[发明专利]一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂，所述无汞催化剂，以质量百分数计，包括四氯化钛2.8%，氯化钡0.9%、硅钼酸1.5%、2‑十一烷基咪唑1.4%、聚乙烯吡咯烷酮1.9%、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐1.8%、水0.15%。本发明还提供上述催化剂的制备方法。本发明所述无汞催化剂，用于氯乙烯的合成反应，氯乙烯的收率达98.9%，氯乙烯的选择性达99.6%，乙炔的转化率为99.3%。本发明所述无汞催化剂，用于氯乙烯的合成反应，降低氯化氢和乙炔的摩尔比至1:1。

技术领域

本发明涉及一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。

背景技术

氯乙烯是聚氯乙烯塑料合成用的单体，通过乙炔和氯化氢反应来制备氯乙烯是氯乙烯单体的一个重要合成途径，也称为电石法生产氯乙烯。

电石法生产氯乙烯的催化剂，主要分为含汞催化剂和无汞催化剂，由于我国汞资源比较匮乏，且汞催化剂易升华流失造成环境污染，含汞催化剂制约了电石法合成氯乙烯的发展，开发新型的绿色环保的无汞催化剂，是电石法合成氯乙烯面临的紧迫问题。

现有技术采用乙炔和氯化氢合成氯乙烯，存在收率低、乙炔转化率低、多使用贵金属作为催化剂有效成分的不足。

中国专利CN102698806A，采用草酸钴、氯化铈等作为无汞催化剂的成分，乙炔的转化率最高为86%，氯乙烯选择性最高为92%，收率不及80%；

中国专利CN103191764A公开的用于氯乙烯合成的无汞催化剂，以磷钨酸铜为主活性成分，以氯化钆、硝酸镧、硝酸银为助剂，乙炔转化率最高为85%，选择性最高为90%，收率小于80%。

另外，现有技术中为了提高收率，一般采取提高氯化氢和乙炔的摩尔比，进而提高氯化氢的进料量，造成氯化氢的浪费或者增加回收的成本，而降低氯化氢和乙炔的摩尔比，会造成收率的下降。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂及其制备方法，以实现以下发明目的：

（1）提高氯乙烯的收率和乙炔的转化率；

（2）降低氯化氢和乙炔的摩尔比；

（3）不使用贵金属作为催化剂原料，节约成本。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂，其特征在于：所述无汞催化剂，以质量百分数计，包括四氯化钛2.8%，氯化钡0.9%、硅钼酸1.5%、2-十一烷基咪唑1.4%、聚乙烯吡咯烷酮1.9%、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐1.8%、水0.15%。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述无汞催化剂，用于催化合成氯乙烯。

一种提高氯乙烯收率的无汞催化剂的制备方法，所述制备方法，包括载体的处理、吸附四氯化钛、真空吸附、滴加硅钼酸。

所述载体的处理，包括酸处理；所述酸处理，将活性炭用酸溶液浸渍，所述的酸，包括柠檬酸、氨基三甲基次膦酸、乙二胺四甲基次膦酸，质量比例为3:4:1，所述酸溶液的质量含量为5%，酸溶液与活性炭的的质量比为4:1，浸泡2小时。

浸泡期间，控制超声波功率密度为120W/L，超声频率为65KHz。

所述载体的处理，还包括尿素处理；所述尿素处理，将活性炭置于其体积5倍的浓度为3.5wt%的尿素溶液中，加热搅拌至回流3.2小时后，抽滤并于60℃烘干表面水分，再于85℃真空干燥至恒重，然后于160℃煅烧至恒重。