一种低汞触媒及其制备方法技术

技术编号:10908808 阅读:139 留言:0更新日期:2015-01-14 16:51
本发明专利技术公开了一种低汞触媒,以活性炭为载体,在90-98℃的条件下,吸附氯化汞、氯化锌、氯化钙和氯化钡后制成,该活性炭是截面为梅花状的柱状体,该活性炭具有贯穿柱状体的通孔,氯化汞的重量百分比含量为2.5-6.5%,氯化锌的重量百分比含量为l-15%,外缘的直径是3-5mm,内缘的直径是2.5-4mm,长度为3-7mm,通孔孔径为0.5-1.5mm,活性和稳定性比现有的氯化汞催化剂分别提高13-29%和21-35%,在转化率上比普通低汞触媒提高23%,达到99.2%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种低汞触媒,以活性炭为载体,在90-98℃的条件下,吸附氯化汞、氯化锌、氯化钙和氯化钡后制成,该活性炭是截面为梅花状的柱状体,该活性炭具有贯穿柱状体的通孔,氯化汞的重量百分比含量为2.5-6.5%,氯化锌的重量百分比含量为l-15%,外缘的直径是3-5mm,内缘的直径是2.5-4mm,长度为3-7mm,通孔孔径为0.5-1.5mm,活性和稳定性比现有的氯化汞催化剂分别提高13-29%和21-35%,在转化率上比普通低汞触媒提高23%,达到99.2%。【专利说明】-种低汞触媒及其制备方法
本专利技术涉及一种用氯化氢气体和乙炔气体进行加成反应合成氯乙烯用的催化剂, 具体地说,涉及,属于化工

技术介绍
当前,国内企业用氯化氢气体和乙炔气体进行加成反应合成氯乙烯用的催化剂通 常采用以下方法制备:以粒径为3. 5-4mm、长度为6-9mm的柱状活性炭作载体,在85-90°C的 条件下,将活性炭浸渍在氯化汞水溶液中8-24小时,以物理吸附的方式吸附氯化汞后,再 经干燥,使活性炭中含水量小于〇. 3%、含氯化汞10. 5-12. 5%制得的氯化汞催化剂。 在实现本专利技术的过程中,专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题:采用以上方 法所得催化剂存在如下不足:1、含汞量高,消耗资源;2、热稳定性差、升华流失快、催化能 力衰耗快,一般生产1吨氯乙烯就要消耗I. 4-1. 7Kg的氯化汞催化剂,而在2. 5吨体系的反 应器内,前后两台反应器的总催化时间也不过7000小时;3、由于生产中汞升华流失快、消 耗多,部分汞元素随反应气体进入大气污染环境和进入产品而对产品造成的危害严重。 其他关于低汞催化剂的研究和报道也很多,CN201110246027. 5介绍了以活性炭为 载体,氯化汞含量4-5%,必须的助剂为氯化钡、氯化铈、氯化铋、氯化铜,非必要助剂为氯化 钾、磷酸、氯化锌和氯化亚铜中的一种或几种。CN201010246013.9介绍了以多种分子筛为 载体,将活性组分氯化汞负载于载体上,氯化汞含量在2-7%,并采用氯化亚铜、氯化钡、氯化 铋、氯化锌等的一种或几种作为辅助组分,含量1-20%。CN201310146100. 0介绍了一种含氯 化汞2-4%的低汞触媒,辅助活性成分为钴、锰、银铜的氧化物的至少一种,辅助成分含量为 5-30%。以上方法都以含量较低的氯化汞作为必要活性成分,以各种金属化合物作为辅助活 性组分。 但由于采用的活性炭质量不稳定,比表面积范围广,造成了所负载的氯化汞及其 他活性成分活性中心容易脱离载体,造成催化剂失活和汞的流失。 中孔型活性炭(大于2nm,小于50nm的微孔)在涉及吸附技术的领域里具有非常 广阔的前景。 现有中孔活性炭材料在应用于催化剂载体方面中,还存在很多不足,吸附容量、吸 附速度、转化率不理想;所以未能在乙炔氯化中得到工业应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是针对以上不足,提供,克服了 现有技术中催化剂活性低、热稳定性低、汞含量高的缺陷,本专利技术的低汞触媒具有活性高、 热稳定性高、转化率高的优点。 本专利技术的另一目的是提供一种低汞触媒的制备方法。 为解决以上问题,本专利技术采用的技术方案为:一种低汞触媒,其特征在于:所述低 汞触媒以活性炭为载体,在90-98°C的条件下,吸附氯化汞、氯化锌、氯化钙和氯化钡后制 成,该活性炭是截面为梅花状的柱状体,该活性炭具有贯穿柱状体的通孔,氯化汞的重量百 分比含量为2. 5-6. 5%,氯化锌的重量百分比含量为1-15%。所得低汞触媒更利于氯化汞的 吸附,比传统活性炭产出的低汞触媒在使用上可以减少活化时间。 一种优化方案,该活性炭外缘的直径是3-5mm,内缘的直径是2. 5-4mm,长度为 3-7mm,通孔孔径为0. 5-1. 5mm。使被催化气体在与催化剂接触后能迅速催化反应并迅速通 过,加速了催化反应进行。 所述氯化萊的重量百分比含量为2. 5-6. 5%,氯化锌的重量百分比含量为1_15%。 进一步地,该活性炭的平均孔径为25. 7-31. 5nm,强度大于95%,堆积重400-480g/ L。该项指标表征了该种活性炭的吸附能力,在此指标时活性炭的吸附能力非常利于被载化 合物(氯化汞)的吸附。 基于以上低汞触媒,本专利技术提供一种低汞触媒的制备方法,包括以下步骤: (1) 将活性炭置于烘房内干燥至恒重; (2) 按重量比10:4:2:1称取氯化汞、氯化锌、氯化钡和氯化钙; 将氯化汞配制成酸度〇. 8-1. 2%的氯化汞水溶液,将氯化锌、氯化钡和氯化钙配制成pH值< 1的氯化锌、氯化钡和氯化钙水溶液; 或, 将氯化汞、氯化锌、氯化钡和氯化钙配制成pH值< 1的氯化汞、氯化锌、氯化钡和氯化 钙混合水溶液; (3) 将步骤(1)所得活性炭放入步骤(2)所得氯化汞水溶液浸渍3-6小时,再用步骤 (2)所得氯化锌、氯化钙、氯化钡水溶液浸渍4-5小时,浸渍温度90-98°C; 或, 将步骤(1)所得活性炭放入步骤(2)所得氯化汞、氯化锌、氯化钡和氯化钙混合水溶液 浸渍4-6小时,浸渍温度90_98°C; (4) 将步骤(3)所得浸渍后的湿活性炭置于储料仓中,自然滤水一周;让活性炭表面上 吸附的氯化汞及助剂随着水分缓慢的蒸发慢慢渗入活性炭内部,更好的形成活性中心。 (5)向储料仓内通入自然风,气流的方向自湿活性炭的底部向上,加大活性炭吸附 速度。 (6)将步骤(5)所得活性炭再置于干燥器内,在120-125?温度下干燥至恒重,制 得低汞触媒; 步骤(1)中,烘房温度彡KKTC; 步骤(2)是用盐酸调节pH值。在此酸度范围内,更利于使活性炭内的铁离子析出,保 证了氯化汞的活性不受铁离子影响。 一种优化方案,活性炭置于烘房内干燥前,先经预处理:将活性炭置于酸度为 0. 8%-1. 2%的盐酸溶液内,直至淹没活性炭,利用压缩空气对盐酸溶液及浸泡中的活性炭鼓 泡30-60分钟; 将浸泡后的活性炭置于软化水中,用压缩空气对活性炭进行鼓泡洗涤,升温至70°C,保 持温度30-45分钟后,得预处理活性炭。在此温度下对酸洗后的活性炭水洗,使酸洗后析出 的铁离子尽快分离出活性炭。 经过该步骤后,可以使活性炭中的铁离子脱除,避免了在产品使用过程中的催化 剂中毒现象,并且对活性炭中的灰尘进行洗涤去除。增加了氯化汞等活性组分负载到活性 炭的机会,减少了灰尘吸附有效成分的浪费现象。 进一步地,所述制备方法还包括活性炭的制备: 该制备方法包括原料选择步骤; 原料煤选用太西无烟煤,将无烟煤制成煤粉,达到200目。在此指标下的煤粉,能有效 地使混合煤焦油的混合物混合均匀,在后续的活化过程中制造出适合低汞触媒所需的中孔 要求。 进一步地,该制备方法还包括压制成型步骤: 将煤粉与煤焦油、水进行混捏,其重量配比为煤粉:焦油:水=70% :20% :10%,混捏时间 在15-20分钟,混捏后的煤粉进入液压机中压制成梅花柱状空心活性炭条,液压过程中压 力控制在15-20Mpa。该过程对梅花柱状空心活性炭起到了定型作用,由此步骤制得的活性 炭使被催化气体本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低汞触媒,其特征在于:所述低汞触媒以活性炭为载体,在90‑98℃的条件下,吸附氯化汞、氯化锌、氯化钙和氯化钡后制成;该活性炭是截面为梅花状的柱状体(1),该活性炭具有贯穿柱状体(1)的通孔(2)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨秀玲常炳恩李玉强李通
申请(专利权)人:宁夏金海创科化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:宁夏;64

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