【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂领域，具体而言，涉及一种铂配合物催化剂及其制备方法和应用、乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的方法。
技术介绍
1、聚氯乙烯(pvc)是由氯乙烯(vcm)聚合生成的高分子材料，其全球使用量居高分子材料第三位，被广泛应用于工业、农业、日用生活等领域。vcm的生产方法主要分为乙炔法和乙烯法，基于我国“富煤、贫油、少气”的能源格局，以煤为基础的乙炔法生产工艺所占比重(80％以上)远超以油气为基础的乙烯法生产工艺，随着国民经济的迅速发展，我国pvc产能在快速提升。2007年以来，我国pvc产能总体上呈增长趋势。据中国氯碱工业协会数据，2021年，中国聚氯乙烯(pvc)总产能达2713万吨/年，较2020年提升49万吨/年。但是，目前实际工业生产仍采用hgcl2/c作为工业催化剂催化乙炔氢氯化反应，据统计，生产每吨pvc消耗1.02-1.41kg催化剂，其中约25％的hgcl2组分在循环生产过程中流失。催化剂寿命按照10000小时估算，目前国内每年消耗氯化汞触煤8000t，折合消耗汞资源达到500t，生产vcm年消耗汞约占我国汞消耗量的70％、全球汞需求量的20％；我国已签署关于限制汞使用与排放的水俣公约，要求至2025年淘汰使用汞或汞化合物的生产工艺。汞作为稀缺资源和对环境有高度敏感性的重金属，供应量逐年减少，而电石法聚氯乙烯行业对汞资源的消耗却与日俱增，对汞资源的过度消耗和依赖是电石法聚氯乙烯发展面临的巨大障碍，与此同时，电石法聚氯乙烯的生产过程中所排放出来的含汞废弃物严重威胁着人类的身体健康和生态平衡。降低汞消耗和汞污染是
2、在“水俣公约”和“双碳目标”的双重约束下，对聚氯乙烯产业绿色可持续发展提出了更高的要求，因此，本项目针对此问题，开发催化效率高且绿色经济的非汞贵金属催化剂，为生产vcm工艺中无汞催化剂的应用奠定基础，具有鲜明的国情特色。目前在乙炔氢氯化反应中负载催化剂的常用制备方法是金属前驱体与助剂在一定条件下通过浸渍法负载到载体上。
3、公开号为cn116408151a的专利，公开了一种乙炔氢氯化反应的贵金属催化剂及其制备方法和应用，催化剂包含活性炭、离子液体和钌物种，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑双亚铵盐、1-丁基-3-甲基咪唑二氰铵盐、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐、n-乙基吡啶溴盐、三丁基甲基铵双亚铵盐、三丁基己基溴化磷、n-丁基-n-甲基吡咯烷溴盐、n-丁基-n-甲基哌啶溴盐离子液体的一种或者多种。其通过离子液体实现了催化剂稳定性的提高。
4、公开号为cn113649057a的专利，公开了一种用于乙炔氢氯化制氯乙烯的铂催化剂及其制备方法和应用，催化剂的载体为氮化碳，活性组分为铂，且铂在载体上以离子态形式存在。此催化剂应用于乙炔氢氯化反应工艺，可得到更高的氯乙烯收率；与目前文献报道的无汞催化剂相比，本专利技术提供的催化剂稳定性优异，具有良好的使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铂配合物催化剂及其制备方法，解决现有催化剂稳定性和催化活性不够高的问题。
2、本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
3、一种铂配合物催化剂，所述催化剂的载体包括活性炭；所述催化剂的助剂包括至少含有n、o、s和p中的一种原子作为杂原子的有机物；所述催化剂的活性成分包括铂前驱体。
4、进一步的，所述助剂至少包括苯膦酰二氯、亚硝基苯、甲基苯基亚砜、苯乙酮和对戊基苯乙酮中的一种。优选的，助剂为亚硝基苯。
5、进一步的，所述铂前驱体至少包括ptcl4、h2ptcl6、(nh4)2ptcl6、和c8h12cl2pt中的一种。优选的，所述铂前驱体为h2ptcl6。
6、进一步的，以催化剂总重量计，pt的负载量为0.1-1wt％。优选为0.3-0.5wt％。
7、其中，催化剂总重量的计算方式为：m总＝m载体+m稳定态金属前驱体+m助剂。
8、例如：实施例1中，负载量的计算方式为：mpt/(m载体+m稳定态金属前驱体+m助剂)＝0.02g/(0.0421g+0.0110g+9.9469g)＝0.2wt％。
9、一种所述铂配合物催化剂的制备方法，将助剂溶液缓慢滴加入已配好的铂前驱体溶液中进行混合反应，然后将载体加入上述混合液中，最后通过浸渍干燥得到铂配合物催化剂。
10、进一步的，铂前驱体与助剂的摩尔比为1:0.1-5。
11、进一步的，所述铂前驱体与助剂的摩尔比为1:0.5-2。
12、进一步的，浸渍温度为25-150℃；浸渍时间为2-24h。优选的，浸渍温度为50-80℃，浸渍时间4-12h。
13、进一步的，所述载体的粒径为1.5-5mm。
14、一种乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的方法，包括以乙炔与氯化氢为原料，混合反应得到氯乙烯，所述反应在所述的铂配合物催化剂的催化下进行。
15、所述反应为气相反应。
16、乙炔氢氯化反应过程中主要涉及的反应包括：
17、主反应：c2h2+hcl→ch2＝chcl
18、非聚合副反应：
19、ch2＝chcl+hcl→ch3chcl2
20、ch2＝chcl+hcl→ch2clch2cl
21、聚合副反应：
22、2ch2＝chcl→ch2clch＝ccl-ch3
23、2c2h2→ch2＝ch-c≡ch
24、现有的热力学研究表明，上述主反应受聚合副反应的影响较大，非聚合副反应对主反应的影响很小，上述主、副反应均为放热反应，但聚合副反应的热效应较主反应大，较高的温度更有利于抑制聚合副反应进行，减少聚合产物在催化剂表面上的沉积，提高主反应的选择性并减少积炭，但在高温下金属催化剂又存在变价失活的问题。综合考虑温度对聚合副反应以及催化剂还原失活的影响后，反应温度控制在110-300℃，更优选地，反应温度控制在140-280℃，最优选地，反应温度控制在170-240℃。
25、乙炔与氯化氢的体积比采用本领域常用体积比，具体为1:1-2，更优选地，乙炔与氯化氢的体积比为1:1-1.5，最优选地，乙炔与氯化氢的体积比为1:1.02-1.2。
26、气相反应在固定床反应器中进行，催化剂装填于固定床反应器中。乙炔体积空速控制范围采用本领域常用控制范围，具体在30-1000h-1，优选地，乙炔体积空速控制在30-360h-1。
27、一种所述铂配合物催化剂在乙炔与氯化氢混合反应制备氯乙烯中的应用。所述反应为气相反应，反应温度为110-300℃。
28、本专利技术至少具有以下有益效果：
29、与现有乙炔氢氯化反应用金属催化剂相比，本专利技术的不溶性铂配合物催化剂中活性组分呈现高分散状态，不易流失和团聚，且同时活化了乙炔和氯化氢反应物，提升了现有金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铂配合物催化剂，其特征在于，所述催化剂的载体包括活性炭；所述催化剂的助剂包括至少含有N、O、S和P中的一种原子作为杂原子的有机物；所述催化剂的活性成分包括铂前驱体。
2.根据权利要求1所述的铂配合物催化剂，其特征在于，所述助剂至少包括苯膦酰二氯、亚硝基苯、甲基苯基亚砜、苯乙酮和对戊基苯乙酮中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的铂配合物催化剂，其特征在于，所述铂前驱体至少包括PtCl 4、H2PtCl 6、(NH4)2PtCl 6、和C8H12Cl 2Pt中的一种。
4.根据权利要求3所述的铂配合物催化剂，其特征在于，以催化剂总重量计，Pt的负载量为0.1-1wt％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述铂配合物催化剂的制备方法，其特征在于，将助剂溶液缓慢滴加入已配好的铂前驱体溶液中进行混合反应，然后将载体加入上述混合液中，最后通过浸渍干燥得到铂配合物催化剂。
6.根据权利要求5所述的铂配合物催化剂的制备方法，其特征在于，铂前驱体与助剂的摩尔比为1:0.1-5。
7.根据权利要求5所述的铂配合物催化剂的
8.根据权利要求5所述的铂配合物催化剂的制备方法，其特征在于，浸渍温度为50-150℃；浸渍时间为6-12h。
9.根据权利要求5所述的铂配合物催化剂的制备方法，其特征在于，所述载体的粒径为1.5-5mm。
10.一种乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的方法，包括以乙炔与氯化氢为原料，混合反应得到氯乙烯，其特征在于：所述反应在权利要求1-5任一所述的铂配合物催化剂的催化下进行。
11.一种权利要求1-5任一项所述铂配合物催化剂在乙炔与氯化氢混合反应制备氯乙烯中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铂配合物催化剂，其特征在于，所述催化剂的载体包括活性炭；所述催化剂的助剂包括至少含有n、o、s和p中的一种原子作为杂原子的有机物；所述催化剂的活性成分包括铂前驱体。
2.根据权利要求1所述的铂配合物催化剂，其特征在于，所述助剂至少包括苯膦酰二氯、亚硝基苯、甲基苯基亚砜、苯乙酮和对戊基苯乙酮中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的铂配合物催化剂，其特征在于，所述铂前驱体至少包括ptcl 4、h2ptcl 6、(nh4)2ptcl 6、和c8h12cl 2pt中的一种。
4.根据权利要求3所述的铂配合物催化剂，其特征在于，以催化剂总重量计，pt的负载量为0.1-1wt％。
5.一种如权利要求1-4任一项所述铂配合物催化剂的制备方法，其特征在于，将助剂溶液缓慢滴加入已配好的铂前驱体溶液中进行混合反应，然后将载体加入上述混合液中...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建，安霓虹，王红琴，戴云生，邰盛彪，左川，叶涛，张孟旭，李明杰，管庆伟，
申请(专利权)人：贵研工业催化剂云南有限公司，
类型：发明
国别省市：
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