[发明专利]无汞触媒催化生产氯乙烯的工艺

说明书

本发明公开了一种无汞触媒催化生产氯乙烯的工艺，包括：S1.触媒装填；S2.触媒活化；S3.合成氯乙烯。本发明公开的无汞触媒环境友好，避免了传统氯化汞类催化剂生产氯乙烯时，汞对环境的污染；而且，无汞触媒相对传统的氯化汞类催化剂，其价格较低，成本低廉，更适于可持续发展。本发明工艺简单，操作方便，针对性强，本发明公开的无汞触媒利用本工艺生产氯乙烯时，催化活性高，生产的氯乙烯产率高，纯度好，产率可达95％以上，纯度可达98％以上，完全可替代传统的氯化汞类催化剂，适于大规模工业生产。

技术领域：

本发明涉及一种生产氯乙烯的工艺，尤其涉及一种无汞触媒催化生产氯乙烯的工艺。

背景技术：

氯乙烯(简称VC)，是合成聚氯乙烯(简称PVC)的单体。聚氯乙烯树脂是一种重要的塑料原料，是五大通用合成树脂之一，具有良好的物理及机械性能，广泛应用于生产生活中的各个领域。氯乙烯单体的生产是聚氯乙烯工业中的一个重要环节。

氯乙烯的合成工艺以乙炔法氯乙烯合成法为主。具体是以一定纯度的乙炔和氯化氢气体为原料，按照一定的比例混合后，加入含有催化剂的转化器内，升温反应生成氯乙烯，反应方程式如下：

C₂H₂+HCl→C₂H₃Cl

目前乙炔法氯乙烯合成所使用的催化剂都是氯化汞类的催化剂。氯乙烯合成所使用的催化剂，是将氯化汞吸附在活性炭载体上。纯的氯化汞对合成反应并不起催化作用，纯的活性炭也只有较低的催化作用，而当氯化汞吸附到活性炭上后，即具有很强的催化活性。虽然现在使用的氯化汞类催化剂的得率和选择性较高，但伴随有汞污染，环境不友好；而且国内汞储量少，大多依托于进口，导致氯化汞类催化剂价格昂贵，利用氯化汞类催化剂催化生产氯乙烯的成本较高。

此外，在实践中得知，在氯乙烯的合成工艺中，催化剂的配方以及利用催化剂生产氯乙烯的方法对氯乙烯的产率和纯度具有较大影响；换言之，催化剂的装填和使用参数，尤其是催化剂的催化温度，是影响催化剂催化效果的关键因素之一，因此，研究一种非汞类催化剂配方，以及利用该配方生产氯乙烯的工艺研究还是一个漫长的过程，也是一个艰巨的任务。

发明内容：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无汞触媒催化生产氯乙烯的工艺。

本发明由如下技术方案实施：无汞触媒催化生产氯乙烯的工艺，包括：S1.触媒装填；S2.触媒活化；S3.合成氯乙烯，具体的

S1.触媒装填：在列管式转化器的列管底部加装网眼不大于20mm的支撑网，在支撑网上铺30-40mm的活性炭；而后在活性炭上部的列管内装填无汞触媒；而后在列管内通入氮气加压测漏，之后通入热氮气干燥无汞触媒，干燥时间为24-48h；

S2.触媒活化：在装填完毕后的转化器内通入110-120℃干燥的乙炔和氯化氢气体，进口阀门开度为10％，连续12h，每隔2h在转化器底部放酸一次；

S3.合成氯乙烯：将乙炔、氯化氢的摩尔比例控制在1：1.05-1.07、经预热温度达45℃以上的混合气体通入转化器，培养期10-30天，根据转化器冷却能力调节乙炔气体通入量，控制温度在90-120℃之间；

培养期结束后，根据反应器冷却能力调节乙炔气体通入量，乙炔和氯化氢的摩尔比控制在1：1.05-1.07，反应温度为120-180℃，得到氯乙烯产物。

进一步的，在所述S1.触媒装填中，在列管式转化器内装填无汞触媒后用防爆工具对列管式转化器外沿敲击，振动夯实无汞触媒，防止无汞触媒架桥短路，通入混合气体停留时间短，造成转化率降低。

进一步的，在所述S1.触媒装填中，为防止无汞触媒吸潮，无汞触媒开袋后在2h内装填完成。

进一步的，在所述S1.触媒装填中，通入转化器内的热氮气温度为50-60℃。