CN111111709A

CN111111709A - 一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂

Info

Publication number: CN111111709A
Application number: CN202010009237.1A
Authority: CN
Inventors: 陈海天; 张玉标; 李宝瑞; 郭银明; 孙云峰; 康艳; 梁栋; 黄太仲
Original assignee: Shandong Lutai Chemical Co ltd; Shandong Lutai Holding Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Lutai Chemical Co ltd; Shandong Lutai Holding Group Co Ltd
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2040-01-06
Also published as: CN111111709B

Abstract

一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，包括二氧化钛纳米管和吸附在二氧化钛纳米管上的Au‑Cu‑Fe复合盐。所述的Au‑Cu‑Fe复合盐经过浸渍吸附在二氧化钛纳米管上。所述的浸渍分为三步：第一步，将Au‑Cu‑Fe复合盐溶解在盐酸溶液中；第二步，将二氧化钛纳米管浸入溶液中；第三步，将浸润的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂；第四步，将制得的非汞催化剂在一定催化温度、一定空速下对乙炔氢氯化反应进行催化。本发明的所公开的一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，通过Au、Cu和Fe三种元素离子的协同作用，保证乙炔氢氯化的转化率、调节乙炔氢氯化的反应选择性，从而保证催化剂的寿命和催化乙炔氢氯化的活性。

Description

一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂

技术领域

本发明涉及乙炔氢氯化反应的催化剂，尤其涉及一种以二氧化碳纳米管为载体的不含汞类物质的乙炔氢氯化的催化剂。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是五大热塑性塑料之一，其应用涉及到众多的领域。目前我国80%的PVC生产工艺为电石法，也就是电石与水反应制备乙炔，乙炔与氯化氢反应合成氯乙烯单体，然后经聚合反应制备PVC。在PVC生产过程中，常见的氯乙烯单体的合成主要采用氯化汞作为催化剂。由于在生产过程中氯化汞会发生缓慢的分解，释放出汞。因此，电石法生产PVC过程中易于产生汞污染。同时，由于自然界中汞的资源也有限，所以如何降低或避免氯化汞催化剂的使用就越来越得到了行业的重视，开发低汞和非汞催化剂就成为行业发展的重点。

新疆天业王小艳等研究了一种低汞乙炔氢氯化催化剂，申请号：CN201310146100.0，催化剂由主活性组分氯化汞、辅助活性组分钴、锰、银、铜的氧化物的至少一种、载体活性炭组成，其中氯化汞占催化剂载体重量的2〜4%，该公司还研究了固汞催化剂（申请号：CN201010203376.4），高活性复合汞催化剂（申请号：CN201010203363.7）等低汞催化剂。成都惠恩精细化工有限责任公司周莹等也研究了用于乙炔氢氯化反应的低汞催化剂（申请号：CN201110246027.5），该催化剂制备工艺为将氯化汞负载于活性炭上，原料的重量组成为活性炭100份，氯化汞4~5份，必要助剂总量8~10份，非必要助剂总量1~5份。必要助剂为氯化铋2~5份，氯化铈1~5份，氯化钡1~5份和氯化铜2~5份；非必要助剂包括氯化钾、磷酸、氯化锌和氯化亚铜中的至少一种。该公司同时还研究了其它的低汞催化剂（申请号：CN201110246027.5）。

低汞催化剂的研究已经取得了一定的进展，在实际生产中也得到了一定的应用，但是该类催化剂本质上仍然是含汞催化剂，并没有彻底消除汞污染的潜在危险，在长期的生产过程中仍然会产生一定的汞消耗和汞污染。因此，开发非汞催化剂就得到了人们的极大关注。

华东理工大学王声浩等研究了活性炭负载钾配位的三氯化金的乙炔氢氯化催化剂性能，结果表明该类催化剂的催化活性较好（华东理工大学学报，2010，36（1）：20-24）。石河子大学王琴琴等也研究了活性炭负载不同比例的三氯化金和一氯化金时的催化乙炔氢氯化性能，结果表明，当二者的比例为2：1时，其催化活性最高（石河子大学学报，2015，33（1）：1-6）。金基催化剂是目前最有前途的非汞乙炔氢氯化催化剂，但是其寿命较短的缺点一直没有克服，华东理工大学程晓光等研究了三氧化二铝负载三氯化金和氯化铜复合催化剂的失活原因，结果表明催化剂表面积炭是催化剂失活的主要原因，当表面积碳去除后，其活性基本得到恢复（石油炼制与化工，2014，45（12）：43-46）。

新疆天业班丽丽等申请了一种非汞催化剂专利（申请号：CN201711431812.1），该专利以金的氯化物与配体以σ-π反馈键络合形成金络合物，助剂为铜、钴、镍、镧、铈、铯的氯化物中的任一或若干的组合，该类催化剂仍然以碳为载体，目前专利正在审查中。新疆天业还研究了其他的非汞乙炔氢氯化催化剂，如该公司已经申请了一种非汞催化剂专利（申请号：CN201410713910.4），该专利催化剂主要包含采用活性炭与金属氧化物组成的复合载体，活性组分为钴、锰、铜、锌、铋、钡、钾的至少一种。新疆大学朱沛业等也研究了金属钯基的乙炔氢氯化催化剂（申请号：CN201110257696.2），该催化剂以HZSM-5型、NaZSM-5型、丝光沸石、Hβ型和HY型分子筛作为载体，活性组分主要是钯的卤化物和络合物，活性组分在载体上的负载量为0.1-5wt％。天津市天地创智科技发展有限公司也研究了乙炔氢氯化合成氯乙烯的Ru-Co-Cu催化剂（申请号：CN201210305820.2），该催化剂包括惰性多孔载体和承载在惰性多孔载体上的钌盐、铜盐和钴盐，Ru的质量占所述乙炔氢氯化合成氯乙烯的Ru-Co-Cu催化剂质量的0.01‰～5%。

以上所研究和报道的多种非汞乙炔氢氯化催化剂都具有一定的催化性能，但有些性能如乙炔氢氯化选择性、转化率以及寿命等方面还存在一定的不足，仍然不能满足实际应用的需要。本专利针对乙炔氢氯化的实际情况，选择具有高比表面积和催化活性的TiO2纳米管作为催化剂载体，采用AuCl3、CuCl2、FeCl3作为催化活性物质，开发一种高性能乙炔氢氯化催化剂。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种以二氧化钛（TiO₂）纳米管作为载体，以Au-Cu-Fe复合盐为活性物质的乙炔氢氯化非汞催化剂。

本发明所述的一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，包括二氧化钛纳米管和吸附在二氧化钛纳米管上的Au-Cu-Fe复合盐，其特征在于：所述的Au-Cu-Fe复合盐的质量为二氧化钛纳米管的0.1%--5%；所述的Au-Cu-Fe复合盐中：Au的质量占所述Au-Cu-Fe复合盐的50%--80%；Cu、Fe的总质量占所述Au-Cu-Fe复合盐的20%--50%；其中Cu的质量：Fe的质量=1:5—5:1。所述的Au-Cu-Fe复合盐经过浸渍吸附在二氧化钛纳米管上。所述的浸渍分为三步：第一步，将Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在盐酸溶液中；第二步，将二氧化钛（TiO₂）纳米管浸入第一步的溶液中；第三步，将充分浸润的二氧化钛（TiO₂）纳米管进行充分的干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂；第四步，将上述制得的乙炔氢氯化非汞催化剂在一定催化温度、一定空速下对乙炔氢氯化反应进行催化。

优选的：所述的Au-Cu-Fe复合盐中的Au盐优选为AuCl₃；Cu盐优选为CuCl₂；Fe盐优选为FeCl₃。

优选的，所述的二氧化钛纳米管的管径在20nm—100nm之间。

优选的，所述的盐酸溶液优选为0.1mol/L的盐酸溶液。

优选的，所述的催化温度范围在120℃—150℃之间。

优选的，所述的空速范围在50/小时—100/小时之间。

下面对本发明进行更详细的说明：

1、TiO₂纳米管表面的结构缺陷与催化活性物质相互作用，提高了催化活性物质在TiO₂纳米管表面的稳定性，同时结构缺陷与活性物质的相互作用还可以提高催化剂的催化活性，提高催化效率和催化反应的选择性。TiO₂纳米管还具有良好的结构稳定性和化学稳定性，其在氯化氢中也具有良好的结构稳定性，而且能够承受乙炔氢氯化反应过程中放出的热量对结构所产生的冲击作用。

2、本发明中提到的复合盐活性物质主要指AuCl₃、CuCl₂、FeCl₃三者的复合盐。本发明通过优化三者之间的比例制备复合盐，提高了活性物的催化活性和选择性，同时提高催化剂的寿命。

3、经试验：采用单一的AuCl₃作为催化剂时，乙炔的转化率仅为40%，选择性约为70%。为了进一步提高催化剂的催化效率和稳定性，在本发明中采用CuCl₂对AuCl₃对其进行复合改性。结果表明AuCl₃与CuCl₂的复合可以提高催化效率。此外，采用TiO₂颗粒作为载体时，催化剂的催化效率还可以进一步提高，但仍然难以满足实际应用需要。另一方面，催化剂的寿命也同样需要提高，在使用AuCl₃与CuCl₂的复合催化剂进行乙炔氢氯化反应过程中，部分乙炔发生分解，在催化剂的表面形成积碳，经过一定时间工作后，产生的碳将催化剂表面完全覆盖，抑制了乙炔、氯化氢与催化剂的接触，从而抑制了乙炔氢氯化反应的进行，导致催化剂失活。

4、为进一步提高催化剂的综合性能，抑制乙炔在催化剂表面的分解，本发明采用FeCl₃对AuCl₃与CuCl₂的复合催化剂进行改性，采用Fe³⁺元素降低催化剂中的Cu对乙炔的脱氢活性，通过对催化剂中FeCl₃、AuCl₃、CuCl₂的比例优化，获得良好的催化乙炔氢氯化性能，同时发挥各组分与TiO₂纳米管的协同效应，获得良好的乙炔氢氯化效果。

5、经实验，发现：AuCl₃、CuCl₂、FeCl₃的复合盐催化剂的性能受到各组分比例的影响，当AuCl₃的含量增加时，催化剂的催化活性提高，但是其寿命又受到CuCl₂和FeCl₃比例的影响，随催化剂中CuCl₂与FeCl₃比例的增加，催化剂的寿命呈现先增加后降低的趋势。当AuCl₃的质量比超过50%时，催化剂具有更高的催化活性，乙炔氢氯化的转化率大于80%，选择性大于85%。当AuCl₃的摩尔比例低于50%时，乙炔氢氯化的转化率约为60%，选择性约为80%。

6、本发明所公开的复合催化剂的催化活性还受到载体TiO₂纳米管的影响，在负载同样的活性物质时，管径较小的TiO₂纳米管使得催化剂具有更高的催化活性。对不同直径TiO₂纳米管作为催化剂载体的研究表明，在负载相同含量的催化剂时，使用管径较小的TiO₂纳米管的催化剂具有更高的催化活性，乙炔氢氯化的转化效率更高，同时催化剂的寿命也更长。

具体实施方式：

下面将结合具体实施方式，对本发明进行更进一步的说明：

实施例1

以直径为20nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管3%质量比，即0.3g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.15g，占Au-Cu-Fe复合盐的50%；CuCl₂的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的25%；FeCl₃的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的25%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为87%，乙炔的选择性为93%。

实施例2

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管3%质量比，即0.3g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.15g，占Au-Cu-Fe复合盐的50%；CuCl₂的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的25%；FeCl₃的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的25%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为80%，乙炔的选择性为85%。

实施例3

以直径为20nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.35g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0. 75g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%；FeCl₃的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为80%，乙炔的选择性为85%。

实施例4

以直径为20nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管3%质量比，即0.3g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.21g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.45g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%；FeCl₃的质量为0.45g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为80%，乙炔的选择性为96%。

实施例5

以直径为20nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管1%质量比，即0.1g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.07g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.015g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%；FeCl₃的质量为0.015g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为78%，乙炔的选择性为96%。

实施例6

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.3g，占Au-Cu-Fe复合盐的60%；CuCl₂的质量为0.1g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%；FeCl₃的质量为0.1g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为85%，乙炔的选择性为96%。

实施例7

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管3%质量比，即0.3g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.18g，占Au-Cu-Fe复合盐的60%；CuCl₂的质量为0.06g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%；FeCl₃的质量为0.06g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为83%，乙炔的选择性为97%。

实施例8

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管1%质量比，即0.1g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.06g，占Au-Cu-Fe复合盐的60%；CuCl₂的质量为0.02g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%；FeCl₃的质量为0.02g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在130℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为83%，乙炔的选择性为97%。

实施例9

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.4g，占Au-Cu-Fe复合盐的80%；CuCl₂的质量为0.05g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%；FeCl₃的质量为0.05g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为95%，乙炔的选择性为99%。

实施例10

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.35g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%；FeCl₃的质量为0.075g，占Au-Cu-Fe复合盐的15%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为93%，乙炔的选择性为95%。

实施例11

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.35g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.1g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%；FeCl₃的质量为0.05g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为94%，乙炔的选择性为93%。

实施例12

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管5%质量比，即0.5g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.35g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.05g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%；FeCl₃的质量为0.1g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为90%，乙炔的选择性为96%。

实施例13

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管3%质量比，即0.3g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.21g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.03g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%；FeCl₃的质量为0.06g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为80%，乙炔的选择性为96%。

实施例14

以直径为100nm的10g二氧化钛（TiO₂）纳米管为载体。首先，将占二氧化钛纳米管1%质量比，即0.1g的Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在0.1mol/L的盐酸溶液，其中AuCl₃的质量为0.07g，占Au-Cu-Fe复合盐的70%；CuCl₂的质量为0.01g，占Au-Cu-Fe复合盐的10%；FeCl₃的质量为0.02g，占Au-Cu-Fe复合盐的20%。然后，将10g二氧化钛纳米管浸入上述溶液中，充分浸润。最后，将充分浸润了Au-Cu-Fe复合盐的二氧化钛纳米管进行干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂。在在135℃、空速80/小时的条件下，其催化乙炔氢氯化的转换效率为78%，乙炔的选择性为96%。

如下：表1列出了本发明实施例的基本信息：

表

由上述表1可知，在负载同样的活性物质时，管径较小的TiO₂纳米管使得催化剂具有更高的催化活性；AuCl₃、CuCl₂、FeCl₃的复合盐催化剂的性能受到各组分比例的影响，当AuCl₃的含量增加时，催化剂的催化活性提高，但是其寿命又受到CuCl₂和FeCl₃比例的影响，随催化剂中CuCl₂与FeCl₃比例的增加，催化剂的寿命呈现先增加后降低的趋势。当AuCl₃的质量比超过50%时，催化剂具有更高的催化活性，乙炔氢氯化的转化率大于80%，选择性大于85%。当AuCl₃的摩尔比例低于50%时，乙炔氢氯化的转化率约为60%，选择性约为80%。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明的所公开的一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，采用二氧化钛为载体，以AuCl₃、CuCl₂、FeCl₃为复活活性物质，开发研制了一种不含汞的乙炔氢氯化催化剂，对环境没有污染。而且，该催化剂通过Au、Cu和Fe三种元素离子的协同作用，保证乙炔氢氯化的转化率、调节乙炔氢氯化的反应选择性，从而保证催化剂的寿命和催化乙炔氢氯化的活性。

Claims

1.一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，包括二氧化钛纳米管和吸附在二氧化钛纳米管上的Au-Cu-Fe复合盐，其特征在于：所述的Au-Cu-Fe复合盐的质量为二氧化钛纳米管的0.1%--5%；所述的Au-Cu-Fe复合盐中：Au的质量占所述Au-Cu-Fe复合盐的50%--80%；Cu、Fe的总质量占所述Au-Cu-Fe复合盐的20%--50%；其中Cu的质量：Fe的质量=1:5—5:1。

2.一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的Au-Cu-Fe复合盐经过浸渍吸附在二氧化钛纳米管上；所述的浸渍分为三步：第一步，将Au-Cu-Fe复合盐分别溶解在盐酸溶液中；第二步，将二氧化钛（TiO₂）纳米管浸入第一步的溶液中；第三步，将充分浸润的二氧化钛（TiO₂）纳米管进行充分的干燥，即可得到乙炔氢氯化非汞催化剂；第四步，将上述制得的乙炔氢氯化非汞催化剂在一定催化温度、一定空速下对乙炔氢氯化反应进行催化。

3.根据权利要求1所述一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的Au-Cu-Fe复合盐中的Au盐优选为AuCl₃；Cu盐优选为CuCl₂；Fe盐优选为FeCl₃。

4.根据权利要求1所述一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的二氧化钛纳米管的管径在20nm—100nm之间。

5.根据权利要求2所述一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的盐酸溶液优选为0.1mol/L的盐酸溶液。

6.根据权利要求2所述一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的催化温度范围在120℃—150℃之间。

7.根据权利要求2所述一种以二氧化钛纳米管为载体的乙炔氢氯化非汞催化剂，其特征在于：所述的空速范围在50/小时—100/小时之间。