二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂及制备方法和应用，所述催化剂，包括铜、钾、镨的盐或氧化物和载体氧化铝，其活性组分以元素计，重量含量如下：Cu 0.6～15％，K 0.8～15％，Pr 0.5～8％；载体Al2O3余量。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术的催化剂，不仅提高了目标产物四氯乙烯的选择性和收率，同时，而且，稳定性较好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。
技术介绍
四氯乙烯是一种重要的有机氯产品，具有高溶脂、高渗透、不易燃、非腐蚀、易于回收等优良性能，主要用于有机溶剂、干洗剂、金属脱脂剂等，另外四氯乙烯还可用作致冷剂HFC-134a等的中间体。目前生产四氯乙烯的方法有乙炔气相脱氯化氢法、乙烯直接氯化法、乙烯氧氯化法、二氯乙烷氧氯化法等。乙炔气相脱氯化氢法是以电石乙炔和氯气为原料，经氯化、气相脱氯化氢，联产三氯乙烯、四氯乙烯，但是该方法缺点是流程复杂，电石乙炔价格昂贵等。乙烯直接氯化法是乙烯与氯气在含有催化剂三氯化铁的二氯乙烷溶液中反应，生成1,2-二氯乙烷，再在280～450℃高温下氯化生成三氯乙烯和四氯乙烯，该工艺技术较复杂、流程长，一次性投资高。乙烯氧氯化法是乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙烷，再加入催化剂，使1,2-二氯乙烷与氯、氧发生氧氯化反应，最后制得三氯乙烯和四氯乙烯。二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯是以二氯乙烷、氯化氢、氧气为原料，经混合后进入反应器反应生产四氯乙烯，其反应方程式如下：CH2ClCH2Cl+2HCl+3/2O2→CCl2＝CCl2+3H2O该方法成本低，过程副产物可以循环利用，副产盐酸很少。专利US3527819中提出的催化剂为负载于硅胶载体上的氯化铜、氯化钾和氯化钕。但是该催化剂也会提高原料的燃烧率，即转化成二氧化碳，造成原料的浪费。专利US3926847中提出了负载于铝硅酸盐载体上的金属卤化物催化剂，铜盐-碱金属盐为活性组分的催化剂，会大大提高反应产品中四氯乙烯与三氯乙烯的比值，但是该催化剂的稳定性较差，工业化应用有一定局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的是二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂及制备方法和应用，以克服现有技术存在的缺陷。所述催化剂包括铜、钾、镨的盐或氧化物和载体氧化铝，其活性组分以元素重量计，含量如下：所述的催化剂的制备方法为浸渍法，具体包括如下步骤：分别称取CuCl2·2H2O、KCl、PrCl3，加入H2O溶解，在温度40～60℃条件下超声振荡并搅拌溶解，然后加入Al2O3，混合振荡，在温度30～50℃条件下先静置0.5～1.5h，然后混合振荡0.15～0.5h，重复上述静置、振荡混合步骤1～2次，接着继续在温度30～50℃条件下静置1～3h，之后依次在温度100～120℃条件下干燥8～16h，在温度400～600℃条件下焙烧3～8h，即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。本专利技术所述的催化剂，可用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯，将二氯乙烷经预热气化后与氯化氢、氧气的混合气体混合进入固定床反应器，在催化剂作用、一定反应温度和压力条件下发生氧氯化反应生产四氯乙烯。本专利技术的有益效果是：本专利技术的催化剂，不仅提高了目标产物四氯乙烯的选择性和收率，同时，而且，稳定性较好。具体实施方式实施例1配方：(重量百分比)制备方法：分别称取4.8gCuCl2·2H2O、3.9gKCl、2.1gPrCl3于烧杯中，加入9.7gH2O，在温度51℃条件下超声振荡并搅拌溶解，然后加入21.0gAl2O3，振荡混合，在温度50℃条件下先恒温静置1h，然后振荡混合0.17h，重复上述静置、振荡混合步骤1次，接着继续在50℃条件下恒温静置2.5h，之后依次在温度100℃条件下干燥12h，在温度400℃条件下焙烧4h，即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。实施例2配方：(重量百分比)制备方法：与实施例1不同之处在于分别称取5.7gCuCl2·2H2O、3.0gKCl、1.5gPrCl3于烧杯中，加入9.6gH2O，其余步骤与实施例1相同。即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。实施例3评价方法：固定床反应器：内径8mm，外径12mm，填料和催化剂装填段(即加热炉加热段)总高570mm，并套有壁厚为13.9mm的铜管，固定床反应器顶部设有混合原料进料通道，固定床反应器内部设有热电偶夹套，热电偶夹套内设有用于测催化剂床层温度的热电偶，固定床反应器外套有三段式加热炉，第一段加热温度为252℃，第二段加热温度为440℃，第三段加热温度为260℃；所述催化剂装填于固定床反应器190～202mm(自固定床顶端计量)之间，其余装填惰性填料。氯化氢、氧气、二氯乙烷的进料摩尔比为2.8:2:1；所述进料方式为氯化氢先与氧气混合、二氯乙烷先预热汽化，然后混合进入固定床反应器，氯化氢与氧气混合管道、二氯乙烷气化管道及三股物料混合管道外均包有加热带，其加热温度为150℃，反应热点温度为410℃，反应压力为0.1Mpa；所述二氯乙烷的重量空时为1.85h。采用上述的装置和工艺条件对实施例1和实施例2的催化剂进行试验，结果如下：实施例1：四氯乙烯的选择性为75％，收率为74.3％。实施例2：四氯乙烯的选择性为79％，收率为78.2％。术语“选择性”的定义如下：已经转化掉的反应物摩尔数中，转化为目的产物的摩尔分率；术语“收率”的定义如下：按反应物进料量计算，生成目的产物的百分数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括铜、钾、镨的盐或氧化物和载体氧化铝，其活性组分以元素重量含量计如下：

【技术特征摘要】
1.二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括铜、钾、镨的盐或氧化物和载体氧化铝，其活性组分以元素重量含量计如下：2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，为浸渍法。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：分别称取CuCl2·2H2O、KCl、PrCl3，加入H2O溶解，然后加入Al2O3，混合振荡，干燥焙烧，即可获得所述的用于二氯乙烷氧氯化制四氯乙烯的催化剂。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，分别称取CuCl2·2H2O、KCl、PrCl3，加入H2O，在温度40～60℃条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙策，马斌全，崔巍，袁向前，陈斌武，赵鹏，顾海霞，张建，
申请(专利权)人：上海氯碱化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31