1,2-二氯乙烷之裂解催化剂及其制造方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种1,2‑二氯乙烷裂解催化剂及其制造方法与应用，该制造方法包含，以碱性溶液对多孔性载体进行碱洗步骤，以形成碱洗载体，其中多孔性载体包括碳材、无机氧化物或上述的任意组合；以及将第一活性成分形成于碱洗载体上，以制得裂解催化剂，其中第一活性成分包括氯化铵、氯化铁铵、草酸铁铵、吡啶、咪唑、吡啶衍生物、咪唑衍生物或上述的任意组合，且其中裂解催化剂是用于催化裂解1,2‑二氯乙烷，基于裂解催化剂的总量为100重量份，第一活性成分的含量为1重量份至30重量份，以及多孔性载体的含量为不大于99重量份。本发明专利技术的1,2‑二氯乙烷的裂解催化剂可减少反应过程中所产生的积碳量，以延长其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
1,2-二氯乙烷之裂解催化剂及其制造方法与应用
本专利技术是有关于一种1,2-二氯乙烷之裂解催化剂及其制造方法与应用，且特别是有关于一种可在低反应温度下制得氯乙烯的1,2-二氯乙烷的裂解催化剂及其制造方法与应用。
技术介绍
聚氯乙烯(PolyVinylChloride；PVC)具有耐酸碱腐蚀、耐热等优点，且其质地可为软性、弹性或脆性，因此在现今工业中被大量运用于耐火材、人造革、一次性塑胶手套、地板、桌布或塑胶鞋等各式商品中。聚氯乙烯是由氯乙烯经聚合反应而制得。因此，目前也发展出各种制备氯乙烯的方法。一般而言，常用的氯乙烯的制造方法可例如将乙烯直接氯化，或利用氧氯化法先形成1,2-二氯乙烷(Ethylenedichloride；EDC)，再经约500℃的热裂解反应，以制得氯乙烯。具体而言，上述利用1,2-二氯乙烷进行热裂解的反应，工业上常使用1,2-二氯乙烷-氯乙烯热裂解炉(EDC-VinylChlorideMonomer(VCM)Furnace)进行，其中1,2-二氯乙烷的转化率约55％至60％。上述EDC-VCM热裂解炉的温度约介于490℃至500℃之间，随着裂解温度越高，虽然可得较高的1,2-二氯乙烷转化率，但高反应温度使得能源的消耗增加、副产物浓度提高，且热裂解炉中的积碳量增加，反而提高制造成本。为解决上述问题，目前有一种方法是通过裂解催化剂，辅助1,2-二氯乙烷的裂解反应的进行，进而可在较低的反应温度下制得氯乙烯。利用裂解催化剂可减少能源消耗、降低副产物浓度以及积碳量，进而可降低工艺的危险性和制造成本。一般而言，常见的裂解催化剂包含载体以及活性成分，其中所述活性成分主要可为金属氯化物。然而，前述以金属氯化物为活性成分的裂解催化剂的使用寿命短，在实际应用上常需更换，因此仍无法更有效地降低氯乙烯的制造成本。因此，目前亟需提出一种裂解催化剂，其可具有长时间的使用寿命，且可兼具于低反应温度、高转化率和低副产物及低积碳量等优点。
技术实现思路
因此，本专利技术的一目的是提出一种裂解催化剂的制造方法，其是通过经碱洗步骤的碱洗载体上形成特定的活性成分，以制得裂解催化剂。本专利技术的另一目的是提出一种裂解催化剂，其是利用上述的裂解催化剂的制造方法所制得。本专利技术的又一目的是提出一种氯乙烯的制造方法，其是使用前述的裂解催化剂进行。根据本专利技术的上述目的，提出一种裂解催化剂的制造方法，其中裂解催化剂是用于催化裂解1,2-二氯乙烷。在一实施例中，首先以碱洗溶液对多孔性载体进行碱洗步骤，以形成碱洗载体。上述多孔性载体包括碳材、无机氧化物或上述的任意组合。接下来，将第一活性成分形成于碱洗载体上，以制得所述的裂解催化剂。上述第一活性成分可包括氯化铵、氯化铁铵、草酸铁铵、吡啶、咪唑、吡啶衍生物、咪唑衍生物或上述的任意组合。基于裂解催化剂的总量为100重量份，第一活性成分的含量为1重量份至30重量份，以及多孔性载体的含量为不大于99重量份。依据本专利技术的一实施例，碱性溶液可为具有0.1N至1N的浓度的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水或上述的任意组合。依据本专利技术的一实施例，第一活性成分形成于碱洗载体上的步骤可利用含浸法、离子交换法、共沉淀法或气相沉积法进行。依据本专利技术的一实施例，在前述的将第一活性成分形成于碱洗载体上的步骤中，可还包含将第一活性成分与第二活性成分形成于碱洗载体上，其中第二活性成分包含金属氯化物。依据本专利技术的一实施例，金属氯化物可包含碱土金属氯化物、稀土金属氯化物、氯化铝或上述的任意组合。依据本专利技术的一实施例，基于裂解催化剂的总量为100重量份，金属氯化物的使用量可为0重量份至30重量份。依据本专利技术的一实施例，多孔性载体可具有100m2/g至1500m2/g的比表面积。依据本专利技术的一实施例，多孔性载体可具有0.05mm至10mm的平均粒径。依据本专利技术的一实施例，在碱洗步骤与第一活性成分形成于碱洗载体上的步骤的至少一个中，可还包含以纯水清洗碱洗载体，以及干燥前述碱洗载体。根据本专利技术的上述目的，更提出一种裂解催化剂。在一实施例中，上述裂解催化剂是使用前述的裂解催化剂的制造方法所制得。根据本专利技术的上述目的，又提出一种氯乙烯之制造方法。在一实施例中，首先于反应器中导入1,2-二氯乙烷气体，并在前述的裂解催化剂的存在下，进行催化裂解步骤，以形成氯乙烯。上述1,2-二氯乙烷气体的一裂解温度为150℃至300℃。依据本专利技术的一实施例，反应器可为固定床反应器或流动床反应器。依据本专利技术的一实施例，催化裂解步骤的滞留时间可为5秒至100秒。依据本专利技术的一实施例，1,2-二氯乙烷气体的气体空间速度可为10/小时至1000/小时。应用本专利技术的1,2-二氯乙烷的裂解催化剂、其制造方法及应用，可将活性成分形成于经碱洗的碱洗载体上，以制得所述裂解催化剂。上述裂解催化剂可在低反应温度下，催化裂解1,2-二氯乙烷(EthyleneDichloride；EDC)、提高1,2-二氯乙烷的转化率，并增加所制得的氯乙烯的纯度。此外，本专利技术的裂解催化剂的使用寿命长，并可减少工艺中的积碳量。再者，本专利技术的裂解催化剂所使用的材料价格低廉且容易取得。据此，本专利技术具有低耗能、高转化率、减少废气产生、环保以及低制造成本等优点。具体实施方式本专利技术是提供一种裂解催化剂的制造方法，其可包含对多孔性载体进行碱洗步骤，以形成碱洗载体，以及于碱洗载体上形成第一活性成分，借以制得所述的裂解催化剂。上述裂解催化剂可在低反应温度下，催化裂解1,2-二氯乙烷、提高其转化率，并增加所制得的氯乙烯的纯度。此外，本专利技术的裂解催化剂的使用寿命长，并可减少制造氯乙烯的反应过程中所产生的积碳量。再者，本专利技术的裂解催化剂所使用的材料价格低廉且容易取得。因此，本专利技术具有低耗能、高转化率、减少废气产生、环保以及低制造成本等优点。本专利技术此处所称的碱洗步骤是以碱性溶液对多孔性载体进行，以形成碱洗载体。在一例子中，上述碱洗步骤可例如为对多孔性载体的表面进行回流处理，且可于30℃至100℃下进行1小时至12小时。上述多孔性载体可例如为碳材、无机氧化物或上述的任意组合。在一例子中，多孔性载体可具有100m2/g至1500m2/g的比表面积。在另一例子中，多孔性载体可具有0.05mm至10mm的平均粒径。上述的碱性溶液可为具有0.1N至1N的浓度的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水或上述的任意组合。在一例子中，上述碳材可例如为活性碳、碳黑、石墨、纳米碳管或上述的任意组合。在另一例子中，上述无机氧化物可包括但不限于二氧化钛、氧化铝、二氧化锆、二氧化硅、沸石、海泡石、氧化锌、氧化镁、二氧化锡或上述的任意组合。本专利技术此处所称的于碱洗载体上形成第一活性成分可于20℃至100℃的温度下进行。在一实施例中，上述步骤可利用含浸法、离子交换法、共沉淀法或气相沉积法进行。上述第一活性成分可包含氯化铵、氯化铁铵、草酸铁铵、吡啶、咪唑、吡啶衍生物、咪唑衍生物或上述的任意组合。在一具体例子中，上述吡啶衍生物可例如为2-二甲氨基吡啶、4-二甲氨基吡啶或上述的组合。在另一具体例子中，上述咪唑衍生物可例如为咪唑啉、2-甲基咪唑啉或上述的组合。本专利技术此处所称的低反应温度是指150℃至300℃，其较公知的1,2-二氯乙烷的裂解温度(490℃至500℃)低。补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裂解催化剂的制造方法，其特征在于，包含：以碱性溶液对多孔性载体进行碱洗步骤，以形成碱洗载体，其中所述多孔性载体包括碳材、无机氧化物或上述的任意组合；以及将第一活性成分形成于所述碱洗载体上，以制得所述裂解催化剂，其中所述第一活性成分包括氯化铵、氯化铁铵、草酸铁铵、吡啶、咪唑、吡啶衍生物、咪唑衍生物或上述的任意组合，且其中所述裂解催化剂是用于催化裂解1,2‑二氯乙烷，基于所述裂解催化剂的总量为100重量份，所述第一活性成分的含量为1重量份至30重量份，以及所述多孔性载体的含量为不大于99重量份。

【技术特征摘要】
2016.03.31 TW 1051103311.一种裂解催化剂的制造方法，其特征在于，包含：以碱性溶液对多孔性载体进行碱洗步骤，以形成碱洗载体，其中所述多孔性载体包括碳材、无机氧化物或上述的任意组合；以及将第一活性成分形成于所述碱洗载体上，以制得所述裂解催化剂，其中所述第一活性成分包括氯化铵、氯化铁铵、草酸铁铵、吡啶、咪唑、吡啶衍生物、咪唑衍生物或上述的任意组合，且其中所述裂解催化剂是用于催化裂解1,2-二氯乙烷，基于所述裂解催化剂的总量为100重量份，所述第一活性成分的含量为1重量份至30重量份，以及所述多孔性载体的含量为不大于99重量份。2.如权利要求1所述的裂解催化剂的制造方法，其特征在于，所述碱性溶液为具有0.1N至1N的浓度的氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水或上述的任意组合。3.如权利要求1所述的裂解催化剂的制造方法，其特征在于，所述第一活性成分形成于所述碱洗载体上的步骤是利用含浸法、离子交换法、共沉淀法或气相沉积法进行。4.如权利要求1所述的裂解催化剂的制造方法，其特征在于，在所述第一活性成分形成于所述碱洗载体上的步骤中，还包含：将所述第一活性成分与第二活性成分形成于所述碱洗载体上，其中所述第二活性成分包含金属氯化物。5.如权利要求4所述的裂解催化剂的制造方法，其特征在于，所述金属氯化物包含碱土金属氯化物、稀土金属氯化物、氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆连，洪万墩，陈博明，吴建慧，郑雅文，温明宪，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71