CN103551155B - 一种合成聚氯乙烯用低汞触媒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合成聚氯乙烯用低汞触媒及其制备方法。按重量计，合成聚氯乙烯用低汞触媒包括以下成份：HgCl2：4.0～6.5％；BaCl2：1.0～4.5％；氯化稀土：1.0～5.0％；CdCl2：1.0～2％；NiCl2：1.0～2％；C：80～92％。本发明根据聚氯乙烯生产过程涉及的氯化汞升华流失及汞触媒中毒因素，采用添加氯化钡、氯化稀土、氯化镉、氯化镍替代氯化汞制备低汞触媒，将氯化汞含量由传统的10～12%降低到4～6.5%，得到的低汞触媒，其汞含量达到国家低汞触媒的要求，而且催化使用效果等同于传统高汞触媒。

Description

一种合成聚氯乙烯用低汞触媒及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种合成聚氯乙烯用低汞触媒及其制备方法，属于聚氯乙烯合成领域。
背景技术
汞污染是一个严重的全球环境问题。国家禁汞的呼声越来越高涨。我国年用汞量占全球的30%～40%，其中电石法聚氯乙烯用汞占全国用汞量的60%。
电石法聚氯乙烯生产工艺为：C2H2+HCl===C2H3Cl。生产过程采用氯化汞触媒作为催化剂。传统工艺采用活性炭为载体浸泡制备氯化汞含量为10～12%的触媒。国家环保部于2011年就《关于加强电石法生产聚氯乙烯及相关行业汞污染防治工作的通知》环发[2011]4号明确规定到2015年底前，电石法聚氯乙烯生产企业要全部使用低汞触媒。各企业要抓紧制定电石法聚氯乙烯生产低汞触媒替代高汞触媒计划。逐步削减高汞触媒生产，2015年底前全面淘汰高汞触媒；根据产业发展需要，合理、适度扩大低汞触媒生产能力，完善和提高现有低汞触媒生产水平，满足替代应用需求；鼓励开展无汞触媒研发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种合成聚氯乙烯用低汞触媒及其制备方法，解决了传统氯化汞触媒汞含量过高的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种合成聚氯乙烯用低汞触媒，按重量计，包括以下成份：HgCl2：4.0～6.5％；BaCl2：1.0～4.5％；氯化稀土：1.0～5.0％；CdCl2：1.0～2％；NiCl2：1.0～2％；C：80～92％。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述氯化稀土为镧、铈和/或钍的氯化物之一，或任意两种以上的混合物。
进一步，所述C为活性炭。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种合成聚氯乙烯用低汞触媒的制备方法，包括以下步骤：
（1）按重量计，将以下成分混合：HgCl2：4.0～6.5％，BaCl2：1.0～4.5％，氯化稀土：1.0～5.0％，CdCl2：1.0～2％，NiCl2：1.0～2％，C：80～92％；得到混合物料；
（2）将混合物料的50%先行用水进行溶解，浸泡0.5小时后加入混合物料的30%，循环浸泡1小时后再加入混合物料的20%，然后采用上下喷淋浸泡的方式使混合物料更为均匀；其中，以上百分含量均为重量百分数；
（3）将浸泡后的混合物料在80℃下烘干至水含量小于10%，然后在160℃下烘干至水含量小于0.3%，得到所述合成聚氯乙烯用低汞触媒。
本发明的有益效果是：本发明根据聚氯乙烯生产过程涉及的氯化汞升华流失及汞触媒中毒因素，采用添加氯化钡、氯化稀土、氯化镉、氯化镍替代氯化汞制备低汞触媒，将氯化汞含量由传统的10～12%降低到4～6.5%，得到的低汞触媒，其汞含量达到国家低汞触媒的要求，而且催化使用效果等同于传统高汞触媒。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
（1）按重量计，将以下成分混合：HgCl2：4.0％；BaCl2：4.5％；氯化稀土：4％；CdCl2：1.0％；NiCl2：1.5％；C：85％；得到混合物料；
（2）将混合物料的50%先行用水进行溶解，浸泡0.5小时后加入混合物料的30%，循环浸泡1小时后再加入混合物料的20%，然后采用上下喷淋浸泡的方式使混合物料更为均匀；其中，以上百分含量均为重量百分数；
（3）将浸泡后的混合物料在80℃下烘干至水含量小于10%，然后在160℃下烘干至水含量小于0.3%，得到所述合成聚氯乙烯用低汞触媒。
实施例2
（1）按重量计，将以下成分混合：HgCl2：5.0％；BaCl2：3.5％；氯化稀土：5％；CdCl2：1.5％；NiCl2：1.0％；C：84％；得到混合物料；
（2）将混合物料的50%先行用水进行溶解，浸泡0.5小时后加入混合物料的30%，循环浸泡1小时后再加入混合物料的20%，然后采用上下喷淋浸泡的方式使混合物料更为均匀；其中，以上百分含量均为重量百分数；
（3）将浸泡后的混合物料在80℃下烘干至水含量小于10%，然后在160℃下烘干至水含量小于0.3%，得到所述合成聚氯乙烯用低汞触媒。
实施例3
（1）按重量计，将以下成分混合：HgCl2：6.5％；BaCl2：2％；氯化稀土：4.5％；CdCl2：2％；NiCl2：1.0％；C：84％；得到混合物料；
（2）将混合物料的50%先行用水进行溶解，浸泡0.5小时后加入混合物料的30%，循环浸泡1小时后再加入混合物料的20%，然后采用上下喷淋浸泡的方式使混合物料更为均匀；其中，以上百分含量均为重量百分数；
（3）将浸泡后的混合物料在80℃下烘干至水含量小于10%，然后在160℃下烘干至水含量小于0.3%，得到所述合成聚氯乙烯用低汞触媒。
将上述实例得到的低汞触媒用于氯乙烯催化转化实验，其转化率达95～99.9%之间，阀门开度在60%～90%之间。后台催化时间为3670～4000小时，前台为3000～3500小时，前后台合计总催化时间为6670～7500小时。失效后的废触媒氯化汞含量为0.16～1.5%，其汞的消耗量同比高汞触媒下降50%～60%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种合成聚氯乙烯用低汞触媒，其特征在于，按重量计，包括以下成份：HgCl2：4.0～6.5％；BaCl2：1.0～4.5％；氯化稀土：1.0～5.0％；CdCl2：1.0～2％；NiCl2：1.0～2％；C：80～92％。
2.根据权利要求1所述合成聚氯乙烯用低汞触媒，其特征在于，所述氯化稀土为镧、铈和钍的氯化物之一或任意两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述合成聚氯乙烯用低汞触媒，其特征在于，所述C为活性炭。
4.一种合成聚氯乙烯用低汞触媒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按重量计，将以下成分混合：HgCl2：4.0～6.5％，BaCl2：1.0～4.5％，氯化稀土：1.0～5.0％，CdCl2：1.0～2％，NiCl2：1.0～2％，C：80～92％；得到混合物料；
(2)将混合物料的50％先行用水进行溶解，浸泡0.5小时后加入混合物料的30％，循环浸泡1小时后再加入混合物料的20％，然后采用上下喷淋浸泡的方式使混合物料更为均匀；其中，以上百分含量均为重量百分数；
(3)将浸泡后的混合物料在80℃下烘干至水含量小于10％，然后在160℃下烘干至水含量小于0.3％，得到所述合成聚氯乙烯用低汞触媒。
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