电石法聚氯乙烯低汞触媒的研究进展

概述了乙炔氢氯化反应用低固汞催化剂的研究进展,对近年低汞触媒专利及文献的重点内容进行了阐述,并对电石法聚氯乙烯行业后续发展进行了展望。     

低固汞催化剂应用体系研发进展

通过对低固汞催化剂产品从研发到推广应用进行系统的体系研究,对低固汞催化剂的应用操作进行了分析研究,提出了适合低固汞催化剂的规范化操作控制模式。     

乙炔氢氯化超低固汞催化体系中钾对使用性能影响的机理研究

采用浸渍法制备HgCl_2-KCl/C超低固汞催化剂,并使用固定床转化器对催化剂催化性能进行测试,用管式恒温炉对低汞催化剂的固汞效果进行评价。结果表明:KCl和HgCl_2可以形成配合物K_2HgCl_4,增加了活性组分分散度,提高了催化活性,加强了固汞效果,其催化机理为络合催化。     

乙炔氢氯化反应制备氯乙烯低固汞催化剂失活机理

采用氮气吸附脱附技术、扫描电镜(SEM)、程序升温脱附-质谱联用(TPD-MS)、程序升温氧化-质谱联用(TPO-MS)和热重分析仪(TG)等对新鲜及反应800 h后的乙炔氢氯化低固汞催化剂进行了表征及失活机理分析。结果表明,反应后的低固汞催化剂的HgCl_2的流失仅为1.6%,积炭量为13.5%,并测得含硫化合物,说明硫中毒和积炭是催化剂失活的主要原因。     

高纯氯化氢对电石法PVC失活低固汞催化剂的原位再生

以电石法乙炔氢氯化失活低固汞催化剂为基础,在等温固定床反应器中模拟实际生产转换器单管装置,对失活催化剂通入高纯无水氯化氢气体,研究在氯化氢气体作用下,失活低固汞催化剂的再生效果,并考察再生温度、再生压力、空速以及再生时间对低固汞催化剂再生后汞含量、碘吸附值、四氯化碳吸附值、载体BET比表面积以及催化性能的影响。结果表明,在再生温度220℃、再生压力100 k Pa、空速500 h~(-1)和再生时间60 h条件下,失活低固汞催化剂再生性能最好,再生后乙炔转化率达到99.8%。     

乙炔氢氯化低汞催化剂的制备及性能研究试验

目前,PVC行业乙炔氢氯化法所需低汞催化剂的研发和推广迫在眉睫。通过制备及性能研究试验,分析与探讨不同助剂添加量下乙炔氢氯化低汞催化剂的活性与热稳定性,最终确定乙炔氢氯化低汞催化剂以HgCl_2为主催化成分、KCl和ZnCl_2为助剂、活性炭为载体采用浸渍法制备,并在固定床反应器上对所制备的低汞催化剂的活性进行测试,用恒温管式炉对低汞催化剂的热稳定性进行评价。结果表明:KCl可提高催化剂的稳定性,ZnCl_2可提高催化剂的活性;7.5HgCl_2-5KCl-5ZuCl_2/AC为优选配方,样品250℃焙烧后HgCl_2损失率在2.17%,符合《氯乙烯合成用低汞触媒》(GB/T 31530—2015)要求,在温度140℃、空速30 h~(-1)、V_(C_2H_2)∶V_(HCl)=1.0∶1.1的工业生产条件下,乙炔转化率达97%,达到工业生产的要求。     

国内专利精选

<正>一种乙炔法PVC转化用无汞固相催化剂及其制备方法:C N 104368365A∥姚剑寒(贵州玉屏银晶化工厂),公开日期:2015-02-25本发明公开了一种乙炔法PVC转化用无汞固相催化剂及其制备方法,该催化剂以碳分子筛或硅分子筛为载体,选用3种以上镍、钯、锡、钡、镧、铋的氯化物为主活性组分;选用5种以上镁、钾、铜、锑、铁、锰、锌、铈的氯化物为助剂。本发明所提供的催化剂具有热稳定性强、催化活性高、反应平稳、转化率高、使用寿命长、环保等优点。     

构筑电石法PVC汞防治知识产权体系 天业超低汞催化剂获发明专利

<正>由新疆天业集团研究院组织研发的超低汞催化剂近日获得国家发明专利授权。这是继天业研究院在固汞催化剂、无汞催化剂、高效气相汞回收工艺获得国家发明专利后,再次在汞减排核心技术领域取得知识产权。据了解,继2012年新疆天业百万吨聚氯乙烯装置全部实现低汞化后,天业集团研究院在固汞催化剂研发与生产经验的基础上,继续进行深入研     

多元配方乙炔氢氯化反应催化剂研究进展

对乙炔氢氯化催化剂筛选的理论基础、二元及多元配方低汞催化剂和无汞催化剂的研究进展及各组分在乙炔氢氯化催化剂中所起的作用及作用机制进行了综述,并展望了乙炔氢氯化反应催化剂发展的前景及趋势,为新一代乙炔氢氯化反应催化剂的开发提供参考。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂研究进展

无汞催化剂具有较好的催化活性且对环境友好,因而在乙炔氢氯化反应的研究中日益受到人们的重视,在寻找替代汞催化剂的进程中发挥着重要作用。从多元催化体系,非金属催化体系概述了近年来电石乙炔法(乙炔氢氯化反应)合成氯乙烯用无汞催化剂的研究以及实验室研究进展,并展望了无汞固相催化反应体系将来的开发方向。     

环保型低汞触媒的应用

介绍了环保型低汞触媒的使用,并与普通高汞触媒进行了对比。应用结果表明,低汞触媒具有反应活性高,选择性好,使用寿命长等特点,可大幅度降低PVC生产成本和汞的消耗量。     

低汞触媒在电石法聚氯乙烯生产中的试用效果

介绍了低汞触媒在电石法聚氯乙烯生产中的试用情况及工业化生产情况,并与高汞触媒进行了相应对比,提出了延长低汞触媒使用寿命的综合措施。     

低汞触媒试用总结

本文总结了在电石法PVC生产工艺中使用的氯化汞含量为4.0%-6.5%的低汞触媒试用情况,并提出了适合低汞触媒使用的触媒初期培养、原料气配比、反应温度等操作控制条件。     

乙炔氢氯化新型低汞催化剂的制备与优化

以HgCl2作为基本活性组分,添加贱金属氯化物BiCl3、KCl、CeCl3等作为助剂,乙炔氢氯化新型低汞催化剂的基础配方为5%HgCl2+5%BiCl3+1%KCl+1%CeCl3,将各组分混合溶解,采用超声波辅助浸渍法一步浸渍制备新型低汞催化剂。     

乙炔氢氯化的低汞催化反应动力学研究

以乙炔和氯化氢为主要原料,对在低汞催化剂上氢氯化合成氯乙烯的反应进行动力学研究,以此获悉自制的低汞催化剂对电石乙炔法合成氯乙烯的催化性能。采用Langmuir吸附等温线方程导出乙炔氢氯化反应低汞催化剂的动力学方程为r_A=kK_Ap_Ap_B/(1+K_Ap_A+K_Cp_C),并考察反应温度、乙炔空速和原料物质的量比对乙炔氢氯化反应速率的影响。结果表明,在反应温度170 ℃、乙炔空速28 h^-1和n(C₂H₂)∶n(HCl)=1∶1.075条件下,乙炔转化率达98.92%,与高汞催化剂相当。     

电石法PVC产业链中汞的考量

计算了电石法PVC生产中氯化汞的消耗量,介绍了全球汞的供应形势和含汞废液的处理及回收方法,综述了低氯化汞含量催化剂及无汞催化剂的研发情况。     

The ligand coordination approach for improving the stability of low-mercury catalyst in the hydrochlorination of acetylene

Mercuric chloride supported on activated carbon (HgCl2/AC) is used as an industrial catalyst for the hydrochlorination of acetylene.Loss of HgCl2 by sublimating from the surface of activated carbon causes the irreversible deactivation of mercury catalyst and environmental pollution.In this work,a ligand coordination approach based on the Principle of Hard and Soft Acids and Bases (HSAB) was employed to design more stable lowmercury catalyst.The low-mercury catalysts (4％ HgCl2 loading) were prepared by using HgCl2 and potassium halides (KX,X =Cl,I) as precursors.The HgCl2-4KI/AC catalyst showed best catalytic stability than HgCl2/AC and HgCl2-4KCl/AC in the hydrochloriantion of acetylene.HgCl2 could form more stable complex with KI,K2HgI4 as the main active component of the HgCl2-4KI/AC catalyst.The characterizations of XRD and EDX analysis illustrated that the active component of HgCl2-4KI/AC was highly dispersed on the surface of activated carbon.The sublimation rates of HgCl2 from the catalysts verified that the active component with larger stability constant had better thermal stability.Using Hg(Ⅱ) complexes with high stability constant as the active component may be the research direction of developing highly stable low-mercury catalyst for the hydrochlorination of acetylene.     

新型环保低汞触媒的开发及应用

介绍了我国国内的汞资源的状况和汞的污染情况。叙述了新型低汞触媒的开发及应用情况。应用情况表明开发的新型低汞触媒在性能方面完全可以替代高汞触媒,有明显的经济和社会效益。对存在问题提出了建议。     

电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理

电石法生产聚氯乙烯所必需的氯化汞-活性炭触媒造成严重的汞污染,采用合适的治理措施不仅可以消除汞污染,还可实现汞资源的再利用,保障氯化汞触媒的稳定来源。通过采取低汞触媒的使用和废触媒的回收,可消除电石法聚氯乙烯生产过程中的汞污染,几乎全部的汞都能得到回用。