[发明专利]一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂及其制备方法，该催化剂以PtCl₂为主催化成分，KCl和InCl₃为催化助剂，颗粒直径小于5nm的纳米TiO₂为分散剂，盐酸为竞争吸附剂，掺氮活性炭为载体，采用超声分散分步浸渍‑微波干燥的方法制备。该催化剂具有分散度高、活性点位小且粒度分布窄、抗积炭效果好、催化转化率高、诱导期短、使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及一种化工催化剂，特别是一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂及其制备方法。

背景技术

2011年1月，环境保护部下发《关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知》，提出到2015年底，电石法聚氯乙烯行业低汞触媒普及率达到100%；2013年10月10日，在日本举行的由联合国环境规划署主办的《水俣公约》外交全权大会上，包括中国在内的92个国家和地区的代表签署《水俣公约》，携手控制和减少全球汞排放。

现有的催化剂存在催化活性组分粒径较大、比表面较小、分散度低、催化转化率低、使用寿命短、易造成环境污染、成本较高的缺点。其主要原因为：①分散度低，制备工艺、载体、分散剂、竞争吸附剂的选择不当，造成活性组分以团簇的形式存在，部分活性组分未与载体有效结合，催化转化率较低；②化学失活，催化剂对氯化氢的吸附能力较弱，乙炔和氯化氢的混合气体与催化活性组分接触过程中，乙炔易把催化活性组分还原；③积炭失活，乙炔自聚反应产生自聚物，遮挡了催化活性组分；④部分催化剂选择了贵金属作为催化活性组分，成本较高。⑤机械强度低，催化剂在运输、填装、翻倒使用中发生破损产生粉尘，因粉尘遮挡活性点位而导致失活。

因此，低成本无汞催化剂的研发对于PVC行业的发展和环境保护都有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂及其制备方法。本发明的催化剂具有活性组分粒径小、比表面大、分散度高、催化转化率高、使用寿命长、无污染及成本低的优点。

本发明的技术方案：一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂，该催化剂采用RuCl₃、CoCl₃、InCl₃、CuCl₂和掺氮活性炭制成。

前述的一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂中，所述催化剂，按重量份计，每一百份中含有RuCl₃0.2-1份，CoCl₃0.48-2.4份，InCl₃0.2-1.1份，CuCl₂0.25-1.3份，余量为掺氮活性炭。

前述的一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂中，所述RuCl₃、CoCl₃、InCl₃和CuCl₂的物质的量比为：1:3:1:2。

前述一种乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂中，所述掺氮活性炭是由煤粉、石油焦、三聚氰胺按质量比为10:1：0.5-1经过搅拌、造粒、炭化、活化、漂洗和干燥制备的。

按照前述的乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂的制备方法，按以下步骤制备：

（a）将RuCl₃、CoCl₃、InCl₃、CuCl₂加入pH≤1的常规用量的盐酸水溶液中混合均匀，得A品；

（b）使用A品对掺氮活性炭进行浸渍，得B品；

（c）对B品进行干燥，将盐酸挥发，得乙炔氢氯化的高分散度钌基催化剂。

前述的制备方法中，所述步骤（b）中使用A品对掺氮活性炭进行浸渍，是将A品均分成2~4等份，在80℃超声条件下，对掺氮活性炭进行分步浸渍。