專利名稱：一種乙炔氫氯化合成氯乙烯的Au-Co-Cu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合成氯乙烯用無(wú)汞催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(lái)越大。目前電石法生產(chǎn)氯乙烯過(guò)程中應(yīng)用的含汞催化劑，一方面會(huì)產(chǎn)生“汞污染”，另一方面面臨著汞資源匱乏的問(wèn)題。本發(fā)明涉及一種新型無(wú)汞催化劑。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯在國(guó)外應(yīng)用較少，國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)汞觸媒的研究不多，所見(jiàn)報(bào)道較少，迄今為止尚未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。 進(jìn)行無(wú)汞催化劑的研究與開(kāi)發(fā)面臨著催化劑的活性和壽命問(wèn)題。當(dāng)前所存在的催化劑大都是很早以前研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的，大多活性較差，有的雖然活性好但催化劑的壽命較短，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。所以活性、壽命和再生方法是新型催化劑開(kāi)發(fā)的重要方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低反應(yīng)溫度并減少副產(chǎn)物，壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度高且使反應(yīng)后再生處理過(guò)程簡(jiǎn)單的乙炔氫氯化制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%，Cu和Co (iii)與Au的摩爾比分別為Au/Cu =I 0 5、Au/Co(iii) = I 0 5 ;用多孔載體負(fù)載活性組分，多孔載體使用浙青基球型活性炭或粉質(zhì)活性炭。乙炔氫氯化制氯乙烯的催化劑的制備方法為①、將計(jì)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、向Au王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時(shí)間為5小時(shí)以上；③、在水浴上加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中烘干，得到Au催化劑；④、將氯化銅和三氯化六氨合鈷按摩爾比Au : Cu = I : 0 5、Au : Co (iii)=I : 0 5稱量，用lmol/L的鹽酸配成混合鹽酸溶液；⑤、向Cu、Co(iii)混合鹽酸溶液中浸潰Au催化劑，浸潰時(shí)間為5小時(shí)以上；⑥、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氯乙烯的催化劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備方法工藝簡(jiǎn)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，反應(yīng)活性高，使乙炔的轉(zhuǎn)化率超過(guò)99%，氯乙烯選擇性達(dá)到99. 9%，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)，并且反應(yīng)后催化劑再生處理簡(jiǎn)單。該催化劑的制備流程見(jiàn)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(píng)價(jià)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :本實(shí)施方式中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，Au的含量占催化劑重量的0. 5% 3%，Cu和Co (iii)與Au的摩爾比分別為Au/Cu =I 0 5、Au/Co(iii) = I 0 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。用乙塊氣氣化制氣乙纟布的"[隹化劑的制備方法為a、將計(jì)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、向Au王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時(shí)間為5小時(shí)以上；c、在水浴上加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中烘干，得到Au催化劑；d、將氯化銅和三氯化六氨合鈷按摩爾比Au : Cu = I : 0 5、Au : Co (iii) = I : 0 5稱量,用lmol/L的鹽酸配成混合鹽 酸溶液；e、向Cu、Co(iii)混合鹽酸溶液中浸潰Au催化劑。浸潰時(shí)間為5小時(shí)以上；f、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，即得乙炔氫氯化制氯備乙烯的無(wú)汞催化劑。利用內(nèi)徑為IOmm的不銹鋼固定床反應(yīng)器對(duì)本發(fā)明催化劑進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，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?dú)?I)通過(guò)過(guò)濾器(5)除去硫、磷、砷等雜質(zhì)。氣體經(jīng)過(guò)凈化后，通過(guò)各自的質(zhì)量流量計(jì)(6)和單向止回閥(7)，混合，進(jìn)入反應(yīng)器(9)，其中HCVC2H2= 1.0 I. 2。反應(yīng)器采用北京市朝陽(yáng)自動(dòng)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(cè)，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(jìn)行分析。FID檢測(cè)器，⑶X-301(2mX4mm)填充柱。實(shí)驗(yàn)裝置流程圖見(jiàn)圖2。
權(quán)利要求
1.一種乙炔氫氯化制氯乙烯的無(wú)汞催化劑，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%，Cu和Co(iii)與Au的摩爾比分別為Au/Cu =I : 0 5、Au/Co(iii) = I 0 5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的乙炔氫氯化制氯乙烯的無(wú)汞催化劑，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所述的乙炔氫氯化制氯乙烯的無(wú)汞催化劑，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的無(wú)汞催化劑的制備方法，其特征在于①、將計(jì)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、向Au王水溶液中浸潰惰性載體，浸潰時(shí)間為5小時(shí)以上；③、在水浴上加熱至液體基本蒸發(fā)完畢，然后放入烘箱中烘干，得到Au催化劑；④、將氯化銅和三氯化六氨合鈷按摩爾比Au : Cu=I : 0 5、Au : Co (iii) = I : 0 5稱量,用lmol/L的鹽酸配成混合鹽酸溶液； 、向Cu、Co(iii)混合鹽酸溶液中浸潰Au催化劑，浸潰時(shí)間為5小時(shí)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2 24小時(shí)，在反應(yīng)器內(nèi)通氯化氫活化，所得產(chǎn)物即為乙炔氫氯化合成氯乙烯的無(wú)汞催化劑。
全文摘要
一種將乙炔氫氯化生成氯乙烯的無(wú)汞催化劑。該催化劑以金離子作為活性組分，附以另外一種或兩種過(guò)渡金屬元素，如氯化銅、三氯化六氨合鈷；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(fù)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(fù)載采用浸漬法。
文檔編號(hào)B01J31/04GK102794187SQ201110134609
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)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(qǐng)人:代斌