[发明专利]一种乙炔氢氯化制氯乙烯大比表面积催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种Au‑Sn‑Co/AAC催化剂在制备方法，并用于乙炔氢氯化反应。采用3g超级活性炭（比表面积在2500m²/g到3000m²/g）用浓盐酸在室温搅拌清洗3小时，得到悬浮液经过过滤并且用二次水洗涤，直至到达PH≈7，得到的超级活性炭在60℃下干燥15个小时来充当载体。将一定量的HAuCl₄•4H₂O、SnCl₂和Co(NH₃)₆Cl₃溶于二次水中，配成浸渍液，向超级活性炭中边搅拌边滴加浸渍液，得到的样品在30℃下超声40min，在室温下浸渍40小时，最后在管式炉中氮气气氛150℃‑160℃下焙烧24小时，得到乙炔氢氯化制氯乙烯催化剂样品，催化剂样品中金占活性炭载体的百分比为0.25%，锡和钴分别占1‑5%，将该催化剂应用于乙炔氢氯化反应其乙炔转化率达到90%，氯乙烯的选择性高达99.8%。

技术领域

本发明涉及一种乙炔氢氯化制氯乙烯大比表面积催化剂的制备方法，特别指一种具有良好乙炔转化率，氯乙烯选择性和热稳定性的乙炔氢氯化制氯乙烯的金-锡-钴三元催化剂。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）作为全球五大工程塑料之一，目前工业上通常通过C₂H₂法，C₂H₄法等来合成。2018年我国石油对外进口依存度超过70%，天然气对外依存度也攀升到45.3%。这给C₂H₄法制备氯乙烯带来了巨大的挑战，也给以煤基乙炔法带来了机遇。然而煤基乙炔法因其高耗能、高污染一直不被人们接受。随着技术的发展高耗能这一问题得到了有效限制，然而目前行业普遍使用8-13wt%Hg/AC催化剂，汞催化剂带来的污染一直没有解决，因此开发一种非汞催化剂已迫在眉睫，早在1985年，Hutchings发现Au/AC催化剂在乙炔氢氯化反应中表现出非常好的活性，随后众多研究者围绕Au催化剂展开了广泛研究，主要从两个方面进行，一方面加入助剂另一方面通过改性活性炭载体，研究者研究了Au-Bi/AC，Au-Cu/AC，Au-Sn/AC，Au-Co-Cu/AC，Au-La/AC，Au-Co/AC，Au-Co-K/AC，Au-Y/AC等催化剂用于乙炔氢氯化反应，与此同时围绕载体方面也进行了大量研究有Au/SiC，Au-Bi/Al₂O₃，P/B/N等杂原子改性活性炭也取得了很大的进步，然而到目前为止离工业化应用还有很大距离，因此本发明采用不同比例的Au/Sn/Co活性组分负载到大比表面积（2500-3000m²/g）活性炭制的Au-Sn-Co/AAC三元催化剂在乙炔氢氯化反应中表现出良好的催化活性和稳定性，为早日实现工业化应用做基础。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种乙炔氢氯化制氯乙烯大比表面积催化剂的制备方法。将该催化剂应用于乙炔氢氯化制氯乙烯反应，具有较高的乙炔转化率，氯乙烯选择性和良好的热稳定性。

本发明催化剂的制备方法采用等体积浸渍法，首先将3g超级活性炭（比表面积在2500m²/g到3000m²/g）用浓盐酸在室温搅拌清洗3小时，得到悬浮液经过过滤并且用二次水洗涤，直至到达PH ≈ 7，得到的超级活性炭在60℃下干燥15个小时来充当载体。将一定量的 HAuCl₄•4H₂O、SnCl₂和Co(NH₃)₆Cl₃溶于二次水中，配成浸渍液，向超级活性炭中边搅拌边滴加浸渍液，得到的样品在30℃下超声40min，在室温下浸渍40小时，最后在管式炉中氮气气氛150℃-160℃下焙烧24小时，得到乙炔氢氯化制氯乙烯催化剂样品，催化剂样品中金占活性炭载体的百分比为0.25%，锡和钴分别占5%，将该催化剂应用于乙炔氢氯化反应其乙炔转化率达到90%，氯乙烯的选择性高达99.8%。