[发明专利]一种环保型合成氯乙烯用无汞催化剂及其制备方法

说明书

一种合成氯乙烯用无汞催化剂及其制备方法。其中，所述无汞催化剂包括活性组分、第一助剂、第二助剂和载体，所述活性组分为铜盐，第一助剂为锡盐，第二助剂为铂盐；所述载体为煤质活性炭；以质量百分比计，活性组分占催化剂质量的10％‑30％，第一助剂占催化剂质量的1％‑10％，第二助剂占催化剂质量的0.01％‑0.1％。所述催化剂，以金属铜为主要活性组分，使用锡和铂作为助剂，三者之间相互作用，可以有效提高催化剂的活性，并增加了催化剂的稳定性，减少了汞污染，且制备方式简单，易于实现工业化。

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种在氯乙烯合成过程中使用的无汞催化剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(俗称PVC)属于世界五大通用塑料之一。聚氯乙烯是唯一覆盖软硬应用领域的品种，应用范围十分广泛。由于我国特有的“富煤贫油少气”的资源结构，使得在国内PVC生产能力中，电石法占到了总产能的80％以上，成为国内PVC最主要的生产方法。

然而当前电石法生产PVC工艺中主要使用的催化剂仍为氯化汞催化剂，使得其成为我国汞用量最大的行业，也是汞污染环境的重要来源行业。虽然国内围绕电石法工艺路线自身的产业链特点，大力推行循环经济发展战略，综合利用电石法生产所排放的废气、废渣，努力降低电石法生产所带来的环境污染，但污染环境问题一直制约电石法PVC生产企业的发展壮大。目前我国总的汞消费量约占世界总量的一半，是现在世界上少数几个仍旧开采汞矿的国家之一。2013年10月联合国《关于汞的水俣公约》在日本正式签署，公约于2017年8月16日生效。中国石油化学工业联合会、中国氯碱工业协会等承诺，汞公约对氯乙烯(VCM)行业要求支持无汞催化剂和工艺的研发，确认技术经济可行的无汞催化剂5年后，不允许使用汞催化剂，因此，PVC行业开发新型环保的无汞触媒是必然的出路。当前最新无汞催化剂的研究多限于在各大科研院所实验室研究获得了成果，尚未实现工业化应用。

因此，亟需一种新的环保型合成氯乙烯用无汞催化剂及其制备方法来解决上述技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氯乙烯合成过程中使用的无汞催化剂及其制备方法，由该方法制备所得的催化剂具有无汞污染、活性高、稳定性好、可工业化应用的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环保型合成氯乙烯用无汞催化剂，包括活性组分、第一助剂、第二助剂和载体，所述活性组分为铜盐，第一助剂为锡盐，第二助剂为铂盐。

其中，所述载体优选为煤质活性炭，碘值1357mg/g，水分1.6％，灰分1.5％，机械强度98.6％，堆密度354g/L，比表面积1467m²/g，平均孔径3.7nm，在使用前需进行酸化和干燥处理。

其中，以质量百分比计，活性组分占催化剂质量的10％-30％。

其中，以质量百分比计，第一助剂占催化剂质量的1％-10％。

其中，以质量百分比计，第二助剂占催化剂质量的0.01％-0.1％。

本发明还提供一种合成上述氯乙烯用无汞催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)对载体进行酸化和干燥处理：将载体置于盐酸溶液中浸泡，之后将载体干燥；

(2)将活性组分、第一助剂和第二助剂依次加入水中，在容器罐内配制得到混合金属盐溶液；

(3)常温下，使用等体积浸渍法将所述混合金属盐溶液负载到处理后的载体上，得到催化剂前体；

(4)浸渍结束后，对所述催化剂前体进行干燥处理，得到无汞催化剂。

其中，所述步骤(1)中，对载体进行干燥处理是指将载体抽滤烘干至无水状态。