專利名稱：氯化汞低汞催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有卣化物的催化劑，具體而言，涉及氯化汞催化劑，也涉及其制備的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，氯化汞是合成氯乙烯用催化劑。現(xiàn)有的氯化汞催化劑中，氯
化汞的含量通常均為IO. 5% ~12. 5%，在用于合成氯乙烯終結(jié)時(shí)，回收的廢催化劑含有氯化汞為3%左右，這說明催化過程消耗了7. 5%以上。如果按照原型號(hào)中氯化汞含量為IO. 5%計(jì)算，則每使用lt氯化汞催化劑就要消耗75kg氯化汞。如果我國(guó)電石法聚氯乙烯生產(chǎn)量為10Mt，則每年需要10kt氯化汞催化劑，消耗750t氯化汞。
經(jīng)檢索，與氯化汞觸々某相關(guān)的中國(guó)發(fā)明專利不多，僅有CN1067594號(hào)"一種制備氯化汞催化劑的方法"、CN1063827號(hào)"合成氯乙烯用催化劑的制備方法"、CN1814345號(hào)"復(fù)合金屬氯化物催化劑及其生產(chǎn)工藝"、CN1994564號(hào)"一種生產(chǎn)氯乙烯用催化劑"等，這些專利都是釆用活性炭為載體，吸附氯化汞和氯化鋅制成的。它們的氯化汞的含量均為IO. 5 %以上，均存在著氯化汞消耗高、污染較為嚴(yán)重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氯化汞低汞催化劑，在使用過程中可降低氯化汞的消耗量，同時(shí)減輕對(duì)環(huán)境治理的壓力，提高整體的環(huán)境質(zhì)量。本發(fā)明的又一 目的是提供氯化汞低汞催化劑的制備方法。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在聚氯乙烯生產(chǎn)中，氯化汞催化劑是會(huì)消耗的，然而，氯化汞的消耗并非在反應(yīng)催化過程本身，而是反應(yīng)外的其他物理消耗和化學(xué)消耗。因此控制這類消耗就能降低氯化汞的消耗，從而降低成本，減少對(duì)環(huán)境的污染。
為此，發(fā)明人提供的氯化汞低汞催化劑仍然采用活性炭為載體，吸附
氯化汞，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配方如下
氯化汞 7. 0%~9. 0%，
稀土氯化物助劑A 8 % ~ 13% ,
堿土金屬氯化物助劑B 5 % ~ 25 % ,
助劑C 10%~20%,余為活性炭；
配方中，所述氯化汞的純度> 99. 5 % ;所述活性炭的比表面積為800 ~950mVg，機(jī)械強(qiáng)度>95%; ^14吸附值>50%。
上述稀土氯化物助劑A由鑭系和4阿系金屬的氯化物組成，其作用是作為氯化汞催化合成反應(yīng)的催化劑，即是催化劑的催化劑；加入該助劑可以降低催化誘導(dǎo)期，增加催化反應(yīng)帶寬。
上述堿土金屬氯化物助劑B主要由BaCh-CaCl2組成，其作用是利用該助劑在水溶液中的電離平衡，提升氯化汞的溶解度，以保證活性炭以Hg2+和Cl—的方式吸附氯化汞，提升催化合成效率。
上述助劑C主要由KC1-HC1溶液組成，其作用是增加溶質(zhì)體系的#和熵度，增加溶質(zhì)體系中各離子"活度，，，提升浸泡吸附效果，從而降低活性炭吸附過程中產(chǎn)生的濃度梯度。
本發(fā)明提供的氯化汞低汞催化劑的制備方法包括
(l)將活性炭用鹽酸溶液低溫浸泡，備用；這是為了除去活性炭中可溶于酸的無機(jī)鹽和有機(jī)鹽，同時(shí)也可洗去大量粉塵，使活性炭中的孔隙最大限度釋放，確保催化劑的性能；(2) 將氯化汞、助劑A、助劑B 、助劑C按配方比例一道溶解，然后將溶液浸泡備用的活性炭，這樣可以使氯化汞和其它元素平穩(wěn)、均勻、牢固地吸附在活性炭的孔隙之中，直到吸附在活性炭深部；
(3) 浸泡完畢后，將所得的中間產(chǎn)品進(jìn)行低溫預(yù)干燥；
(4) 預(yù)干燥的中間產(chǎn)品，按照預(yù)先繪制的"產(chǎn)品臨界干燥圖"的要求，控制溫度和時(shí)間，繼續(xù)對(duì)催化劑進(jìn)行干燥，直至其中的水分低于0.2%為止；
(5) 最后將產(chǎn)品真空抽料至儲(chǔ)料罐，包裝出廠。
上述方法第一步中，所述浸泡活性炭的鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3% ~5%，溫度為60。C-75。C，浸泡時(shí)間為100~150min。
上述方法第二步中，所述溶解氯化汞、助劑A、助劑B 、助劑C工序的溫度為7(TC，分3組浸泡，共計(jì)6小時(shí)；溶解后殘余的溶質(zhì)< 0. 08 % 。
上述方法第三步中，所述低溫預(yù)干燥是在低于8(TC的溫度下的干燥。
上述方法第四步中，"產(chǎn)品臨界干燥圖，，是根據(jù)中間產(chǎn)品的水含量、氣壓、空氣相對(duì)濕度、溫度等條件來繪制的；臨界干燥溫度控制在150。C;恒溫干燥時(shí)間以抽樣分析水分;t企測(cè)不出為準(zhǔn)，一4殳控制在24 ~ 36小時(shí)。
上述方法第五步中，所述真空抽料的真空度為900Pa。\本發(fā)明提供的氯化汞低汞催化劑，HgCl2含量為7. 0%~9. 0%。與傳統(tǒng)的氯化汞催化劑相比，可降低資源消耗約37. 5 % (注明原消耗11-3=8;現(xiàn)消耗8-3=5)，因而可降低治理汞污染的壓力；同時(shí)可降低氯化汞催化劑的生產(chǎn)成本，而且該催化劑的抗中毒性能、抗還原性能和抗流失性能大幅度提高，不僅催化性能得到充分保障，還能延長(zhǎng)使用時(shí)間、降低使用消耗。適用于聚氯乙烯生產(chǎn)廠家。


圖1為本發(fā)明的工藝流程框圖，圖2為產(chǎn)品臨界干燥圖的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例貴陽白云銀星化工有限公司生產(chǎn)的氯化汞低汞催化劑，其質(zhì)
量分凄t的配方如下
氯化汞 9.0%，稀土氯化物助劑A 10%，堿土金屬氯化物助劑B 20%，助劑C 15%,余為活性炭；
配方中，所述氯化汞的純度>99. 5%;所述活性炭的比表面積為800 ~950mVg，機(jī)械強(qiáng)度>95%; (^14吸附值>50%。制備方法包括
(1) 將活性炭用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60。/。的鹽酸溶液70。C下浸泡，備用；
(2) 將氯化汞、助劑A、助劑B 、助劑C一起7(TC下溶解，溶解后殘余的溶質(zhì)《0. 08 % ;然后將溶液浸泡備用的活性炭，浸泡溫度為70°C ,分3組浸泡，時(shí)間共計(jì)6小時(shí)；
(3) 浸泡完畢后，將所得的中間產(chǎn)品在低于80。C下進(jìn)行低溫預(yù)干燥；
(4) 預(yù)干燥的中間產(chǎn)品，按照預(yù)先繪制的"產(chǎn)品臨界干燥圖，，的要求，控制溫度和時(shí)間，繼續(xù)對(duì)催化劑進(jìn)行干燥，直至其中的水分低于0.2%為止，得到催化劑成品；
(5) 最后將產(chǎn)品真空抽料至儲(chǔ)料罐，包裝出廠，即是該廠開發(fā)的CB型合成聚氯乙烯催化劑。
權(quán)利要求
1一種氯化汞低汞催化劑，系采用活性炭為載體吸附氯化汞，其特征在于該催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配方如下氯化汞7.0％～9.0％，稀土氯化物助劑A 8％～13％，堿土金屬氯化物助劑B 5％～25％，助劑C 10％～20％，余為活性炭；配方中，所述氯化汞的純度≥99.5％；所述活性炭的比表面積為800～950m2/g，機(jī)械強(qiáng)度≥95％；CCl4吸附值≥50％。
2 如權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于所述稀土氯化物助劑A 由鑭系和鄰了系金屬的氯化物組成；所述石威土金屬氯化物助劑B由 BaCl2-CaCh組成；所述助劑C由KC卜HC1溶液組成
3 制備權(quán)利要求l所述催化劑的方法，其特征包括(1) 將活性炭用鹽酸溶液低溫浸泡，備用；(2) 將氯化汞、助劑A、助劑B 、助劑C按配方比例一道溶解，然后 將溶液分組浸泡備用的活性炭；(3) 浸泡完畢后，將所得的中間產(chǎn)品進(jìn)行低溫預(yù)干燥；(4) 預(yù)干燥的中間產(chǎn)品，按照預(yù)先繪制的"臨界恒溫干燥圖，，的要求， 控制溫度和時(shí)間，繼續(xù)對(duì)催化劑進(jìn)行干燥，直至其中的水分低于0.2%為 止；(5) 最后將產(chǎn)品真空抽料至儲(chǔ)料罐，包裝出廠。
4 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第一步中，所述浸泡活性炭 的鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~5%,溫度為6(TC 75。C，浸泡時(shí)間為100 ~ 150min。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第二步中，所述溶解氯化汞、 助劑A、助劑B 、助劑C工序的溫度為70°C,分3組浸泡活性炭，共計(jì)6 小時(shí)；溶解后殘余的溶質(zhì)<0. 08%。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第三步中，所述低溫預(yù)千燥 是在低于8(TC的溫度下的干燥。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第四步中，"臨界恒溫干燥 圖"是根據(jù)中間產(chǎn)品的水含量、氣壓、空氣相對(duì)濕度、溫度等條件來繪制 的；臨界干燥溫度控制在150°C;恒溫干燥時(shí)間以抽樣分析水分檢測(cè)不出 為準(zhǔn)，控制在24~ 36小時(shí)。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第五步中，所述真空抽料的 真空度為900Pa。
全文摘要
氯化汞低汞催化劑及其制備方法，催化劑系采用活性炭為載體吸附氯化汞，該催化劑配方為氯化汞8.0％～10.0％，稀土氯化物助劑A 8％～13％，堿土金屬氯化物助劑B 5％～25％，助劑C 10％～20％，余為活性炭；制備方法是先將活性炭用鹽酸溶液低溫浸泡，備用；同時(shí)將氯化汞、助劑A、助劑B、助劑C一起溶解，再將溶液浸泡備用的活性炭；接著將中間產(chǎn)品進(jìn)行低溫預(yù)干燥；之后繼續(xù)干燥催化劑，最后將產(chǎn)品真空抽料至儲(chǔ)料罐，包裝出廠。本催化劑可降低資源消耗，降低治理汞污染的壓力；同時(shí)降低生產(chǎn)成本，而且它的抗中毒性能、抗還原性能和抗流失性能大幅度提高，不僅催化性能得到充分保障，還能延長(zhǎng)使用時(shí)間、降低使用消耗。適用于聚氯乙烯生產(chǎn)廠家。
文檔編號(hào)C07C17/00GK101596459SQ20091010243
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者王良棟 申請(qǐng)人:貴陽白云銀星化工有限公司