阅读说明：本技术 一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法 (Preparation method of ultralow-mercury catalyst for vinyl chloride synthesis ) 是由 吴云和 于 2019-12-02 设计创作，主要内容包括：本申请公开的氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法,与现有技术相比,包括以下步骤：获取原料煤；脱灰处理原料煤；碳化处理；活化处理；处理活性炭获得载体；配置盐酸溶液；吸附剂制备；吸附处理：将吸附剂粉体置于浓度为70％的乙醇溶液中1000rpm搅拌30min得到吸附液；再将活性炭置于吸附床内,先用氮气吹扫系统,排出氧气、二氧化碳等杂质气体；开启循环系统,同时,开启超声波辅助系统,同时通入压缩氮气,循环吸附4～5h；然后取出活性炭用离心机甩干,并放置在82～86℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％,获得超低汞催化剂。本发明涉及的氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法,其能够制备出氯乙烯合成用的超低汞催化剂,避免使用高毒性汞催化剂所带来的环境污染问题。(Compared with the prior art, the preparation method of the ultralow-mercury catalyst for vinyl chloride synthesis disclosed by the application comprises the following steps of: obtaining raw material coal; deashing raw material coal; carbonizing treatment; activating treatment; treating the activated carbon to obtain a carrier; preparing a hydrochloric acid solution; preparing an adsorbent; adsorption treatment: placing the adsorbent powder in 70% ethanol solution, stirring at 1000rpm for 30min to obtain adsorption solution; then placing the activated carbon in an adsorption bed, firstly purging the system by using nitrogen to discharge impurity gases such as oxygen, carbon dioxide and the like; starting a circulating system, simultaneously starting an ultrasonic auxiliary system, introducing compressed nitrogen, and circularly adsorbing for 4-5 hours; and then taking out the activated carbon, spin-drying the activated carbon by using a centrifuge, and placing the activated carbon at the temperature of 82-86 ℃ for drying by distillation until the water content is 0.15-0.3%, thereby obtaining the ultra-low mercury catalyst. The preparation method of the ultralow-mercury catalyst for vinyl chloride synthesis can prepare the ultralow-mercury catalyst for vinyl chloride synthesis, and avoids the problem of environmental pollution caused by the use of a high-toxicity mercury catalyst.)

一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法

技术领域

本申请涉及催化剂技术领域，更具体地说，尤其涉及一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法。

背景技术

目前，工业上生产氯乙烯的方法，主要有乙烯平衡氧氯化法和乙炔氢氯化法，其中，煤基乙炔氢氯化法合成氯乙烯在我国聚氯乙烯行业中的比重接近80％，该方法所用工业催化剂为活性炭负载的氯化汞催化剂(HgCl2/AC)，汞催化剂易升华流失造成环境污染，HgCl2的毒性威胁着环境和人类的安全，解决乙炔氢氯化法工艺中的汞污染问题，开发环境友好的超低汞催化剂迫在眉睫。

因此，如何提供一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，其能够避免使用高毒性汞催化剂所带来的环境污染问题，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，其能够避免使用高毒性汞催化剂所带来的环境污染问题。

本申请提供的技术方案如下：

本申请提供一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，包括：获取原料煤；

脱灰处理原料煤：磨碎无烟煤为煤粉，放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为4800～5200r/min，1.5～2.5分钟后，转速降低为450～550/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为380～420r/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％；

碳化处理；

活化处理：酸浸渍处理碳化后的煤粉，其中，酸与煤粉中固定碳的的质量比为3:1，浸泡4～6小时后进行水洗并干燥处理；干燥后的煤粉，置于二次活化剂的混合液中，浸泡2小时，二次活化剂与固定碳的质量比为1:0.8，然后在氮气流量为10ml/mim、480℃下，活化2小时后获得活化料；

处理活性炭获得载体：活化料冷却至室温，放入质量百分含量为3～4.8％的盐酸溶液中浸泡12小时，蒸馏水冲洗至中性，烘干获得活性炭；

配置盐酸溶液，将活性炭放入到配制的盐酸溶液中浸泡28～32分钟，期间使用循环泵使盐酸溶液不断流动，然后取出过滤或用离心机甩干脱水滤干、在200℃的温度条件下干燥至含水3％以下，制得活性炭载体；

吸附剂制备：将活性组分和促进剂按照2:1的质量比混合，并在氮气的保护下干磨6h，得到细度为800目的吸附剂粉体；

吸附处理：将吸附剂粉体置于浓度为70％的乙醇溶液中1000rpm搅拌30min得到吸附液；再将活性炭置于吸附床内，先用氮气吹扫系统，排出氧气、二氧化碳等杂质气体；

开启循环系统，使吸附液循环通过吸附床，同时，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压为0.8～1.2MPa，氮气气流的通入量为18～22kg/min，循环吸附4～5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在82～86℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％，获得超低汞催化剂。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，脱灰处理原料煤具体为：将无烟煤磨碎，过100目筛，将煤粉放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为5000r/min，2分钟后，转速降低为500r/min，搅拌10分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液中，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为400r/min，搅拌10分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，碳化处理具体为：将经过脱灰的煤粉，在氮气流量为20ml/mim的保护下，进行碳化，碳化温度起始温度为280℃，以2℃/min的升温速率，升至380～420℃，炭化2～3小时得碳化料；

进一步地，在本发明一种优选的方式中，活化处理中酸浸渍处理碳化后的煤粉具体为：将碳化后的煤粉用酸浸渍，所述的酸包括：磷酸、酒石酸、硬脂酸，质量比例为3:1:2，酸与煤粉中固定碳的质量比为3:1，浸泡5小时，水洗，干燥。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述二次活化剂为氯化锌、氯化铋、氯化镁、硝酸铅，质量比例为3:2:1:1。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述的活性组分为碘化锡、氧化铋、氯化铜、二氧化锡，质量比为4:2:1:3。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，所述的促进剂组分为三氯化铁、氯化镁、氯化钙、对氯代苯甲酸、三乙酰丙酮铝，质量比为1:3:2:1:1。

进一步地，在本发明一种优选的方式中，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压具体为：1.1MPa，氮气气流的通入量为具体为21.5kg/min，循环吸附4.5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在85℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％。

本发明提供的一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，与现有技术相比，包括以下步骤：获取原料煤；脱灰处理原料煤：磨碎无烟煤为煤粉，放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为4800～5200r/min，1.5～2.5分钟后，转速降低为450～550/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为380～420r/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％；碳化处理；活化处理：酸浸渍处理碳化后的煤粉，其中，酸与煤粉中固定碳的的质量比为3:1，浸泡4～6小时后进行水洗并干燥处理；干燥后的煤粉，置于二次活化剂的混合液中，浸泡2小时，二次活化剂与固定碳的质量比为1:0.8，然后在氮气流量为10ml/mim、480℃下，活化2小时后获得活化料；处理活性炭获得载体：活化料冷却至室温，放入质量百分含量为3～4.8％的盐酸溶液中浸泡12小时，蒸馏水冲洗至中性，烘干获得活性炭；配置盐酸溶液，将活性炭放入到配制的盐酸溶液中浸泡28～32分钟，期间使用循环泵使盐酸溶液不断流动，然后取出过滤或用离心机甩干脱水滤干、在200℃的温度条件下干燥至含水3％以下，制得活性炭载体；吸附剂制备：将活性组分和促进剂按照2:1的质量比混合，并在氮气的保护下干磨6h，得到细度为800目的吸附剂粉体；吸附处理：将吸附剂粉体置于浓度为70％的乙醇溶液中1000rpm搅拌30min得到吸附液；再将活性炭置于吸附床内，先用氮气吹扫系统，排出氧气、二氧化碳等杂质气体；开启循环系统，使吸附液循环通过吸附床，同时，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压为0.8～1.2MPa，氮气气流的通入量为18～22kg/min，循环吸附4～5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在82～86℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％，获得超低汞催化剂。本发明涉及的氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，其能够制备出氯乙烯合成用的超低汞催化剂，其能够避免使用高毒性汞催化剂所带来的环境污染问题。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例提供的氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，包括以下步骤：脱灰处理原料煤：磨碎无烟煤为煤粉，放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为4800～5200r/min，1.5～2.5分钟后，转速降低为450～550/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为380～420r/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％；

碳化处理；

活化处理：酸浸渍处理碳化后的煤粉，其中，酸与煤粉中固定碳的的质量比为3:1，浸泡4～6小时后进行水洗并干燥处理；干燥后的煤粉，置于二次活化剂的混合液中，浸泡2小时，二次活化剂与固定碳的质量比为1:0.8，然后在氮气流量为10ml/mim、480℃下，活化2小时后获得活化料；

处理活性炭获得载体：活化料冷却至室温，放入质量百分含量为3～4.8％的盐酸溶液中浸泡12小时，蒸馏水冲洗至中性，烘干获得活性炭；

配置盐酸溶液，将活性炭放入到配制的盐酸溶液中浸泡28～32分钟，期间使用循环泵使盐酸溶液不断流动，然后取出过滤或用离心机甩干脱水滤干、在200℃的温度条件下干燥至含水3％以下，制得活性炭载体；

吸附剂制备：将活性组分和促进剂按照2:1的质量比混合，并在氮气的保护下干磨6h，得到细度为800目的吸附剂粉体；

吸附处理：将吸附剂粉体置于浓度为70％的乙醇溶液中1000rpm搅拌30min得到吸附液；再将活性炭置于吸附床内，先用氮气吹扫系统，排出氧气、二氧化碳等杂质气体；

开启循环系统，使吸附液循环通过吸附床，同时，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压为0.8～1.2MPa，氮气气流的通入量为18～22kg/min，循环吸附4～5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在82～86℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％，获得超低汞催化剂。

本发明实施例提供一种氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，具体包括以下步骤：获取原料煤；脱灰处理原料煤：磨碎无烟煤为煤粉，放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为4800～5200r/min，1.5～2.5分钟后，转速降低为450～550/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为380～420r/min，搅拌8～12分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％；碳化处理；活化处理：酸浸渍处理碳化后的煤粉，其中，酸与煤粉中固定碳的的质量比为3:1，浸泡4～6小时后进行水洗并干燥处理；干燥后的煤粉，置于二次活化剂的混合液中，浸泡2小时，二次活化剂与固定碳的质量比为1:0.8，然后在氮气流量为10ml/mim、480℃下，活化2小时后获得活化料；处理活性炭获得载体：活化料冷却至室温，放入质量百分含量为3～4.8％的盐酸溶液中浸泡12小时，蒸馏水冲洗至中性，烘干获得活性炭；配置盐酸溶液，将活性炭放入到配制的盐酸溶液中浸泡28～32分钟，期间使用循环泵使盐酸溶液不断流动，然后取出过滤或用离心机甩干脱水滤干、在200℃的温度条件下干燥至含水3％以下，制得活性炭载体；吸附剂制备：将活性组分和促进剂按照2:1的质量比混合，并在氮气的保护下干磨6h，得到细度为800目的吸附剂粉体；吸附处理：将吸附剂粉体置于浓度为70％的乙醇溶液中1000rpm搅拌30min得到吸附液；再将活性炭置于吸附床内，先用氮气吹扫系统，排出氧气、二氧化碳等杂质气体；开启循环系统，使吸附液循环通过吸附床，同时，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压为0.8～1.2MPa，氮气气流的通入量为18～22kg/min，循环吸附4～5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在82～86℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％，获得超低汞催化剂。本发明涉及的氯乙烯合成用超低汞催化剂制备方法，其能够制备出氯乙烯合成用的超低汞催化剂，其能够避免使用高毒性汞催化剂所带来的环境污染问题。

具体地，在本发明实施例中，脱灰处理原料煤具体为：将无烟煤磨碎，过100目筛，将煤粉放入30ppm的聚合氯化铝溶液中，强烈搅拌，转速为5000r/min，2分钟后，转速降低为500r/min，搅拌10分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性；加入聚丙烯酰胺溶液中，聚丙烯酰浓度为0.5ppm，转速为400r/min，搅拌10分钟后，过滤，蒸馏水洗至滤液呈中性，脱灰后灰分含量为1.5％。

具体地，在本发明实施例中，碳化处理具体为：将经过脱灰的煤粉，在氮气流量为20ml/mim的保护下，进行碳化，碳化温度起始温度为280℃，以2℃/min的升温速率，升至380～420℃，炭化2～3小时得碳化料；

具体地，在本发明实施例中，活化处理中酸浸渍处理碳化后的煤粉具体为：将碳化后的煤粉用酸浸渍，所述的酸包括：磷酸、酒石酸、硬脂酸，质量比例为3:1:2，酸与煤粉中固定碳的质量比为3:1，浸泡5小时，水洗，干燥。

具体地，在本发明实施例中，所述二次活化剂为氯化锌、氯化铋、氯化镁、硝酸铅，质量比例为3:2:1:1。

具体地，在本发明实施例中，所述的活性组分为碘化锡、氧化铋、氯化铜、二氧化锡，质量比为4:2:1:3。

具体地，在本发明实施例中，所述的促进剂组分为三氯化铁、氯化镁、氯化钙、对氯代苯甲酸、三乙酰丙酮铝，质量比为1:3:2:1:1。

具体地，在本发明实施例中，开启超声波辅助系统，超声频率为50～54KHz，同时通入压缩氮气，气流的气压具体为：1.1MPa，氮气气流的通入量为具体为21.5kg/min，循环吸附4.5h；然后取出活性炭用离心机甩干，并放置在85℃的温度条件蒸干至含水量在0.15～0.3％。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。