一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒制造技術

一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，其特征在于：按重量計，HgCl2：2.5～3.5％；BiCl3：0.1～12.5％；ZnCl2：0.15～15％；AlCl3：0.1～7％；MnCl2：0.15～15％；CuCl2：2.75～3.25％；VCl3：0.3～8.3％；氯化稀土：0.3～8.3％；BaCl2：3～8.5％；余量為沸石。采用沸石作載體，用具有催化性能的廉價BiCl3、ZnCl2、AlCl3、MnCl2、CuCl2、VCl3、BaCl2和氯化稀土替代部分HgCl2制取復合低汞觸媒，在充分保障催化性能的同時可使觸媒中HgCl2含量降低到3.5％，不僅降低了資源消耗，同時降低了觸媒的生產成本。適用于合成氯乙烯一段工序用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒的制備方法；屬于化工領域。
技術介紹
汞污染是一個嚴重的全球環境問題。國際禁汞的呼聲越來越高漲。我國年用汞量占全球的30% 40%，其中電石法聚氯乙烯用汞量占全國用汞量的60%。目前，我國聚氯乙烯生產企業104家，總產能為1781萬噸，其中電石法94家，產能為1362萬噸，占總產能的76.5%。2009年我國聚氯乙烯總產量為915萬噸，其中電石法聚氯乙烯產量580萬噸，占總產量的63. 4%。受資源結構制約，我國聚氯乙烯生產行業以電石為主的狀況無法改變。我國政府對汞污染防治非常重視環境保護部、工業和信息化部等8部門聯合發布文，提出到2015年底，電石法聚氯乙烯生產企業要全部使用低汞觸媒，明確重金屬污染防治目標。在先申請的專利氯化汞低汞催化劑及其制備方法，專利申請號20091010M37， 采用活性炭為載體吸附氯化汞，該催化劑配方中的氯化汞為8.0% 10.0%，其氯化汞含量仍然偏高，不能滿足要求。此外，氯乙烯合成工藝大都采用兩段法，一段為高濃度合成，二段為低濃度合成。 在一段工序中高濃度HCl和高濃度乙炔在汞催化劑的作用下合成氯乙烯，反應劇烈，放出大量熱，進入二段工序后HCl和乙炔的濃度大大降低，反應溫和。因而一段和二段所需的汞催化劑也因不同。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒的制備方法，在沸石中加入催化劑 BiCl3、ZnCl2, A1C13、MnCl2, CuCl2, VC13、BaCl2 和氯化稀土與少量 HgCl2 形成絡合體作催化劑，達到降低催化劑中的HgCl2含量的目的。本專利技術制備的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒適用于合成氯乙烯一段工序。本專利技術是這樣構成的合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，按重量計，HgCl2 2. 5 3. 5% ；BiCl3 0. 1 12. 5% ；ZnCl2 0. 15 15% ；AlCl3 0. 1 % ；MnCl2 0. 15 15% ； CuCl2 2. 75 3. 25% ；VCl3 :0. 3 8. 3% ；氯化稀土 0. 3 8. 3% ；BaCl2 3 8. 5% ；余量為沸石。上述的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，按重量計，按重量計，HgCl2 3. 5% ； BiCl3 3% ；ZnCl2 4% ；AlCl3 3% ；MnCl2 2. 5% ；CuCl2 3% ；VCl3 4% ；氯化稀土 4% ；BaCl2 4% ；余量為沸石。上述的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，配方中加入的BiCl3、ZnCl2, A1C13、 MnCl2, CuCl2, VC13、BaCl2 和氯化稀土總量彡 32%。上述的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，所述沸石為鋁硅酸鹽基體。上述的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，所述氯化稀土為鈧、釔、鑭和/或鈰的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。申請人經實驗發現，本專利技術原料中的BiCl3、&iCl2、AlCl3、MnCl2、CuCl2、VCl3、BaCl2 和氯化稀土在合成氯乙烯的工藝條件下本身具備一定的催化作用。合理選擇Bici3、aici2、 A1C13、MnCl2, CuCl2, VC13、BaCl2和氯化稀土的配比，利用其協同效應，可以用來替代部分 HgCl2的催化功能。AlCl3和MnCl2的協同效應較強，MnCl2與其它氯化物亦具有較強協同效應，AlCl3與載體沸石有天然的強結合能力。該配方與載體沸石復合制作的復合觸媒，使用在溫度較高氯乙烯合成一段工序的生產條件下時比活性炭為載體的觸媒效果更好。同現有技術相比，本專利技術用廉價金屬元素氯化物替代昂貴的HgCl2,合成的氯化物/沸石穩定性好， 使用時間長。因而本專利技術具有環保，操作方便、安全等優點。本專利技術制備的一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒適用于合成氯乙烯一段工序。具體實施例方式本專利技術的實施例1 按重量計，包括以下成份=HgCl2 3. 5%;BiCl3 :2%;ZnCl2 4%； AlCl3 3% ；MnCl2 :2. 5% ；CuCl2 3% ；VCl3 4% ；氯化稀土 5% ；BaCl2 5% ；余量為沸石。按照上述配比，在含有A1C13、MnCl2溶液中加入市購的沸石浸漬8小時取出，浸漬過的沸石放入BiCl3、&iCl2、CuCl2、VCl3、BaCl和氯化稀土飽和溶液中加熱至50°C浸漬M小時后，再將浸漬后的沸石放入含HgCl2的溶液中繼續進行浸漬8小時取出，低溫預干燥后繼續干燥得到產品。氯化稀土為鈧、釔、鑭和/或鈰的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。所述沸石指鋁硅酸鹽基體，可直接在現有市場采購。經試驗，該配比合理范圍如下，按重量計，HgCl2 :2. 5 3. 5 % ；BiCl3 :0. 1 12. 5%;ZnCl2 :0. 15 15% ;A1C13 :0. 1 7% ;MnCl2 :0. 15 15% ;CuCl2 :2. 75 3. 25% ； VCl3 0. 3 8. 3%;氯化稀土 0. 3 8. 3%;BaCl2 :3 8. 5%;余量為沸石。配方中，BiCl3、 ZnCl2, TiCl4, CuCl2, VC13、BaCl2和氯化稀土總量應彡32%，催化效果更好。本專利技術的實施例2 按重量計，HgCl2 :3%;BiCl3 :2%;ZnCl2 :4%;A1C13 :3%;MnCl2 2. 5% ；CuCl2 3% ；VCl3 4% ；氯化稀土 4. 5% ；BaCl2 6% ；余量為沸石。按照上述配比，在含有AlCl3溶液中加入沸石浸漬8小時取出，浸漬過的沸石放入BiCl3、aiCl2、CuCl2、MnCl2、 VC13、BaCl和氯化稀土飽和溶液中加熱至50°C浸漬M小時后，再將浸漬后的沸石放入含 3% HgCl2的溶液中繼續進行浸漬8小時取出，低溫預干燥后繼續干燥得到產品。本專利技術的實施例3 最佳配比為，按重量計，HgCl2 3. 5% ；BiCl3 3% ；ZnCl2 4% ； AlCl3 3% ；MnCl2 :2. 5% ；CuCl2 3% ；VCl3 4% ；氯化稀土 4% ；BaCl2 4% ；余量為沸石。按照上述配比，在含有AlCl3溶液中加入沸石浸漬8小時取出，浸漬過的沸石放入含有BiCl3、 SiCl2%飽和溶液中，加熱至50°C浸漬8小時后，將浸漬后的沸石放入含MnCl2、CuCl2、的飽和溶液中繼續進行浸漬8小時，控制溫度50°C，再將浸漬后的沸石放入含VC13、BaCl2和氯化稀土的溶液中浸漬8小時取出，此階段仍然控制溫度50°C，再將其放入含HgCl2的溶液中浸漬8小時，取出后低溫預干燥后繼續干燥得到產品。權利要求1.一種合成氯乙烯用的復合低汞觸媒，其特征在于按重量計，HgCl2 :2. 5 3. 5% ； BiCl3 0. 1 12. 5% ；ZnCl2 0. 15 15% ；AlCl3 :0. 1 7% ；MnCl2 0. 15 15% ；CuCl2 2.75 ~ 3. 25% ；VCl3 :0. 3 8. 3% ；氯化稀土 0. 3 8. 3% ；BaCl2 :3 8. 5% ；余本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳肖虎，王鳳君，王良棟，張雄堂，徐生智，唐曉寧，李武斌，曾英，陳明慧，朱瑞，陳慶，高珊珊，
申請(專利權)人：貴州大學，陜西北元化工集團有限公司，貴陽白云銀星化工有限公司，
類型：發明
國別省市：