[发明专利]一种环保型低汞触媒连续生产工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型低汞触媒连续生产工艺及其装置，属于固液混合-分离装置技术及催化剂循环生产工艺领域，特别涉及乙炔氢氯化反应的汞触媒连续生产工艺及装置。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）作为五大通用树脂之一有着广阔的市场需求，其单体氯乙烯（VC）可由多条工艺路线合成，常用的有电石法和乙烯法两种。电石法的路线是：以石灰石为原料与焦炭高温反应制得乙炔，再由乙炔氢氯化得到单体氯乙烯；乙烯法的路线是：将乙烯氧氯化生成二氯乙烷，再由二氯乙烷裂解生成单体氯乙烯。我国由于以石油为生产原料的乙烯资源紧缺，而石灰石和煤炭资源相对丰富，因此电石法生产氯乙烯成为国内现阶段生产氯乙烯的首选，目前国内90%以上的生产装置采用电石法。

工业上电石法生产氯乙烯中乙炔氢氯化反应的催化剂为氯化汞触媒，氯化汞具有高毒性和易挥发性，容易危害生产人员健康并污染环境。同时，随着汞资源的逐渐枯竭，氯化汞的价格成本也逐年上升。因此寻求更优化的催化剂制备工艺，提升氯化汞的利用效能成为现如今对氯化汞触媒的研究方向。此外，根据《污水综合排放标准》GB8978-1996，废水中汞总量不得高于0.05mg/L，根据《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996，汞及其化合物排放限值为0.012～0.015mg/m³，传统催化剂制备工艺没有针对氯化汞的污染性设计封闭的工艺，而改进的氯化汞触媒制备工艺集成化程度低，只针对特定的一个或某几个制备单元进行了改进，整体工艺不够系统，各单元间物料运输过程易造成污染。同时制备方式仍比较粗放，未能有科学有效的方法处理汞排放问题，对操作人员的身体健康及环境易造成严重危害。随着国家对环保要求的提高，对一种绿色安全的催化剂生产工艺的需求越来越迫切。

为改变上述问题，中国专利CN102773087提出了一种制造汞触媒废水循环利用方法，将浸泡废水加新鲜水后加入氯化汞，制成可以浸泡的浸泡液；专利CN102188966A中提出了一种利用阴离子树脂回收含氯化汞废水并循环生产氯化汞触媒的工艺，该工艺分离出废水中氯化汞配制成制备催化剂的浸渍液，既降低了氯化汞的排放又可制备氯化汞触媒产品；专利CN102764560A，提出使用活性炭吸收制造汞触媒蒸汽，并用吸附汞的活性炭用于制造汞触媒；专利CN202555136U，提出了一种生产氯化汞触媒尾气净化装置，包括2个活性炭吸附塔，一个碱液槽；专利CN202554993U，提出了一种生产氯化汞触媒蒸气水重复利用装置，对蒸气的热能进行有效利用。以上专利虽然涉及到了汞触媒生产的一些小环节，但是到目前为止，还没有一种可用于生产氯化汞触媒的可循环的绿色生产工艺。

发明内容：

为了克服现有氯化汞触媒生产工艺和设备中存在的集成化程度低、不环保、环境污染大、对操作人员危害大等的缺点，本发明提供一种避免操作人员与氯化汞直接接触、催化剂制备过程中的废气废水及废固能循环使用、实现零排放，对环境无污染的一种环保型低汞触媒连续生产工艺及其装置。

本发明采用的技术方案是：

一种环保型低汞触媒连续生产工艺，其特征在于：所述的生产工艺包括如下步骤：

（1）、将新鲜的载体原料或活性炭吸附塔中的载体原料从固体入口投入到催化剂制备塔中，投料量为催化剂制备塔塔体容积的1/10～1/2，使载体原料均匀平铺在支撑盘上，后将浸渍液储罐中的浸渍液从液体入口注入到催化剂制备塔中，浸渍液的注入量为催化剂制备塔塔体容积的1/6～3/4；

所述的浸渍液包括终浓度为5～10%的盐酸、终浓度为0.1～10%的活性组分，所述的活性组分为氯化汞，所述的氯化汞的负载量为0.1～10%，所述的载体原料和浸渍液的体积比为1:1～1:10；

（2）、封闭催化剂制备塔上的所有出口，打开加热层加热开关，调节加热层的输出功率，维持催化剂制备塔内温度在25℃至90℃,压力0.15～0.4Mpa，恒温浸渍1～18h；

（3）、打开催化剂制备塔顶部的气体出口及底部的液体出口上阀门，启动输料泵，将浸渍后的溶液输回浸渍液储罐；

（4）、打开催化剂制备塔底部的气体入口阀门，关闭催化剂制备塔底部的液体出口阀门，同时开启蒸汽冷凝器和气体预热器，进行热量交换；开启鼓风气泵，调节气速50～1000m³/h，鼓风干燥；调节加热层的输出功率，维持催化剂制备塔内温度在30～140℃；恒温干燥5～24h；

（5）、折叠催化剂制备塔内的支撑盘，卸料，制备好的催化剂由底部的固体出口取出，真空包装得到产品氯化汞触媒。