CN100363101C - 复合金属氯化物催化剂的生产方法 - Google Patents

复合金属氯化物催化剂的生产方法 Download PDF

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Abstract

一种复合金属氯化物催化剂,是以空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥90%的活性炭为载体,在92~96℃的条件下,吸附氯化汞和氯化锌制成的,以重量百分比计,其中含氯化汞2~8%、氯化锌1~15%,有以下优点:1.氯化汞含量低,但活性和稳定性却较现有的氯化汞催化剂分别提高5~20%和10~20%;2.活性和稳定性的提高,一方面在保持催化剂活性不降低的情况下可降低氯化汞用量、降低催化剂生产成本、降低汞资源的消耗,另一方面还可延长催化剂使用寿命、降低催化剂用量、节约更换催化剂时间,从而降低氯乙烯生产成本;3.生产中消耗的催化剂少、流失的汞少,可减轻流失的汞对环境的污染和进入产品而对产品造成的危害。

Description

复合金属氯化物催化剂的生产方法
技术领域
本发明涉及一种用氯化氢气体和乙炔气体进行加成反应合成氯乙烯用的催化剂的生产方法,特别是一种复合金属氯化物催化剂的生产方法。
背景技术
当前国内企业用氯化氢气体和乙炔气体进行加成反应合成氯乙烯用的催化剂多是以Φ3.5~4mm、L6~9mm的柱状活性炭作载体,在85~90℃的条件下,将活性炭浸渍在氯化汞水溶液中8~24小时,以物理吸附的方式吸附氯化汞后,再经干燥,使活性炭中含水量小于0.3%、含氯化汞10.5~12.5%制得的氯化汞催化剂,这种催化剂存在如下不足:1.含汞量高,消耗资源;2.热稳定性差、升华流失快、催化能力衰耗快,一般生产1吨氯乙烯就要消耗1.4~1.7Kg的氯化汞催化剂,而在2.5吨体系的反应器内,前后两台反应器的总催化时间也不过7000小时;3.由于生产中汞升华流失快、消耗多,部分汞元素随反应气体进入大气污染环境和进入产品而对产品造成的危害严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有用氯化氢气体和乙炔气体进行加成反应合成氯乙烯用的催化剂之不足,而提供一种以复合吸附的氯化锌与氯化汞协同作用提高活性及热稳定性并降低汞的含量的复合金属氯化物催化剂的生产方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案为:这种以复合吸附的氯化锌与氯化汞协同作用提高活性及热稳定性并降低汞的含量的复合金属氯化物催化剂,它是以空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥90%的活性炭为载体,在92~96℃的条件下,吸附氯化汞和氯化锌制成的,以重量百分比计,其中含氯化汞2~8%,含氯化锌1~15%,具体的生产方法为:
1、将空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥90%的活性炭置于烘房内干燥至恒重(无水);
2、按重量比称取氯化汞、氯化锌,并配制成PH值≤1的氯化汞水溶液和PH值≤1的氯化锌水溶液;或PH值≤1的氯化汞、氯化锌混合水溶液;
3、将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化汞,然后放出废液,再用配制的、温度保持在92~96℃的氯化锌水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化锌;或将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞、氯化锌混合水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化汞和氯化锌;
4、将吸附氯化汞和氯化锌后的湿活性炭再置于烘房内,在115℃以下
干燥至恒重,即得本发明所要提供的复合金属氯化物催化剂。
本发明的这种生产方法生产的复合金属氯化物催化剂:1.氯化汞含量低,虽仅2~8%,但活性和稳定性却较现有的含氯化汞10.5~12.5%的氯化汞催化剂分别提高5~20%和10~20%;2.活性和稳定性的提高,一方面在保持催化剂活性不降低的情况下可大大降低氯化汞的用量、降低催化剂的生产成本、降低汞资源的消耗,另一方面还可大大延长催化剂的使用寿命、降低催化剂的用量、节约更换催化剂时间,从而大幅度降低氯乙烯的生产成本;3.生产中消耗的催化剂少、流失的汞少,可明显减轻流失的汞对环境的污染和进入产品而对产品造成的危害。
具体实施方式
为了更好地说明本发明,举出以下实例。但本发明的范围并不仅局限于此,其要求保护的范围记载于权利要求的权项中。
实施例1
本发明实施例1提供一种复合金属氯化物催化剂,是以910Kg Φ3.5~3.8mm、L4~8mm、空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥95%的柱状活性炭为载体,在92~96℃的条件下,吸附氯化汞和氯化锌制成的,以重量百分比计,其中含氯化汞8%,含氯化锌1%,其生产方法为:
1、将910KgΦ3.5~3.8mm、L4~8mm、空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥95%的柱状活性炭置于烘房内,在100℃以下干燥至恒重(无水);
2、称取氯化汞84Kg(纯度≥98%)、氯化锌14Kg,用盐酸调PH值,配制成2000Kg浓度约为4.2%、PH值≤1的氯化汞水溶液和2000Kg浓度约为0.7%、PH值≤1的氯化锌水溶液;
3、将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞水溶液浸渍4小时,吸附氯化汞,然后放出废液,再用配制的、温度保持在92~96℃的氯化锌水溶液浸渍4小时,吸附氯化锌,然后放出废液;
4、将吸附氯化汞和氯化锌后的湿活性炭再置于烘房内,在115℃以下干燥至恒重,即得含氯化汞约8%、氯化锌约1%的复合金属氯化物催化剂。
本实施例所提供的复合金属氯化物催化剂与现有的氯化汞催化剂相比,在同等生产条件下测定,活性和稳定性分别提高5%和6%。
实施例2
本发明实施例2提供一种复合金属氯化物催化剂,是以920KgΦ3.5~3.8mm、L4~8mm、空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥90%的柱状活性炭为载体,在92~96℃的条件下,吸附氯化汞和氯化锌制成的,以重量百分比计,其中含氯化汞4.1%,含氯化锌4%,其生产方法为:
1、将920KgΦ3.5~3.8mm、L4~8mm、空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000m2/g、机械强度≥90%的柱状活性炭置于烘房内,在100℃以下干燥至恒重(无水);
2、称取氯化汞44Kg(纯度≥98%)、氯化锌44Kg,用盐酸调PH值,配制成2000Kg氯化汞浓度约为2.2%、氯化锌浓度约为2.2%、PH值≤1的氯化汞、氯化锌混合水溶液;
3、将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞、氯化锌混合水溶液浸渍8小时,吸附氯化汞和氯化锌,然后放出废液;
4、将吸附氯化汞和氯化锌后的湿活性炭再置于烘房内,在115℃以下干燥至恒重,即得含氯化汞约4.1%、氯化锌约4%的复合金属氯化物催化剂。
本实施例所提供的复合金属氯化物催化剂与现有的氯化汞催化剂相比,在同等生产条件下测定,活性和稳定性各提高20%。
本发明的生产方法生产的复合金属氯化物催化剂和现有的氯化汞催化剂在260℃条件下稳定性测定结果:
  试验时间(小时)   现有的氯化汞催化剂     实施例1     实施例2
  氯化汞含量(%)   损失率(%) 氯化汞含量(%)   损失率(%) 氯化汞含量(%)   损失率(%)
    0     10.50     8.00     4.10
    2     9.81   6.57     7.96   0.50     4.00     2.44
    4     9.13   13.05     7.85   1.88     3.97     3.17
    10     8.64   17.71     7.46   6.75     3.95     3.66
    24     8.22   21.71     7.00   12.50     3.87     5.61
    30     7.97   24.10     6.81   14.88     3.82     6.83
    56     7.30   30.48     6.14   23.25     3.78     7.80
    63     6.80   35.24     5.80   27.50     3.68     10.24
    72     6.30   40.00     5.35   33.13     3.62     11.71

Claims (2)

1.一种生产复合金属氯化物催化剂的方法,该复合金属氯化物催化剂以重量百分比计含氯化汞2~8%、氯化锌1~15%,其特征在于:它是
(1)将空隙率≥0.56cm3/g、比表面积≥1000cm2/g、机械强度≥90%的活性炭置于烘房内干燥至恒重;
(2)按重量比称取氯化汞、氯化锌,并配制成PH值≤1的氯化汞水溶液和PH值≤1的氯化锌水溶液;或PH值≤1的氯化汞、氯化锌混合水溶液;
(3)将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化汞,然后放出废液,再用配制的、温度保持在92~96℃的氯化锌水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化锌;或将干燥至恒重的活性炭放入浸渍槽内,用配制的、温度保持在92~96℃的氯化汞、氯化锌混合水溶液浸渍4~8小时,吸附氯化汞和氯化锌;
(4)将吸附氯化汞和氯化锌后的湿活性炭再置于烘房内,在115℃以下干燥至恒重,制得复合金属氯化物催化剂的。
2.根据权利要求1所述的生产复合金属氯化物催化剂的方法,其特征在于:活性炭选用Φ3.5~3.8mm、L4~8mm的柱状活性炭;步骤(1)将活性炭置于烘房内,是在100℃以下将活性炭干燥至恒重的;步骤(2)是用盐酸调节配制的氯化汞水溶液、氯化锌水溶液;或氯化汞、氯化锌混合水溶液的PH值的。
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