[发明专利]一种制备乙烯基乙炔的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种制备乙烯基乙炔的催化剂及其制备方法和应用，其中，催化剂包括：活性组分、助剂、含氮的盐酸盐和有机溶剂，催化剂的制备方法包括以下步骤：在催化剂配置装置中，通入氮气，同时将所述有机溶剂按组分配比加入，并持续通氮气清除氧气；将所述助剂、含氮的盐酸盐依次溶解在除净氧气的所述有机溶剂中，持续搅拌至全部溶解，得到混合溶液；将所述氯化亚铜溶解于所述混合溶液中，在一定温度下搅拌并维持一段时间，同时持续通入氮气至全部溶解，得到所述催化剂。通过本发明，不仅提高了乙炔的单程转化率，还大大提升了乙烯基乙炔的产率，副产减少，多聚物得到了很好的抑制，催化剂寿命明显提升。

技术领域

本发明属于催化剂制备及工业应用领域，具体涉及一种制备乙烯基乙炔的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

乙炔二聚反应制备乙烯基乙炔是我国乙炔法生产氯丁橡胶的重要操作单元，它采用纽兰德催化剂，即氯化亚铜和氯化铵一起溶于水配制而成的溶液。该催化剂自发明以来，因其配制简单、成本低廉等优点而在工业中沿用多年，但其副产物较多的缺点一直未得到有效解决。在工业生产中，由于乙炔及其乙烯基乙炔性质活泼，可发生多聚反应，生成的高聚物不但会阻塞管道，影响传热，还可能导致“液封”等现象发生，从而导致催化剂失活，产品的选择性及收率通常维持较低水平。虽然有学者通过对催化剂改性及在非水相体系中，引入离子液体增加乙炔的溶解性，以提高乙炔单程转化率和乙烯基乙炔的选择性，但高聚物生产量还是比较大。因此，在提高乙炔单程转化率的同时，还应提高目标乙烯基乙炔的选择性，减少高聚物的产生量。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种制备乙烯基乙炔的催化剂及其制备方法和应用，通过在乙炔聚合反应制备乙烯基乙炔的催化反应体系中，通过添加助剂，从而抑制三聚或多聚物产生，到达提高目标产物乙烯基乙炔的选择性。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种制备乙烯基乙炔的催化剂，其特征在于，包括以下组分：活性组分、助剂、含氮的盐酸盐和有机溶剂，其中，所述活性组分为氯化亚铜；所述助剂为苯胺基乙酸钾、乙酰丙酮铈或乙酰丙酮镧，所述助剂优选为苯胺基乙酸钾。

进一步的，所述含氮的盐酸盐为苯胺盐酸盐、二苯甲胺盐酸盐、4-氨基-N或N-二甲基苯胺盐酸盐，优选为苯胺盐酸盐。

进一步的，所述有机溶剂为环己酮、3-氯代苯丙酮或氮甲基吡咯烷酮。

进一步的，所述催化剂组分的用量配比为活性组分：助剂：含氮的盐酸盐：有机溶剂 = 65~80g：10~15g：20~40g：100ml，优选的，活性组分：助剂：含氮的盐酸盐：有机溶剂 =65~70g：12~14 g：20~35g：100ml。

在本发明的另一方面，提出了一种如前面所述的制备乙烯基乙炔的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在催化剂配置装置中，通入氮气，同时将所述有机溶剂按组分配比加入所述催化剂配置装置中，并持续通氮气清除氧气；

步骤2：按照所述催化剂各组分的质量配比，将所述助剂、含氮的盐酸盐依次溶解在除净氧气的所述有机溶剂中，持续搅拌至全部溶解，得到混合溶液；

步骤3：按照所述催化剂各组分的质量配比，将所述氯化亚铜溶解于所述混合溶液中，在一定温度下搅拌并维持一段时间，同时持续通入氮气至全部溶解，冷却后得到所述催化剂，保持氮气氛围下密闭保存备用。

进一步的，所述混合溶液在60-80℃下搅拌并维持3-6小时。

在本发明的另一方面，提出了一种应用前面所述的催化剂制备乙烯基乙炔的方法，其特征在于，包括以下步骤：将配置好的催化剂引入氮气置换好的反应器内，向所述反应器内通入乙炔气，进行反应，生成乙烯基乙炔。

进一步的，所述反应器内温度维持80-90℃。