乙炔氢氯化用铜-四甲基胍盐酸盐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乙炔氢氯化用铜

【技术实现步骤摘要】
乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂及制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及乙炔与氯化氢加成反应用的铜催化剂。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯为五大通用树脂之一，在许多领域有广泛的应用，合成聚氯乙烯用的氯乙烯单体（VCM）主要有乙炔法和乙烯法两种，在我国，由于受“富煤少油”资源结构的制约，以电石为原料的乙炔氢氯化法是我国目前合成氯乙烯单体的主要工艺，该方法以HgCl2/C为催化剂，反应为放热反应，且氯化汞为分子晶体，极易升华，对环境造成严重污染。2013年1月19日，联合国环境规划署通过了旨在全球范围内控制和减少汞排放的国际公约《水俣公约》，就具体限排范围作出详细规定，以减少汞对环境和人类健康造成的损害。近年来，乙炔氢氯化反应无汞催化剂主要以贵金属Au和Ru为主，但均因成本太高无法工业化应用。
[0003]专利号为CN202110882564.2公开了一种乙炔氢氯化反应的铜基复合催化剂及方法,该催化剂以席夫碱预处理的活性炭为载体,负载铜
‑
氨基酸配合物和助催化组分氯化铯、氯化钡、氯化钴和氯化铈等。本专利技术首先对活性炭进行席夫碱预处理,并通过向氯化铜中滴加氨基酸制备铜
‑
氨基酸配合物,之后将铜
‑
氨基酸配合物和助催化组分共同浸渍到席夫碱预处理后的活性炭上,干燥得到铜基复合催化剂,可多次浸渍以得到高金属含量的催化剂；专利号为CN202110205264.0公开了一种用于催化乙炔氢氯化反应的不溶性铜络合物催化剂及其制备方法,涉及催化剂制备
,本专利技术催化剂以活性炭为载体,不同类型的铜前驱体为主活性组分,含不同官能团的季铵盐作为表面活性剂。该制备方法为：首先将载体、铜前驱体和表面活性剂中的两个组分混合均匀后加入第三组分,再浸渍、热活化得到铜基催化剂。由于Cu～(n+)与某些配体形成的络合物缺乏溶解性甚至出现不溶物,此制备方法改变三者的添加顺序可有效提高活性组分在载体上的分散性；专利号为CN201810775463.3公开了一种用于乙炔氢氯化反应的铜配合物催化剂及制备方法。一种用于乙炔氢氯化反应的铜配合物催化剂,所述的铜配合物催化剂由载体和铜配合物组成,所述的铜配合物负载在载体表面；所述的铜配合物由氯化铜和有机含磷酸类配体络合而成。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种乙炔氢氯化用铜
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四甲基胍盐酸盐催化剂及其制备方法，本专利技术的催化剂具有环境无污染、活化时间短、催化转化率高、热稳定性、选择性好的优点。
[0005]本专利技术的技术方案：一种乙炔氢氯化用铜
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四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂由氯化铜、四甲基胍盐酸胍和载体活性炭组成。
[0006]上述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂，按重量份计，铜元素的含量为10~25%，四甲基胍盐酸胍的含量为5~15%，余量为载体活性炭。
[0007]上述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂中的铜元素为氯化
铜。
[0008]乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，通过超声浸渍
‑
微波干燥的方法制备。
[0009]上述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，具体步骤为：
①
配制氯化铜
‑
四甲基胍盐酸盐浸渍液；
②
在超声作用下，用活性炭浸渍氯化铜
‑
四甲基胍盐酸盐；
③
采用微波干燥的方式将水分干燥到水分小于0.3%。
[0010]乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的应用，用于乙炔与氯化氢的加成反应。
[0011]乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的应用，乙炔与氯化氢加成反应的条件是：温度90
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180℃，乙炔和氯化氢的摩尔比为1:1.05
‑
1.1，工业化生产中的乙炔空速流速为15
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50h
‑1。
[0012]一种四甲基胍盐酸胍的应用，四甲基胍盐酸胍在制备乙炔氢氯化用催化剂中的应用。
[0013]与现有技术相比，
①
该催化剂不含汞元素，有效解决了电石法聚氯乙烯行业汞污染问题，本催化剂对环境无污染；
②
乙炔氢氯化催化剂在催化乙炔与氯化氢的反应过程中，反应机理为氯化氢先与金属离子结合，然后与乙炔发生加成反应，选用四甲基胍盐酸胍作为配体，四甲基胍盐酸胍本身含有氯离子，在实际应用过程中，活化周期短，加快乙炔分子与氯化氢分子的加成反应，避免发生积碳反应；
③
四甲基胍盐酸胍中的氮原子与二价铜离子发生配位，能够稳定二价铜离子，抑制二价铜离子向低价态转变，催化剂的稳定性较好。
[0014]④
催化剂中的氯化铜与四甲基胍盐酸胍负载量较大时，催化剂表面的铜会以大颗粒的形式负载，催化活性中心不能充分发挥催化作用，浸渍过程中采用超声分散的方法可以使催化剂表面的铜及四甲基胍盐酸胍以纳米颗粒的形式负载，活性点位更多，分散度较大，催化转化率较高。
[0015]⑤
传统的乙炔氢氯化铜催化剂制备过程中，采用烘干的方法进行干燥，大量的水蒸气会携带催化活性组分氯化铜与四甲基胍盐酸胍凝结在载体活性炭表面，催化组分以团簇的形式负载，催化活性中心不能充分发挥催化作用，本专利技术采用微波干燥，浸渍后的催化剂处于振荡周期极短的微波高频电场内，其内部的水分子会发生极化并沿着微波电场的方向整齐排列，而后迅速随高频交变电场方向的交互变化而转动，微波能转化为分子运动能，通过震荡离开活性炭。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例与对比实例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0017]实施例。一种乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂由氯化铜、四甲基胍盐酸胍和载体活性炭组成。
[0018]上述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂，按重量份计，铜元素的含量为10~25%，四甲基胍盐酸胍的含量为5~15%，余量为载体活性炭。
[0019]上述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，所述催化剂中的铜元素为氯化
铜。
[0020]乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，通过超声浸渍
‑
微波干燥的方法制备。
[0021]乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，具体步骤为：
①
配制氯化铜
‑
四甲基胍盐酸盐浸渍液；
②
在超声作用下，用活性炭浸渍氯化铜
‑
四甲基胍盐酸盐；
③
采用微波干燥的方式将水分干燥到水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，其特征在于，所述催化剂由氯化铜、四甲基胍盐酸胍和载体活性炭组成。2.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，其特征在于，所述催化剂，按重量份计，铜元素的含量为10~25%，四甲基胍盐酸胍的含量为5~15%，余量为载体活性炭。3.根据权利要求1所述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂，其特征在于，所述催化剂中的铜元素为氯化铜。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，其特征在于，通过超声浸渍
‑
微波干燥的方法制备。5.根据权利要求4所述的乙炔氢氯化用铜
‑
四甲基胍盐酸盐催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
①
配制氯化铜

【专利技术属性】
技术研发人员：李安静，张彬，李武斌，何家明，赵应黔，冯琴，王勇，郑义，杨宏志，李庆，
申请(专利权)人：贵州重力科技环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：