The present invention discloses a highly stable catalyst for chlorine production by hydrogen chloride oxidation, which is characterized by its precursor mass percentage composition: component A is 0.1-3%; component B is 0.1-6%; residual amount is titanium dioxide; component A is Ru metal salt; component B is one or more metal salts of Ce, Sn, Zr and Sm; and titanium dioxide is a rutile phase carrier with high specific surface area prepared by liquid phase template method. Body. The invention adopts rutile phase carrier with high specific surface area, greatly improves the dispersion of active components, delays sintering deactivation by limiting the active phase, and solves the problem of low stability of existing hydrogen chloride oxidation catalyst at high temperature and high space velocity.
【技术实现步骤摘要】
一种氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂
本专利技术属于催化剂领域,具体涉及一种氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂。
技术介绍
氯气和氯化氢是氯元素的重要存在形态,也是非常重要的化工产品和原料。涉氯行业中,全球每年副产氯化氢及无机氯化物已达4200万吨/年(CatalysisSurveysfromAsia,2010,14(3-4):168-175),大量副产氯化氢的消化利用问题已成为制约氯碱、聚氨酯、农药、医药化工、化肥等涉氯行业发展的共性难题。聚氨酯行业中,国内外市场对TDI的需求越来越大,而1分子TDI的产生将伴随4分子副产氯化氢的生成。同时HCl是生产氯乙烯的上游原料,然而由于技术缺陷,大量氯化氢难以循环利用。因此,回收大量副产氯化氢制备氯气,实现氯资源的闭路循环,已成为涉氯行业可持续发展的共识。传统Deacon工艺存在氯化氢的转化率低、设备腐蚀严重、催化剂易流失等缺点(US165802)。氯化氢氧化反应是可逆放热过程,使用需要较高反应温度的低活性催化剂,将会大大降低氯化氢平衡转化率,研制高活性催化剂显得相当重要。DE1567788最早公开了钌作为活性组分的氯化氢氧化催化剂,但使用的载体为氧化铝及氧化硅,催化活性并不理想。之后DE19734412中描述了一种采用钛氧化物或锆氧化物作为载体的钌基催化剂,具有较好的活性,但是活性组分较容易烧结,催化剂稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中氯化氢氧化催化剂在高温、高空速下稳定性低的问题,提供一种分散性好、抗烧结性强的氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂。本专利技术采用高比表面积、多级孔结构 ...
【技术保护点】
1.一种氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂,其特征在于其前驱体质量百分组成为:组分A为0.1~3%;组分B为0.1~6%;余量为TiO2;其中组分A为Ru金属盐;组分B为Ce、Sn、Zr、Sm的一种或多种金属盐;TiO2为采用液相模板剂法制备的高比表面积、多级孔结构的金红石相载体;氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂按照以下步骤制备:(1)将去离子水置于冰水浴中并不断搅拌,逐滴滴入TiCl4,其中TiCl4与去离子水的体积比为1:10~30,得到澄清透明溶液;(2)将(1)中所得溶液保持搅拌,加入模板剂并搅拌1h,其中TiCl4与模板剂摩尔比为1:1~40;(3)将(2)中所得混合物密封并在50℃下水浴,保持12~36h;(4)将(3)中所得悬浊液过滤、水洗、醇洗、烘干、焙烧,得到高比表面积TiO2;(5)将Ru的一种金属盐加入去离子水中,再加入第二组分Ce、Sn、Zr、Sm中的一种或多种金属盐,待溶解完全,再加入(4)中所制备的TiO2并强烈搅拌4~24h,其中Ru元素为TiO2质量的0.1~3%,第二组分Ce、Sn、Zr、Sm元素中的一种或多种分别为TiO2质量的0.1~6%,去离子水与 ...
【技术特征摘要】
1.一种氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂,其特征在于其前驱体质量百分组成为:组分A为0.1~3%;组分B为0.1~6%;余量为TiO2;其中组分A为Ru金属盐;组分B为Ce、Sn、Zr、Sm的一种或多种金属盐;TiO2为采用液相模板剂法制备的高比表面积、多级孔结构的金红石相载体;氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂按照以下步骤制备:(1)将去离子水置于冰水浴中并不断搅拌,逐滴滴入TiCl4,其中TiCl4与去离子水的体积比为1:10~30,得到澄清透明溶液;(2)将(1)中所得溶液保持搅拌,加入模板剂并搅拌1h,其中TiCl4与模板剂摩尔比为1:1~40;(3)将(2)中所得混合物密封并在50℃下水浴,保持12~36h;(4)将(3)中所得悬浊液过滤、水洗、醇洗、烘干、焙烧,得到高比表面积TiO2;(5)将Ru的一种金属盐加入去离子水中,再加入第二组分Ce、Sn、Zr、Sm中的一种或多种金属盐,待溶解完全,再加入(4)中所制备的TiO2并强烈搅拌4~24h,其中Ru元素为TiO2质量的0.1~3%,第二组分Ce、Sn、Zr、Sm元素中的一种或多种分别为TiO2质量的0.1~6%,去离子水与TiO2的质量比为1~10:1;(6)将步骤(5)得到的物料离心、洗涤、烘干、造粒、成型及干燥后,于空气氛围中烧,即获得氯化氢催化氧化制氯气的催化剂。2.根据权利要求1所述的氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂,其特征在于所制备的TiO2载体具有针状几何结构和多级孔结构,比表面积大于100m2/g。3.根据权利要求1所述的氯化氢氧化制氯气的高稳定性催化剂,其特征在于载体TiO2的制备过程中,步骤(2)所述的模板剂为哌嗪及其衍生物、三乙烯二胺及其衍生物、哌啶及其衍生物、4-氨基哌啶、烷基硫酸铵中的一种或两...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨建明,石坚,吕剑,余秦伟,惠丰,袁俊,张前,赵锋伟,李亚妮,王为强,梅苏宁,
申请(专利权)人:西安近代化学研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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