CN106732682A - 三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂及制备方法 - Google Patents

三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂及制备方法 Download PDF

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马斌全
缪晖
陈斌武
袁茂全
张建
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Abstract

本发明公开了一种三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂及制备方法，所述催化剂，包括载体和负载在载体上的活性成分，所述活性成分为氯化铯、氯化钡或氟化铯中的一种或以上。所述的催化剂，可用于1,1,2-三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯。原料转化率可达10％以上，选择性可达90％以上，催化剂寿命也比之前先关专利报道的气相工艺大为提高，将为进一步的工业化提供了可能性。

Description

三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂及制备方法
技术领域
本发明涉及三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的方法，具体涉及催化剂。
背景技术
偏二氯乙烯(VDC)是一种十分重要的化工基础原料，应用领域广泛。偏二氯乙烯是生产PVDC树脂(萨纶树脂SALON)和PVDC乳胶的主要单体，也可用来生产氟氯烃替代品HCFC-141b、HCFC-142b等。另外在医药、燃料等行业具有重要的地位，用途相当广泛。综上所述，偏二氯乙烯具有广阔的市场应用前景，大力发展偏二氯乙烯生产技术具有重大意义。
传统的偏二氯乙烯生产工艺为1,1,2-三氯乙烷皂化法，采用该法生产偏二氯乙烯会产生大量含盐有机废水，不符合环保要求。1,1,2-三氯乙烷气相催化裂解法制偏二氯乙烯工艺无污染低能耗，但催化剂极易失活。三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的工艺大大提高了催化剂寿命，为将来进一步的工业化提供了可能性。
美国专利号为3870762专利发明中，为了使1,1,2-三氯乙烷脱氯化氢制偏二氯乙烯的工艺获得高选择性，该工艺采用在气相条件下进行反应。该专利提供的催化剂易发生积碳失活。专利申请号为CN201010124762.4所采用的工艺业是在气相条件下进行反应，虽然转化率和选择性都较好，但反应温度高，催化剂寿命极短，只有几分钟。
发明内容
本发明的目的是公开一种三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂及制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足绿色环保化工的需求。
所述催化剂包括载体和负载在载体上的活性成分，所述活性成分为氯化铯、氯化钡或氟化铯中的一种或以上；
所述载体为颗粒状γ-Al2O3，孔径5～10nm，载体上活性成分的负载量为0.02～0.3克活性成分/克载体。
所述催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将载体浸渍于活性成分水溶液中，恒温60～80℃振荡6～10小时；
活性成分水溶液中，水的重量用量为活性成分1～40倍；
(2)过滤除去多余的浸渍液得到浸渍好的催化剂用110～150℃的热风干燥6～10小时，然后450～550℃焙烧4～6小时，升温速率3～5℃/min，即为所述催化剂。
所述的升温速率指的是：焙烧时，室温升高至450℃或550℃的升温速率。
采用上述方法获得的催化剂，可用于1,1,2-三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯。原料转化率可达10％以上，选择性可达90％以上，催化剂寿命也比之前先关专利报道的气相工艺大为提高，将进一步的工业化提供了可能性。
采用1,1,2-三氯乙烷为裂解原料时，转化率的定义如下：
采用1,1,2-三氯乙烷为裂解原料时，选择性的定义如下：
具体实施方式
实施例1
载体为颗粒状γ-Al2O3，孔径5nm，载体上活性成分的负载量为0.02克活性成分/克载体。活性成分为氯化铯。
制备方法：
(1)将载体浸渍于活性成分水溶液中，恒温60℃振荡10小时；
活性成分水溶液中，水的重量用量为活性成分的40倍；
(2)过滤除去多余的浸渍液，得到浸渍好的催化剂；用110℃的热风干燥10小时，然后550℃焙烧4小时，升温速率3℃/min，即为所述催化剂。
评价方法：
催化剂在反应器内浸没于1,1,2-三氯乙烷中，使其始终处于液相中，将原料1,1,2-三氯乙烷持续的通入反应器内，产物不断地出，形成动态平衡，反应温度为150℃，反应转化率为：33.3％，选择性为：92.5％，催化剂寿命为5h。
实施例2
载体为颗粒状γ-Al2O3，孔径10nm，载体上活性成分的负载量为0.07克活性成分/克载体。活性成分为氟化铯。
制备方法：
(1)将载体浸渍于活性成分水溶液中，恒温80℃振荡6小时；
活性成分水溶液中，水的重量用量为活性成分20倍；
(2)过滤除去多余的浸渍液，得到浸渍好的催化剂，用150℃的热风干燥6小时，然后450℃焙烧6小时，升温速率3℃/min，即为所述催化剂。
评价方法：
催化剂在反应器内浸没于1,1,2-三氯乙烷中，使其始终处于液相中，将原料1,1,2-三氯乙烷持续的通入反应器内，产物不断地出，形成动态平衡，反应温度为130℃；反应转化率为：10.2％，选择性为：91.6％，催化剂寿命为5h。
实施例3
载体为颗粒状γ-Al2O3，孔径8nm，载体上活性成分的负载量为0.2克活性成分/克载体。活性成分为氟化铯。
制备方法：
(1)将载体浸渍于活性成分水溶液中，恒温70℃振荡8小时；
活性成分水溶液中，水的重量用量为活性成分的8倍；
(2)过滤除去多余的浸渍液，得到浸渍好的催化剂；用120℃的热风干燥8小时，然后500℃焙烧5小时，升温速率4℃/min，即为所述催化剂。
评价方法：
催化剂在反应器内浸没于1,1,2-三氯乙烷中，使其始终处于液相中，将原料1,1,2-三氯乙烷持续的通入反应器内，产物不断地出，形成动态平衡，反应温度为190℃；反应转化率为：28.1％，选择性为：93.0％，催化剂寿命为6h。

Claims (6)

1.三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂，其特征在于，包括载体和负载在载体上的活性成分，所述活性成分为氯化铯、氯化钡或氟化铯中的一种或以上。
2.根据权利要求1所述的三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂，其特征在于，所述载体为颗粒状γ-Al2O3。
3.根据权利要求2所述的三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂，其特征在于，载体孔径5～10nm。
4.根据权利要求3所述的三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂，其特征在于，载体上活性成分的负载量为0.02～0.3克活性成分/克载体。
5.根据权利要求1～4任一项所述的三氯乙烷液相催化裂解制偏二氯乙烯的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将载体浸渍于活性成分水溶液中，恒温60～80℃振荡6～10小时；
(2)过滤，收集固体物，热风干燥，然后450～550℃焙烧4～6小时，即为所述催化剂。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，焙烧的升温速率3～5℃/min。
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CN102030608A (zh) * 2010-11-22 2011-04-27 华东理工大学 气相催化裂解制备偏二氯乙烯的方法
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