[發(fā)明專利]一種用于合成氯乙烯的氧化石墨負(fù)載型無(wú)汞催化劑及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811386897.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109317169A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖先傳;廖書(shū)輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北隨州雙星生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/10
• 分類號(hào): B01J27/10;B01J27/138;C07C21/06;C07C17/08
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于合成氯乙烯的氧化石墨負(fù)載型無(wú)汞催化劑及制備方法，氧化石墨烯、三氯化鋇、堿土金屬氯化物和稀土元素氯化物，經(jīng)過(guò)氧化石墨烯載體的制備、浸漬液的配制和活性組分的負(fù)載這些步驟后制得。本發(fā)明以可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的氧化石墨烯為載體，催化劑使用了成本較為低廉的多組分復(fù)配的制備方式，活性組分采用了真空等體積的負(fù)載方式，采用獨(dú)特的制備工藝，在最大程度保證催化性能的同時(shí)，降低了催化劑的制作成本，提高了催化劑的性價(jià)比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及乙炔法合成氯乙烯的無(wú)汞催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及無(wú)汞催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

聚氯乙烯（PVC）是當(dāng)前世界上產(chǎn)量最大的通用塑料之一，應(yīng)用非常廣泛。在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)用。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示：2017年5月我國(guó)的聚氯乙烯產(chǎn)量為146.2萬(wàn)噸，同比增加1.5%，2017年1~5月累計(jì)產(chǎn)量為768.1萬(wàn)噸，同比增加6.8%。社會(huì)對(duì)聚氯乙烯的需求量還在日益擴(kuò)大。

由于聚氯乙烯是由氯乙烯(VCM)聚合合成，選擇合適的氯乙烯合成尤為重要，當(dāng)前世界的氯乙烯合成工藝較多，從使用原料上區(qū)別主要有乙炔法合成氯乙烯，乙烯法合成氯乙烯，國(guó)內(nèi)的特殊能源結(jié)構(gòu)促使乙炔法合成氯乙烯為我國(guó)氯乙烯合成的主要工藝。當(dāng)前的乙炔法合成氯乙烯使用的汞催化劑毒性大，易流失，氯化汞回收困難，消耗大，國(guó)內(nèi)的汞資源日益貧乏。國(guó)內(nèi)環(huán)境保護(hù)部等14部門(mén)于2017年8月16號(hào)發(fā)布公告，表示《關(guān)于汞的水俁公約》對(duì)我國(guó)正式生效。公告內(nèi)容包括8月16日起禁止開(kāi)采新的原生汞礦；氯乙烯單體生產(chǎn)工藝使用汞、汞化合物作為催化劑或使用含汞催化劑等。環(huán)境保護(hù)部副部長(zhǎng)趙英民表示，環(huán)境保護(hù)部將繼續(xù)協(xié)同各相關(guān)部委，積極推動(dòng)無(wú)汞低汞技術(shù)的應(yīng)用和推廣，實(shí)現(xiàn)汞污染減排及用汞產(chǎn)品替代；繼續(xù)開(kāi)展化學(xué)物質(zhì)環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、使用進(jìn)行嚴(yán)格限制，并逐步淘汰替代。探索研制無(wú)汞催化劑勢(shì)在必行，研發(fā)出適合于國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)的無(wú)汞催化劑對(duì)聚氯乙烯的生產(chǎn)具有重要的意義。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于無(wú)汞催化劑的研發(fā)一直處于探索狀態(tài)，多年的研究總結(jié)出了一些規(guī)律：多元配方在乙炔轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性上明顯要優(yōu)于單組分的催化劑，多元配方中金屬氯化物的陽(yáng)離子的電子親和勢(shì)、電子標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)、金屬氯化物的生成焓，金屬離子的價(jià)層電子數(shù)會(huì)明顯的影響到乙炔的轉(zhuǎn)化率，載體的酸堿性會(huì)明顯的影響催化劑的催化性能和催化劑的使用壽命，載體的表面官能團(tuán)種類和含量會(huì)明顯的影響無(wú)汞催化劑的催化性能。目前公開(kāi)的專利使用金、銀和鉑系金屬的氯化物為主要活性組分的催化劑乙炔轉(zhuǎn)化率高但是制備成本高昂，工業(yè)化生產(chǎn)存在很嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，銅、鉍、鋇和錫等非貴金屬的氯化物制備的催化劑都一定程度上存在乙炔轉(zhuǎn)化率低，穩(wěn)定性差，壽命短，流失快等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種采用多元配方，較低生成焓的金屬氯化物，載體具有豐富的含氧基團(tuán)的復(fù)合配方無(wú)汞催化劑的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種用于合成氯乙烯的氧化石墨負(fù)載型無(wú)汞催化劑，其特征在于它是由下述重量配比的原料制成：氧化石墨烯27.3～98.45份、主活性成分0.49～2.7份、輔活性成分1～50份、助劑0.05～20份；

其中，主活性成分為三氯化鈦，輔活性成分為堿土金屬氯化物，助劑為稀土元素氯化物。

所述堿土金屬氯化物為氯化鋇、氯化鎂或氯化鈣。

所述稀土元素氯化物為氯化鈰或氯化鑭。

一種用于合成氯乙烯的氧化石墨負(fù)載型無(wú)汞催化劑的制備方法，包括以下步驟：