一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑制造技術

本發明專利技術公開了一種非汞催化劑，特別是一種適用于乙炔氫氯化反應合成氯乙烯的非汞催化劑,該催化劑由活性炭與金屬氧化物組成的復合載體、活性組分鈷、錳、銅、鋅、鉍、鋇、鉀的至少一種組成。本發明專利技術所制備的非汞催化劑，采用活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，不僅具有活性炭載體和金屬氧化物載體的雙重性質，同時還表現出較高的乙炔氫氯化反應催化活性。通過復合載體與活性組分間的相互作用，可使催化劑對氯化氫（乙炔氫氯化原料氣）產生較弱且較快的化學吸附，得到一種適宜乙炔氫氯化的非汞催化劑。由于復合載體的特殊性質和活性組分與復合載體的特殊作用，具有更高的反應活性，是一種活性好、穩定性強、選擇性高的新型非汞催化劑。具有生產工藝簡單、生產周期短、生產成本低的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種催化劑，尤其涉及一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑。
技術介紹
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。工業上使用的催化劑為汞催化劑，氯化汞含量4-12%。這種催化劑氯化汞易流失，流失到自然界里的汞造成環境嚴重污染，后續汞污染治理難度大，對生態環境的破壞嚴重。汞污染問題已引起國際社會的廣泛關注，2013年1月19日，聯合國環境規劃署通過了旨在全球范圍內控制和減少汞排放的國際公約《水俁公約》，我國政府也加大了對汞污染的治理。為避免在汞的減量化、無汞化過程中造成被動局面，必須研究開發出汞催化劑的替代產品。因此無汞催化劑的研究開發具有重大的現實意義。國內部分高校、科研院所和企業也在進行該方面的研究，并申請了相應專利。201110023357.8描述了一種用于電石法生產氯乙烯的無汞催化劑，該催化劑以活性炭為載體，活性組分為單質鉍，助劑為氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎳、氯化鋇、氯化鉍中的一種或幾種。201110040369.1描述了一種用于氯乙烯合成的磷化銅催化劑及其制備方法，該催化劑的載體為活性炭，活性組分為Cu3P,助劑為氯化銅、氯化鎳、氯化鋇中的一種或幾種。201310226980.2描述了一種用于乙炔氫氯化反應的陰離子改性無汞催化劑，該催化劑的載體為活性炭，活性組分為銅或錫的氯化物、磷酸鹽、硫酸鹽或硝酸鹽。
技術實現思路
本專利技術為提供一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，解決在較為經濟的條件下電石乙炔法聚氯乙烯生產中使用高毒性的汞催化劑，生產中汞消耗量大，對環境污染嚴重，現有貴金屬催化劑分散性不好、穩定性較差的問題，進而提供了一種催化劑活性組分分散性高、催化活性好，選擇性高，穩定性好的非汞催化劑。一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，包括活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，活性組分鈷、錳、銅、鋅、鉍、鋇、鉀的至少一種。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，活性炭占載體總質量的10~90%。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，組成復合載體的金屬氧化物不溶于濃鹽酸。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，不溶于濃鹽酸金屬氧化物為氧化鈰、氧化鎢、氧化鈦、氧化鉬、氧化鋯、氧化釩、氧化銀的至少一種。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，復合載體可以通過活性炭與金屬氧化物混合制得，也可通過將可溶性金屬鹽負載到活性炭上后焙燒制得。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，活性組分為鈷、錳、銅、鋅、鉍、鋇、鉀的氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽中的一種或一種以上，含量占催化劑載體總重量的3~50%。如上所述的一種用于乙炔氫氯化的低汞催化劑，用于乙炔氫氯化氣固相反應。本專利技術提供的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，采用活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，復合載體不僅具有活性炭載體和金屬氧化物載體的雙重性質，同時還表現出較高的乙炔氫氯化反應催化活性。通過復合載體與活性組分間的相互作用，可使催化劑對氯化氫（乙炔氫氯化原料氣）產生較弱且較快的化學吸附，得到一種適宜乙炔氫氯化的非汞催化劑。本專利技術與單一以的活性炭或金屬氧化物為載體的催化劑相比，由于復合載體的特殊性質及復合載體與活性組分的相互作用，具有更高的反應活性，是一種活性好、穩定性強、選擇性高的非汞催化劑。具體實施方式為了更好的說明本專利技術，舉出以下實例。但本專利技術的范圍并不僅局限于實例，其要求保護的范圍記載于權利要求的權項中。實施例1：稱取釩酸銨3.44g，溶于30ml熱水；稱取活性炭15.00g，倒入配制好的釩酸銨溶液中。60℃水浴蒸干，105℃烘干。300℃氮氣保護氛圍焙燒3小時，冷卻得復合載體。稱取二水氯化銅2.00g，溶于30ml溫水。將制備好的復合載體倒入配制好的氯化銅溶液中。60℃水浴蒸干，105℃干燥，得乙炔氫氯化用非汞催化劑。實施例2：稱取二氧化鈦粉末5.00g，稱取活性炭粉末15.00g，加入水及粘結劑，混合成型、干燥后得復合載體。稱取氯化鋅3.00g，硝酸鉀2g，溶于30ml溫水，制成混合溶液。將制備好的復合載體倒入配制好的氯化銅溶液中。50℃水浴蒸干，110℃干燥，得乙炔氫氯化用非汞催化劑。實施例3：稱取鉬酸銨5.00g，溶于35ml熱水；稱取活性炭15.00g，倒入配制好的釩酸銨溶液中。65℃水浴蒸干，115℃烘干。500℃氮氣保護氛圍焙燒5小時，冷卻得復合載體。稱取五水硫酸銅2.00g，四水氯化錳1.5g，氯化鋇1.0g，溶于35ml溫水，得三種物質的混合溶液。將制備好的復合載體倒入配制好的混合溶液中。65℃水浴蒸干，115℃干燥，得乙炔氫氯化用非汞催化劑。實施例4：稱取無水硝酸鋯6g，溶于40ml熱水；稱取活性炭15.00g，倒入配制好的硝酸鋯溶液中。60℃水浴蒸干，105℃烘干。350℃氮氣保護氛圍焙燒6小時，冷卻得復合載體。稱取二水氯化銅3.00g，氯化鋇2g，溶于30ml溫水，得兩種物質的混合溶液。將制備好的復合載體倒入配制好的混合溶液中。60℃水浴蒸干，105℃干燥，得乙炔氫氯化用非汞催化劑。實施例5：稱取三氧化鎢粉末10.00g，稱取活性炭粉末15.00g，加入水及粘結劑，混合成型、干燥，300℃氮氣保護氛圍焙燒3小時后得復合載體。稱取氯化鋅2.00g，氯化鋇1g，溶于30ml溫水，制成混合溶液。將制備好的復合載體倒入配制好的氯化銅溶液中。50℃水浴蒸干，110℃干燥，得乙炔氫氯化用非汞催化劑。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，其特征在于：載體為活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，活性組分為鈷、錳、銅、鋅、鉍、鋇、鉀化合物的至少一種。

【技術特征摘要】
1.一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，其特征在于：載體為活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，活性組分為鈷、錳、銅、鋅、鉍、鋇、鉀化合物的至少一種。
2.根據權利要求1所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，其特征在于所述的活性炭與金屬氧化物組成的復合載體，活性炭占載體總重的10~90%。
3.根據權利要求1-2任一所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，其特征在于所述的組成復合載體的金屬氧化物不溶于濃鹽酸。
4.根據權利要求1-2任一所述的一種用于乙炔氫氯化的非汞催化劑，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王小昌，謝東陽，王小艷，陽小東，李國棟，周軍，
申請(專利權)人：新疆兵團現代綠色氯堿化工工程研究中心有限公司，新疆天業集團有限公司，
類型：發明
國別省市：新疆;65