CN104987439A - 乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法，该方法以氯化汞和氯化钾为前驱体，在酸性条件下与高钾离子浓度条件下合成四氯合汞酸钾配合物，以活性炭为载体，采用浸渍-烘干工艺制备得到乙炔氢氯化均相络合催化剂，制得的催化剂具有热稳定性好、活性组分分布均匀、分散度高、活性点位多、催化转化效果好的优点。

Description

乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法

技术领域

本发明涉及化工催化领域，特别涉及一种乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法，还涉及一种乙炔氢氯化均相络合催化剂。

背景技术

电石法聚氯乙烯生产过程中采用活性炭吸附的氯化汞作为催化剂，因氯化汞为分子晶体，而乙炔与氯化氢的催化加成反应为放热反应，使用过程中，氯化汞分子会因温度高而升华流失，不仅造成汞资源浪费，而且严重污染环境。联合国环保署、国家环保合作组织、国际汞公约成员及其我国的发改委、工信委、环保部于2010年明确要求电石法聚氯乙烯企业要逐步实现触媒低汞化，2012年底低汞触媒使用率达到50％，2015年底达到100％。

申请人研究发现：与传统高汞触媒(10％-12.5％)相比，目前低汞触媒(4％-6.5％)使用过程中，存在使用寿命短，催化转化效果差的问题，因而有必要研究一种新的乙炔氢氯化均相络合催化剂，能够解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法；本发明的目的之二是提供一种乙炔氢氯化均相络合催化剂，有效抑制了氯化汞升华导致的使用寿命短的问题，且催化转化效果较好。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为50℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：采用下述的方式一或方式二配制浸渍用溶液：

方式一是在步骤2)配制完成的溶液内通过搅拌方式加入氯化钾，生成配合物四氯合汞酸钾溶液，氯化钾加入的物质的量为溶液中氯化汞物质的量的2倍；

方式二是在另外的浸泡槽内单独配置氯化钾溶液，其pH值≤3，溶液中氯化钾物质的量为氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：若采用方式一配制浸渍用溶液，则用步骤3)中制得的配合物四氯合汞酸钾溶液溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为5-7小时，浸渍过程中不断调整溶液pH值≤3，浸渍后沥干；

若采用方式二配制浸渍用溶液，则先用步骤2)中制得的氯化汞溶液浸渍活性炭后，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时，再用步骤3)中制得的氯化钾溶液对活性炭进行浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

由前述制备方法制得的乙炔氢氯化均相络合催化剂。

本发明的有益效果是：

发明以氯化汞和氯化钾为前驱体，在酸性条件下形成四氯合汞酸钾配合物，因氯化钾为离子晶体，熔点770℃，氯化汞为分子晶体，熔点276℃，离子晶体氯化钾与分子晶体氯化汞形成四氯合汞酸钾配合物，其优点如下：①克服了氯化汞升华造成的使用寿命短问题，该络合催化剂使用时间长；②克服了氯化汞由于分子间作用力分子团团聚的问题，该络合催化剂催化活性点位多，催化转化效果好。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

具体实施方式

以下将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例一

按重量百分比计，以成品络合催化剂含有氯化汞6.5％，氯化钾4％进行计算，以此为基础配制相关溶液。本实施例包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为75-100℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：步骤2)配制完成的溶液内通过搅拌方式加入氯化钾，生成配合物四氯合汞酸钾溶液，氯化钾加入的物质的量为溶液中氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：用步骤3)中制得的配合物四氯合汞酸钾溶液溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为7小时，浸渍过程中不断调整溶液pH值≤3，浸渍后沥干；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

该催化剂用于聚氯乙烯催化转化生产工段中，用气相色谱仪分析出口总管混合气体含量，前台催化转化率大于80％以上，使用寿命大于4000小时，后台催化转化率大于98％以上，使用时间大于4000小时。

实施例二

按重量百分比计，以成品络合催化剂含有氯化汞6.5％，氯化钾4％进行计算，以此为基础配制相关溶液。本实施例包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为50℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：在另外的浸泡槽内单独配置氯化钾溶液，其pH值≤3，溶液中氯化钾的物质的量为溶液中氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：先用步骤2)中制得的氯化汞溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时，再用步骤3)中制得的氯化钾溶液对活性炭进行浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

该催化剂用于聚氯乙烯催化转化生产工段中，用气相色谱仪分析出口总管混合气体含量，前台催化转化率大于80％以上，使用寿命大于4000小时，后台催化转化率大于98％以上，使用时间大于4000小时。

实施例三

按重量百分比计，以成品络合催化剂含有氯化汞5％，氯化钾3％进行计算，以此为基础配制相关溶液。本实施例包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为50℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：在步骤2)配制完成的溶液内通过搅拌方式加入氯化钾，生成配合物四氯合汞酸钾溶液，氯化钾加入的物质的量为溶液中氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：用步骤3)中制得的配合物四氯合汞酸钾溶液溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为5小时，浸渍过程中不断调整溶液pH值≤3，浸渍后沥干；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

该催化剂用于聚氯乙烯催化转化生产工段中，用气相色谱仪分析出口总管混合气体含量，前台催化转化率大于80％以上，使用寿命大于4000小时，后台催化转化率大于98％以上，使用时间大于4000小时。

实施例四

按重量百分比计，以成品络合催化剂含有氯化汞5％，氯化钾3％进行计算，以此为基础配制相关溶液。本实施例包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为75-100℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：在另外的浸泡槽内单独配置氯化钾溶液，其pH值≤3，溶液中氯化钾的物质的量为氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：先用步骤2)中制得的氯化汞溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时，再用步骤3)中制得的氯化钾溶液对活性炭进行浸渍，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

该催化剂用于聚氯乙烯催化转化生产工段中，用气相色谱仪分析出口总管混合气体含量，前台催化转化率大于80％以上，使用寿命大于4000小时，后台催化转化率大于98％以上，使用时间大于4000小时。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.乙炔氢氯化均相络合催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：活性炭预处理：用盐酸溶液处理活性炭，盐酸溶液中pH值≤3，温度为50℃，处理时间为1小时；

步骤2：在溶解槽内采用搅拌方式配制氯化汞水溶液，并用盐酸溶液调整pH值≤3；

步骤3：采用下述的方式一或方式二配制浸渍用溶液：

方式一是在步骤2)配制完成的溶液内通过搅拌方式加入氯化钾，生成配合物四氯合汞酸钾溶液，氯化钾加入的物质的量为溶液中氯化汞物质的量的2倍；

方式二是在另外的浸泡槽内单独配置氯化钾溶液，其pH值≤3，溶液中氯化钾的物质的量为氯化汞物质的量的2倍；

步骤4：若采用方式一配制浸渍用溶液，则用步骤3)中制得的配合物四氯合汞酸钾溶液溶液浸渍活性炭，浸渍温度为50℃，浸渍时间为5-7小时，浸渍过程中不断调整溶液pH值≤3，浸渍后沥干；

若采用方式二配制浸渍用溶液，则先用步骤2)中制得的氯化汞溶液浸渍活性炭后，浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时，再用步骤3)中制得的氯化钾溶液对活性炭进行浸渍浸渍温度为50℃，浸渍时间为3-5小时；

步骤5：将经过步骤4)处理后的活性炭放入干燥炉内，分别在80℃、90℃、100℃下分别烘干2小时后，在130℃烘干至水分<0.3％，得乙炔氢氯化均相络合催化剂。

2.由权利要求1所述的制备方法制得的乙炔氢氯化均相络合催化剂。