专利名称：一种环保型氯化汞金属催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种环保型氯化汞(HgCl2)金属催化剂及其制 备方法。
背景技术：
氯乙烯是重要的有机合成原料，最主要的用途是生产聚氯乙烯(PVC)。在我国， 氯乙烯的产量和销量均居世界前列。目前，工业上生产氯乙烯的方法主要有乙烯法和乙炔 法。其中乙炔法工艺简单，但由于工艺过程中采用氯化汞为催化剂，氯化汞具有很高的毒 性，稳定性差，容易升华(136. 2°C时，氯化汞的蒸汽压为1331 ),会影响工人的健康，也会 造成环境污染，国外已基本淘汰。而在我国，由于乙烯资源稀缺，乙炔法仍占有约80%的市 场。目前，为解决汞污染的问题，人们做了大量的工作，主要集中在两个方面(1)寻找可替 代HgCl2的催化剂；(2)制备环保型低汞催化剂。公开号为CN14M142A的中国专利申请中公开了一种制备环保型汞催化剂的方 法，以孔径>8.9人、机械强度> 95%、Φ4 6mm的球形颗粒料沸石或分子筛为载体，通过 汞离子交换沸石或分子筛载体内的钠离子制成，其汞含量达3 % 9 %，其中汞离子与载体 中的氧离子形成离子键而牢牢固定在载体内，汞的热稳定性高，是物理吸附的1.5倍，催化 能力有所改善，减少了汞的流失。其缺点在于，Hg元素仍然暴露于载体表面，虽然与载体的 结合能力有所增强，但仍会有少部分的Hg元素升华，造成污染，导致催化剂有较大的毒性， 存在着技术缺陷。公开号为CN10167(^93A的中国专利申请中公开了一种无汞催化剂的制备方法， 该催化剂体系由贵金属铋、磷助催化剂和载体组成，催化剂活性好，选择性高、强度高且可 再生。其缺点是，催化活性与HgCl2催化剂仍有差距，且催化剂配制繁琐，需对现有装置进 行改造后，才可投用，存在着催化效率不高、催化剂制备过程繁琐、增加了设备成本等技术 缺陷。
发明内容
本发明提供了一种环保型氯化汞金属催化剂，通过聚合物膜包裹非均相的氯化汞 金属催化剂，该催化剂在乙炔氢氯化生产氯乙烯的反应中具有催化效率高、毒性小、催化剂 释放平缓等特点。本发明还提供了一种环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其制备过程中，需要 控制的参数少，方法重现性好，可控性强，易于工业化生产。—种环保型氯化汞金属催化剂，由非均相的氯化汞金属催化剂和以膜的形式包覆 于非均相的氯化汞金属催化剂表面的聚合物组成。该催化剂由外而内分为两层其中内层 为HgCl2非均相催化剂，外层为聚合物；由于Hg分子直径大，即使发生升华，在聚合物膜中 的扩散也非常缓慢，可有效减少Hg的流失，降低环境污染。所述的非均相的氯化汞金属催化剂与聚合物的重量比优选为0. 01 100，进一步优选为0. 1 10。所述的聚合物选用苯乙烯共聚物(如苯乙烯-丙烯酸共聚物)、乙烯共聚物、丙烯 共聚物、4-甲基-1-戊烯共聚物、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯(PVDF)、聚苯 乙烯、再生纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、双酚型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚 醚砜、聚醚酮、脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、脂肪族二酸聚酰亚胺、全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰 亚胺、聚酯、聚乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅丙炔、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中 的至少一种。这些有机聚合物易溶解于非极性或极性溶剂中形成聚合物均相溶液。所述的催化剂用于乙炔法生产氯乙烯时，所述的聚合物的玻璃态温度优选 为-80 V 180°C，更优选为-30°c 125°C ；熔点优选为100°C 270°C。一方面，由于Hg 分子直径大，即使发生升华，在玻璃态的聚合物膜中的扩散也非常缓慢，有利于减少Hg的 流失；另一方面，由于乙炔法的反应温度在170°C 200°C，该温度下，聚合物处于粘弹态或 熔融态，聚合物的链段运动剧烈，在170°C 200°C的高温下有利于反应单体和产物在催化 剂中的内、外扩散，从而在保证生产效率的前提下减少对环境的污染。由于反应初期存在反 应单体在催化剂内部的传质阻力，使得催化剂活性释放平缓，有利于控制生产。所述的非均相的氯化汞金属催化剂包括氯化汞催化剂和无机载体，所述的氯化汞 催化剂负载于无机载体之上，本发明的非均相的氯化汞金属催化剂可以通过现有技术制 备，如采用浸渍法将氯化汞负载于无机载体上。所述的无机载体选用刚度较大的无机载体， 如活性碳、沸石、分子筛、CuO, Cu2O, V2O5, Cr2O3> MnO2, MoO3> Fe203> TiO2 等中的一种。所述的环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，包括以下步骤1)将聚合物溶于所述聚合物的良溶剂中制成聚合物溶液；2)将非均相的氯化汞金属催化剂引入至步骤1)中的聚合物溶液中，混合均勻制 成浆液；3)将所述聚合物的非溶剂加入步骤2、制得的浆液中，使聚合物从溶液中析出并 沉积在非均相的氯化汞金属催化剂的表面，分离出沉淀，沉淀经洗涤、干燥后得到环保型氯 化汞金属催化剂。所述的良溶剂选用正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、乙酸乙酯、甲乙 酮、二氯乙烷、三氯甲烷、氯代苯、丙酮、环己酮、四氢呋喃、二硫化碳、吡啶、对二氧六环、邻 苯二甲酸二丁酯、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、正丁醇、醋酸、甲酸、甲酚、苯酚中的至少一种； 所述的良溶剂为聚合物提供溶剂环境，不会影响催化剂的活性。所述非溶剂选自乙烷、丁烷、丙烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、庚烷中 的至少一种，将非溶剂引入至聚合物溶液中，会使得溶液中的聚合物发生相分离析出。本发明根据所选择的聚合物来选择合适的良溶剂和非溶剂。所述的非溶剂与所述的良溶剂的液态体积比为0. 05 20。步骤3)中，所述的非溶剂的添加速率为0. lml/min到50ml/min，优选0. 5ml/min 到lOml/min，其中，添加速率是指每分钟加入的气态非溶剂的体积；所述的非溶剂的加入 方式优选在搅拌浆液的过程中连续加入，以使析出的聚合物能够更加均勻的沉积在非均相 催化剂表面。所述的催化剂可用于催化乙炔氢氯化生产氯乙烯的反应。本发明具有如下优点
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本发明环保型氯化汞金属催化剂，通过聚合物膜包裹非均相的氯化汞金属催化 剂，一方面可以防止汞元素的升华，具有毒性低、污染小的优点，解决了传统的氯化汞催化 剂毒性高的问题；另一方面，聚合物的链段运动剧烈，在170°C 200°C的高温下有利于反 应单体和产物在催化剂中的内、外扩散，保证了氯化汞催化剂高的催化活性，还有，反应初 期存在反应单体在催化剂内部的传质阻力，使得催化剂活性释放平缓，有利于控制生产。本发明环保型氯化汞金属催化剂在乙炔氢氯化生产氯乙烯的反应中具有毒性小、 催化效率高、催化剂释放平缓等优点。本发明环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，需要控制的参数少，重现性好，可控 性强，易于工业化生产。
图1为实施例1中活性碳吸附的HgCl2催化剂的SEM图；图2为实施例1中环保型氯化汞金属催化剂的SEM图。
具体实施例方式实施例1(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. 1%，SEM 图如图1)至聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g。制得的环保型氯化汞金属催化剂的SEM图如图2所示，通过与图1的对比，发 现环保型氯化汞金属催化剂的表面明显均勻包覆有一层膜，说明环保型氯化汞金属催化剂 由外而内分为两层其中内层为活性碳吸附的HgCl2催化剂，外层为苯乙烯-丙烯酸共聚物 膜。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在99. 2%，氯乙烯收率99. 1%。实施例2(1)将3g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw= 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计32. 7g。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂32. 5g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在99. 1%，氯乙烯收率99. 2%。实施例3(1)将300g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1.31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入500ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计 328. 5g。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂100g，用于乙炔氢氯化生产氯 乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 8%，氯乙烯收率98. 9%0实施例4(1)将30g双酚型聚砜(玻璃态温度为180°C，熔点为170°C )加入300ml 二甲基 甲酰胺(DMF)并搅拌使双酚型聚砜完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 8%，氯乙烯收率99. 3%0实施例5(1)将30g聚偏氟乙烯(PVDF)(玻璃态温度为_39°C，熔点为170°C )加入300ml 二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂并搅拌使PVDF完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0
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(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在99. 2%，氯乙烯收率98. 9%0实施例6(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300,分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加 入速率为0. lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌， 沉淀固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化 剂，共计58. 5g。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 6%，氯乙烯收率98. 9%0实施例7(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为50ml/min)保持搅拌状态的步骤(2)制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进 行反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 8%，氯乙烯收率99%。实施例8(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml环己烷于80°C蒸发，以气相环己烷的方式完全通入(环己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用环己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0
(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进 行反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 2%，氯乙烯收率98%。实施例9(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g活性碳吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正庚烷于108°C蒸发，以气相正庚烷的方式完全通入(正庚烷的加 入速率为50ml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌， 沉淀固体物、抽出悬浮液体，用正庚烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化 剂，共计58. 5g。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 2%，氯乙烯收率98. 4%0实施例10(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300,分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g Al2O3吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. 1 % )至聚 合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为50ml/min)保持搅拌状态的步骤(2)制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在97. 9%，氯乙烯收率97. 6%0实施例11(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1.31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g分子筛吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. )至 聚合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将4000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为50ml/min)保持搅拌状态的步骤(2)制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计58. 5g0
(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂55. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 9%，氯乙烯收率98. 2%0实施例12(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g Al2O3吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. 1 % )至聚 合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将15ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入速 率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀固 体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂，共 计 52. 5g。(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂50. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 4%，氯乙烯收率98. 6%。实施例13(1)将30g苯乙烯-丙烯酸共聚物(重均分子量Mw = 11300，分子量分布MWD = 1. 31，玻璃态温度为125°C，熔点为215°C)加入300ml四氢呋喃(THF)并搅拌使苯乙烯-丙 烯酸共聚物完全溶解，制得聚合物溶液；(2)加入30g Al2O3吸附的HgCl2催化剂(其中Hg重量百分含量为13. 1 % )至聚 合物溶液中，混合均勻形成浆液状的催化剂；(3)将6000ml正己烷于66°C蒸发，以气相正己烷的方式完全通入(正己烷的加入 速率为lml/min)保持搅拌状态的步骤( 制备的浆液状的催化剂中，然后停止搅拌，沉淀 固体物、抽出悬浮液体，用正己烷洗涤沉淀固体物3次，即制得环保型氯化汞金属催化剂， 共计59. 5g0(4)将步骤幻中的制得的环保型氯化汞金属催化剂59. 0g，用于乙炔氢氯化生产 氯乙烯的反应中，反应配气的摩尔比C2H2AlCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行 反应，氯化氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在98. 9%，氯乙烯收率99. 2%0对比例1取实施例1中活性碳吸附的HgCl2催化剂30. Og用于乙炔氢氯化生产氯乙烯的反 应中，反应配气的摩尔比C2H2MCl = 1/1. 5，空速llml/h，在170°C的条件下进行反应，氯化 氢活化时间为池。分析反应尾气，乙炔的转化率在99%，氯乙烯选择性99%。通过智能重 量分析天平(IGA)，测量对比例1中的活性碳吸附的取(12催化剂和实施例1中环保型氯化 汞金属催化剂在室温下随时间的重量变化情况。用高纯氮为载气，实验观察了 200mg催化 剂在10天内的重量变化，发现包覆有聚合物的催化剂(环保型氯化汞金属催化剂)重量稳 定，没有发生任何失重现象，表明，在室温下Hg金属催化剂并未发生升华而流失。而未包覆 聚合物膜的催化剂(活性碳吸附的HgCl2催化剂)，10天内，累积失重0. 25wt %。
权利要求
1.一种环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的环保型氯化汞催化剂由非均相 的氯化汞金属催化剂和以膜的形式包覆于非均相的氯化汞金属催化剂表面的聚合物组成。
2.根据权利要求1所述的环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的非均相的氯 化汞金属催化剂与聚合物的重量比为0. 01 100。
3.根据权利要求2所述的环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的非均相的氯 化汞金属催化剂与聚合物的重量比为0.1 10。
4.根据权利要求1所述的环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的非均相的氯 化汞金属催化剂为负载于无机载体上的氯化汞催化剂。
5.根据权利要求4所述的环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的无机载体为 活性碳、沸石、分子筛、CuO、Cu2O、V2O5、Cr2O3、MnO2、MoO3、Fe2O3 或 TiO2。
6.根据权利要求1、2或3所述的环保型氯化汞金属催化剂，其特征在于，所述的聚合物 为苯乙烯共聚物、乙烯共聚物、丙烯共聚物、4-甲基-1-戊烯共聚物、聚丙烯腈、聚乙烯醇、 聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、再生纤维素、硝酸纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、双酚 型聚砜、聚芳醚砜、酚酞型聚醚砜、聚醚酮、脂肪族聚酰胺、聚砜酰胺、脂肪族二酸聚酰亚胺、 全芳香聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅丙炔、 聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或多种。
7.根据权利要求1 6任一项所述的环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤1)将聚合物溶于所述聚合物的良溶剂中制成聚合物溶液；2)将非均相的氯化汞金属催化剂引入至步骤1)中的聚合物溶液中，混合均勻制成浆液；3)将所述聚合物的非溶剂加入步骤幻制得的浆液中，使聚合物从溶液中析出并沉积 在非均相的氯化汞金属催化剂的表面，得到环保型氯化汞金属催化剂。
8.根据权利要求7所述的环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述的 良溶剂为正己烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、四氯化碳、乙酸乙酯、甲乙酮、二氯乙烷、三氯甲 烷、氯代苯、丙酮、环己酮、四氢呋喃、二硫化碳、吡啶、对二氧六环、邻苯二甲酸二丁酯、二甲 基甲酰胺、甲醇、乙醇、正丁醇、醋酸、甲酸、甲酚、苯酚中的一种或多种；所述的非溶剂为乙烷、丁烷、丙烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、庚烷中的一 种或多种。
9.根据权利要求7或8所述的环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述 的非溶剂与所述的良溶剂的液态体积比为0. 05 20。
10.根据权利要求7所述的环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3) 中，所述的非溶剂的添加速率以气态非溶剂的体积计为0. lml/min到50ml/min。
全文摘要
本发明公开了一种环保型氯化汞金属催化剂，由非均相的氯化汞金属催化剂和以膜的形式包覆于非均相的氯化汞金属催化剂表面的聚合物组成。该催化剂在乙炔氢氯化生产氯乙烯的反应中，在保证催化剂的活性和氯乙烯的选择性的前提下，减少了Hg升华带来的环境和健康问题，具有催化效率高、毒性小、催化剂释放平缓等特点。本发明还公开了一种环保型氯化汞金属催化剂的制备方法，其制备过程中，需要控制的参数少，重现性好，可控性强，易于工业化生产。
文档编号C07C21/06GK102145303SQ20111003444
公开日2011年8月10日 申请日期2011年2月1日 优先权日2011年2月1日
发明者何乐路, 历伟, 张擎, 王丹红, 王靖岱, 蒋云涛, 蒋斌波, 阳永荣, 黄正梁 申请人:浙江大学