專利名稱：環(huán)保型汞催化劑及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂專用的催化劑及其生產(chǎn)工藝，特別是一種聚氯乙烯聚合前的中間產(chǎn)品——氯化氫氣體和乙炔氣體進行加成反應(yīng)生成氯乙烯用的汞催化劑及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
當前國內(nèi)生產(chǎn)中使用的汞催化劑，俗稱“汞觸媒”，都是以Φ3.5～4mm、L6～9mm的柱狀優(yōu)質(zhì)活性炭作載體，在85～90℃的條件下，將活性炭浸漬在氯化汞水溶液中8～24小時，以物理吸附的方式吸附氯化汞后，再經(jīng)干燥，使活性炭中含水量小于0.3％制得的，這種汞催化劑存在如下不足1.生產(chǎn)中更換新的催化劑后須養(yǎng)護7～20天，影響生產(chǎn)；2.由于汞離子是物理吸附在活性炭微孔內(nèi)壁上的，熱穩(wěn)定性很差、升華流失快、催化能力衰耗快，一般生產(chǎn)1噸氯乙烯就要耗1.4～1.7Kg的汞催化劑，在2.5噸體系的反應(yīng)器內(nèi)，前后兩臺反應(yīng)器的總催化時間也不過7000小時；3.生產(chǎn)中由于汞的升華，存在部分汞元素隨反應(yīng)氣體進入大氣污染環(huán)境和進入產(chǎn)品而對產(chǎn)品造成危害之不足；4.活性炭載體機械強度較低，易粉化，一般使用3300～3500小時左右就必須篩分倒灌，不僅加大工作量、工人勞動強度高，而且還耽誤正常的生產(chǎn)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有活性炭載體汞催化劑之不足，而提供一種以孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩為載體的環(huán)保型汞催化劑及其生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為這種環(huán)保型汞催化劑，它是以孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩為載體，通過汞離子交換沸石或分子篩載體內(nèi)的鈉離子制成的，具體的生產(chǎn)工藝為1、將孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩載體置于防腐的高溫反應(yīng)器內(nèi)，通入250～400℃的熱空氣，使沸石或分子篩載體均勻受熱脫去40～70％的結(jié)晶水，而后再降溫至200～250℃；2、在隔絕潮濕空氣的條件下，將脫水、降溫后的沸石或分子篩載體移至耐高溫的搪玻璃離子交換柱內(nèi)，浸交濃度為3～7％、溫度保持為80℃的氯化汞或硝酸汞水溶液3～5小時，使氯化汞或硝酸汞水溶液中的汞離子與沸石或分子篩載體內(nèi)的鈉離子進行離子交換；3、用去離子水沖洗浮在沸石或分子篩載體表面和物理吸附在其微孔內(nèi)壁上的氯化汞或硝酸汞溶液；4、將沖洗干凈后的沸石或分子篩載體再置入防腐的高溫反應(yīng)器內(nèi)，在250～300℃的恒溫條件下干燥脫水，至沸石或分子篩載體內(nèi)含水量＜0.3％止；5、重復2-浸交、3-沖洗、4-干燥脫水工序3～5次，即得本發(fā)明所要提供的環(huán)保型汞催化劑。
本發(fā)明所提供的這種環(huán)保型汞催化劑含汞量可達3～9％，具有如下優(yōu)點1.生產(chǎn)中更換新的催化劑后不需養(yǎng)護，不會因此而影響生產(chǎn)；2.汞離子與載體中的氧離子形成離子鍵而牢固固定在載體內(nèi)，汞的熱穩(wěn)定性高，是物理吸附的1.5～3倍，因而在同等使用條件下，催化能力是現(xiàn)有物理吸附的活性炭載體汞催化劑的2～4倍，使用時間可達14000～30000小時；3.由于汞在載體中的熱穩(wěn)定性很高，熱解溫度在使用溫度的1.5倍以上，遠大于使用溫度，在用戶使用溫度150～200℃的范圍內(nèi)，汞不會流失，杜絕了汞在使用中跑失對環(huán)境的污染和進入產(chǎn)品而對產(chǎn)品所造成的危害；4.載體機械強度比活性炭高15～18％，加之結(jié)構(gòu)堅實，不易粉化，在使用期中不需篩分倒灌、節(jié)約生產(chǎn)時間。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供一種環(huán)保型汞催化劑，是以400Kg孔徑為9、機械強度為95％、Φ4mm的球形顆粒料Y型分子篩為載體，通過汞離子交換分子篩載體內(nèi)的鈉離子制成的，其生產(chǎn)工藝為1.將400Kg孔徑為9、機械強度為95％、Φ4mm的球形顆粒料Y型分子篩載體置于防氯離子腐蝕的高溫反應(yīng)器內(nèi)，通入350℃的熱空氣2小時，使分子篩載體均勻受熱脫去50％的結(jié)晶水，而后再降溫至200℃；
2.在隔絕潮濕空氣的條件下，將脫水、降溫后的分子篩載體移至耐高溫的搪玻璃旋轉(zhuǎn)式快速離子交換柱內(nèi)，再用聚四氟乙烯泵，通過聚四氟乙烯材料制作的液量分布器將850升濃度為7％、溫度保持為80℃的氯化汞水溶液均勻澆灑在分子篩載體上，并循環(huán)浸交3小時，使氯化汞水溶液中的汞離子與分子篩載體內(nèi)的鈉離子進行離子交換；3.用去離子水沖洗浮在分子篩載體表面和物理吸附在其微孔內(nèi)壁上的氯化汞溶液，至最后一次沖水呈中性止；4.將沖洗干凈后的分子篩載體再置入防腐的高溫反應(yīng)器內(nèi)，在250℃的恒溫條件下干燥脫水，至分子篩載體內(nèi)含水量＜0.3％止；5.回收浸交分子篩載體后的氯化汞水溶液殘液，再通過添加新的氯化汞水溶液，并補充氯化汞，使氯化汞水溶液保持原總量850升、濃度7％、溫度80℃的水平；6.重復2-浸交、3-沖洗、4-干燥脫水、5-回收補充氯化汞水溶液工序3次；7.重復2-浸交、3-沖洗、4-干燥脫水工序，即得本發(fā)明實施例所要提供的含汞量達3～9％的環(huán)保型汞催化劑。
本發(fā)明實施例所提供的這種含汞量達3～9％的環(huán)保型汞催化劑，經(jīng)錦西化工集團使用檢測，各項指標均達到設(shè)計要求。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型汞催化劑，其特征在于它是以孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩為載體，通過汞離子交換沸石或分子篩載體內(nèi)的鈉離子制成的。
2.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型汞催化劑的工藝，其特征在于它是(1)將孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩載體置于防腐的高溫反應(yīng)器內(nèi)，通入250～400℃的熱空氣，使沸石或分子篩載體均勻受熱脫去40～70％的結(jié)晶水，而后再降溫至200～250℃；(2)在隔絕潮濕空氣的條件下，將脫水、降溫后的沸石或分子篩載體移至耐高溫的搪玻璃離子交換柱內(nèi)，浸交濃度為3～7％、溫度保持為80℃的氯化汞或硝酸汞水溶液3～5小時，使氯化汞或硝酸汞水溶液中的汞離子與沸石或分子篩載體內(nèi)的鈉離子進行離子交換；(3)用去離子水沖洗浮在沸石或分子篩載體表面和物理吸附在其微孔內(nèi)壁上的氯化汞或硝酸汞溶液；(4)將沖洗干凈后的沸石或分子篩載體再置入防腐的高溫反應(yīng)器內(nèi)，在250～300℃的恒溫條件下干燥脫水，至沸石或分子篩載體內(nèi)含水量＜0.3％止；(5)重復(2)-浸交、(3)-沖洗、(4)-干燥脫水工序3～5次，制得本發(fā)明所要提供的環(huán)保型汞催化劑的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)環(huán)保型汞催化劑的工藝，其特征在于它是在完成(4)-干燥脫水工序后，進行回收補充氯化汞或硝酸汞水溶液作業(yè)，回收浸交沸石或分子篩載體后的氯化汞或硝酸汞水溶液殘液，再通過添加新的氯化汞或硝酸汞水溶液、補充氯化汞或硝酸汞，使氯化汞或硝酸汞水溶液保持原總量、濃度、溫度的水平，而后重復(2)-浸交、(3)-沖洗、(4)-干燥脫水、回收補充氯化汞或硝酸汞水溶液工序3次，再重復(2)-浸交、(3)-沖洗、(4)-干燥脫水工序，制得本發(fā)明所要提供的環(huán)保型汞催化劑的。
全文摘要
一種環(huán)保型汞催化劑，是以孔徑≥8.9、機械強度≥95％、Φ4～6mm的球形顆粒料沸石或分子篩為載體，通過汞離子交換沸石或分子篩載體內(nèi)的鈉離子制成的，含汞量達3～9％，具有以下優(yōu)點1.更換新的催化劑后不需養(yǎng)護，不會因此而影響生產(chǎn)；2.汞離子與載體中的氧離子形成離子鍵而牢固固定在載體內(nèi)，汞的熱穩(wěn)定性高，是物理吸附的1.5～3倍，因而在同等使用條件下，催化能力是現(xiàn)有的活性炭載體汞催化劑的2～4倍，使用時間可達14000～30000小時；3.由于汞在載體中的熱穩(wěn)定性很高，在用戶使用溫度150～200℃的范圍內(nèi)，汞不會流失，杜絕了汞在使用中跑失對環(huán)境的污染和進入產(chǎn)品對產(chǎn)品所造成的危害；4.載體機械強度高，不易粉化，在使用期中不需篩分倒灌。
文檔編號C08F4/02GK1424142SQ0215446
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者蔣太和 申請人:蔣太和