一種合成氯乙烯用的低汞觸媒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用氯化氫氣體和乙炔氣體進(jìn)行加成反應(yīng)合成氯乙烯用的低汞觸媒及其制備方法。屬于合成氯乙烯技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]受資源結(jié)構(gòu)限制，國內(nèi)企業(yè)合成氯乙烯主要使用乙炔法，而乙炔法主要是用氯化氫氣體和乙炔氣體在催化劑的作用下進(jìn)行加成反應(yīng)合成氯乙烯；其中的催化劑多采用活性炭作為載體，以物理吸附的方式吸附氯化汞后，經(jīng)干燥得到含氧化汞8 —12%制得的氯化汞催化劑。在實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)橛|媒并未參與到反應(yīng)產(chǎn)物中，而是升華和觸媒中毒引起損耗，因此乙炔法合成氯乙烯，需要消耗一定數(shù)量的汞觸媒。
[0003]據(jù)調(diào)查，目前我國每生產(chǎn)一噸氯乙烯需要消耗汞觸媒I一2Kg，目前使用的汞觸媒存在以下問題:1、含汞量高，消耗資源；2、熱穩(wěn)定差，消耗大且總催化時(shí)間不超過7000小時(shí)；3、由于汞含量高且流失大，部分汞元素進(jìn)入大氣或水體中，造成大氣污染或環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就在于克服上述不足，提供一種合成氯乙烯用的低汞觸媒及其制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種合成氯乙烯用的低汞觸媒，按重量百分比計(jì)，氯化汞2-6.5、氯化銅2.2-2.5、氯化鋇3-7、氯化鋅1-9、氯化鎳2.1-3.5、氯化鉀1.75-6、氯化鎂0.5-6、氯化鍶0.65-1.25、氯化鎘1.2-1.35、氯化稀土 1-9 ;余量為分子篩。
[0006]進(jìn)一步，所述的分子篩為1X型分子篩。
[0007]進(jìn)一步，所述的氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的總量百分比小于24%。
[0008]進(jìn)一步，所述的氯化稀土為鈰、鑭、釹、釔的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。
[0009]進(jìn)一步，合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟: 步驟1:將分子篩干燥處理；
步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩；
步驟3:將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PHS I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐；
步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽負(fù)壓并保持混合水溶液溫度為50 0C -60 °C，浸漬時(shí)間為8-9小時(shí)；
步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬5-6個(gè)小時(shí)； 步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在120°C _125°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
[0010]進(jìn)一步，合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟: 步驟1:將分子篩干燥處理；
步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩；
步驟3:將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PHS I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐；
步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽負(fù)壓并保持混合水溶液溫度為500C _60°C，浸漬時(shí)間為8-9小時(shí)，同時(shí)使用超聲波振蕩器進(jìn)行震蕩；
步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬4-5小時(shí)，停止震蕩；
步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在120°C _125°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
[0011]進(jìn)一步，所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法中步驟3是用鹽酸調(diào)制PH。
[0012]進(jìn)一步，所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法中步驟4中的負(fù)壓為
0.8-0.9大氣壓。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:1、氯化汞含量低，僅2-6.5%，降低了汞的使用量和降低了生產(chǎn)成本；2、活性和穩(wěn)定性較現(xiàn)有的高汞觸媒分別提高15%和20% ;3、使用時(shí)間延長，為8000-9000小時(shí)；4、制備方法簡單，密閉環(huán)保性好，避免汞流失對(duì)環(huán)境的污染。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1
一種合成氯乙烯用的低汞觸媒，按重量百分比計(jì)，氯化汞6、氯化銅3、氯化鋇4、氯化鋅7、氯化鎳3.5、氯化鉀1.75、氯化鎂0.5、氯化鍶0.65、氯化鎘1.2、氯化稀土 I ;余量為1X型分子篩，所述的氯化稀土為鈰、鑭、釹、釔的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。
[0015]實(shí)施例2
一種合成氯乙烯用的低汞觸媒，按重量百分比計(jì)，氯化汞2、氯化銅2.5、氯化鋇3、氯化鋅1、氯化鎳3.5、氯化鉀3、氯化鎂4、氯化鍶1.25、氯化鎘1.35、氯化稀土 6 ;余量為1X型分子篩，所述的氯化稀土為鈰、鑭、釹、釔的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。
[0016]實(shí)施例3
一種合成氯乙烯用的低汞觸媒的最優(yōu)實(shí)施例，按重量百分比計(jì)，氯化汞4.5、氯化銅
2.2、氯化鋇4.8、氯化鋅4、氯化鎳2.7、氯化鉀2、氯化鎂1、氯化鍶1.1、氯化鎘1.3、氯化稀土 4 ;余量為1X型分子篩，所述的氯化稀土為鈰、鑭、釹、釔的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。
[0017]實(shí)施例4
合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
步驟1:將分子篩干燥處理； 步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩；
步驟3:用鹽酸將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PH < I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐；
步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽0.9大氣壓并保持混合水溶液溫度為50°C，浸漬時(shí)間為9小時(shí)；
步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬6個(gè)小時(shí)；
步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在120°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
[0018]實(shí)施例5
合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
步驟1:將分子篩干燥處理；
步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩；
步驟3:用鹽酸將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PH < I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐；
步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽0.8大氣壓并保持混合水溶液溫度為50°C，浸漬時(shí)間為8小時(shí)，同時(shí)使用超聲波振蕩器進(jìn)行震蕩；
步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬5小時(shí)，停止震蕩；
步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在125°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種合成氯乙烯用的低汞觸媒，其特征在于:按重量百分比計(jì)，氯化汞2-6.5、氯化銅2.2-2.5、氯化鋇3-7、氯化鋅1-9、氯化鎳2.1-3.5、氯化鉀1.75_6、氯化鎂0.5_6、氯化鍶0.65-1.25、氯化鎘1.2-1.35、氯化稀土 1-9 ;余量為分子篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒，其特征在于:所述的分子篩為1X型分子篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒，其特征在于:所述的氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的總量百分比小于24%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒，其特征在于:所述的氯化稀土為鈰、鑭、釹、釔的氯化物之一，或任意兩種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，其特征在于:所述的制備方法包括以下步驟: 步驟1:將分子篩干燥處理； 步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩； 步驟3:將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PHS I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐； 步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽負(fù)壓并保持混合水溶液溫度為50 0C -60 °C，浸漬時(shí)間為8-9小時(shí)； 步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬5-6個(gè)小時(shí)； 步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在120°C _125°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，其特征在于:所述的制備方法包括以下步驟: 步驟1:將分子篩干燥處理； 步驟2:按配方稱取相應(yīng)重量比的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘、氯化稀土和分子篩； 步驟3:將氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土調(diào)配成PHS I的氯化汞、氯化銅、氯化鋇、氯化鋅、氯化鎳、氯化鉀、氯化鎂、氯化鍶、氯化鎘和氯化稀土的混合水溶液，將混合水溶液置入壓力罐； 步驟4:將分子篩浸漬于步驟3中的混合水溶液中，抽負(fù)壓并保持混合水溶液溫度為500C _60°C，浸漬時(shí)間為8-9小時(shí)，同時(shí)使用超聲波振蕩器進(jìn)行震蕩； 步驟5:將步驟4中壓力恢復(fù)到I個(gè)大氣壓下，繼續(xù)浸漬4-5小時(shí)，停止震蕩； 步驟6:將步驟5所得浸漬后的分子篩置于干燥器中，在120°C _125°C溫度干燥至恒重，即得到低汞觸媒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，其特征在于:所述的步驟3是用鹽酸調(diào)制PH。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的合成氯乙烯用的低汞觸媒的制備方法，其特征在于:所述的步驟4中的負(fù)壓為0.8-0.9大氣壓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成氯乙烯用的低汞觸媒及其制備方法，按重量百分比計(jì)，氯化汞2-6.5、氯化銅2.2-2.5、氯化鋇3-7、氯化鋅1-9、氯化鎳2.1-3.5、氯化鉀1.75-6、氯化鎂0.5-6、氯化鍶0.65-1.25、氯化鎘1.2-1.35、氯化稀土1-9；余量為分子篩。本發(fā)明的有益效果是：1、氯化汞含量低，僅2-6.5%，降低了汞的使用量和降低了生產(chǎn)成本；2、活性和穩(wěn)定性較現(xiàn)有的高汞觸媒分別提高15%和20%；3、使用時(shí)間延長，為8000-9000小時(shí)；4、制備方法簡單，密閉環(huán)保性好，避免汞流失對(duì)環(huán)境的污染。
【IPC分類】B01J29-14
【公開號(hào)】CN104785285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510228632
【發(fā)明人】田明, 龍小軍, 田松林, 周幸福, 田平
【申請(qǐng)人】溫縣三陵化工廠
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年5月7日