[发明专利]一种用于电石法生产氯乙烯的钌基无汞催化剂及其制备和使用方法

权利要求书

1.一种用于电石法生产氯乙烯的钌基无汞催化剂的制备方法，其特征在于包含以下制备步骤：（1）在室温搅拌状态下，将N-甲基咪唑加入到不同碳链长度的双取代烷中，咪唑与双取代烷的摩尔比为1–4:1，之后在100–130 ℃下回流6–18 h，停止反应后洗涤并真空干燥，得到含氮双咪唑环离子液体；其中不同碳链长度的双取代烷为1,2-二氯乙烷，1,5-二氯戊烷，1,8-二氯辛烷，1,10-二氯癸烷，1,4-二氯苄中的一种或几种；

或者：

在室温搅拌状态下，将吗啉类化合物加入到1,4-二溴丁烷中，吗啉类化合物与1,4-二溴丁烷的摩尔比为1–4:1，之后在60–100 ℃下搅拌6–18 h，停止反应后洗涤并真空干燥，得到含氮双吗啉环离子液体；其中吗啉类化合物为吗啡啉、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉中的一种或几种；

（2）将含氮双咪唑环离子液体或含氮双吗啉环离子液体、溶剂与钌盐放入水热釜中，密封后在80–150 ℃的条件下反应6–12 h，随后将所得产物进行旋蒸、洗涤、干燥，即得到钌离子液体配合物；

（3）将钌离子液体配合物溶于溶剂中，之后采用等体积浸渍法将其浸渍到活性炭载体中，室温下静置1 h后100 ℃下烘干，即得到所需催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述钌盐为氯化钌、乙酰丙酮钌中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：含氮双咪唑环离子液体或含氮双吗啉环离子液体、溶剂与钌盐的摩尔比为0.5–6:80–100:1。

4.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述溶剂为乙醇、丙酮、乙腈、异丁醇、去离子水中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中钌离子液体配合物与活性炭载体的质量比为1%–5%。

6.一种用于电石法生产氯乙烯的钌基无汞催化剂，其特征在于使用权利要求1–5中任一所述的制备方法制得。

7.一种权利要求6所述催化剂的使用方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）将催化剂装入常压固定床反应器的恒温区间内，并在催化剂上层装填石英砂作为预热层，在流动的氮气下升温至160–180 ℃并保持至少1 h；

（2）关闭氮气，通入氯化氢气体并继续保持至少1 h；

（3）通入乙炔气体并调整氯化氢和乙炔的体积比为1.2:1，乙炔气体体积空速为40–320h^–1，开始反应；

（4）使用配备TCD检测器的气相色谱对反应产物进行分析。