本發明公開了一種氯化氫氧化制氯氣催化劑及其制備方法。本發明氯化氫氧化制氯氣催化劑焙燒前驅體質量百分組成為：組分A：80％～82％；組分B：8％～10％；組分C：8％；組分D：2％。其中組分A為γ?氧化鋁，組分B為銅Cu²⁺、鉻Cr³⁺、釕Ru³⁺中的一種或多種，組分C為氧氯化鋯，組分D為氧化硅。該催化劑制備步驟包括：首先，配制銅、鉻、釕中的一種或多種的硝酸鹽或氯化物的水溶液；再加入γ?氧化鋁粉末，用氨水調至中性；將氧氯化鋯加入上述溶液中，加熱攪拌回流，再用氨水調至弱堿性并過濾，烘干；最后，將固體物料與氧化硅混合并成型，500℃焙燒處理，得到氯化氫氧化催化劑。該催化劑主要應用于氯化氫與氧氣催化氧化制備氯氣的反應過程。

技術領域

本發明屬于催化領域，具體涉及一種無活性組分流失的長壽命氯化氫氧化制備氯氣的催化劑及其制備方法。

背景技術

氯氣是一種重要的化工基礎原料，廣泛應用于聚氨酯、有機硅、氯化烴、環氧樹脂、氯化橡膠、氯化高聚物等領域。

如果能把副產的氯化氫直接制成氯氣，那么就能夠實現“氯”的閉環式循環，從而在根本上解決耗氯行業的上下游兩個瓶頸。以氧氣或空氣作為氧化氧化氯化氫制造氯氣，是一個

很好的途徑。其化學計量式可以表示為：

目前能夠實現該過程的工業過程有三類，分別是催化氧化法、循環氧化法以及氧化電解法。其中循環氧化法的典型代表是杜邦公司，該過程用硫酸作為循環的氧化介質，使用硝酸為催化劑，因此設備投足非常大、操作復雜、運行成本高、靈活性差。氧化電解法能夠很好的緩解目前氯堿行業中氯堿不平衡的問題，但是其耗電量仍然超過1700kWh/噸，并沒有在根本上解決氯氣生產的高耗電問題，而且相對離子膜電解來說，氧化電解鹽酸的方法的設備更復雜，經濟性和可操作性均沒有優勢。該技術目前僅有拜耳公司掌握，但是其本身正在更積極的向外推銷該技術并引進日本住友的催化氧化技術。

盡管氯化氫催化氧化技術的設備投資也比較大，但是其最大的優勢在于耗電低，并且是一個綠色環保的化工過程，而氯化氫氧化催化劑是催化氧化法的核心技術。

已報道的氯化氫氧化催化劑中，活性組分主要采用銅、鉻、釕等金屬，且這幾種活性組分在催化劑中多以氧化物形式存在。住友化學株式會社使用釕化合物制備的催化劑(CN1475434A)具有良好的反應性能，但長時間反應后，催化劑存在活性組分流失和反應活性下降的問題。在反應過程中，活性組分處于強氧化狀態時可與氯化氫或反應系統內的雜質(如硫等)發生化學反應，形成的金屬氯化物在反應物料中溶于水，從而導致活性組分流失；由于該反應多在高溫下進行，催化劑活性組分在高溫下存在直接氣化流失的問題(CN87104744A、CN1475434A、CN101125297A、CN202236397A、CN102000583A)，從而導致催化劑活性下降，催化壽命縮短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述背景技術的不足，提供一種無活性組分流失的長壽命氯化氫氧化催化劑及其制備方法。該催化劑主要應用于氯化氫與氧氣催化氧化制備氯氣的反應過程。

本發明的主要技術構思如下：

氧氯化鋯在弱堿性條件下可發生水解生成氫氧化鋯，在高溫焙燒后形成具有弱酸性的氧化鋯。該化合物在高溫下極易與銅、鉻、釕等催化活性組分發生強相互作用，且氧化鋯化學性質穩定，在氯化氫氧化反應環境中不易流失，因此本發明采用氧化鋯對活性組分進行包覆處理，既調變了催化劑的酸堿性，又顯著降低了因活性組分與氯化氫發生化學反應而導致的金屬流失，從而顯著增強了催化反應活性及其穩定性。

本發明所述的氯化氫氧化制氯氣催化劑，其特征在于催化劑焙燒前驅體質量百分組成為：

組分A：80％～82％；

組分B：8％～10％；