[发明专利]非均相催化剂和1,2‑二氯乙烷的制造用催化剂体系

说明书

技术领域

本发明涉及新型非均相催化剂，进一步具体而言，涉及石油化学制品、有机化学产品的制造中使用的催化剂；尤其是涉及高活性且高选择性地由乙烯制造作为氯乙烯单体的原料而有用的1,2-二氯乙烷的新型氧氯化催化剂、以及1,2-二氯乙烷的制造方法。

背景技术

非均相催化剂易于从气相或液相反应流体中分离，被稳定地保持在反应装置内，能够作为催化剂而发挥功能，因此用于众多石油化学工艺及制造有机化学产品的工艺。

利用将乙烯、氯化氢及氧气作为原料的氧氯化制造1,2-二氯乙烷(以下，简称为EDC)时使用负载氯化铜催化剂，其是典型的超大型石油化学工艺之一。随着EDC制造设备的大型化，运转10万吨/年产量的大型设备。生产上，乙烯转化率及EDC选择率是重要的因素，即使是0.1％的差别，在经济上也表现出明显的差别。

作为利用将乙烯、氯化氢以及氧气作为原料的氧氯化反应来制造EDC的方法，已知使用将氯化铜和氯化钾负载于氧化铝载体的中空圆筒状氧氯化催化剂的方法，例如提出对圆筒形的形状尺寸进行限定的氧氯化催化剂(例如参照专利文献1)。

另外，本反应体系为放热反应，因此如反应床入口这样的原料浓度高时，反应速度变高、放热量变多。由于放热而使催化剂层变为高温、形成热点时，存在由于作为副反应的燃烧反应而产生的副产物增加、催化剂快速劣化的问题。因此，通常混合氧氯化催化剂和稀释剂，减少或去除固定床中形成的热点。(例如参照专利文献2～4。)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭56-141842号公报

专利文献2：日本特开昭57-136928号公报

专利文献3：日本特表2007-508134号公报

专利文献4：日本特开2000-254507号公报

发明内容

发明要解决的问题

对于EDC制造设备，已知空气法工艺(以乙烯、HCl、空气作为主原料)、富氧法工艺(以乙烯、HCl、空气作为主原料，添加少量的氧气)以及氧气法工艺(以乙烯、HCl、氧气作为主原料)。空气法和富氧法工艺中，未转化乙烯的改善存在课题，另外，氧气法工艺中在利用高活性催化剂提高生产率上存在课题，由专利文献1提出的氧氯化催化剂的催化活性和EDC选择率尚未能满足，期待大幅提高催化活性和EDC选择率的催化剂。

另外，针对为了抑制热点而使用的稀释剂，为因机械粉碎而呈现不规则形状的稀释剂时，或者为与催化剂的直径、长度相比尺寸大幅减小的稀释剂时，有使压力损失增大的问题点。这样的压力损失增大而带来的问题点为由于压力损失造成的生产率降低、需要高压反应设备等，在经济上是不利的。通过使用直径、长度较大的稀释剂，能够抑制压力损失，但除热效果降低，因此得不到要满足的除热效果。因此，要选定的稀释剂的材质、形状、尺寸必须考虑压力损失与除热效果的平衡而最适化。

用于解决问题的方案

本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于：提供实现高催化活性和EDC选择率的非均相催化剂，尤其是氧氯化催化剂。

本发明人等为了解决上述课题进行深入研究，结果发现了EDC的制造用催化剂体系和使用了它的制造方法，从而完成本发明，所述催化剂体系的特征在于，气体吸附法中规定的具有特定细孔形状的催化剂实现高活性且高选择率、尤其是在氧氯化中实现高活性且高EDC选择率，并且，所述催化剂体系包含该催化剂和选自球状、圆柱状或中空圆筒状的稀释剂。

即，本发明为以下的[1]至[20]。

[1]一种催化剂，其特征在于，其为在多孔质载体上负载有金属化合物的非均相催化剂，气体吸附法的吸附等温线与脱附等温线之间产生的滞后的积分值相对于吸附等温线的总积分值为19％以下。

[2]根据上述[1]所述的催化剂，其特征在于，多孔质载体为氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、沸石、氧化钛、氧化锆或氧化镁。

[3]根据上述[1]或[2]所述的催化剂，其特征在于，金属化合物的金属为元素周期表第1族、第2族或第11族。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的催化剂，其特征在于，金属化合物为氧化物或卤化物。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的催化剂，其特征在于，金属化合物为氯化铜。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的催化剂，其特征在于，金属化合物为氯化铜以及选自由氯化钾、氯化铯、氯化钠以及氯化镁组成的组中的1种以上金属氯化物。