一種制備改性催化劑載體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制備改性催化劑載體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的日益提高和環(huán)境保護意識的提高，PVC(聚氯乙烯)的需求量越來越大。PVC是由VCM (氯乙烯單體)聚合得到的，VCM的生產(chǎn)方法主要有乙烯法工藝、乙烷法工藝和乙炔法工藝。
[0003]我國由于資源分布狀況，原料氣乙烯并不豐富，一直都很缺乏并且價格很高，并且隨著石化資源的枯竭，我國擁有大量低成本的煤提供了原料和價格優(yōu)勢，所以我國適合以乙炔法路線為主生產(chǎn)VCM。因此在西部地區(qū)，如新疆、內(nèi)蒙等煤炭資源豐富的地區(qū)，新建或擴建的電石法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂項目發(fā)展迅速。但是制約乙炔法成為綠色化學(xué)的致命瓶頸問題是催化劑問題，工業(yè)上目前其所使用的催化劑的主要有效成分為氯化汞，汞易升華損失，是電石法生產(chǎn)聚氯乙烯中的嚴重污染源。
[0004]因此目前亟待解決的是汞催化劑造成的污染問題，研究取代氯化汞催化劑的非汞催化劑對乙炔法生產(chǎn)PVC的企業(yè)的生存，對環(huán)境問題，經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平的提高，構(gòu)建和諧社會起到巨大的作用。
[0005]本發(fā)明提供的一種改性催化劑載體，經(jīng)過三苯基膦改性后的催化劑載體，可以負載銅或錫的硫酸鹽或氯化物，避免了氯化汞的使用，可通過環(huán)境友好式的方法生產(chǎn)氯乙烯單體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、生產(chǎn)效率高的制備改性催化劑載體的方法，尤其適合用于VCM生產(chǎn)中所用的磷改性催化劑載體。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]—種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟
[0009](I)將改性劑溶于有機溶劑中，在40_90°C的條件下，攪拌加熱lh_4h，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0010](2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于催化劑載體上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的50% -90%稱取，浸漬時間為12_48h ;
[0011](3)將步驟(2)得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0012](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在300-400°C條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。
[0013]優(yōu)選的，所述催化劑載體為活性炭、碳納米管、三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鈦、碳化娃或分子篩。
[0014]優(yōu)選的，所述改性劑為磷改性劑或氧改性劑。
[0015]優(yōu)選的，所述磷改性劑為三苯基膦。
[0016]本發(fā)明的另一方面，還包括由所述的一種制備改性催化劑載體的方法制得的磷改性催化劑。
[0017]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0018]1、本發(fā)明制備方法操作流程簡單、原料價廉、反應(yīng)溫度低，具有易于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點，為制備磷改性催化劑的生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
[0019]2、制備改性催化劑的過程綠色環(huán)保，制得的催化劑催化活性高。
【具體實施方式】
[0020]實施例1:
[0021]本實施例的一種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟:
[0022](I)將三苯基膦溶于無水乙醇溶劑中，在水浴80°C的條件下，攪拌加熱2h，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0023](2)將粘稠液體浸漬于活性炭上，所述活性炭載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的80%稱取，浸漬時間為24h;
[0024](3)將步驟(2)得到的浸漬后的活性炭載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0025](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在氮氣的吹掃下，以每分鐘5°C的速度逐漸升溫，直至溫度達到400°C，在此條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫，得到改性的催化劑載體。
[0026]在上述步驟得到的催化劑載體上負載硫酸銅，可制備成催化乙炔氫氯化反應(yīng)的無汞催化劑，該催化劑在200°C、乙炔空速為210h \原料乙炔、氯化氫的汽配比為1: 1.2的條件下催化乙炔氫氯化反應(yīng)，得到乙炔的初始轉(zhuǎn)化率為50%，氯乙烯的選擇性大于90%。
[0027]實施例2:
[0028]本實施例的一種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟:
[0029](I)將三苯基膦溶于無水乙醇溶劑中，在90°C的條件下，攪拌加熱lh，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0030](2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于ZTCMS-185型分子篩上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的80%稱取，浸漬時間為48h ;
[0031](3)將步驟(2)得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0032](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在氮氣的吹掃下，以每分鐘5°C的速度逐漸升溫，直至溫度達到350°C，在此條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫，得到改性的催化劑載體。
[0033]在上述步驟得到的催化劑載體上負載氯化銅，可制備成催化乙炔氫氯化反應(yīng)的無汞催化劑，該催化劑在180°C、乙炔空速為190h \原料乙炔、氯化氫的汽配比為1: 1.1的條件下催化乙炔氫氯化反應(yīng)，得到乙炔的初始轉(zhuǎn)化率為76%，氯乙烯的選擇性大于95%。
[0034]實施例3:
[0035]本實施例的一種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟:
[0036](I)將三苯基膦溶于無水乙醇溶劑中，在90°C的條件下，攪拌加熱lh，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0037](2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于ZTCMS-185型分子篩上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的85%稱取，浸漬時間為24h ;
[0038](3)將步驟(2)得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0039](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在400°C左右條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。
[0040]在上述步驟得到的催化劑載體上負載氯化錫，可制備成催化乙炔氫氯化反應(yīng)的無汞催化劑，該催化劑在160°C、乙炔空速為SOOh1、原料乙炔、氯化氫的汽配比為1: 1.15的條件下催化乙炔氫氯化反應(yīng)，得到乙炔的初始轉(zhuǎn)化率為80%，氯乙烯的選擇性大于96%。
[0041]實施例4:
[0042]本實施例的一種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟:
[0043](I)將三苯基膦溶于無水乙醇溶劑中，在90°C的條件下，攪拌加熱lh，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0044](2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于三氧化二鋁粉末載體上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的85%稱取，浸漬時間為12h ;
[0045](3)將步驟(2)得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0046](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在400°C條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。
[0047]在上述步驟得到的催化劑載體上負載氯化錫，可制備成催化乙炔氫氯化反應(yīng)的無汞催化劑，該催化劑在180°C、乙炔空速為210h \原料乙炔、氯化氫的汽配比為1: 1.1的條件下催化乙炔氫氯化反應(yīng)，得到乙炔的初始轉(zhuǎn)化率為80%，氯乙烯的選擇性大于93%。
[0048]實施例5:
[0049]本實施例的一種制備改性催化劑載體的方法，包括以下步驟:
[0050](I)將三苯基膦溶于無水乙醇溶劑中，在90°C的條件下，攪拌加熱lh，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；
[0051](2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于二氧化鈦載體上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的80%稱取，浸漬時間為48h ;
[0052](3)將步驟⑵得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ；
[0053](4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在400°C條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。
[0054]在上述步驟得到的催化劑載體上負載硫酸錫，可制備成催化乙炔氫氯化反應(yīng)的無汞催化劑，該催化劑在160°C、乙炔空速為180h \原料乙炔、氯化氫的汽配比為1: 1.2的條件下催化乙炔氫氯化反應(yīng)，得到乙炔的初始轉(zhuǎn)化率為75%，氯乙烯的選擇性大于89%。
[0055]以上對本發(fā)明的五個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種制備改性催化劑載體的方法，其特征在于:包括以下步驟 (1)將改性劑溶于有機溶劑中，在40-90°C的條件下，攪拌加熱lh-4h，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體； (2)將步驟(I)得到的粘稠液體浸漬于催化劑載體上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的50% -90%稱取，浸漬時間為12-48h ; (3)將步驟(2)得到的浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90°C條件下干燥，干燥時間為12h ; (4)將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在300-400°C條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備改性催化劑載體的方法，其特征在于:所述催化劑載體為活性炭、碳納米管、三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鈦、碳化硅或分子篩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備改性催化劑載體的方法，其特征在于:所述改性劑為磷改性劑或氧改性劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備改性催化劑載體的方法，其特征在于:所述磷改性劑為三苯基膦。5.一種由權(quán)利要求1-4任一所述的一種制備改性催化劑載體的方法制得的磷改性催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備改性催化劑載體的方法，將改性劑溶于有機溶劑中，在40-90℃的條件下，攪拌加熱1h-4h，進行蒸發(fā)，直到蒸發(fā)成為粘稠液體；將得到的粘稠液體浸漬于催化劑載體上，所述催化劑載體按占最終質(zhì)量分數(shù)的50％-90％稱取，浸漬時間為12-48h；將浸漬后的催化劑載體轉(zhuǎn)移到干燥箱內(nèi)進行在90℃條件下干燥，干燥時間為12h；將步驟(3)中得到的干燥產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至馬弗爐內(nèi)，在300-400℃條件下，焙燒3h，取出冷卻至室溫。本發(fā)明的有益效果是得到的催化劑催化活性高，簡單便于操作，適宜應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)。
【IPC分類】B01J31/24, B01J31/28, C07C17/08, B01J31/26, B01J31/30, B01J32/00, C07C21/06
【公開號】CN105214730
【申請?zhí)枴緾N201510665691
【發(fā)明人】丁巍, 許峻山, 戴詠川, 宋官龍, 趙吉陽
【申請人】遼寧石油化工大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月10日