[发明专利]二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。

背景技术

四氯乙烯是一种重要的有机氯产品，具有高溶脂、高渗透、不易燃、非腐蚀、易于回收等优良性能，主要用于有机溶剂、干洗剂、金属脱脂剂等，另外四氯乙烯还可用作致冷剂HFC-134a等的中间体。

目前生产四氯乙烯的方法有乙炔气相脱氯化氢法、乙烯直接氯化法、乙烯氧氯化法、二氯乙烷氧氯化法等。

乙炔气相脱氯化氢法是以电石乙炔和氯气为原料，经氯化、气相脱氯化氢，联产三氯乙烯、四氯乙烯，但是该方法缺点是流程复杂，电石乙炔价格昂贵等。

乙烯直接氯化法是乙烯与氯气在含有催化剂三氯化铁的二氯乙烷溶液中反应，生成1,2-二氯乙烷，再在280～450℃高温下氯化生成三氯乙烯和四氯乙烯，该工艺技术较复杂、流程长，一次性投资高。

乙烯氧氯化法是乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，再加入催化剂，使1,2-二氯乙烷与氯、氧发生氧氯化反应，最后制得三氯乙烯和四氯乙烯。

二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯是以二氯乙烷、氯化氢、氧气为原料，经混合后进入反应器反应生产四氯乙烯，其反应方程式如下：

CH₂ClCH₂Cl+2HCl+3/2O₂→CCl₂＝CCl₂+3H₂O

该方法成本低，过程副产物可以循环利用，副产盐酸很少。

专利US3527819中提出的催化剂为负载于硅胶载体上的氯化铜、氯化钾和氯化钕。但是该催化剂也会提高原料的燃烧率，即转化成二氧化碳，造成原料的浪费。

专利US3926847中提出了负载于铝硅酸盐载体上的金属卤化物催化剂，铜盐-碱金属盐为活性组分的催化剂，会大大提高反应产品中四氯乙烯与三氯乙烯的比值，但是该催化剂的稳定性较差，工业化应用有一定局限性。

发明内容

本发明的目的是二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂及制备方法和应用，以克服现有技术存在的缺陷。

所述催化剂包括铜、钾、镨的盐或氧化物和载体氧化铝，其活性组分以元素重量计，含量如下：

所述的催化剂的制备方法为浸渍法，具体包括如下步骤：

分别称取CuCl₂·2H₂O、KCl、PrCl₃，加入H₂O溶解，在温度40～60℃条件下超声振荡并搅拌溶解，然后加入Al₂O₃，混合振荡，在温度30～50℃条件下先静置0.5～1.5h，然后混合振荡0.15～0.5h，重复上述静置、振荡混合步骤1～2次，接着继续在温度30～50℃条件下静置1～3h，之后依次在温度100～120℃条件下干燥8～16h，在温度400～600℃条件下焙烧3～8h，即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。

本发明所述的催化剂，可用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯，将二氯乙烷经预热气化后与氯化氢、氧气的混合气体混合进入固定床反应器，在催化剂作用、一定反应温度和压力条件下发生氧氯化反应生产四氯乙烯。

本发明的有益效果是：

本发明的催化剂，不仅提高了目标产物四氯乙烯的选择性和收率，同时，而且，稳定性较好。

具体实施方式

实施例1

配方：(重量百分比)

制备方法：

分别称取4.8gCuCl₂·2H₂O、3.9gKCl、2.1gPrCl₃于烧杯中，加入9.7gH₂O，在温度51℃条件下超声振荡并搅拌溶解，然后加入21.0gAl₂O₃，振荡混合，在温度50℃条件下先恒温静置1h，然后振荡混合0.17h，重复上述静置、振荡混合步骤1次，接着继续在50℃条件下恒温静置2.5h，之后依次在温度100℃条件下干燥12h，在温度400℃条件下焙烧4h，即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。

实施例2

配方：(重量百分比)

制备方法：