[发明专利]一种用于合成偏二氯乙烯的有机胺催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其应用方法，特别涉及一种用于合成偏二氯乙烯的有机胺催化剂及其制备方法。

背景技术

偏二氯乙烯(VDC)的聚合物(PVDC树脂)具有阻湿、阻氧、防潮、耐酸碱、耐油浸和耐多种化学溶剂等性能，广泛用于食品、药品、军品的包装。在不添加任何防腐剂的情况下，PVDC树脂比其它包装材料具有长期的保鲜性能。随着人民生活水平的提高以及对食品安全问题的重视，我国对以PVDC树脂的食品包装材料的需求量越来越大，因此，偏二氯乙烯的市场前景巨大。

然而，无论是国际还是国内工业生产偏二氯乙烯，目前一般为液相的皂化工艺。皂化工艺存在三废多，分离困难等问题，受到环境保护方面的巨大压力，面临着淘汰的问题。采用1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相催化脱氯化氢法不产生三废等问题，而且反应中脱除的HCl还是非常有用的副产品。因此，从经济成本和环境保护方面的角度考虑，1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相催化脱氯化氢合成偏二氯乙烯(VDC)是较佳的发展方向，具有广阔的应用前景。

国内外公开的有关TCE气相催化脱氯化氢法合成偏二氯乙烯(VDC)研究较少，更未见这个工艺的工业化的报道。1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相催化脱氯化氢法合成偏二氯乙烯(VDC)研究，国内外目前主要还处于探索研究阶段。1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相催化脱氯化氢法合成偏二氯乙烯(VDC)的催化剂研究是关键，为科研工作者开拓该领域的金钥匙。

目前1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相热裂解合成偏二氯乙烯(VDC)的催化剂的研究现状和存在问题如下：

(1)采用碱金属催化剂：目前文献公开报道气相法催化裂解TCE合成偏二氯乙烯反应的主体催化剂为碱金属，如：袁等(CN101816945,2010;CN102030608,2011)采用铯Cs，钾K和铷Rb为催化剂活性组分；

(2)反应转化率和反应活性低：目前公开报道的气相法催化裂解TCE合成VDC的文献中，反应转化率和VDC选择性均较低，如：Mochida等(JP05132436,1993;Chem.Lett.,1992,21:461-464)利用硅胶负载20%硝酸铯为催化剂，得到TCE转化率仅为6%，VDC选择性为50%；

(3)高温高压下反应：Rideout(GB2008117,1978)研究了450°C和10个大气压下的反应，得到TCE转化率和VDC选择性分别为67%和34.4%；Reinhardt等(US4144192,1979)在400–450°C之间进行反应，得到TCE转化率为80-90%，VDC选择性为30-40%；

(4)采用非连续反应(脉冲反应)：Mochida等(Chem.Lett.,1985,833-836;Appl.Catal.,1985,18:105-115)利用硅胶负载CsCl为催化剂，利用脉冲反应进行TCE裂解制备VDC反应。脉冲反应的每次进样量仅仅为2微升，脉冲6次后TCE转化率下降30%以下。脉冲反应仅仅是定性考察催化剂效果，距离工业化的连续反应有巨大差距。

发明内容

针对现有技术中1,1,2-三氯乙烷(TCE)气相热裂解合成偏二氯乙烯(VDC)的催化剂的存在问题，本发明提供一种用于合成偏二氯乙烯的有机胺催化剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于1,1,2-三氯乙烷气相法脱氯化氢合成偏二氯乙烯的固载型有机胺催化剂，由载体和活性组分组成，其特征在于：所述载体为活性炭、氧化硅和硅铝分子筛中的一种，其中优先选择活性炭载体；所述活性组分为链状脂肪胺类有机胺；有机胺占载体的质量百分数为5%～80%，通过浸渍法将有机胺固载在载体上。

所述链状脂肪胺类有机胺，具体为聚乙烯亚胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和六乙烯七胺中的一种或两种以上。

该催化剂的制备方法包括如下步骤：将一定量的链状脂肪胺类有机胺溶解在有机溶剂中,搅拌溶解后加入一定量的载体，浸渍1.5h超声0.5h，得到颗粒悬浊液；将所得颗粒悬浊液在80℃下搅拌回流2h,然后水浴至有机溶剂全部挥发，得到固载型有机胺催化剂；

所述有机溶剂为甲醇、乙醇和异丙醇中的一种或两种以上，其中有机胺占有机溶剂的质量百分数为5%-60%；