[发明专利]一种Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂

说明书

本发明涉及金属催化剂领域，具体为一种Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂。所述催化剂包括载体，活性组分和助剂；载体为改性活性炭，活性组分为Cu的无机盐，助剂为非贵金属组分；非贵金属组分为K的无机盐、Ti的无机盐、Mg的无机盐和Sn无机盐的至少一种以及Ce的无机盐。本发明中的催化剂具有操作简单，催化活性高，转化率高，对氯乙烯选择性好，且对环境危害性毒害作用小，有利于大规模生产使用。

技术领域

本发明涉及金属催化领域，具体为一种Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂。

背景技术

目前聚氯乙烯树脂(PVC)在全世界范围内具有非常广泛的市场需求，中国聚氯乙烯年产量接近2000万吨，氯乙烯是合成PVC的单体，是一种重要的化学品原料之一；工业上生产氯乙烯的生产工艺主要分为乙烯法和乙炔法，乙烯资源缺乏并且价格很高，因此结合我们目前富煤少油缺气的能源结构特征，乙炔法是我国大部分的氯乙烯产量的主要来源，乙炔法生产法生产氯乙烯，所采用的汞催化剂，具有高挥发性和毒性，在汞催化剂的使用过程中汞的流失和挥发会对环境和人造成严重的污染伤害，随着国际水俣公约的出台、国家的日益重视以及人们环保意识的逐渐提高，低汞化、无汞化催化已经成为必然趋势。因此，采用乙炔法生产PVC，研发无汞催化剂替代含汞催化剂势在必行。

金属无汞催化剂的研发主要是Au、Pd、Ru等贵金属和Bi、Sn、Cu等非贵金属两类金属催化剂。其中贵金属催化剂普遍价格昂贵，运行成本高，遏制了其在工业化中的应用；专利申请CN 102029189 A以氯金酸为活性组分，助剂为Ka、Ba、Cu的卤化物，催化剂活性高，选择性高，但是无稳定性测试结果，而且Au作为催化剂的活性组分，工业化Au消耗量大，成本过高，因此工业化难度高。而非贵金属催化剂则具有成本低廉，简单易得，但是其也存在着活性和选择性较差的问题。

专利申请CN 107952453 A中以Cu或者Bi的金属盐为活性组分，选取煤质、椰壳活性炭为载体，制备出来的催化剂催化剂活性达不到工业乙炔氢氯化催化剂的要求。

专利申请CN 103007972 A公开了一种用于乙炔氢氯化反应的非贵金属无汞催化剂及其制备方法，该催化剂中主要含有活性组分Cu元素，阴离子氯元素以及助催化锂、钾、锶、钴、锌、铬、锰和镍金属元素；该催化剂及其制备方法成本较低，对环境危害小，提供了一种较为经济的方法解决了乙炔法生产氯乙烯中汞污染的问题，但其也存在着稳定性较差以及使用寿命较短的问题。

专利申请CN 102380380 A公开了一种用于乙炔氢氯化反应的非汞催化剂体系，该体系由铜、锌、铋、镍、锰、钼、锡金属元素的氧化物、硝酸盐、氯化物、磷酸盐、醋酸盐的一种或多种的混合盐的活性组分和载体所组成，经济效益高，组成稳定，环境友好的特点，但是其也存在着转化率较低，活性较差的问题。

基于此，提出一种Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂应用于工业制备氯乙烯具有很大的经济效益和环境效益。

发明内容

在现有技术的基础上，本发明的目的是提供一种具有工业化价值的Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂，其为一种乙炔氢氯化非贵金属无汞催化剂，能够解决目前研究的金属催化剂在乙炔氢氯化过程中所存在的稳定性较差，环境危害性大的问题，以达到工业上对乙炔氢氯化催化剂的要求标准。

本发明的具体技术方案如下所述：

一种Cu基乙炔氢氯化无汞催化剂，所述催化剂包括载体、活性组分和助剂，所述载体为改性活性炭，所述载体为改性活性炭，所述活性组分为Cu的无机盐，所述助剂为非贵金属组分；

所述改性活性炭为木质或椰壳活性炭，经改性剂浸没，过滤，干燥及焙烧处理制得。

优选地，所述浸没的时间为2h。

优选地，所述干燥条件为80-100℃下干燥2-6h。

优选地，所述焙烧条件为200-300℃下焙烧3-15h。