脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原方法及含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法_3

文档序号:9676809阅读:来源:国知局
通过本实施例使用上述的制备方法得到的催化剂,避免了催化剂的微观粘结作用,可以长期保持催化剂的高活性状态,四氯化硅转化率显著提高且稳定。
[0072]本实施例还提供一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原方法,包括以下步骤:
[0073](I)将硅粉和本实施例制备方法得到的催化剂送至流化床反应器内。
[0074](2)将四氯化硅和氢气混合气通入至流化床反应器内,加热使混合粉体呈现流化态,所述流化床反应器内的温度为450?650°C,压强为0.5?0.65MPa,氣气和四氯化石圭的摩尔比为(1.8?2):1,所述四氯化硅在所述流化床内发生还原反应转化生成三氯氢硅,四氯化硅还原反应的摩尔转换率为25?30%。
[0075]实施例5
[0076]本实施例提供一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,包括以下步骤:
[0077](I)将氯化亚铜和硅粉送至流化床反应器内的流化床反应器的沉积部分,其中,氯化亚铜的粒径为350目,硅粉的粒径为氯化亚铜粒径的100倍,氯化亚铜的添加量为硅粉的添加量的0.3wt%。
[0078](2)将氮气和氩气的混合气体由输送气体引入管通入至流化床反应器内,加热温度为400°C,并使混合粉体呈现流化态;其中,流化床反应器内的氮气和氩气的混合气体流速为0.5m/s,孔隙率为0.55。在流化床内加热发生流化反应,加热温度为550°C,流化反应时间为1.5小时。
[0079](3)冷却后真空退火,真空退火的温度为550°C,真空退火的时间为12小时,得到四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂。该四氯化硅还原转化为三氯氢硅用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂为硅铜合金,硅铜合金中包括:Cu:74.3at.%,Si:25at.%,其余为微量的铁、铝、钙元素。硅铜合金位于硅粉的颗粒的表面上,且硅铜合金占该硅粉的颗粒表面的表面积的99%。
[0080]实施例6
[0081]本实施例提供一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,包括以下步骤:
[0082](I)将氯化亚铜和硅粉送至流化床反应器内的流化床反应器的沉积部分,其中,氯化亚铜的粒径为270目,硅粉的粒径为氯化亚铜粒径的80倍,氯化亚铜的添加量为硅粉的添加量的0.35wt%。
[0083](2)将氦气由输送气体引入管通入至流化床反应器内,加热温度为500°C,并使混合粉体呈现流化态;其中,流化床反应器内的氦气流速为2.5m/s,孔隙率为0.52。在流化床内加热发生流化反应,加热温度为350°C,流化反应时间为1.2小时。
[0084](3)冷却后真空退火,真空退火的温度为700°C,真空退火的时间为20小时,得到四氯化硅还原转化为三氯氢硅用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂。该四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂为硅铜合金,硅铜合金中包括:Cu:74.2at.%,Si:24.5at.%,其余为微量的铁、铝、钙元素。硅铜合金位于硅粉的颗粒的表面上,且硅铜合金占该硅粉的颗粒表面的表面积的95%。
[0085]可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将氯化亚铜和硅粉送入至流化床反应器内; (2)将被加热的非还原性气体通入到流化床反应器内,使所述氯化亚铜和所述硅粉呈现流化态,在所述流化床反应器内发生氯化亚铜的还原和相形成的流化反应,在硅粉的颗粒的表面得到四氯化硅还原转化为三氯氢硅用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂。2.根据权利要求1所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的所述加热温度为200?300°C,加热时间为0.5?1.5小时。3.根据权利要求1所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的所述氯化亚铜的粒径为250?350目,所述硅粉的粒径为所述氯化亚铜粒径的30?100倍。4.根据权利要求1所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中所述氯化亚铜的添加量为所述硅粉的添加量的0.3?0.5wt%。5.根据权利要求1所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,还包括步骤(3)在所述流化床反应器内发生氯化亚铜的还原和相形成反应后,再冷却后真空退火。6.根据权利要求5所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的真空退火的温度为550?750°C,真空退火的时间为12?24小时。7.根据权利要求1所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)得到的所述含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂为硅铜合金,所述硅铜合金中包括:Cu:74?75.7at.%, S1:24?25at.%,其余为微量的铁、招、I丐元素。8.根据权利要求7所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述硅铜合金占所述硅粉的颗粒的表面的表面积的85?99%。9.根据权利要求1?8任意一项所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述流化床反应器内的所述非还原性气体流速为0.5?2.5m/So10.根据权利要求1?8任意一项所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述流化床反应器内的孔隙率为 0.45 ?0.55。11.根据权利要求1?8任意一项所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,其特征在于,所述非还原性气体为氮气、氩气、氦气中的一种或几种。12.一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原转化为三氯氢硅的方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)将权利要求1?11任意一项所述的制备方法得到的催化剂和硅粉送入至流化床反应器内; (2)将氢气和四氯化硅混合气送至流化床反应器内,加热,所述四氯化硅在所述流化床内发生脱氯加氢还原反应,转化为三氯氢硅。13.根据权利要求12所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原转化为三氯氢硅的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述加热的温度为450?650°C,压强为0.5?0.65MPa。14.根据权利要求12所述的脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原转化为三氯氢硅的方法,其特征在于,所述氢气和所述四氯化硅的摩尔比为(1.8?2):1。
【专利摘要】本发明公开了一种脱氯加氢工艺中的四氯化硅还原方法及含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将氯化亚铜和硅粉送入至流化床反应器内;(2)将被加热的非还原性气体通入到流化床反应器内,使硅粉和氯化亚铜混合体呈现流化态,在所述流化床反应器内发生氯化亚铜的还原和相形成反应,在硅粉的颗粒的表面得到四氯化硅还原用含有Cu-Si金属键的铜-硅合金催化剂。通过本发明使用上述的制备方法得到的催化剂,避免了催化剂的微观粘结作用,可以长期保持催化剂的高活性状态,四氯化硅还原转化率可提高至25~30%mol。
【IPC分类】C01B33/107, B01J23/72
【公开号】CN105435788
【申请号】CN201410268738
【发明人】郭增昌, 刘兴平, 吕学谦, 刘乐通
【申请人】新特能源股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月16日
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