[发明专利]一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法，所述制备方法以尿素粉末、三聚氰胺、聚氯乙烯粉末和蔗糖为原材料，制备方法简单，原料来源丰富，成本低，可替代汞基及金基催化剂，有望实现高效且低成本的规模化生产，大幅降低催化剂成本；成品稳定性优异，催化性能良好，转化率、选择性高，使用寿命长。

技术领域

本发明属于催化剂领域，具体涉及一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法。

背景技术

中国“多煤少油缺气”的能源结构影响，我国聚氯乙烯（PVC）行业中有接近80%的产量占比为电石法PVC。此生产工艺中使用的触媒，以活性炭为载体，浸渍吸附10-12%左右的氯化汞制备而成。我国电石法PVC行业汞使用量占全国汞使用总量的一半以上。

电石法PVC生产中使用氯化汞作为触媒，是我国汞消耗量最大的行业。履行国际公约的压力下，我国PVC生产结构应做出相应调整。目前国内多数电石法PVC生产企业均表示已经采用低汞触媒生产工艺，但实际执行中，受成本以及技术等方面限制，低汞或无汞触媒尚未完全推行开来。一方面是国际公约禁汞令，一方面是企业面临的实实在在的困难，中国PVC行业低汞化、无汞化进程，仍然还有很长的路要走。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将一定重量份的蔗糖放入烤箱，调节至220°烘烤15-20分钟，直至蔗糖呈黑色晶体状，冷却至室温后，将黑色晶体状的蔗糖溶于100 mL蒸馏水中，过滤，旋转蒸发后得到物料A；

（2）在室温下将尿素粉末、三聚氰胺、聚氯乙烯粉末按一定比例充分搅拌，并和步骤（1）中的物料A一起放入研钵中手动研磨5-15分钟后，得到混合物；

（3）将步骤（2）中所得的混合物在保护性气体的氛围下高温煅烧，得到粗聚氯乙烯无汞催化剂。

作为本发明的一种改进，按重量份计，步骤（1）和（2）中的各组分的比例范围如下：

尿素粉末2-5份，

三聚氰胺3-5份，

聚氯乙烯粉末2份，

蔗糖1-2份。

作为本发明的一种改进，所述保护性气体为氮气、氩气或氦气或其混合物，保护性气体气流量为50 mL min^-1。

作为本发明的一种改进，煅烧温度为750-900℃，时间为1-3小时，保温3-5小时；从室温升温至煅烧的温度的升温速率为5-10℃/min。

作为本发明的一种改进，将所得粗聚氯乙烯无汞催化剂依次经过盐酸溶液洗涤、去离子水洗涤和干燥。

作为本发明的一种改进，所述盐酸的浓度为1-1.5 M。

作为本发明的一种改进，将经过去离子水洗涤的粗聚氯乙烯无汞催化剂放入恒温烘箱中空气干燥20分钟，得到最终的聚氯乙烯无汞催化剂。

作为本发明的一种改进，所述最终的聚氯乙烯无汞催化剂的乙炔单程转化率≥90%，选择性≥99%，使用寿命≥1000小时。

本发明的有益效果为：

1、原料来源丰富，成本低，工艺简单，可替代汞基及金基催化剂，有望实现高效且低成本的规模化生产，大幅降低催化剂成本；

2、成品稳定性优异，催化性能良好，转化率、选择性高，使用寿命长。

3、引领PVC无汞催化技术发展，促进行业技术升级。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。