一种有机配体超低汞催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种有机配体超低汞催化剂制备方法及应用，所述催化剂由由HgCl2、ZnCl2、配体乙酰丙酮组成，活性炭作为载体，采用浸渍

【技术实现步骤摘要】
一种有机配体超低汞催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种有机配体超低汞催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯的生产原料为VCM(氯乙烯单体)，工业上生产VCM主要有3种方法，即乙炔法(也称为电石法)、乙烯法和乙烷法。由于我国资源特点是少油多煤，我国的氯乙烯生产技术主要是乙炔氢氯化法。氯化汞催化剂一直是该工艺技术的主流催化剂，氯化汞属于剧毒物质，会危害人体和环境，目前我国已经签署《关于汞的水俣公约》限制氯化汞的使用。在无汞催化剂未能在工业化生产中应用，降低汞催化剂中汞含量是目前乙炔氢氯化行业的研究热点。
[0003]现有乙炔氢氯化催化剂中，采用氯化汞作为主要催化活性组分浸渍载体活性炭制备催化剂，存在如下问题：
①
氯化汞为分子晶体，乙炔与氯化氢的加成反应为放热反应，在高温下容易升华，造成催化活性组分升华，催化剂失活；
②
氯化汞为分子晶体，在浸渍过程中会因为范德华作用力而发生团聚现象，导致分散度较低，催化转化率较低。
③
传统超低汞催化剂，由于反应物为乙炔和氯化氢，乙炔气体会发生自聚，自聚物会掩盖催化剂的活性点位而导致催化剂失活。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种有机配体超低汞催化剂及其制备方法和应用，本专利技术的催化剂具有氯化汞含量低、催化转化率高、热稳定性、选择性好的优点。
[0005]为了实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种有机配体超低汞催化剂，催化剂由HgCl2、ZnCl2和配体乙酰丙酮组成。
[0007]上述的有机配体超低汞催化剂，按重量份计，每一百份催化剂中含有HgCl
21‑
4份，ZnCl
21‑
20份，乙酰丙酮1
‑
30份，余量为载体活性炭。
[0008]进一步，所述的有机配体超低汞催化剂，所述催化剂，按重量份计，每一百份中含有HgCl22
‑
4份，ZnCl25
‑
15份，乙酰丙酮5
‑
25份，余量为载体活性炭。
[0009]上述的有机配体超低汞催化剂制备方法，包括以下步骤：
[0010](a)将HgCl2和ZnCl2加入乙酰丙酮和水溶液中，混合均匀，得A品；
[0011](b)使用A品对载体活性炭进行浸渍，得B品；
[0012](c)对B品在50
‑
100℃条件下进行阶梯升温干燥，得有机配体超低汞催化剂。
[0013]上述的有机配体超低汞催化剂制备方法及应用，B品在50
‑
100℃条件下进行阶梯升温干燥4小时得催化剂。
[0014]上述的有机配体超低汞催化剂的应用，其特征在于，用于乙炔与氯化氢的加成反应。
[0015]上述的有机配体超低汞催化剂的应用，其特征在于，乙酰丙酮在制备有机配体超低汞催化剂中的应用。
[0016]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0017](1)作为乙酰丙酮作为配体，分别于氯化汞和氯化锌形成乙酰丙酮汞和乙酰丙酮锌络合物，有效避免了氯化汞的升华问题，稳定性较好，延长了催化剂的使用寿命；
[0018](2)利用乙酰丙酮有机配体对氯化汞和氯化锌形成配合物的特性，制备出乙酰丙酮合汞和乙酰丙酮合锌活性组分，将其负载于活性炭上制得乙炔氢氯化合成用乙酰丙酮合汞
‑
乙酰丙酮合锌/AC催化剂，由于乙酰丙酮对反应物氯化氢的萃取性，氯化氢气体的吸附量更大(即优先吸附氯化氢)，吸附点位的吸附能力更强，表现出更高的反应活性，有效避免了积碳，以提升催化剂的反应活性；
[0019](3)过量的乙酰丙酮也可作为分散剂将氯化汞和氯化锌高度分散于载体活性炭中，有效避免了团聚现象，活性组分的分散度较高，提升了催化剂的转化率；
具体实施方式
[0020]下面结合实施例与对比实例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0021]实施例1
[0022]一种有机配体超低汞催化剂制备方法及应用，其特征在于，所属催化剂按重量份计，每一百份催化剂中含有HgCl24份，ZnCl24份，乙酰丙酮3份，余量为载体活性炭。
[0023](a)将HgCl2和ZnCl2加入乙酰丙酮溶液中，混合均匀，得A品；
[0024](b)使用A品对载体活性炭进行浸渍，得B品；
[0025](c)对B品分别在70℃、80℃、90℃、100℃条件下进行升温干燥，，得有机配体超低汞催化剂。
[0026]以此重量份的原料制得的催化剂，用于乙炔与氯化氢的加成反应时，在乙炔空间流速为1000h
‑1，反应温度180℃，乙炔与氯化氢质量比为1：1.1的条件下，测定其初始催化转化率为50.34％，选择性为99.92％。
[0027]实施例2
[0028]一种有机配体超低汞催化剂制备方法及应用，其特征在于，所属催化剂按重量份计，每一百份催化剂中含有HgCl24份，ZnCl24份，乙酰丙酮4份，余量为载体活性炭。
[0029](a)将HgCl2和ZnCl2加入乙酰丙酮溶液中，混合均匀，得A品；
[0030](b)使用A品对载体活性炭进行浸渍，得B品；
[0031](c)对B品在70℃、80℃、90℃、100℃条件下进行升温干燥，得有机配体超低汞催化剂。
[0032]以此重量份的原料制得的催化剂，用于乙炔与氯化氢的加成反应时，在乙炔空间流速为40h
‑1，反应温度180℃，乙炔与氯化氢质量比为1：1.1的条件下，测定其初始催化转化率为52.55％，选择性为99.89％。
[0033]实施例3
[0034]一种有机配体超低汞催化剂制备方法及应用，其特征在于，所属催化剂按重量份计，每一百份催化剂中含有HgCl24份，ZnCl24份，乙酰丙酮5份，余量为载体活性炭。
[0035](a)将HgCl2和ZnCl2加入乙酰丙酮溶液中，混合均匀，得A品；
[0036](b)使用A品对载体活性炭进行浸渍，得B品；
[0037](c)对B品在70℃、80℃、90℃、100℃条件下进行升温干燥，得有机配体超低汞催化剂。
[0038]以此重量份的原料制得的催化剂，用于乙炔与氯化氢的加成反应时，在乙炔空间流速为40h
‑1，反应温度180℃，乙炔与氯化氢质量比为1：1.1的条件下，测定其初始催化转化率为56.65％，选择性为99.85％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机配体超低汞催化剂，其特征在于，所述催化剂由HgCl2、ZnCl2和配体乙酰丙酮组成。2.根据权利要求1所述的有机配体超低汞催化剂，其特征在于，按重量份计，每一百份催化剂中含有HgCl
21‑
4份，ZnCl
21‑
20份，乙酰丙酮1
‑
30份，余量为载体活性炭。3.根据权利要求1所述的有机配体超低汞催化剂，其特征在于，所述催化剂，按重量份计，每一百份中含有HgCl22
‑
4份，ZnCl25
‑
15份，乙酰丙酮5
‑
25份，余量为载体活性炭。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的有机配体超低汞催化剂制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李安静，张彬，李婉蓉，江晖，冯琴，王勇，赵应黔，杨宏志，李庆，
申请(专利权)人：贵州重力科技环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：