[發(fā)明專利]一種紫外光輻射催化劑載體改性的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611115672.2
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106582891A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 周軍;陳萬銀;鄭偉玲;李春華;趙忠峰;李國棟;劉軍;龐曉東;司江坤;李靜
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆兵團現(xiàn)代綠色氯堿化工工程研究中心（有限公司）;新疆天業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J21/18;B01J37/34;C07C17/08;C07C21/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于乙炔氫氯化合成氯乙烯的催化劑載體改性領(lǐng)域，尤其是一種紫外光輻射催化劑載體改性的方法。

背景技術(shù)

氯乙烯單體是聚氯乙烯重要的合成原料，聚氯乙烯是我國消費和產(chǎn)量最大的合成樹脂之一，而我國多煤少油的基本國情決定了電石法生產(chǎn)PVC仍然在我國占有主導的地位。電石法合成PVC現(xiàn)在所面臨的主要問題是汞催化劑的使用所帶來的環(huán)境污染以及汞資源的大量消耗。針對電石法PVC行業(yè)的汞污染問題，工信部、環(huán)保部已明確減量化、無汞化的汞減排整體方向。為維持電石法PVC的生存空間，保證行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)出性能優(yōu)異的低固汞催化劑或成本低廉的無汞催化劑勢在必行。

無論是低固汞催化劑還是無汞催化劑性能的進一步優(yōu)化，對催化劑進行載體改性是提升催化劑性能的常用及有效手段。近年來，國內(nèi)外學者對乙炔氫氯化催化劑的載體改性進行了研究。南開大學專利技術(shù)CN201010248348.4在催化劑制備過程中載體采用鹽酸處理后又采用了乙胺、乙二胺、三乙胺、六次甲基四胺、KH-550、KH-560、KH-570硅烷偶聯(lián)劑等改性劑進行超聲波處理已達到表面官能團改性的目的；清華大學專利技術(shù)CN 201310289144.9所述催化劑的載體為氮摻雜碳材料；石河子大學CN201310106438.3分別以尿素、氨水、三聚氰胺等為改性劑改性椰殼炭后在惰性氣體下進行焙燒得到改性載體；新疆大學CN201110257697.7專利的載體處理方法為采用鹽酸,硝酸,磷酸,高錳酸鉀,過氧化氫,氫氧化鈉,氫氧化鉀,氨水,有機酸等預處理試劑進行攪拌,浸漬,回流或者超聲后水洗后干燥；中科院金屬研究所CN201110257696.2、CN201110257697.7所述催化劑為多孔泡沫結(jié)構(gòu)，其中泡沫碳化硅、泡沫碳和泡沫氧化鋁為一次載體輔以10～200μm厚的活性碳、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化硅及分子篩中的一種或兩種以上的組合二次載體涂層或者活性炭與堿土金屬化合物或鋁的化合物復合涂層為催化劑的載體。綜上所述，乙炔氫氯化催化劑中的載體處理采用的各類酸、堿、氮、氧化物等物質(zhì)引入各類含氯、氮、硫、磷等活性官能團以增加催化劑的活性或穩(wěn)定性。

上述專利中的載體處理和改性，均采用較為常規(guī)的浸漬、焙燒等處理方法，功能官能團引入數(shù)量少，工藝復雜，環(huán)境污染嚴重，對催化劑性能改善效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于利用高效、環(huán)境友好、工藝簡單的紫外光輻射對載體進行改性，提供一種能顯著提升催化劑整體性能的方法。具體技術(shù)方案為：

一種紫外光輻射催化劑載體改性的方法是：在反應器中，在紫外光輻射環(huán)境下，將載體活性炭與改性氣體混合，進行改性反應，然后脫除殘余氣體，得到改性后的載體活性炭。

如上所述的載體活性炭包括木質(zhì)炭、煤質(zhì)炭、果殼炭或石油焦炭任一一種。

如上所述的改性氣體為溴氣、氯氣、溴化氫、硫化氫、二氧化硫、三氧化硫、磷化氫、三氯化磷或氨氣中的一種，還可以是氮的氧化物氣體。

如上所述的紫外光波長200 nm~390nm，改性溫度為20~150℃，改性時間1~20h，改性氣體壓力P=10~60 kPa，流量L =0.05~0.2 (ml/min?g)。

如上所述的活性炭改性后用于乙炔氫氯化催化劑載體。

本發(fā)明采用紫外光輻射催化劑載體改性的方法，對催化劑載體進行改性處理，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的氯、氮、硫、磷等官能團的載體改性，較活性炭常規(guī)的酸處理、高溫焙燒等改性方法改性速度快，改性官能團含量高，對乙炔氫氯化催化劑活性或穩(wěn)定性具有顯著的提升作用，且環(huán)境友好，改性工藝簡單，具有明顯的效果。

附圖說明

圖1為一種紫外光輻射催化劑載體改性的方法所使用的裝置的示意圖。

具體實施方式

為了更好的說明本發(fā)明，舉出以下實例。但本發(fā)明的范圍并不僅局限于實例，其要求保護的范圍記載于權(quán)利要求的權(quán)項中。參照附圖1。

實施例1

配方：將0.82g氯化汞溶于20ml熱水中，加入10g以下載體。載體1：未處理干燥煤質(zhì)炭；載體2：4M/L鹽酸浸泡過夜，去離子水洗至中性，120℃烘干過夜；載體3：將干燥活性炭裝入反應器中，紫外燈型號UVC-365，紫外光波長365nm，改性氣體為氯氣，改性溫度60℃，氯氣流量0.1ml/（min?g），改性時間2h。采用氮氣置換剩余反應氣。

實施例2