[發明專利]一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑

有效

• 申請號: 201310146100.0
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103203241A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 王小艷;王小昌;陳萬銀;王偉;夏銳;李靜;張傳彩;龐曉東;鄭偉玲;謝東陽;謝金重;周佳;趙忠峰;李春華;李國棟
• 申請（專利權）人: 新疆天業(集團)有限公司;新疆兵團現代綠色氯堿化工工程研究中心（有限公司）
• 主分類號: B01J27/138
• 分類號: B01J27/138;B01J29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種催化劑，特別涉及一種用于乙炔氫氯化合成氯乙烯的低汞催化劑。?

背景技術

聚氯乙烯是世界五大合成樹脂之一，廣泛用于工業、農業、建材等國民經濟重要領域。氯乙烯單體是重要的有機化工合成原料，主要用途是生產聚氯乙烯樹脂和其他氯乙烯共聚物，隨著社會經濟的發展其需求量與日俱增。氯乙烯來源主要有電石乙炔法、石油乙烯法和二氯乙烷裂解法。我國“缺油、貧氣、富煤”的能源結構，決定了電石乙炔法生產聚氯乙烯成為主流。雖然電石乙炔法聚氯乙烯對于緩解我國石油資源短缺、減少石油對外依存度、提高能源安全起到了重要的作用，但是行業內目前所面臨的問題嚴重制約著其發展。?

工業上使用的催化劑有高汞催化劑和低汞催化劑，高汞催化劑的氯化汞含量10-12%，低汞催化劑的氯化汞含量4-6.5%。由于高汞催化劑的氯化汞含量高，汞消耗大，現在在逐步被淘汰。低汞觸媒的應用規模在逐步擴大，低汞觸媒的典型代表為CN200610012455.0和201010203376.4。CN200610012455.0為河北科創助劑有限公司的技術，該催化劑活性炭為載體，含氯化汞4-6.5，輔助組分為氯化鋅，浸漬法制備，目前市場上使用的低汞催化劑多為此公司生產。201010203376.4為新疆天業（集團）有限公司的技術，具體為：活性炭載體100份，主催化成分氯化汞1～8份，輔助成分1～10份，輔助成分A與B各1～10份，輔助成分A為氯化鈷或氯化錳，輔助成分B為氯化鉀或氯化銨，該催化劑已在其公司內部實現批量生產和使用。?

其他關于低汞催化劑的研究和報道也很多。CN02154466.2介紹了一種環保型汞催化劑及其生產工藝，該催化劑以沸石或分子篩為載體，通過汞離子交換鈉離子制成，汞含量3-9%。CN201010246013.9以13X或MCM41分子篩為載體，負載氯化汞2-7%，助劑為鉍、鋅、亞銅、鋇的氯化物。CN201110023199.6以煤質炭為載體，旋轉浸漬，真空干燥，氯化汞含量3-7%，助劑為鎳、鉻、亞鐵、鐵、鈷、鋇的氯化物。CN201110246027.5以活性炭為載體，氯化汞含量4-5%，必須的助劑為氯化鋇、氯化鈰、氯化鉍、氯化銅，非必須助劑為氯化鉀、磷酸、氯化鋅和氯化亞銅中的一種或幾種。CN201110380068.3氯化汞含量2.5-3.5%，輔助組分氯化鉍、氯化鋅、氯化錳、氯化銅、氯化鋁、氯化釩、氯化稀土、氯化鋇，沸石作為載體。這幾項專利中都采用了較低含量的氯化汞作為催化劑的主活性組分，其他金屬氯化物作為助活性組分，以活性炭或分子篩為載體，但由于使用過程中原料氣中含有H₂S、PH₃雜質，造成催化劑的中毒失活，同時由于乙炔具有較高的還原性，易使催化中的主活性組分Hg²⁺轉變成Hg⁰，造成催化劑失活和汞流的失。從而導致了催化劑的失活，所以雖然上述低汞催化劑的催化活可以滿足生產要求，但是其穩定性和抗中毒性能較差，壽命較短，未能在乙炔氫氯化中得到工業應用。?

發明內容

本發明目的在于進一步降低電石乙炔法聚氯乙烯生產中汞的使用量，促進源頭減排，為電石乙炔法聚氯乙烯行業的持續健康發展提供技術保障。?

一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，包括主活性組分氯化汞，助活性組分和載體，主活性組分氯化汞的含量占催化劑載體總重量的2~4%，助活性組分中的金屬元素含量占催化劑載體總重量的5~30%，其中助活性組分為鈷、錳、銅、銀的氧化物的一種或幾種。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，助活性組分為氧化鈷。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，助活性組分為氧化錳。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，助活性組分含量占催化劑載體總重量的15~25%。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑的制備方法是：先將鈷、錳、銅、銀可溶性金屬化合物的一種或多種浸漬負載到載體上，90-110℃烘干，150-1000℃下氮氣保護氛圍焙燒1-5小時，降溫后負載氯化汞。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，助活性組分的金屬化合物為金屬硝酸鹽或金屬硫酸鹽中的一種。?

所述一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑的制備方法，鈷、錳、銅、銀負載可通過多次浸漬負載、烘干、焙燒實現。?

所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，其載體比表面積為800~3500m²/g的活性炭，分子篩，硅膠，沸石，硅藻土，載體的微孔比例≥50%。?