[发明专利]负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种负载型钌‑吡咯烷离子液体催化剂，采催化剂由RuCl₃和吡咯烷离子液体组成，采用浸渍‑干燥的方式制备，该催化剂具有活性点位多、分散度大、催化转化率高、选择性高和抗积碳效果好的优点。

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及乙炔与氯化氢加成反应用的催化剂。

背景技术

近年来，乙炔氢氯化反应无汞催化剂主要以Au、Ru、Cu的氯化物盐为主，Au基催化剂的工业化应用成本太高，Cu基催化剂的选择性有待进一步提高，导致氯乙烯单体(VCM)生产过程中的副产物太多而无法工业化应用。离子液体具有偶极相互作用和极化率等特殊性质，具有活化氯化氢的能力，在乙炔氢氯化反应中有较好的工业化应用前景。因此，基于氯化钌-离子液体型负载催化剂的设计理念受到广泛的关注，本发明以氯化钌和吡咯烷类离子液体为为催化活性组分。

申请人曾经申请过专利号为CN201710758445.X的专利，该专利含有RuCl₃0.2-1份，CoCl₂0.48-2.4份，InCl₃0.2-1.1份，CuCl₂0.25-1.3份，余量为掺氮活性炭，虽然该催化剂具有活性组分粒径小、比表面积大、分散度高、催化转化率高和使用寿命长的优点，但发明人在使用过程在发现该催化剂在使用过程中，积碳现象较为严重，积碳会掩盖催化剂的活性点位而导致催化剂失活。

专利号为CN202110842714.7公开了一种Cu-Ru乙炔氢氯化合成氯乙烯催化剂及其制备方法,涉及催化剂制备技术领域,包括以下步骤：(1)预处理：将活性炭浸没至盐酸中；(2)将预处理后的活性炭浸渍于混合溶液A中,静置后干燥并焙烧,即得；其中,混合溶液A由活性组分和助剂配制；所述活性组分为Cu金属盐和Ru的金属盐；助剂为非贵金属盐和/或有机化合物。

专利号为CN201811140702.4开了一种用于乙炔氢氯化反应的低钌含量钌基催化剂，其包括活性炭载体、负载组分和助剂，所述负载组分为钌盐，所述助剂为草酸；所述钌盐中，钌离子的负载量为0.2wt％-0.6wt％。本发明通过降低贵金属Ru的负载量,通过加入草酸助剂对Ru基催化剂进行改性，开发出性能与1wt％钌基催化剂相当的低钌含量催化剂,从而达到降低成本的目的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂及其制备方法，本发明的催化剂具有活性点位多、分散度大、催化转化率高、选择性高和抗积碳效果好的优点。

本发明的技术方案：负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂，所述催化剂由RuCl₃、吡咯烷类离子液体和载体活性炭组成。

上述的负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂，所述催化剂，按重量份计，每一百份中含有RuCl₃0.001-1份，吡咯烷类离子液体含量为每一百份中含有1-20份，余量为载体活性炭。

上述的负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂，吡咯烷类离子液体为N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐。

上述的负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂，所述催化剂，按重量份计，每一百份中含有RuCl30.01-0.5份，吡咯烷类离子液体含量为每一百份中含有5-15份，余量为载体活性炭。

一种负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂制备方法，通过浸渍-干燥的方法制备，将RuCl₃、吡咯烷类离子液体混合均匀得到溶液，然后将活性炭加入到溶液中，浸渍温度为50-90℃，浸渍后烘干即得。负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂的应用，该催化剂用于乙炔与氯化氢的加成反应。

上述的负载型钌-吡咯烷离子液体催化剂的应用，乙炔与氯化氢加成反应的条件是：温度90-200℃，乙炔和氯化氢的摩尔比为1:1.05-1.1，工业化生产中的乙炔空速流速为15-50h^-1。

与现有技术相比，本发明具有如下技术优势：