本發(fā)明涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及用于一種用于氣相催化裂解制備偏二氯乙烯的催化劑的方法。
背景技術(shù)：
：偏二氯乙烯（VDC）單體是一種很重要的有機(jī)化工原料，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。偏二氯乙烯是高分子合成工藝中十分重要的化工基礎(chǔ)原料，是生產(chǎn)PVDC樹(shù)脂和PVDC乳膠的主要單體，也是生產(chǎn)氟氯烴替代品的主要原料。因此，偏二氯乙烯具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景，大力發(fā)展偏二氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)具有重大意義。偏二氯乙烯的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為1,1,2-三氯乙烷皂化法，因其工藝簡(jiǎn)單、投資相對(duì)較少，長(zhǎng)久以來(lái)國(guó)內(nèi)外均以此法生產(chǎn)偏二氯乙烯。然而該法會(huì)產(chǎn)生大量含鹽有機(jī)廢水，不符合環(huán)保要求由此，1,1,2-三氯乙烷制備偏二氯乙烯的過(guò)程要求必須開(kāi)發(fā)出新的工藝路線。1,1,2-三氯乙烷氣相催化裂解法制備偏二氯乙烯工藝因其無(wú)污染、低能耗，受到廣泛關(guān)注。而1,1,2-三氯乙烷氣相催化裂解法制備偏二氯乙烯工藝的關(guān)鍵是催化劑的開(kāi)發(fā)。專利號(hào)US4816609提出利用堿金屬、堿土金屬的氯化物或及混合物作為催化劑，對(duì)1,1,2-三氯乙烷氣相脫氯化氫反應(yīng)進(jìn)行研究。專利號(hào)US3870762提出反應(yīng)1,1,2-三氯乙烷氣相脫氯化氫反應(yīng)過(guò)程中使用的催化劑主要有氯化鉀、氯化銣、氯化銫、氟化鉀等。但是，上述催化劑的活性較低，而且較容易失去活性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種用于氣相催化裂解制備偏二氯乙烯的催化劑的方法，以克服現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于氣相催化裂解制備偏二氯乙烯的催化劑的方法，包括以下步驟：步驟1：將一定量的二氰二胺白色粉末加入到一定比例的純水中，在恒溫水浴中磁力攪拌，使二氰二胺完全溶解；步驟2：將一定比例的液態(tài)納米二氧化硅加入到步驟1得到的溶液中，得到二氰二胺與二氧化硅的白色凝膠；步驟3：將步驟2得到的白色凝膠物質(zhì)至于管式爐中，在氮?dú)鈿夥障掠?0℃以一定的升溫速率升至一定溫度，并在此溫度下保持恒溫狀態(tài)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物；步驟4：將步驟3得到的淡黃色產(chǎn)物研磨，并分散于HF溶液中后進(jìn)行攪拌，再用去離子水和無(wú)水乙醇進(jìn)行洗滌與干燥，得到C3N4碳氮材料催化劑；步驟5：將C3N4碳氮材料催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在C3N4碳氮材料催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯。進(jìn)一步地，所述步驟1中的水浴恒溫的溫度為40-60℃，磁力攪拌時(shí)長(zhǎng)為15min。進(jìn)一步地，所述步驟3中的升溫速率為5-20℃/min。進(jìn)一步地，所述步驟3中升至的溫度為400-600℃。進(jìn)一步地，所述步驟3中的氮?dú)鈿夥瞻欢康难鯕?，氧氣和氮?dú)獾捏w積比控制在0%-5%。進(jìn)一步地，所述步驟4中的去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌2-3次，并在50℃下干燥2小時(shí)。進(jìn)一步地，所述步驟5中的管式裂解爐的裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。進(jìn)一步地，所述液態(tài)納米二氧化硅與二氰二胺的質(zhì)量比控制在5-10。本發(fā)明的有益效果為：經(jīng)催化劑催化反應(yīng)后產(chǎn)物中偏二氯乙稀的含量，計(jì)算出不同焙燒溫度、不同升溫速率和不同含氧量下制備的催化劑對(duì)偏二氯乙稀的轉(zhuǎn)化率和選擇性，由表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明的制備方法制備的催化劑的活性高，穩(wěn)定性好，另外，本發(fā)明環(huán)保無(wú)污染。具體實(shí)施方式為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。本發(fā)明采用的的技術(shù)方案，包括以下步驟：步驟1：將一定量的二氰二胺白色粉末加入到一定比例的純水中，在40-60℃的恒溫水浴中磁力攪拌15min，使二氰二胺完全溶解；步驟2：將一定比例的液態(tài)納米二氧化硅加入到步驟1得到的溶液中，得到二氰二胺與二氧化硅的白色凝膠，其中，液態(tài)納米二氧化硅與二氰二胺的質(zhì)量比控制在5-10；實(shí)施例1按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在純氮?dú)鈿夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至400℃，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例2按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在純氮?dú)鈿夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至550℃，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例3按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在純氮?dú)鈿夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至600℃，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。表1為在不同焙燒溫度下制備的催化劑對(duì)偏二氯乙烯的選擇性影響，經(jīng)催化劑催化反應(yīng)后產(chǎn)物中偏二氯乙稀的含量，從而計(jì)算出偏二氯乙稀的轉(zhuǎn)化率和選擇性。表1實(shí)施例4按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在純氮?dú)鈿夥障掠?0℃以5℃/min的升溫速率升至550℃，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例5按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在純氮?dú)鈿夥障掠?0℃以20℃/min的升溫速率升至550℃，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。表2為不同升溫速率下制備的催化劑對(duì)偏二氯乙烯的選擇性影響，經(jīng)催化劑催化反應(yīng)后產(chǎn)物中偏二氯乙稀的含量，從而計(jì)算出偏二氯乙稀的轉(zhuǎn)化率和選擇性。表2實(shí)施例6按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在氮?dú)夂脱鯕獾臍夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至550℃，其中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為0.5%，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例7按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在氮?dú)夂脱鯕獾臍夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至550℃，其中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為1.0%，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例8按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在氮?dú)夂脱鯕獾臍夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至550℃，其中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為2.0%，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。實(shí)施例9按步驟1和2得到的凝膠狀物質(zhì)置于管式爐中，在氮?dú)夂脱鯕獾臍夥障掠?0℃以10℃/min的升溫速率升至550℃，其中氧氣和氮?dú)獾捏w積比為5.0%，并在此溫度下恒溫5小時(shí)，冷卻至室溫后得到淡黃色產(chǎn)物，研磨至粉末狀后分散于HF溶液中，攪拌10小時(shí)，再用去離子水和無(wú)水乙醇各洗滌3次，然后在50℃下干燥2小時(shí)，得到C3N4碳氮材料催化劑。將制得的催化劑置于管式裂解爐中，1,1,2-三氯乙烷在催化劑作用下進(jìn)行氣相脫氯化氫反應(yīng)，反應(yīng)生成偏二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、氯化氫等產(chǎn)物。裂解反應(yīng)溫度控制在260℃，空速控制在10min-1。表3為不同含氧量下制備的催化劑對(duì)偏二氯乙烯的選擇性影響，經(jīng)催化劑催化反應(yīng)后產(chǎn)物中偏二氯乙稀的含量，從而計(jì)算出偏二氯乙稀的轉(zhuǎn)化率和選擇性。表3含氧量/%轉(zhuǎn)化率/%選擇性/%042.8387.550.552.3690.431.071.2293.672.051.8989.825.039.4567.54以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3