【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂，具体涉及一种氯化氢制氯气的催化剂、及其制备方法和应用。
技术介绍
1、氯碱行业的发展伴随着大量副产氯化氢的产生，将其中和排放就会浪费大量的碱溶液，同时对环境产生污染。若是能将副产的氯化氢转化为氯气，则能变废为宝，产生经济效益的同时解决环境问题。
2、目前行业内通过电解法、催化氧化法及直接氧化法技术将氯化氢转化为氯气，从而实现氯元素的循环利用。其中电解法存在电解能耗高、氯气纯度低、电极使用寿命短等缺点。直接氧化法存在废液难处理、氯化氢转化不完全等问题。催化氧化法是在催化剂的作用下，用氧气氧化氯化氢生成氯气的方法。其能耗低且操作简单，目前普遍应用于工业化。因此开发高活性高稳定性的催化氧化催化剂具有重要意义
3、化学组成相同的催化剂，在性能的表现方面却差异很大，这除了制备方法和制备条件不同，催化剂的微观性质也不同，从而使得表现出来的活性和稳定性存在较大差异。传统的浸渍法制备的催化剂存在金属组分负载不完全、分散度较低、活性组分与载体的结合较差，最终影响了性能的释放。cn1272238c用金红石型氧化钛和氧化铝为载体，浸渍负载制备ru基催化剂，但是该类催化剂的稳定性较差，反应过程中需要通过升温维持转化率。cn1182717a以tio2为载体负载中ru和si制备的催化剂虽然在低温下具备较优的反应性能。但是长期的反应放热会导致催化剂的活性组分烧结，无法在较长时间内保持高转化率运行。因此，需要开发高活性和稳定性好的氯化氢制氯气的催化剂。
技术实现思路
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，用于hcl氧化的催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤一：采用溶胶-凝胶法制备复合氧化物载体，将钛源、铝源和硅源中的两种溶解在第一醇类溶剂中，再滴加第二醇类溶剂、水、羧酸混合液，搅拌，静置陈化，干燥后在臭氧气氛下焙烧制得氧化物载体；
4、步骤二：采用浸渍法将金属盐浸渍于氧化物载体上，干燥焙烧制得所需催化剂。
5、作为一种优选的方案，用于hcl氧化的催化剂的制备方法，包含以下步骤
6、步骤一：采用溶胶-凝胶法制备复合氧化物载体，将钛源、铝源和硅源中的两种按计量比(1～3：1)溶解在第一醇类溶剂如甲醇、乙醇、异丙醇等醇类溶剂中，再滴加第二醇类溶剂、水、羧酸混合液(体积比为10～5：3～5：1)，搅拌3～7h，静置陈化8～12h，于80～100℃干燥2～5h，再置于烘箱中臭氧气氛下200～300℃焙烧12～20h制得氧化物载体。
7、步骤二：采用浸渍法将金属盐浸渍于氧化物载体上，在80～100℃干燥，时间为2～5h，热处理2～5h后，置于250～450℃下焙烧12～24h制得所需催化剂。
8、步骤二中氧化物载体上的羧酸基团在锚定完金属离子后，可通过低温热处理方式将其除去，处理温度为120～180℃。热处理通常是在干燥步骤后。
9、作为优选地，所选的金属盐为钌、铜、铬、铋金属的可溶性盐，优选氯化物、硫酸盐或硝酸盐一种或多种，金属负载量0.5～5wt％。钛源为钛酸四丁酯、四氯化钛中的一种或两种，硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种，铝源为异丙醇铝、仲丁醇铝中的一种或两种。
10、优选地，步骤一中，所述羧酸为甲酸、乙酸、过氧酸、丙二酸、苯甲酸、丁二酸的一种或多种。
11、第二醇类溶剂、水、羧酸的混合液与第一醇类溶剂体积比为1:3～8。
12、优选地，步骤一中，所述滴加的醇类溶剂为羧酸对应的醇。
13、优选地，本专利技术所制备的催化剂：金属负载量0.5～5wt％，载体为al2o3、sio2、tio2中的任意两种；复合氧化物载体质量以金属计配比为1-3：1，金属选自钌、铜、铬、铋中的一种或多种；具有良好的催化性能和稳定性。
14、本专利技术的第二个方面，将催化剂用于氯化氢催化氧化制氯气反应中，反应温度250℃～420℃，氯化氢与氧气体积比为1：2～4：1，空速为0.5～0.8h-1，反应压力为1～2.5atm。
15、本专利技术的积极效果：
16、1、本专利技术的催化剂制备方法通过在载体氧化物表面引入羧酸基团，浸渍过程中可锚定金属活性组分，避免了金属的流失，增加了表面活性位点，提高了反应活性。
17、2、载体表面的羧酸基因的存在使得金属活性组分与氧化物载体结合键能增加，提高了催化剂的稳定性。
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1.用于HCl氧化的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，两种氧化物按计量比(1～3：1)溶解在第一醇类溶剂中；和/或，第一醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，第二醇类溶剂、水、羧酸体积比为10～5：3～5：1，其配制的混合液与第一醇类溶剂体积比为1:3～8。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的羧酸选自甲酸、乙酸、过氧酸、丙二酸、苯甲酸、丁二酸的一种或多种；和/或，所述第二醇类溶剂为羧酸对应的醇。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，搅拌3～7h，和/或，静置陈化8～12h。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，干燥温度为80～100℃，干燥时间为2～5h，和/或，焙烧温度为200～300℃，焙烧时间为12～20h。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，干燥温度为80～10
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，在干燥之后还包含热处理步骤，热处理的温度为120～180℃，时间为2～10h。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所选的金属盐为钌、铜、铬、铋金属的的可溶性盐；和/或，钛源为钛酸四丁酯、四氯化钛中的一种或两种，硅源为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯中的一种或两种，铝源为异丙醇铝、仲丁醇铝中的一种或两种。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的催化剂，其特征在于，
11.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的催化剂用于氯化氢催化氧化制氯气的用途。
...【技术特征摘要】
1.用于hcl氧化的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，两种氧化物按计量比(1～3：1)溶解在第一醇类溶剂中；和/或，第一醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，第二醇类溶剂、水、羧酸体积比为10～5：3～5：1，其配制的混合液与第一醇类溶剂体积比为1:3～8。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的羧酸选自甲酸、乙酸、过氧酸、丙二酸、苯甲酸、丁二酸的一种或多种；和/或，所述第二醇类溶剂为羧酸对应的醇。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，搅拌3～7h，和/或，静置陈化8～12h。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，干燥温度为80～100℃，干燥时间为2～5h，和/或，...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾逸民，楼家伟，孟营，胡耀峰，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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