56%。實(shí)施例四制備過程與催化劑A的制備過程相同，只改變鉬酸銨質(zhì)量為3. 12g和次磷酸鈉質(zhì)量為7. 4g，其它條件不變，所得樣品被命名為D。催化劑D用于乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中，170°C下乙炔轉(zhuǎn)化率為69%，氯乙烯選擇性為59%。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出一種用于乙炔氫氯化法生產(chǎn)氯乙烯的磷化鉬催化劑，其特征在于該催化劑的載體為活性炭，活性組分為MoP，助劑為氯化鋇。
2.本發(fā)明提出一種權(quán)利要求1中所述磷化鉬催化劑的制備方法；其具體實(shí)施步驟為 首先，在室溫?cái)嚢锠顟B(tài)下將鉬酸銨和次磷酸鹽溶解到去離子水中，之后將溶液真空浸漬到活性炭載體中，并于80°C下烘干；然后將烘干后的前體裝入反應(yīng)器內(nèi)，于靜態(tài)的氮?dú)鈿夥罩性谒铚囟认卤簾?，并在氮?dú)鈿夥障陆抵潦覝氐玫酱呋瘎┣绑w；最后將氯化鋇溶液真空浸漬到催化劑前體中，并在120°C下烘干得到所需的催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于4P02_:MO6+摩爾比在 4. 0 5. 0范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于MoP組分的質(zhì)量百分含量為3-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于次磷酸鹽包括分析純次磷酸鈉、次磷酸銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于前體焙燒溫度為 300 500"C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于前體焙燒時(shí)間為 10-120min。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷化鉬催化劑的合成方法，其特征在于氯化鋇的質(zhì)量百分含量為3-20% ο
全文摘要
本發(fā)明提出一種用于乙炔氫氯化法生產(chǎn)氯乙烯的磷化鉬催化劑，其特征在于該催化劑的載體為活性炭，活性組分為MoP，助劑為氯化鋇。本發(fā)明所提出的催化劑屬于無汞催化劑，綠色環(huán)保，具有生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)周期短，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。該催化劑在乙炔氫氯化制備氯乙烯反應(yīng)中表現(xiàn)出很好的活性和選擇性。
文檔編號(hào)C07C21/06GK102151581SQ20111004037
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者關(guān)慶鑫, 李偉 申請(qǐng)人:李偉