[发明专利]一种四氯化碳脱氯催化剂

说明书

本发明提供了一种四氯化碳脱氯催化剂，该催化剂以经Al₂O₃修饰后的活性炭为载体，以Pt和金属M为活性组分，所述金属M为Cr、Mn、Co和Ba中的任意一种或两种以上。在本发明催化剂作用下，四氯化碳通过加氢脱氯可以生成甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯乙烯、四氯乙烷和六氯乙烷等七种产物，并且能够通过调变催化剂结构和催化反应工艺可以改变这七种产物的相对含量，催化剂稳定性好，使用寿命长。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种四氯化碳脱氯催化剂。

背景技术

四氯化碳是一种甲烷氯化物，主要用于生产氟利昂制冷剂，但对臭氧层有严重的破坏，按照《蒙特利尔议定书》的要求氟利昂制冷剂应该逐步被淘汰和替换。目前国内四氯化碳每年的产量至少在7万吨以上，而市场需求量却不到3万吨，因此寻找降低四氯化碳产量和增加四氯化碳去向的方法有着重要的意义。

四氯化碳是甲烷和氯气反应生产氯甲烷产品过程中过度氯化的产物，通过技术改进可能会降低四氯化碳的产量，但副产物仍然是不可避免的。因此积极寻求四氯化碳的综合利用才是解决四氯化碳产能过剩的最好方法。

氯仿是重要的化工原料，主要用于生产HCFC-22及下游产品PTFE，有着重要经济价值，四氯化碳加氢脱氯生产氯仿具有较强的可行性和实际意义。

中国专利200810198939.8介绍了一种四氯化碳转化为氯仿的催化剂，催化剂主要成分是Pt，助剂为Mn，载体是r-氧化铝，催化剂性能稳定，四氯化碳的转化率和氯仿的选择性分别为90％和80％。

类似已公开的四氯化碳脱氯制备氯仿的催化剂如中国专利200510044188.0、200510020701.2等，主要是以贵金属Pt和Pd为主，氧化铝或氧化硅为载体，在四氯化碳选择性制备氯仿方面取得了较好的效果。中国专利200710020016.9描述了一种四氯化碳等高级氯甲烷的加氢脱氯生产相应的低级氯甲烷的催化剂及制备方法，催化剂以铂、钯和镍中的一种或几种金属作为催化活性组分，以氧化锆，氧化钛和氧化铝中的至少二种复合氧化物为催化剂载体。在该催化剂的作用下，四氯化碳主要被加氢转化为三氯甲烷，而三氯甲烷主要转化为二氯甲烷，反应生成的氯化氢与甲醇反应转化为一氯甲烷，以实现清洁化生产。四氯化碳加氢脱氯不仅可以生产氯仿，而且还可以生产其他产品，如甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯乙烯、四氯乙烷和六氯乙烷等，其中很多产品的附加值都比氯仿高。四氯乙烯是一种阻燃性有机氯溶剂，主要用于有机溶剂、干洗机和纺织品加工方面，也可以做萃取剂。石小玉等人制备的PtCu氧化硅催化剂，以甲醇为氢源与四氯化碳耦合反应，在较优的条件下制备四氯乙烯的选择性可以达到100％。

四氯化碳选择性脱氯生产氯仿的技术已经有工业化的应用，四氯化碳选择性加氢做其他产品的技术的工业化应用还未见报道，无论四氯化碳选择性脱氯制备哪一种产品，催化剂和催化工艺的技术再好，也不可能做到100％的转化率或选择性，放大到工业化生产中就更难了，从而造成了一定程度的浪费和污染。例如目前四氯化碳做氯仿，选择性最高90％，四氯化碳还不能完全转化，由于副产物种类多而且量少，如果收集副产物进行分离纯化，则成本高，得不偿失，如果不收集就会造成浪费和污染。

因此，亟需研发一种催化剂或催化反应工艺，不追求特定产品的选择性，首先使四氯化碳完全转化，生产多种产品，而且各个产品的相对含量可以在一定范围内调变，对每一个产品都进行收集和纯化。这样四氯化碳可以完全的利用，反应生产的每一种产品都是有用的，不会造成浪费和污染，还可以根据需要通过催化剂或催化反应工艺调变各个产品的相对含量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种四氯化碳脱氯催化剂。在该催化剂作用下四氯化碳通过加氢脱氯可以生成甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯乙烯、四氯乙烷和六氯乙烷等七种产物，通过调变催化剂结构和催化反应工艺可以改变这七种产物的相对含量。催化剂稳定性好，使用寿命长。