一种适用于乙烯氧氯化反应的催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114433099A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202011107765.7B01J35/10(2006.01)(22)申请日2020.10.16C07C17/156(2006.01)C07C19/045(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院(72)发明人穆晓蕾贾春革李斗星(74)专利代理机构北京知舟专利事务所(普通合伙)11550专利代理师杨茜(51)Int.Cl.B01J23/83(2006.01)B01J21/08(2006.01)B01J32/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页(54)发明名称一种适用于乙烯氧氯化反应的催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及催化剂领域的一种适用于乙烯氧氯化反应的催化剂及其制备方法和应用。所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，包含载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述活性组分包含主活性组分铜组分，及稀土金属组分、碱金属组分；所述载体为介孔中空二氧化硅微球。由本发明提供的方法制备的乙烯氧氯化催化剂具有中空、高比表面积和孔容、集中的孔径分布、吸附性强等特点，可以在活性组分负载量很低的情况下，就能够在乙烯氧氯化反应中表现出很好的催化性能，氯化氢转化率高，乙烯选择性高，产物收率高，有效的降低了乙烯氧氯化催化剂的制备成本。CN114433099ACN114433099A权利要求书1/3页1.一种适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，包含载体以及负载在所述载体上的活性组分；其中，所述活性组分包含主活性组分铜组分，及稀土金属组分、碱金属组分在内的组分；所述载体为介孔中空二氧化硅微球。2.根据权利要求1所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，其特征在于：所述铜组分选自水溶性铜盐；和/或，所述碱金属组分选自碱金属盐；优选地，所述碱金属选自钾、锂、铷和铯中的至少一种；和/或，所述稀土金属组分选自水溶性稀土金属盐；优选地，所述稀土金属选自镧、铈、钕、镨、钇中的至少一种。3.根据权利要求1所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，其特征在于：所述催化剂的平均粒径为30～80μm，优选为40～70μm；所述催化剂的比表面积为400～900m2/g，优选为500～600m2/g。4.根据权利要求3所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，其特征在于：所述催化剂的孔体积为0.3～1.5mL/g，优选为0.8～1.3mL/g；所述催化剂的最可几孔径为2～10nm，优选为3～6nm。5.根据权利要求1～4之任一项所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂，其特征在于：以所述载体的总重量为百分比基准计，所述主活性组分铜组分的含量以金属元素计为1～10wt％，优选为1.5～3wt％；所述碱金属组分的含量以金属元素计为0.1～10wt％，优选为0.5～1wt％；所述稀土金属组分的含量以金属元素计为0.1～10wt％，优选为0.5～1wt％。6.根据权利要求1～5之任一项所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：制备所述介孔中空二氧化硅微球载体，再将载体在活性组分溶液中进行浸渍，干燥后得到所述催化剂；优选地，所述介孔中空二氧化硅微球载体的制备方法包括以下步骤：将硅源加入到由模板剂悬浮液和表面活性剂溶液混合均匀得到的混合液中，进行反应、陈化后，经干燥煅烧，得到核壳复合物，再经无机酸溶液浸渍，过滤干燥得到介孔中空二氧化硅微球载体。7.根据权利要求6所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将模板剂加入到无水乙醇中分散，得到悬浮液；(2)将表面活性剂和水混合，得到溶液；(3)将步骤(2)所得溶液加入到步骤(1)所得的悬浮液中，充分搅拌，调节pH值，得到混合液；(4)将硅源加入步骤(3)所得混合液中进行反应，陈化，得到固体；(5)将步骤(4)所得固体进行过滤、干燥、煅烧，得到核壳复合物；(6)将步骤(5)所得核壳复合物在无机酸溶液中浸渍，除去模板剂；经过滤干燥后得到介孔中空二氧化硅微球，即为载体；2CN114433099A权利要求书2/3页(7)将步骤(6)所得载体在含有主活性组分Cu、碱金属组分和稀土金属组分在内的溶液中进行浸渍处理，干燥后得到所述催化剂。8.根据权利要求6或7所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂的制备方法，其特征在于：所述模板剂为CaCO3纳米粒子；2所述CaCO3纳米粒子的平均粒径为40～60nm，比表面积为18～25m/g。9.根据权利要求6或7所述的适用于乙烯氧氯化反应的催化剂的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙