[發明專利]一種復合金屬氯化物催化劑及其生產工藝

無效

• 申請號: 201310671742.2
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103691460A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 李世祿
• 申請（專利權）人: 李世祿
• 主分類號: B01J27/138
• 分類號: B01J27/138;C07C21/06;C07C17/08
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術領域

本發明涉及一種用氯化氫氣體和乙炔氣體進行加成反應合成氯乙烯用的催化劑，具體地說，涉及一種復合金屬氯化物催化劑及其生產工藝，屬于化工技術領域。

背景技術

當前，國內企業用氯化氫氣體和乙炔氣體進行加成反應合成氯乙烯用的催化劑通常采用以下方法制備：以中粒徑為3.5-4mm、長度為6-9mm的柱狀活性炭作載體，在85-90℃的條件下，將活性炭浸漬在氯化汞水溶液中8-24小時，以物理吸附的方式吸附氯化汞后，再經干燥，使活性炭中含水量小于0.3％、含氯化汞10.5-12.5%制得的氯化汞催化劑。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：采用以上方法所得催化劑存在如下不足：1、含汞量高，消耗資源；2、熱穩定性差、升華流失快、催化能力衰耗快，一般生產1噸氯乙烯就要消耗1.4-1.7Kg的氯化汞催化劑，而在2.5噸體系的反應器內，前后兩臺反應器的總催化時間也不過7000小時；3、由于生產中汞升華流失快、消耗多，部分汞元素隨反應氣體進入大氣污染環境和進入產品而對產品造成的危害嚴重。

?其他關于低汞催化劑的研究和報道也很多，CN201110246027.5介紹了以活性炭為載體，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，非必要助劑為氯化鉀、磷酸、氯化鋅和氯化亞銅中的一種或幾種。CN201010246013.9介紹了以多種分子篩為載體，將活性組分氯化汞負載于載體上，氯化汞含量在2-7%，并采用氯化亞銅、氯化鋇、氯化鉍、氯化鋅等的一種或幾種作為輔助組分，含量1-20%。CN201310146100.0介紹了一種含氯化汞2-4%的低汞觸媒，輔助活性成分為鈷、錳、銀銅的氧化物的至少一種，輔助成分含量為5-30%。以上方法都以含量較低的氯化汞作為必要活性成分，以各種金屬化合物作為輔助活性組分。但由于采用的活性炭質量不穩定，比表面積范圍廣，造成了所負載的氯化汞及其他活性成分活性中心容易脫離載體，造成催化劑失活和汞的流失。所以未能在乙炔氯化中得到工業應用。

發明內容

本發明要解決的問題是針對以上不足，提供一種復合金屬氯化物催化劑，克服了現有技術中催化劑活性低、熱穩定性高、汞含量高的缺陷，本發明的催化劑具有活性高、熱穩定性高、汞含量低優點。

本發明的另一目的是提供一種復合金屬氯化物催化劑的生產工藝。

為解決以上問題，本發明采用的技術方案為：一種復合金屬氯化物催化劑，其特征在于：所述氯化物催化劑以空隙率≥0.58cm³/g、比表面積≥1200m²/g、機械強度≥95％的活性炭為載體，在90-98℃的條件下，吸附氯化汞、氯化鋅、氯化鈣和氯化鋇后制成，氯化汞的重量百分比含量為2.5~6.5%，氯化鋅的重量百分比含量為l~15%。

一種優化方案，所述活性炭的粒徑為2.5-3.8mm、長度為3-8mm。

基于以上復合金屬氯化物催化劑，該催化劑的生產工藝包括以下步驟：

（1）將空隙率≥0.58cm³/g、比表面積≥1200m²/g、機械強度≥95%的活性炭置于烘房內干燥至恒重；

（2）按重量比10:4:2:1稱取氯化汞、氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣；

將氯化汞配制成酸度0.8-1.2%的氯化汞水溶液，將氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣配制成pH值≤1的氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣水溶液；

或，

將氯化汞、氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣配制成pH值≤1的氯化汞、氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣混合水溶液；

（3）將步驟（1）所得活性炭放入步驟（2）所得氯化汞水溶液浸漬3-6小時，再用步驟（2）所得氯化鋅、氯化鈣、氯化鋇水溶液浸漬4-5小時，浸漬溫度90-98℃；

或，

將步驟（1）所得活性炭放入步驟（2）所得氯化汞、氯化鋅、氯化鋇和氯化鈣混合水溶液浸漬4-6小時，浸漬溫度90-98℃；

（4）將步驟（3)所得浸漬后的濕活性炭置于儲料倉中，自然濾水一周；讓活性炭表面上吸附的氯化汞及助劑隨著水分緩慢的蒸發慢慢滲入活性炭內部，更好的形成活性中心；

（5）向儲料倉內通入自然風，氣流的方向自濕活性炭的底部向上，加大活性炭吸附速度；

（6）將步驟（5）所得活性炭再置于干燥器內，在120-125℃溫度下干燥至恒重，制得復合金屬氯化物催化劑。

一種優化方案，所述步驟（1）中，活性炭選用粒徑為2.5-3.8mm、長度為3-8mm的柱狀活性炭。