專利名稱：一種用于乙炔合成氯乙烯的催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由電石法乙炔合成氯乙烯的催化劑及制備方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)上，氯乙烯主要用于合成聚氯乙烯樹脂(PVC)和偏二氯乙烯、冷凍劑等等。目前工業(yè)上通過氯化氫轉(zhuǎn)化乙炔大規(guī)模制造氯乙烯通常是采用含有氯化汞的多相催化劑來完成的，該催化劑耐溫差，易升華損失，有劇毒，在生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和損害。我國已經(jīng)把廢的氯化汞觸媒列為了含汞危險廢物，汞觸媒的替代工作勢在必行?；诃h(huán)境保護(hù)的考慮，研究找到能夠代替氯化汞進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的非汞催化體系意義重大。該催化劑既要對環(huán)境友好、不易損失，又要有較好的穩(wěn)定催化性能。 本發(fā)明的目的就在于研制一種新型非汞催化劑來替代在工業(yè)中使用了數(shù)十年的汞催化劑，以徹底去除汞對環(huán)境的危害。 本發(fā)明有效的解決了目前電石法乙炔合成氯乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的汞污染，而且該催化劑具有較現(xiàn)有催化劑更好的穩(wěn)定性，使用壽命長，對環(huán)境無污染的特點。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 —種用于乙炔合成氯乙烯的催化劑，其化學(xué)組分主要由活性組分、助催化組分和載體組成，其特征在于所用的催化劑含有2 15 %的鈀或金的氯化物及1 5 %的稀土氯化物，載體為活性碳。 以上所述的催化劑，鈀或金的氯化物選自氯化鈀和氯金酸中的一種或幾種。
以上所述的催化劑，其中的稀土氯化物選自氯化鑭。
該產(chǎn)品的實現(xiàn)步驟是
1、活性碳載體的表面處理 將活性碳放入2摩爾/升的鹽酸溶液中回流處理4-10小時，除去鐵、鋅等雜質(zhì)離子，然后用去離子水洗滌去除其中的氯離子，在ll(TC下干燥12 20小時后作為載體。
2、催化劑制備 將活性組分及助催化組分溶解于去離子水配成一定濃度的混合溶液，將此溶液分
至少二次在真空狀態(tài)下浸漬活化處理后的活性碳，使定量的浸漬液為活性碳吸附，過濾后
干燥4 8小時即得催化劑產(chǎn)品。其產(chǎn)品組成為 MC1 2 15% ; 氯化鑭 1 5%; 活性碳載體余量 其中，MC1表示金屬氯化物，包括氯化金、氯化鈀兩種成分之一或其混合物。鈀或金的氯化物選自氯化鈀和氯金酸。
具體實施例方式
下面的實施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實施例一 采用比表面為900M2/g的活性碳，首先在2摩爾/升的鹽酸溶液中回流8小時，除 去鐵、鋅等雜質(zhì)，然后用去離子水洗滌去除其中的氯離子，在11(TC下干燥20小時。將計量 的氯金酸及氯化鑭配制成混合溶液，將此溶液加入到裝有活性碳的容器中，加入溶液的量 以剛好浸沒活性碳為準(zhǔn)，在真空度10Kpa下浸漬活性碳二次，過濾后干燥8小時即得催化劑 產(chǎn)品。所得的催化劑活性組分氯化金、助催化組分氯化鑭含量為分別為10%、1.5%。采用 該催化劑在常壓下，反應(yīng)溫度為15(TC，乙炔和氯化氫的體積比為1.0 : 1.05進(jìn)行，乙炔體 積空速為90h—、乙炔轉(zhuǎn)化率為99. 5%，氯乙烯選擇性為99%。
實施例二 采用比表面為950M2/g的活性碳，首先在2摩爾/升的鹽酸溶液中回流8小時， 除去鐵、鋅等雜質(zhì)，然后用去離子水洗滌去除其中的氯離子，在11(TC下干燥20小時。將計 量的氯金酸及氯化鑭配制成混合溶液，將此溶液加入到裝有活性碳的容器中，加入溶液的 量以剛好浸沒活性碳為準(zhǔn)，在真空度10Kpa下浸漬活性碳二次，過濾后在12(TC下干燥8小 時即得催化劑產(chǎn)品。所得的催化劑活性組分氯化金、助催化組分氯化鑭含量為分別為5%、 1. 5%。采用該催化劑在常壓下，反應(yīng)溫度為150°C，乙炔和氯化氫的體積比為1. 0 : 1. 05， 乙炔體積空速為90h—1，乙炔轉(zhuǎn)化率為99%，氯乙烯選擇性為99%。
實施例三 采用比表面為950M2/g的活性碳，首先在2摩爾/升的鹽酸溶液中回流8小時， 除去鐵、鋅等雜質(zhì)，然后用去離子水洗滌去除其中的氯離子，在11(TC下干燥20小時。將計 量的氯化鈀及氯化鑭配制成混合溶液，將此溶液加入到裝有活性碳的容器中，加入溶液的 量以剛好浸沒活性碳為準(zhǔn)，在真空度10Kpa下浸漬活性碳二次，過濾后在12(TC下干燥8小 時即得催化劑產(chǎn)品。所得的催化劑活性組分氯化鈀、助催化組分氯化鑭含量分別為10%、 1. 5%。采用該催化劑在常壓下，反應(yīng)溫度為150°C，乙炔和氯化氫的體 比為1. 0 : 1. 05， 乙炔體積空速為30h—、乙炔轉(zhuǎn)化率為98. 2%，氯乙烯選擇性為98%。
權(quán)利要求
一種用于乙炔合成氯乙烯的催化劑，其化學(xué)組分主要由活性組分、助催化組分和載體組成，其特征在于所用的催化劑含有2～15％的鈀或金的氯化物及1～5％的稀土氯化物，載體為活性碳。
2. 按照權(quán)利要求1所述的催化劑，鈀或金的氯化物選自氯化鈀和氯金酸中的一種或幾種。
3. 按照權(quán)利要求1所述的催化劑，其中的稀土氯化物選自氯化鑭。
4. 一種權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于(1) 對活性碳進(jìn)行表面處理，包括將活性碳放入2摩爾/升的鹽酸溶液中回流處理4-10小時，除去雜質(zhì)離子然后洗滌去 除其中的氯離子，在ll(TC下干燥12 20小時后作為載體；(2) 采用至少二次真空浸漬進(jìn)行負(fù)載，包括將活性組分配成一定濃度的水溶液，將此溶液分至少兩次在真空狀態(tài)下浸漬活化處理 后的活性碳，使定量的浸漬液為活性碳所吸附，過濾干燥后得本發(fā)明催化劑產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于乙炔合成氯乙烯的催化劑及制備方法。該催化劑是以活性碳為載體，以含有2～15％的鈀或金的氯化物為活性組分，1～5％的稀土氯化物為助催化劑組分，經(jīng)浸漬法負(fù)載于活性碳上制得的顆粒狀催化劑。該催化劑應(yīng)用于以乙炔和氯化氫為原料直接催化轉(zhuǎn)化乙炔生產(chǎn)氯乙烯的過程中，較現(xiàn)有的氯化汞催化劑具有更高的穩(wěn)定性，對環(huán)境無污染。
文檔編號C07C17/00GK101716508SQ200910228149
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者劉建文, 潘靖, 王華偉, 王濱, 肖衛(wèi)國, 郭慶昌 申請人:天津大沽化工股份有限公司