用于1,2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯催化剂及其制备方法与应用的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种用于1,2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂，具体为一种在内外表面均掺杂有氮元素的活性炭，所述氮元素的掺杂量为0.1～10wt%；进一步的，所述掺氮活性炭催化剂负载有金属，所述金属以金属化合物的形式存在，所述金属化合物的负载量为0.1～10wt%；该催化剂制备工艺简单，流程短，材料易得，成本较低；掺杂在活性炭中的氮元素，不易流失失活；负载有金属化合物的掺氮活性炭催化剂中氮掺杂能有效加强金属组分在活性炭上的分散性，提高催化活性；在本发明制备的催化剂的催化作用下，二氯乙烷裂解温度大幅度降低。
【专利说明】用于1,2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯催化剂及其制备 方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯催化剂及其制备方法与应 用，属于裂解催化剂领域。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯（PVC)是全球第二大通用树脂，氯乙烯（VCM)是合成PVC的重要单体。氯 乙烯生产主要有两种工业生产路线：电石法路线和乙烯法路线。电石法中氯乙烯由氯化汞 催化乙炔氢氯化制得；乙烯法中氯乙烯由1，2-二氯乙烷裂解制得。
[0003] 全球禁汞条约《水误公约》严格限制并将禁止使用汞催化剂，使我国电石法生产氯 乙烯路线受到极大制约，发展绿色氯乙烯生产路线势在必行。
[0004] 二氯乙烷裂解制备氯乙烯工业上采用热裂解，反应温度控制在500°C左右，以提高 二氯乙烷转化率。该路线反应温度高，能耗大，易出现结焦、积碳等问题，研究开发催化剂降 低裂解温度，提高裂解选择性十分必要。
[0005] 早在20世纪40年代就开始进行1，2-二氯乙烷催化裂解研究，发现活性炭负载氯 化钡、氯化镧、氯化钡等对此反应均有催化作用。另外聚丙烯氰碳纤维活性炭以及ZSM-5等 沸石分子筛等也被发现对此反应有催化作用。这些催化剂可以在一定程度上降低二氯乙烷 裂解温度，但是由于催化剂活性不够、寿命较短以及难以再生等问题，离工业应用还有一定 距离。
[0006] 本发明中的氮掺杂催化剂，氮原子内部掺杂在碳原子中，具有十分优良的催化活 性，可大大降低二氯乙烷裂解温度，提高催化剂的寿命。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现行的二氯乙烷裂解制氯乙烯技术中，反应温度高，能耗 大，易结焦、积碳等问题，提供一种1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯催化剂及其制备方 法与应用。
[0008] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0009] 本发明提供的一种用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化 齐U，具体为一种在内外表面均掺杂有氮元素的活性炭。
[0010] 优选的，所述掺氮活性炭催化剂可以负载有金属组分。
[0011] 优选的，所述金属以金属化合物的形式存在。
[0012] 优选的，所述掺氮活性炭催化剂中氮元素的掺杂量为0. l-l〇Wt%。
[0013] 优选的，所述活性炭的比表面积为700?2000m2/g，粒径为0. 05?1cm，孔容为 0. 4?0. 7m3/g ;选自木质炭、煤基碳和果壳炭。其中，所述果壳炭即以椰壳、桃壳、核桃壳、 枣壳等果壳为原料，活性炭采用炭化、活化、过热蒸气催化等工艺精制而成，外观为黑色不 定型颗粒，经系列生产工艺加工而成的一种活性炭。
[0014] 优选的，所述金属化合物选自金属氧化物、氯化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐等金属 化合物形式；更优选为金属的氯化物。
[0015] 优选的，所述金属选自钙、钡、镧、铜等。
[0016] 优选的，所述金属化合物的负载量为0. l-10wt%。
[0017] 本发明进一步公开所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催 化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018] (1)取活性炭进行浸泡处理以除杂并疏通孔道，然后经过滤、洗涤、干燥后备用；
[0019] (2)使用以下任一种氮元素获取方法制得所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备 氯乙烯的掺氮活性炭催化剂 ：
[0020] 方法一：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮活性气体中进行氮掺杂；
[0021] 方法二：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮化合物的水溶液中进行浸渍处理， 然后过滤、烘干后，再在惰性气氛下碳化。
[0022] 其中，
[0023] 优选的，步骤（1)中，所示浸泡处理的浸泡液为盐酸、硝酸、双氧水或者氢氧化钠 等的水溶液。
[0024] 优选的，所述浸泡液中溶质的浓度为0· 5-5mol/L，优选为1-2. 5 mol/L ;活性炭和 浸泡液的体积比为1 :1. 1?1. 5 ;浸泡处理的时间为1-24小时。
[0025] 更优选的，步骤（1)中，所述浸泡处理的浸泡液为盐酸或硝酸的水溶液。
[0026] 优选的，采用离心甩干的方式过滤分离。
[0027] 优选的，对于酸洗的情况，所述洗涤用去离子水洗涤至弱酸性。
[0028] 优选的，步骤（1)中所述干燥为80?150°C，时间为2?24小时。
[0029] 对于步骤（2)的方法一：
[0030] 优选的，步骤（2)的方法一中，所述氮掺杂为：将所述经步骤（1)处理后的活性炭 置于管式炉中，惰性气氛下升温至400?1000°C，然后以10?100ml/min速度通入含氮活 性气体4?20小时，然后降温至室温，之后再停止通入所述含氮活性气体。
[0031] 优选的，所述含氮活性气体为氨气和氢气的混合气，氨气和氢气体积流量之比为 2-7:1 ;更优选为5:1。
[0032] 以50g经步骤（1)处理后的活性炭为例，则可分别以50ml/min和10ml/min的速 度同时通入氨气和氢气。
[0033] 优选的，所述惰性气氛选自氮气、氦气。
[0034] 对于步骤（2)的方法二：
[0035] 优选的，步骤（2)的方法二中，所述含氮化合物选自吡啶、哌啶、聚丙烯酰胺、聚乙 烯吡咯烷酮和三聚氰胺等。
[0036] 优选的，步骤（2)的方法二中，所述含氮化合物的水溶液的浓度为0. 1?3mol/L。
[0037] 优选的，所述浸渍处理，经步骤（1)处理后的活性炭与含氮化合物水溶液体积比 为 1 :1. 1 ?1. 5。
[0038] 优选的，所述浸渍为真空浸渍，浸渍时间为2?20小时。
[0039] 优选的，所述真空浸渍的压力为-0· IMPa。
[0040] 优选的，所述烘干的温度为80?150°C，时间为2?24小时。
[0041] 优选的，步骤（2)的方法二中，所述碳化为，将经浸渍处理以及过滤、烘干后的活 性炭置于管式炉中，在惰性气氛下升温至400?1000°C，碳化4?20小时。
[0042] 优选的，所述惰性气氛选自氮气、氦气。
[0043] 必要时，重复方法二的操作步骤，可以获得氮掺杂量更高的活性炭催化剂。
[0044] 当所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂负载有金属 时，所述催化剂的制备方法如下：将经前述方法获得的掺氮活性炭催化剂浸渍于所述负载 金属的金属化合物的水溶液中，然后经过滤、干燥制得所述负载有金属的掺氮活性炭催化 剂。
[0045] 优选的，所述金属化合物的水溶液的浓度为0. 1-2. 5mol/L ;掺氮活性炭催化剂与 金属化合物水溶液的体积比例1 :1. 1-1. 5 ;浸渍时间为2-8小时。
[0046] 优选的，所述干燥的温度为80?150°C，时间为2?24小时。
[0047] 本发明还提供所述一种用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯掺氮活性炭催化 剂的应用，具体为将所述掺氮活性炭催化剂填入固定床反应器中，原料二氯乙烷经预热气 化后进入固定床反应器床层进行催化裂解反应生成氯乙烯。
[0048] 优选的，所述催化裂解反应的压力为常压，温度为220?350°C，空速为10?200 IT1 ;更优选为 220-290°C。
[0049] 本发明的技术效果及优点在于：
[0050] 本发明提供的掺氮催化剂或负载有金属的掺氮催化剂与现有技术相比，制备工艺 简单，流程短，材料易得，成本较低；掺杂在活性炭中的氮元素，不易流失失活；负载有金属 化合物的掺氮活性炭催化剂中氮掺杂能有效加强金属组分在活性炭上的分散性，提高催化 活性；在本发明制备的催化剂的催化作用下，二氯乙烷裂解温度大幅度降低。当裂解温度为 290°C时，二氯乙烷的裂解率可达90%以上，氯乙烯的选择性达99%。
【具体实施方式】
[0051] 以下通过特定的具体实例说明本发明的技术方案。应理解，本发明提到的一个或 多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还存在其他方法步骤或在这些明确提到的步 骤之间还可以插入其他方法步骤；还应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制 本发明的范围。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具， 而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调 整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0052] 本发明提供一种用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂， 具体为一种在内外表面均掺杂有氮元素的活性炭，氮元素的掺杂量为〇. l-l〇wt% ;
[0053] -种优选情况，所述掺氮活性炭催化剂负载有金属，所述金属以金属化合物的形 式存在，金属环合物负载量在0. l-l〇wt% ;所述金属选自興、钡、镧、铜等；所述金属化合物 选自金属氧化物、氯化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐等金属化合物形式，优选为金属的氯化物 和氧化物。
[0054] 本发明相应还提供上述掺氮活性炭催化剂的制备方法，一般包括以下步骤：
[0055] 步骤（1):取活性炭进行浸泡处理以除杂并疏通孔道，然后经过滤、洗涤、干燥后 备用；
[0056] 优选情况下，所述浸泡液选自硫酸、硝酸、磷酸、盐酸和氢氧化钠的水溶液，浓度 在0· 5-5mol/L，优选为1-2. 5 mol/L ;浸泡过程，浸泡时活性炭与浸泡液按体积比1 :1. 1? 1.5;浸泡处理1-24小时。该步骤目的是采用浸泡的方式去除活性炭原料中的杂质。因此， 在本领域技术人员能够理解的范围内，任何可以达到除杂目的的浸泡方案都属于本发明保 护的范畴；优选使用离心甩干的方式进行固液分离。然后80?150°C干燥2?24小时后 备用。
[0057] 步骤（2):使用以下任一种氮元素获取方法制得所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解 制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂：
[0058] 方法一：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮活性气体中进行氮掺杂；
[0059] 优选情况下：方法一，将所述经步骤（1)处理后的活性炭置于管式炉中，惰性气氛 下升温至400?1000°C，然后以10?100ml/min速度通入含氮活性气体4?20小时，然后 降温至室温，之后再停止通入所述含氮活性气体，即获得掺氮活性炭；
[0060] 其中惰性气体可选用氮气或氦气；所述含氮活性气体为氨气和氢气的混合物；优 选情况下，氨气和氢气按流量之比为2-7:1同时通入；更优选为5:1的比例同时通入。
[0061] 作为一种优选实施方式，以50g经步骤（1)处理后的活性炭为例，分别以50ml/min 和10ml/min的速度同时通入氨气和氢气。
[0062] 方法二：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮化合物的水溶液中进行浸渍处理， 然后过滤、烘干后，再在惰性气氛下碳化，即获得氮掺杂活性炭；
[0063] 优选的，方法二中，所述含氮化合物选自吡啶、哌啶、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮 和三聚氰胺等含氮化合物。优选情况下，含氮化合物的水溶液的浓度为0.1?3mol/L。浸 渍处理过程，经步骤（1)处理后的活性炭与含氮化合物水溶液按体积比1 :1. 1?1. 5进行。 优选的，所述浸渍为真空浸渍，压力为-〇. IMPa，浸渍时间为2?20小时。然后在80?150°C 烘干2?24小时后进行碳化。
[0064] 优选的，方法二的碳化过程为：将经浸渍处理以及过滤、烘干后的活性炭置于管式 炉中，在惰性气氛下升温至400?1000°C，碳化4?20小时。其中惰性气体选自氮气、氦 气。必要时，重复方法二的操作步骤，可以获得氮掺杂量更高的活性炭。
[0065] 当所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂负载有金属 时，所述催化剂的制备方法如下：将经前述方法获得的掺氮活性炭催化剂浸渍于所述负载 金属的金属化合物的水溶液中，然后经过滤、干燥制得所述负载有金属的掺氮活性炭催化 剂。
[0066] 作为优选的实施情况，浸渍时，所述金属化合物的水溶液的浓度为0. 1-2. 5mol/L ; 掺氮活性炭催化剂与金属化合物水溶液的按体积比例1 :1. 1-1. 5进行浸渍；浸渍2-8小 时。
[0067] 作为优选的实施情况，所述干燥的温度为80?150°C，时间为2?24小时。
[0068] 本发明还提供所述一种用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯掺氮活性炭催化 剂的应用，具体为将所述掺氮活性炭催化剂填入固定床反应器中，原料二氯乙烷经预热气 化后进入固定床反应器床层进行催化裂解反应生成氯乙烯。
[0069] 作为优选的实施情况，所述催化裂解反应的压力为常压，温度为220?350°C，空 速为10?200 h'实验证明，在上述反应条件下，本发明所述催化剂具有较高的催化活性， 二氯乙烷裂解温度大幅度降低。当裂解温度为290°C时，二氯乙烷的裂解率已经可达90% 以上，氯乙烯的选择性达99 %。
[0070] 以下通过具体的实施例对本发明予以进一步说明，但并不因此而限定本发明。其 中实例1-6为制备氮掺杂活性炭催化剂；实例7-10为制备金属负载型氮掺杂活性炭催化 齐U ;并提供对比例1-3没有氮掺杂的活性炭催化剂的作为对照实例。制备的催化剂样品的 催化应用性能见表1
[0071] 实施例1
[0072] 制备样品1 :以氨气为氮源的氮掺杂煤基炭催化剂
[0073] 具体制备过程为：将500g煤基碳加入到1000ml浓度为2mol/L的盐酸溶液中，室 温浸泡12小时后离心甩干，用去离子水洗涤至弱酸性，并于120°C干燥10小时。取50g处 理好的活性炭放入管式炉中，在氮气气氛中升高温度至500°C后，分别以50ml/min和10ml/ min的速度同时通入氨气和氢气，6小时后停止加热降温至室温，并关闭氨气和氢气，获得 内外表面氮总掺杂量为1. lwt%的氮掺杂活性炭催化剂。
[0074] 实施例2
[0075] 制备样品2 :以聚丙烯酰胺为氮源的氮掺杂煤基炭催化剂。
[0076] 具体制备过程为：取2g聚丙烯酰胺-300(分析纯，分子量）加入到100g去离 子水中，60°C下加热搅拌至完全溶解。将50g实施例1中用盐酸处理后的煤基碳加入其 中，-0. IMPa下真空浸泡2h，过滤除去多余的溶液后于80°C下真空干燥10小时。将干燥好 的活性炭放入管式炉中，在氮气保护下于600°C碳化10小时，获得聚丙烯酰胺为氮源的氮 掺杂煤基炭催化剂，氮掺杂量满足在〇. 1-10%之间。
[0077] 实施例3
[0078] 制备样品3 :以聚乙烯吡咯烷酮为氮源的氮掺杂煤基炭催化剂。
[0079] 参照实施例2中的方法，取2g聚丙烯吡咯烷酮K30 (分析纯）加入到100g去离子 水中，室温下搅拌至完全溶解。将50g实施例1中用盐酸处理后的煤基碳加入其中，-0. IMPa 下真空浸泡2h，过滤除去多余的溶液后于80°C下真空干燥10小时。将干燥好的活性炭放 入管式炉中，在氮气保护下于700°C碳化10小时，获得聚乙烯吡咯烷酮为氮源的氮掺杂活 性炭催化剂，氮掺杂量满足在0. 1-10%之间。
[0080] 实施例4
[0081] 制备样品4 :以聚乙烯吡咯烷酮为氮源的氮掺杂椰壳炭催化剂。
[0082] 具体制备过程：将500g椰壳碳加入到1000ml浓度为2mol/L的硝酸溶液中，室温 浸泡12小时后离心甩干，用去离子水洗涤至弱酸性，并于120°C干燥10小时备用。取4g聚 乙烯吡咯烷酮K30(分析纯）加入到100g去离子水中，室温下搅拌至完全溶解。将50g上 述硝酸处理后的椰壳碳加入其中，-0. IMPa下真空浸泡2h。过滤除去多余的溶液后于80°C 下真空干燥10小时。将干燥好的活性炭放入管式炉中，在氮气保护下于700°C碳化10小 时，获得聚乙烯吡咯烷酮为氮源的氮掺杂椰壳炭催化剂，氮掺杂量满足在0. 1-10%之间。
[0083] 实施例5
[0084] 制备样品5 :以三聚氰胺为氮源的氮掺杂煤基碳催化剂。
[0085] 参照实施例2中的方法，取3g三聚氰胺（分析纯）加入到100g去离子水中，80°C 下搅拌至完全溶解。将50g实施例1中用盐酸处理后的煤基碳加入其中，-0. IMPa下真空 浸泡2h。过滤除去多余的溶液后于80°C真空干燥箱中干燥10小时。将干燥好的活性炭放 入管式炉中，在氮气保护下于700°C碳化10小时，获得三聚氰胺为氮源的氮掺杂活性炭催 化剂，氮掺杂量满足在0. 1-10%之间。
[0086] 实施例6
[0087] 制备样品6 :采用吡啶为氮源的氮掺杂椰壳碳催化剂。
[0088] 参照实施例2中的方法，取8g吡啶（分析纯）加入到100g去离子水中，室温下搅 拌10分钟。将50g实施例4中用硝酸处理后的椰壳碳加入其中，-0. IMPa下真空浸泡2h。 过滤除去多余的溶液后于80°C真空干燥箱中干燥10小时。将干燥好的活性炭放入管式炉 中，在氮气保护下于700°C碳化10小时，获得吡啶为氮源的氮掺杂活性炭催化剂，氮掺杂量 满足在0. 1-10%之间。
[0089] 实施例7
[0090] 制备样品7 :负载氯化钡的氮掺杂煤基炭催化剂。
[0091] 取〇· 8g氯化钡（分析纯）溶于40g去离子水中，搅拌待完全溶解后加入20g实施 例2中的氮掺杂活性炭。室温浸渍4小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时，得到氯化钡 负载氮掺杂煤基炭催化剂，氯化钡掺杂量满足在〇. l-l〇wt%之间。
[0092] 实施例8
[0093] 制备样品8 :负载氯化镧的氮掺杂煤基炭催化剂
[0094] 取1. 2g七水氯化镧（分析纯）溶于40g去离子水中，搅拌待完全溶解后加入20g 实施例3中的氮掺杂活性炭。室温浸渍4小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时，得到氯 化镧负载氮掺杂煤基炭催化剂，氯化镧掺杂量满足在〇. Ι-lOwt%之间。
[0095] 实施例9
[0096] 制备样品9 :负载氯化铜的氮掺杂椰壳炭催化剂
[0097] 取1. 9g二水氯化铜（分析纯）溶于40g去离子水中，搅拌待完全溶解后加入20g 实施例4中的氮掺杂活性炭。室温浸渍4小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时，得到氯 化铜负载氮掺杂煤基炭催化剂，氯化铜掺杂量满足在〇. Ι-lOwt%之间。
[0098] 实施例10
[0099] 制备样品10 :负载氯化钙的氮掺杂椰壳炭催化剂
[0100] 取9g氯化钙（分析纯）溶于40g去离子水中，搅拌待完全溶解后加入15g实施例 4中的氮掺杂活性炭。室温浸渍4小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时，得到氯化铜负 载氮掺杂煤基炭催化剂，氯化钙掺杂量满足在0. Ι-lOwt%之间。
[0101] 对比例1
[0102] 对比催化剂1 :盐酸处理煤基活性炭（处理方式同时实例1)。
[0103] 对比例2
[0104] 对比催化剂2 :氯化钡负载煤基炭催化剂。
[0105] 取0. 8g氯化钡（分析纯）溶于40g去离子水中，搅拌待完全溶解后加入20g实施 例1中的盐酸浸泡洗净后的活性炭。室温浸渍2小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时， 得到氯化钡负载活性炭催化剂。
[0106] 对比例3
[0107] 对比例催化剂3 :氯化钙负载椰壳炭催化剂。
[0108] 取0. 8g氯化钙溶于50g去离子水中，搅拌至完全溶解后加入20g实施例4中硝酸 处理后的椰壳炭。室温浸渍2小时后放入120°C干燥箱中烘干10小时，得到氯化钙负载椰 壳炭催化剂。
[0109] 催化剂性能评测实验
[0110] 将15g催化剂样品装入内径为16mm的石英管反应器中，在30ml/min氮气保护下 将石英管反应器加热到反应所需温度并保持20min。关闭氮气，打开二氯乙烷进样阀，以 10ml/min流速泵入二氯乙烷进行催化剂活性考察，此时反应空速为87 h'不同催化剂催 化作用下1，2-二氯乙烷的转化率和氯乙烯选择性如表1所示。
[0111] 表1样品的催化性能
[0112]
【权利要求】
1. 一种用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂，具体为一种在 内外表面均掺杂有氮元素的活性炭，所述氮元素的掺杂量为0. 1?l〇wt%。
2. 如权利要求1所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂， 其特征在于，所述掺氮活性炭催化剂负载有金属，所述金属以金属化合物的形式存在，所述 金属化合物的负载量为〇. 1?l〇wt%。
3. 如权利要求1或2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催 化剂，其特征在于，所述活性炭的比表面积为700?2000m 2/g，粒径为0. 05?lcm，孔容为 0· 4 ?0· 7m3/g。
4. 如权利要求1或2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催 化剂，其特征在于，所述活性炭选自木质炭、煤基碳和果壳炭。
5. 如权利要求2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂， 其特征在于，所述金属选自钙、钡、镧和铜等。
6. 如权利要求2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂， 其特征在于，所述金属化合物选自金属氧化物、氯化物、硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐等。
7. 如权利要求1所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂 的制备方法，包括以下步骤： (1) 取活性炭进行浸泡处理以除杂并疏通孔道，然后经过滤、洗涤、干燥后备用； (2) 使用以下任一种氮元素获取方法制得所述用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙 烯的掺氮活性炭催化剂： 方法一：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮活性气体中进行氮掺杂； 方法二：取步骤（1)处理后的活性炭，置于含氮化合物的水溶液中进行浸渍处理，然后 过滤、烘干后，再在惰性气氛下碳化。
8. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，所示浸泡处理的浸泡液为 盐酸、硝酸、双氧水或者氢氧化钠等的水溶液。
9. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡液中溶质的浓度为0. 5-5mol/ L ;活性炭和浸泡液的体积比为1 :1. 1?1. 5 ;浸泡处理的时间为1?24小时。
10. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)的方法一中，所述氮掺杂过程 为：将所述经步骤（1)处理后的活性炭置于管式炉中，惰性气氛下升温至400-1000°C后，然 后以10?100ml/min速度通入含氮活性气体4?20小时，然后降温至室温，之后再停止通 入所述含氮活性气体。
11. 如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述含氮活性气体为氨气和氢气的 混合气，氨气与氢气体积流量之比为2?7:1。
12. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)的方法二中，所述含氮化合物 选自吡啶、哌啶、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮和三聚氰胺。
13. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)的方法二中，所述含氮化合物 的水溶液浓度为〇. 1?3mol/L ;所述浸渍为真空浸渍，浸渍的时间为2?10小时；浸渍过 程，经步骤（1)处理后的活性炭与含氮化合物水溶液体积比为1 :1. 1?1. 5。
14. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)的方法二中，所述碳化为，将 经浸渍处理以及洗涤、烘干后的活性炭置于管式炉中，在惰性气氛下升温至400?1000°C， 碳化4?20小时。
15. 如权利要求2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂 的制备方法，其特征在于，取权利要求7-14任一制备方法制得的掺氮活性炭催化剂浸渍于 所述负载金属的金属化合物的水溶液中，然后经过滤、干燥后制得负载有金属的掺氮活性 炭催化剂。
16. 如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述金属化合物的水溶液的浓度为 0. 1-2. 5mol/L ;掺氮活性炭催化剂与金属化合物水溶液的体积比例1 :1. 1-1. 5 ;浸渍时间 为2-8小时。
17. 如权利1或2所述的用于1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯的掺氮活性炭催化剂 用作1，2-二氯乙烷催化裂解制备氯乙烯反应催化剂的用途，为将所述掺氮活性炭催化剂 填入固定床反应器中，原料二氯乙烷经预热气化后进入固定床反应器床层进行催化裂解反 应生成氯乙烯。
18. 如权利要求17所述的用途，其特征在于，所述催化裂解反应的压力为常压，温度为 180 ?350°C，空速为 10 ?2001Γ1。
【文档编号】C07C17/25GK104289247SQ201410534741
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】姜标 申请人:中国科学院上海高等研究院