一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂及制备方法及用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104549401A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201310518594.0B01J29/03(2006.01)(22)申请日2013.10.28C07C17/08(2006.01)C07C21/06(2006.01)(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人李韡张金利代斌张海洋蒲彦锋于丽王霞戴卉张敏卿郭翠梨赵伟(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人陆艺(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)B01J27/14(2006.01)B01J21/18(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂及制备方法及用途(57)摘要本发明公开了一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂及制备方法及用途，制备方法为：将含N、O、S和P至少一种的非金属化合物溶于溶剂中，在水浴30℃-100℃下，搅拌使溶解得浸渍液；将催化剂载体浸入浸渍液中，密封搅拌浸渍，过滤滤掉液体；干燥，放入管式炉或马弗炉中，在氮气气氛下升温，保持，冷至室温，得到一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂。用本发明的催化剂，减少了金属催化剂对环境造成的污染；在反应温度为170℃、乙炔空速为180h-1、原料气配比VC2H2/VHC1=1:1.15条件下，其乙炔的初始转化率相较未负载非金属组分的活性炭催化剂可以提高10%-200%，生成氯乙烯的选择性大于99.0%。CN104549401ACN104549401A权利要求书1/1页1.一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：（1）按比例将0.1-10g含N、O、S和P至少一种的非金属化合物溶于10-50ml溶剂中，搅拌使溶解得浸渍液；所述溶剂为水、甲醇、乙醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶、丙酮、N-甲基吡咯烷酮、乙醚、苯、三氯甲烷；（2）按比例将10g催化剂载体浸入所述浸渍液中，在水浴30-100℃下，密封搅拌浸渍2-10h，过滤滤掉液体；干燥，放入管式炉或马弗炉中，在氮气气氛下以4-6℃/min的升温速率升至500-1000℃，保持1-4h，冷至室温，得到一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂。2.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是所述含N的非金属化合物为三聚氰胺、尿素、吡咯、吡啶、嘧啶或嘌呤。3.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是所述含O的非金属化合物为硝酸或过氧化氢。4.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是所述含S的非金属化合物为硫脲或硫醇。5.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是所述含P的非金属化合物为三苯基膦、次磷酸钠、焦磷酸或焦磷酸钠。6.根据权利要求1所述的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂的制备方法，其特征是所述催化剂载体为椰壳活性炭、煤基活性炭、沥青基球形活性炭、碳纳米管、碳化硅、ZTCMS-185型分子筛、ZTCMS-200型分子筛或ZTCMS-220型分子筛。7.权利要求1-6的所述方法制备的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂。8.权利要求7的一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂在乙炔氢氯化反应中的应用。2CN104549401A说明书1/7页一种用于乙炔氢氯化的非金属催化剂及制备方法及用途技术领域[0001]本发明涉及一种用于乙炔氢氯化反应的非金属催化剂及其制备方法及用途。属于有机合成用催化剂的制备技术及应用范围。背景技术[0002]随着国民经济的发展、人民生活水平的日益提高和环境保护意识的提高，PVC(聚氯乙烯)的需求量越来越大。PVC是由VCM（氯乙烯单体）聚合得到的，VCM的生产方法主要有乙烯法工艺、乙烷法工艺和乙炔法工艺。由于国外的油田富含乙烯，原料廉价宜得，所以国外发达国家普遍采用乙烯法生产VCM；乙烷法制备VCM原料成本低廉，但是需要较高的投资，该工艺还只是停留在小试阶段，离工业化还有一定距离；乙炔法工艺制备VCM受到限制主要是因为原料供应状况和原料的高成本以及产能的限制。在我国由于资源分布状况，原料气乙烯并不丰富，一直都很缺乏并且价格很高，并且随着石化资源的枯竭，我国拥有大量低成本的煤提供了原料和价格优势，所以我国适合以乙炔法路线为主生产VCM。因此在西部地区，如新疆、内蒙等煤炭资源丰富的地区，新建或扩建的电石法生产聚氯乙烯树脂项目发展迅速。但是制约乙炔法成为绿色化学的致命瓶颈问题是催化剂问题，工业上目前其所使用的催化剂的主要有效成分为氯化汞，汞易升华损失，是电石法生产聚氯乙烯中的严重污染源