[发明专利]一种抗氯化氢的碱性催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗氯化氢的碱性催化剂及制备方法和应用。所述碱性催化剂由载体和负载在载体上的活性组分组成，所述的载体选自SiO₂、γ‑Al₂O₃、SBA‑15、活性炭、ZSM‑5、MCM‑22、硅气凝胶中的一种，所述的活性组分选自以氯离子为阴离子的离子液体中的一种或几种的组合，其中离子液体的负载量0.1％‑40％。本发明提供了所述碱性催化剂在1.1.2‑三氯乙烷气相脱氯化氢制偏二氯乙烯的反应中的应用。本发明提供的碱性催化剂具有寿命长、活性高的优点。

(一)技术领域

本发明涉及一种具有抗氯化氢特性的碱性催化剂以及其制备方法和在1.1.2-三氯乙烷气相脱氯化氢制偏二氯乙烯的反应中的应用。

(二)背景技术

在卤代烷烃脱卤素制取不饱和烃类的催化反应过程中往往使用碱性催化剂，但是脱出的卤化氢是一种强酸性的物质，这种物质易与催化剂表面的碱性活性中心形成强的相互作用，使催化剂的碱性活性中心中毒。在设计碱性催化剂过程中，必须考虑催化剂的抗卤化氢物种的中毒性能。

偏二氯乙烯是一种用于生产聚偏二氯乙烯(PVDC)的聚合单体，可以生产聚偏二氯乙烯和多种聚合物。聚偏二氯乙烯高分子材料与其他聚合物相比，具有氧气阻隔性好、无毒无害等优点。20世纪初美国首先将其用在军用品的包装上，之后逐渐扩展了应用范围。目前聚偏二氯乙烯的主要应用在食品、药品的外包装、管材等。我国的主要应用是食品保鲜、医用品的包装。鉴于其良好的保鲜作用，聚偏二氯乙烯产品在发达国家食品包装行业的市场的占有率在95％以上，而我国的包装产品中聚偏二氯乙烯的占有率相比发达国家很低。在我国聚偏二氯乙烯的市场前景广阔，未来需求量很大。

传统的偏二氯乙烯的生产方法是二氯乙烷氯化为三氯乙烯，之后在碱性环境下(一般是NaOH、Ga(OH)2溶液)脱除氯化氢，或者是三氯乙烷在高温条件下直接脱氯化氢。而这些方法会产生大量的含盐废水，对后期的环保处理造成很大的压力，也增加了生产成本。相较于液相脱氯化氢，气相催化1.1.2-三氯乙烷脱氯化氢不会产生废水，减少了污染和后期产物分离的投入，是一条绿色环保的生产路线。

1.1.2-三氯乙烷脱氯化氢制偏二氯乙烯的关键技术是催化剂，催化剂的活性和使用寿命直接影响到该生产方法是否可以工业化。

针对1.1.2-三氯乙烷气相催化脱氯化氢，美国和日本的科研的工作者最先开始了催化剂的研究，文献报道的催化剂有苯并咪唑/SiO₂,SiO₂上负载CsCO₃.CsNO₃，CsCl,CsCOOH，KCl等催化剂，Al₂O₃上负载金属Cs或者其氧化物催化剂。催化剂的使用温度在200-500℃，催化剂评价中1.1.2-三氯乙烷的进料方式为鼓泡进料或者脉冲进料。

文献报道的1.1.2-三氯乙烷气相脱氯化氢的催化剂存在的主要问题：

①催化剂的活性差，大部分三氯乙烷转化率低于50％；

②偏二氯乙烯的选择性低；

③催化剂的使用寿命短；

现有的气相脱氯化氢催化剂无法满足工业化生产的要求。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种能够抗氯化氢的碱性催化剂及其制备方法和在1.1.2-三氯乙烷气相脱氯化氢制偏二氯乙烯的反应中的应用，该催化剂具有寿命长、活性高的优点。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：