乙炔氢氯化反应无汞贵金属催化剂的研究进展
2021-03-08代元元李杰王志文赵长森解荣永
化工进展 2021年2期
代元元,李杰,王志文,赵长森,解荣永
(1 上海大学材料基因组工程研究院,上海200444;2 鄂尔多斯市瀚博科技有限公司,内蒙古鄂尔多斯016064)
聚氯乙烯(PVC)是通过氯乙烯单体(VCM)自由基聚合反应而成的高分子材料,是五大通用合成树脂之一,被广泛应用于建筑、农业、工业和科技等领域。截止到2019年年底,全球PVC产能约为5619 万吨,其中中国PVC 产能为1550 万吨,占全球总产能的45%左右。目前,生产VCM 单体的方法主要包括乙烯法、乙烷法、乙炔法和姜钟法。基于我国富煤贫油的能源结构现状,90%的PVC产量都是基于煤炭资源的乙炔法生产的。目前,工业上乙炔法制备氯乙烯采用汞催化剂,其载体为活性炭,活性组分为HgCl2,汞含量通常在10%~15%[1]。然而,汞毒性高且易升华流失,给环境保护和人体健康带来巨大威胁[2]。另外该反应为放热反应,随着反应的进行,反应器中会出现热点,导致大量的汞流失。据统计,PVC行业消耗汞的量约占全国汞消耗量的60%,同时汞矿的枯竭及政策性关闭导致汞价格上涨,使得我国汞催化剂的使用面临严峻的挑战[3]。伴随着国际公约《关于汞的水俣公约》的签订及环境保护政策的约束,实现无汞化是保障我国乙炔法聚氯乙烯未来发展的核心环节,也是实现聚氯乙烯行业绿色制造的重要途径。根据活性组分无汞催化剂主要分为贵金属催化剂、非贵金属催化剂和无金属催化剂3种催化体系。贵金属催化剂具有较高的活性和稳定性,被认为是较有希望工业化应用的催化剂。……
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