乙炔氢氯化反应用无汞催化剂的研究进展.pdf

湖南冷水江市恒兴化工助荆有限公司 为广大PVC生产厂家提供过氧化物系列引发剂。Tel：0738—5312896 【助 剂】 乙炔氢氯化反应用无汞催化剂的研究进展 蒋文伟”，霍玉朋1，扬琴2，罗芩2，李晶晶2，罗云3，孙永贵3 3．宜宾天原集团股份有限公司，四川宜宾644004) [关键词]氯乙烯；乙炔氢氯化；无汞催化剂 [摘要]综述了国内外乙炔氢氯化反应无汞催化剂的研究情况，介绍了目前实验室中无汞催化剂的开发进 展，展望了无汞催化剂的发展前景。 ’7 聚氯乙烯(PVC)的生产方法主要有乙烯法和电究。按催化体系不同，无汞催化剂可分为固相和液 石法2种。我国是石油储量较少、煤炭资源相对丰 相两类。 富的国家，因此，电石法是我国PVC生产的主要方 2．1固相无汞催化剂 法。电石法PVC生产中，主要采用乙炔与氯化氢加 对无汞催化剂的研究始于固相。1975年，Shi- 成的工艺生产氯乙烯，该工艺以活性炭负载的氯化 noda将包括汞在内的近20种金属离子的电子亲和 汞作催化剂。氯化汞易升华、毒性大，在反应过程中 势和乙炔的转化率联系起来，作出了二者之间变化 容易发生催化剂升华导致失活，流失的氯化汞会对 趋势的关系图，第1次系统地从理论上研究了替代 生物和环境造成毒害[1]，因此，开发环保型无汞系列 的乙炔氢氯化反应催化剂是电石法PVC工业技术 ings将金属离子的标准电极电位与乙炔的转化率联 革新的核心课题之一。 系起来，通过作图反映二者的关系[4]。之后，有很多 1 乙炔氢氯化工艺及其催化剂 学者针对Ⅷ、IB、ⅡB族元素中具有4d和5d电 乙炔氢氯化法是世界上最早实现工业化的氯乙 子，且和汞具有类似外层电子结构的元素进行了研 烯生产方法。目前，工业上的乙炔氢氯化工艺主要 究，但由于实验条件不同，因此未得出一致的催化活 是在以氯化汞为活性组分、活性炭为载体的催化剂 性关系，也无法解释催化活性大小的本质原因。我 上发生气固相反应，生成氯乙烯。其主要反应式为： C2H：+Hclj墼c：H，cl。 国曾有学者从理论上研究了一些金属氯化物的催化 活性，但最早对固相无汞催化剂进行实验研究的是 该反应为典型的加成反应，其加成速度比烯烃 南开大学。总体来看，以活性炭或三氧化二铝负载 加成速度慢，需要在催化剂的作用下进行，反应温度 无汞金属氯化物为主的固相催化剂是早期研究无汞 为100～180℃[2]。氯化汞催化剂是电石法氯乙烯 催化剂的方向，代表人物是GJHutchings，其主要 生产中广泛应用的催化剂，催化活性与选择性都比 的研究成果如下。 较理想。但是，长期困扰电石法PVC工艺路线的问 (1)发现金属离子对乙炔氢氯化反应的催化活 题就是氯化汞催化剂的升华、流失所带来的毒性与 性高低与金属离子的标准电极电位相关，如图1所 污染的问题。为实现电石法PVC工艺路线的可持 续发展，必须开发环境友好的、高性能的、能替代汞 示。 系催化剂的新型