[发明专利]一种脱氯化氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种脱氯化氢催化剂及其制备方法和应用。所述脱氯化氢催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成，所述的活性组分为含磷卤化离子液体，基于载体质量，所述活性组分的负载量(活性组分占载体的质量百分比)为2.5‑20％；所述的载体为炭球，所述的炭球物理结构以微孔为主，微孔比例大于90％，平均孔径小于1.8nm，表面含氧基团数量以氧含量计低于1.5wt％。本发明提供了所述脱氯化氢催化剂在1,1,2,2‑四氯乙烷催化脱氯化氢合成三氯乙烯的反应中的应用。本发明的脱氯化氢催化剂应用到四氯乙烷脱氯化氢反应中，减少了副反应，提高了脱氯化氢的转化率、三氯丙烯的选择性。转化率高达98％，选择性高达99.9％。

技术领域

本发明涉及一种脱氯化氢催化剂及其制备方法和在四氯乙烷催化脱氯化氢合成三氯乙烯中的应用。

技术背景

氯代烷烃脱氯化氢是一个重要的化工技术。如二氯乙烷脱氯化氢：天津大学张金利等人在公开号为CN106391125中提到了用于二氯乙烷低温脱氯化氢制备氯乙烯的催化剂及制备方法。将季磷盐溶于溶剂中配成季磷盐溶液，再将催化剂载体浸渍在季磷盐溶液中，使季磷盐与催化剂载体的质量比为0.5-40：100在30-100℃水浴下恒温2-12h后在100-150℃下蒸干溶剂制得催化剂。

四氯乙烷脱制三氯乙烯的方法：一种方法是将其与石灰乳溶液以一定质量比进行皂化反应生成三氯乙烯，再经粗馏、精馏得到成品。该过程又称四氯乙烷皂化法。皂化反应温度一般为80-100℃。

另外一种处理方法就是气相脱氯化氢合成三氯乙烯法。四氯乙烷在410℃左右，不依赖催化剂便可热解脱除氯化氢生成三氯乙烯。但这种方法对于反应温度的要求较高，而且在高温下会有四氯乙烷脱氢、三氯乙烯加氢等副反应发生。因此，在工业生产中并没有得到广泛的应用。此过程还可以以氯化钡、活性炭等为催化剂，在固定床反应器中经气相催化脱氯化氢制得三氯乙烯。此工艺科联产四氯乙烯。与皂化法相比，气相催化的方法具有废水少，能耗低的优点。

本发明提供一种负载离子液体的纳米炭球催化剂的制备及其在氯代烷烃催化脱氯化氢制备烯烃或氯代烯烃，特别是四氯乙烷催化脱氯化氢合成三氯乙烯中的应用。

发明内容

本发明的首要目的是提供一种脱氯化氢催化剂，该催化剂具有活性好、寿命长的特点。

本发明的第二个目的是提供一种制备所述脱氯化氢催化剂的方法。

本发明的第三个目的是提供所述脱氯化氢催化剂在四氯乙烷催化脱氯化氢合成三氯乙烯中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种脱氯化氢催化剂，所述催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成，所述的活性组分为含磷卤化离子液体，基于载体质量，所述活性组分的负载量(活性组分占载体的质量百分比)为2.5-20％；所述的载体为炭球，所述的炭球物理结构以微孔为主，微孔比例大于90％，平均孔径小于1.8nm，表面含氧基团数量以氧含量计(Vario EL分析仪测定O)低于1.5wt％。

进一步，所述的炭球通过如下方法制备：以氨水为催化剂，醇和/或水为溶剂，加入适量间二苯酚和甲醛进行水热反应，得到的沉淀经炭化后得到炭球。

更进一步，所述的醇为乙醇或甲醇或丙醇。