[發明專利]低汞觸媒及其制備方法

無效

• 申請號: 201410473821.7
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104275174A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 楊秀玲;常炳恩;李玉強;李通
• 申請（專利權）人: 寧夏金海創科化工科技有限公司
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;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: 尉金洪

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，涉及一種低汞觸媒及其制備方法，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。

中孔型活性炭?(大于2nm，小于50nm的微孔）在涉及吸附技術的領域里具有非常廣闊的前景。

現有中孔活性炭材料在應用于催化劑載體方面中，還存在很多不足，吸附容量、吸附速度、轉化率不理想；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，提供一種低汞觸媒及其制備方法，克服了現有技術中催化劑活性低、熱穩定性低、汞含量高的缺陷，本發明的低汞觸媒具有活性高、熱穩定性高、轉化率高的優點。

本發明的另一目的是提供一種低汞觸媒的制備方法。

為解決以上問題，本發明采用的技術方案為：一種低汞觸媒，其特征在于：所述低汞觸媒以活性炭為載體，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，該活性炭是柱狀體，該活性炭具有貫穿柱狀體的通孔，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%。所得低汞觸媒更利于氯化汞的吸附，比傳統活性炭產出的低汞觸媒在使用上可以減少活化時間。

一種優化方案，該活性炭的直徑是3-5mm，長度為3-7mm，通孔孔徑為0.5-1.5mm。使被催化氣體在與催化劑接觸后能迅速催化反應并迅速通過，加速了催化反應進行。

所述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%。

進一步地，該活性炭的平均孔徑為25.7-31.5nm，強度大于95%，堆積重400-480g/L。該項指標表征了該種活性炭的吸附能力，在此指標時活性炭的吸附能力非常利于被載化合物（氯化汞）的吸附。

基于以上低汞觸媒，本發明提供一種低汞觸媒的制備方法，包括以下步驟：

（1）將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℃；