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专利号: 2019109333050
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的乙炔氢氯化铜基催化剂按照如下步骤进行制备:将铜盐和碳原子数为10~22的烃类混合物混合溶于溶剂中制成混合溶液,然后将多孔固体载体在25~95℃下浸渍于所得的混合溶液中0.5~5h,然后将处理后的多孔固体载体在蓝光照射的条件下加热烘干,即得乙炔氢氯化铜基催化剂;所述的溶剂为乙醇、甲醇、四氢呋喃、丙酮中的一种;所述的铜盐中铜元素与烃类混合物的质量比为0.005~60:1;所述的多孔固体载体的加入量以所述的混合溶液中铜元素的质量计为0.005~50g/g;所述的蓝2

光波长为400~480nm;所述的蓝光照射强度为12~50μW/(cm*nm)。

2.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的铜盐选自硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、乙酸铜、磷酸铜、焦磷酸铜、次氯酸铜、甲酸铜、氯化铵铜、酞菁铜中的一种或者多种。

3.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的烃类混合物为碳原子数为11~17的高沸点烃类混合物或者碳原子数为10~22的复杂烃类混合物;所述的碳原子数为11~17的高沸点烃类混合物中包括饱和烃类、不饱和烃和芳香烃;所述的碳原子数为10~22的复杂烃类混合物主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成(还需经精制和加入添加剂)或者由原油、页岩油等经直馏或裂化等过程制得,主要为石蜡基柴油、环烷基柴油、环烷-芳烃基柴油中的一种或者多种。

4.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的溶剂的加入量以完全浸没所述的多孔固体载体为准。

5.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的多孔固体载体选自活性炭、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、分子筛、金属有机框架化合物、共价有机骨架化合物中的一种或任意几种的混合物;

所述的活性炭为柱状炭或球形炭活性炭,粒径10~100目;所述的碳纳米管为柱状或球形,粒径10~100目;所述的石墨烯为柱状或球形,粒径10~100目;所述的三氧化二铝为γ-Al2O3,并加工成柱状或球形,粒径10~100目;所述的二氧化硅为柱状或球形,粒径10~100目;所述的二氧化钛为柱状或球形,粒径10~100目;所述的分子筛为ZSM-5、β分子筛、γ分子筛、5A分子筛、10X分子筛或13X分子筛;所述的金属有机框架化合物为含氮杂环类配体构筑的MOFs、有机羧酸类配体构筑的MOFs;所述的共价有机骨架化合物为含硼类COFs材料、亚胺类COFs材料或三嗪类COFs材料。

6.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的浸渍处理中,使用超声加以辅助,所述的超声功率为:0.5~10kW。

7.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的混合溶液中还加入助剂,所述的助剂为金属盐或者离子液体中的一种或者多种,所述的助剂的加入量以所述的多孔固体载体的质量计为0.01~30g/g;

所述金属盐为MX,其中M代表阳离子,选自Pt、Al、In、Bi、Fe、Mn、Ba、Ca、K、Rb、Sr、Nd、Hf、Pr中的一种;X代表阴离子,选自SO42-、NO3-、Cl-、I-、Br-、ClO4-、PO43-、SO32-、NO2-、ClO3-中的一种;

所述的离子液体选自下列之一或任意几种的混合物:

a)咪唑类离子液体,其阳离子为二烷基取代的咪唑阳离子或三烷基取代的咪唑阳离

子,所述的烷基各自独立选自C1~C16的烷基,其阴离子为卤素离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、硝酸根、硫酸氢根、高氯酸根、二腈胺根、醋酸根、三氟乙酸根、磷酸根或磷酸二氢根;

b)季鏻类离子液体,具体为三丁基乙基溴化膦、三丁基乙基氯化膦、三丁基己基溴化膦、三丁基己基氯化膦、三丁基己基膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、三丁基乙基膦双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、四丁基溴化膦、四丁基氯化膦、三苯基乙基溴化膦、三苯基乙基氯化膦、四苯基溴化膦或四苯基氯化膦;

c)季铵类离子液体,具体为三烷基甲基铵(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或三烷基甲基氯化

铵,其中所述的烷基各自独立为C1~C16的烷基;

d)吡咯烷类离子液体,具体为N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐;

e)吡咯烷酮类离子液体,具体为N-甲基吡咯烷酮盐酸盐、N-羟基吡咯烷酮双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基-N-甲基吡咯烷酮溴盐;

f)哌啶类离子液体,具体为N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基N-甲基哌啶溴盐;

g)吡啶类离子液体,具体为N-乙基吡啶溴盐、N-丁基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或N-丁基六氟磷酸盐。

8.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的烘干温度为20~

150℃,时间为0.5~24h。

9.如权利要求1所述的乙炔氢氯化铜基催化剂,其特征在于:所述的乙炔氢氯化铜基催化剂应用于乙炔和氢氯化反应制备氯乙烯。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的应用为:在固定床反应器中,在乙炔氢氯化铜基催化剂的作用下,通入HCl和C2H2气体,在60~160℃下,在0.1~0.15MPa的反应压力下反应得到氯乙烯;所述的HCl和C2H2的物质的量之比为1:0.95~1.2;反应气体的体积空速以乙炔计为为50~740h-1。