[发明专利]一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂，其特征在于：催化剂为含氮有机物前驱体制备的含氮多孔碳材料作为乙炔氢氯化反应催化剂，按摩尔百分比计，其化学组成为：N含量为1%-10%，C含量为70%-97%，O含量为1%-20%，含有少量的Cl, B, F, P或S元素中的一种，含量1%，催化剂比表面积为30-3000 m²/g。

2.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂，其制备方法为含氮前驱体经高温焙烧、成型制得，真空、密封或氮气保护储存；

(1) 按照权利要求1或2所述的一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂，其特征在于：制备乙炔氢氯化反应的含氮多孔碳材料催化剂所用的含氮前驱体为聚苯胺、三聚氰胺、聚吡咯烷酮或聚丙烯酰胺中的一种或多种；

(2) 根据权利要求(1)所述的含氮前驱体中，聚苯胺可来自于商业，也可以使用化学氧化聚合法制备，平均分子量为3000-100000，制备聚苯胺过程中所使用的掺杂酸分别为盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、硼酸、高氯酸、氢氟酸或醋酸中的一种或多种；氧化剂为过硫酸铵、重铬酸钾、碘酸钾、三氯化铁、二氧化锰、硫酸铈或过氧化氢中的一种，原料摩尔比为：苯胺:氧化剂=1:1-5；苯胺:掺杂酸=1:1-5；

(3) 根据权利要求(2)所述的含氮前驱体的制备方法，其特征在于：用不同掺杂酸分别分散苯胺和溶解氧化剂，在冰浴中各停留30 min后，把氧化剂溶液缓慢逐滴加入苯胺溶液中，用时=30 min，将上述溶液，或与三聚氰胺、聚吡咯烷酮和聚丙烯酰胺中的一种或多种混合，与苯胺的摩尔比为0.05:0.05:0.05:1-5:5:5:1，0-80 ℃搅拌1.5-10 h，搅拌速率为100-1000 r/min，过滤并用所使用的掺杂酸和蒸馏水洗涤固体产品，至滤液澄清，固体产品，或与活化剂混合，直接进行后续制备步骤，或于60-100 ^oC干燥6-12 h，或/和40-60 ^oC真空干燥6-24 h；

(4) 据权利要求(3)所述的含氮前驱体的制备方法，其特征在于：干燥前使用的活化剂为氢氧化钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氯化锌或磷酸的饱和液体，按苯胺和饱和溶液中溶质的摩尔比混合均匀，摩尔比为：1:0.5-5。

3.根据权利要求2所述的一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂的制备方法，其特征在于：煅烧含氮前驱体的气氛为氮气、氩气或者氨气，体积流量为1-100 mL/min，升温速率5-10 ℃/min，温度为400-1100 ℃，恒温时间为1-7 h。

4.按照权利要求1和2所述的一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的非汞催化剂，其使用方法为：将氯化氢和乙炔干燥、混合后通入装有含氮多孔碳材料催化剂的固定床反应器进行乙炔氢氯化反应，反应温度为100-400 ℃，反应压力为常压到0.1 MPa，氯化氢和乙炔体积流量比为1-1.3，乙炔空速为25-550 h^-1。