[发明专利]一种用于乙炔合成氯乙烯的催化剂及其制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于由电石法乙炔合成氯乙烯的催化剂及制备方法。

背景技术

在工业上，氯乙烯主要用于合成聚氯乙烯树脂(PVC)和偏二氯乙烯、冷冻剂等等。目前工业上通过氯化氢转化乙炔大规模制造氯乙烯通常是采用含有氯化汞的多相催化剂来完成的，该催化剂耐温差，易升华损失，有剧毒，在生产过程中对环境造成严重的污染和损害。我国已经把废的氯化汞触媒列为了含汞危险废物，汞触媒的替代工作势在必行。基于环境保护的考虑，研究找到能够代替氯化汞进行工业化生产的非汞催化体系意义重大。该催化剂既要对环境友好、不易损失，又要有较好的稳定催化性能。

本发明的目的就在于研制一种新型非汞催化剂来替代在工业中使用了数十年的汞催化剂，以彻底去除汞对环境的危害。

本发明有效的解决了目前电石法乙炔合成氯乙烯生产过程中产生的汞污染，而且该催化剂具有较现有催化剂更好的稳定性，使用寿命长，对环境无污染的特点。

发明内容

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于乙炔合成氯乙烯的催化剂，其化学组分主要由活性组分、助催化组分和载体组成，其特征在于：所用的催化剂含有2～15％的钯或金的氯化物及1～5％的稀土氯化物，载体为活性碳。

以上所述的催化剂，钯或金的氯化物选自氯化钯和氯金酸中的一种或几种。

以上所述的催化剂，其中的稀土氯化物选自氯化镧。

该产品的实现步骤是：

1、活性碳载体的表面处理

将活性碳放入2摩尔/升的盐酸溶液中回流处理4-10小时，除去铁、锌等杂质离子，然后用去离子水洗涤去除其中的氯离子，在110℃下干燥12～20小时后作为载体。

2、催化剂制备

将活性组分及助催化组分溶解于去离子水配成一定浓度的混合溶液，将此溶液分至少二次在真空状态下浸渍活化处理后的活性碳，使定量的浸渍液为活性碳吸附，过滤后干燥4～8小时即得催化剂产品。其产品组成为：

MCl          2～15％；

氯化镧       1～5％；

活性碳载体   余量

其中，MCl表示金属氯化物，包括氯化金、氯化钯两种成分之一或其混合物。钯或金的氯化物选自氯化钯和氯金酸。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明作进一步的说明。

实施例一

采用比表面为900M²/g的活性碳，首先在2摩尔/升的盐酸溶液中回流8小时，除去铁、锌等杂质，然后用去离子水洗涤去除其中的氯离子，在110℃下干燥20小时。将计量的氯金酸及氯化镧配制成混合溶液，将此溶液加入到装有活性碳的容器中，加入溶液的量以刚好浸没活性碳为准，在真空度10Kpa下浸渍活性碳二次，过滤后干燥8小时即得催化剂产品。所得的催化剂活性组分氯化金、助催化组分氯化镧含量为分别为10％、1.5％。采用该催化剂在常压下，反应温度为150℃，乙炔和氯化氢的体积比为1.0∶1.05进行，乙炔体积空速为90h^-1，乙炔转化率为99.5％，氯乙烯选择性为99％。

实施例二

采用比表面为950M²/g的活性碳，首先在2摩尔/升的盐酸溶液中回流8小时，除去铁、锌等杂质，然后用去离子水洗涤去除其中的氯离子，在110℃下干燥20小时。将计量的氯金酸及氯化镧配制成混合溶液，将此溶液加入到装有活性碳的容器中，加入溶液的量以刚好浸没活性碳为准，在真空度10Kpa下浸渍活性碳二次，过滤后在120℃下干燥8小时即得催化剂产品。所得的催化剂活性组分氯化金、助催化组分氯化镧含量为分别为5％、1.5％。采用该催化剂在常压下，反应温度为150℃，乙炔和氯化氢的体积比为1.0∶1.05，乙炔体积空速为90h^-1，乙炔转化率为99％，氯乙烯选择性为99％。

实施例三

采用比表面为950M²/g的活性碳，首先在2摩尔/升的盐酸溶液中回流8小时，除去铁、锌等杂质，然后用去离子水洗涤去除其中的氯离子，在110℃下干燥20小时。将计量的氯化钯及氯化镧配制成混合溶液，将此溶液加入到装有活性碳的容器中，加入溶液的量以刚好浸没活性碳为准，在真空度10Kpa下浸渍活性碳二次，过滤后在120℃下干燥8小时即得催化剂产品。所得的催化剂活性组分氯化钯、助催化组分氯化镧含量分别为10％、1.5％。采用该催化剂在常压下，反应温度为150℃，乙炔和氯化氢的体积比为1.0∶1.05，乙炔体积空速为30h^-1，乙炔转化率为98.2％，氯乙烯选择性为98％。