基于氯化铜的乙炔氢氯化无汞催化剂的研发及应用

根据现有的乙炔氢氯化反应的机理缺陷,提出了该催化反应的反应历程,并分析了主要影响因素(包括乙炔活化和氯化氢活化两个方面).金属与Cl-络合形成的金属配合物的标准电极电势越高,乙炔越容易活化;HCl活化可以通过MCln与HCl的络合作用产生金属络合酸,解离出H+和Cl-;或者通过引入弱碱性溶剂,利用溶剂化效应使HCl离子化,释放出H+和Cl-.据此,形成了无汞催化剂研发的新思路,成功开发了以CuCl2为活性组分、非质子极性溶剂作为助剂的无汞非贵金属铜基催化剂.通过优化乙炔氢氯化反应工艺条件,铜基催化剂的催化性能优于工业汞催化剂.该催化剂已在工业装置上运行8 000 h,前台转化器出口乙炔体积分数约15％,后台转化器出口乙炔体积分数约2.5％.     

乙炔氢氯化反应铜基催化剂的研究

从铜基催化剂的反应机理、影响因素、配体和载体改性等方面综述了科研人员对铜基催化剂在乙炔氢氯化反应中性能提升所做的工作，并且总结了铜基催化剂的研究进展和工业化应用的情况，最后对铜基催化剂在工业化应用方面存在的问题进行了分析，并对铜基催化剂的发展前景进行了展望。     

国内专利精选

<正>一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的铜基催化剂及其制备方法和应用:CN108993595A∥钟劲光(厦门中科易工化学科技有限公司),公开日期:2018-12-14公开了一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的铜基催化剂及其制备方法和应用,制备方法包括如下步骤:(1)将铜盐和     

多元配方乙炔氢氯化反应催化剂研究进展

对乙炔氢氯化催化剂筛选的理论基础、二元及多元配方低汞催化剂和无汞催化剂的研究进展及各组分在乙炔氢氯化催化剂中所起的作用及作用机制进行了综述,并展望了乙炔氢氯化反应催化剂发展的前景及趋势,为新一代乙炔氢氯化反应催化剂的开发提供参考。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂研究进展及密度泛函理论模拟的应用

介绍了金基、铜基、钌基及非金属乙炔氢氯化反应无汞催化剂的研究进展,对比分析了 HgCl2、AuCl3、CuCl2和Ru5Cl7 4种催化剂的密度泛函理论模拟结果,得到了过渡反应数量和自由能对催化过程的影响,指出了利用密度泛函理论模拟方法寻找过渡反应数量少、自由能小的催化剂活性组分是开发乙炔氢氯化无汞催化剂的重要途径,结合试验验证和催化剂寿命测试可以实现催化剂研发过程的低成本和高效率.     

炭负载金催化剂在乙炔氢氯化反应中的研究进展

从载体修饰、助剂添加、制备方法和催化剂的失活与再生等方面对乙炔氢氯化炭负载金催化剂的研究现状进行了综述,分析了炭载金催化剂产业化存在的问题,展望了金催化剂在乙炔氢氯化反应中应用的前景,为新一代乙炔氢氯化反应无汞催化剂的开发提供参考。     

国内专利精选

<正>一种用于乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的无金属催化剂的制备方法及其使用方法:CN109876840A∥李伟(南开大学),公开日期:2019-06-14公开了一种用于乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的无金属催化剂的制备方法及其使用方法。该方法可采用已商业化的聚丙烯腈树脂为前驱体,通过程序升温预氧化、碳化及氯化氢处理得到无金属催化剂。该发明的特点在于催化剂由高含氮量的链状聚丙烯腈树脂为前驱体,成本低廉,且催化剂中活性氮物种结构可控。该发明开发了一种新型无金属催化剂并提出了制备技术,将该催化剂应用于固定床乙炔氢氯化制备氯乙烯的反应中,具有良好的催化活性和选择性。     

乙炔氢氯化反应负载型金催化剂的失活及其再生的研究进展

综述了国内外对乙炔氢氯化反应负载型金催化剂失活及其再生的研究,分别介绍了在乙炔氢氯化反应中影响负载型金催化剂催化活性的因素以及负载型金催化剂失活的原因和使其再生的方法。展望了负载型金催化剂再生的发展前景。     

铋复合盐在乙炔氢氯化反应中的催化作用

采用浸渍法制备了以SiO2为载体、铋、铜等金属的氯化物和磷酸盐为活性组分的无汞催化剂,并测试了该催化剂在乙炔氢氯化反应中的活性. 结果表明,催化剂中加入PO43-可以显著提高催化活性,其中Bi和Cu的复合磷酸盐比其他催化剂有更好的活性,在200℃的反应温度下,其初始反应活性为工业氯化汞催化剂的1/3,且催化剂有一定的可再生性. 催化剂在反应和再生过程中存在失活,主要是由Bi的流失造成的,积炭则是另一个失活原因.     

含氮碳材料在乙炔氢氯化反应中的研究进展

由于汞污染和汞资源匮乏的问题,研发新型、绿色、高效的乙炔氢氯化无汞催化剂是实现聚氯乙烯行业绿色可持续发展的关键.具有优异性能的含氮碳材料作为催化剂载体为乙炔氢氯化无汞催化剂的研究提供了一种新的思路,也是目前此领域的研究热点之一.该文综述了含氮碳材料在乙炔氢氯化反应中的应用现状,并展望了含氮碳材料在乙炔氢氯化反应中发展趋势.     

乙炔氢氯化反应无汞贵金属催化剂的研究进展

受“水俣公约”和环境保护政策约束,研究和开发新型无汞催化剂是保障我国乙炔法制备聚氯乙烯未来发展的核心环节。无汞催化剂包括贵金属催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂,其中贵金属催化剂被认为是最具有工业化应用前景的催化剂。本文概述了近年来国内外乙炔氢氯化贵金属Au、Ru、Pd和Pt催化剂的研究进展,重点综述了不同催化剂的活性组分、催化机理及催化剂的改性方法等方面的研究,分析了不同改性方法的作用机制及不同催化剂改性的研究方向。研究表明,添加助剂或多金属复配、配体和离子液体的使用及载体改性均使贵金属催化剂的催化活性和稳定性得到一定程度提高,从而进一步增加了贵金属催化剂工业化应用的可能性。     

乙炔氢氯化制氯乙烯无汞催化剂研究进展

氯乙烯是重要的化工原料,乙炔氢氯化是制取氯乙烯主要方法之一,工业上普遍采用汞催化剂,对环境污染严重,且危害人体健康。对汞资源的过度消耗和依赖是聚氯乙烯行业发展面临的巨大障碍,开发无毒环保的非汞催化剂已成为首要解决的问题。综述近年来乙炔氢氯化无汞催化剂的研究现状,主要包括以Au为代表的贵金属催化剂、以Cu、Sn和Ni等为代表的非贵金属催化剂以及以新兴的C-N材料为代表的非金属催化剂。Au用作催化剂价格昂贵,不利于工业化应用。碳氮材料具有较大的比表面积,对氯化氢具有优异的吸附性能,用于乙炔氢氯化反应具有较高活性,并具有较大的工业应用潜力,以碳氮材料为代表的非金属催化剂成为新的研究热点。     

乙炔氢氯化反应非贵金属无汞催化剂的研究进展

由于具有较好的催化活性和环境友好性,用于乙炔氢氯化反应的无汞催化剂日益受到人们的重视。本文概述了近年来国内外乙炔氢氯化反应无汞催化剂的研究进展,综述了改善非贵金属催化剂性质的主要方法,探讨了催化剂的活性组分、载体及制备过程对催化活性的影响,简要介绍了气固相催化体系和液相催化体系的催化机理与催化活性之间的关系,分析了高活性、长寿命的乙炔氢氯化反应非贵金属无汞催化剂所应具备的必要条件。研究表明,多种非贵金属的协同催化、载体处理方法的多样化、制备过程的优选组合及离子液体的应用将是今后乙炔氢氯化反应催化剂的发展趋势。     

乙炔氢氯化金基无汞催化剂的研究进展

乙炔氢氯化无汞催化剂对我国煤基聚氯乙烯（PVC）工业实现绿色可持续发展具有重要意义，金基催化剂因其优良的催化性能而受到广泛的关注。本文从金基催化剂产业化应用存在成本高、稳定性差等问题出发，全面阐述了金基催化剂的反应和失活机理。从活性组分、载体等因素对催化性能的影响出发，概述了多年来金基催化剂的研究进展，重点总结了研究者们从改进活性组分和载体方面入手，使催化剂性能不断提升至工业化应用所做的工作。最后展望了金基催化剂的发展前景，并提出应深入研究内在反应机理，以简化制备及再生过程，探索低成本高效无汞催化剂及其工程化问题是该领域的研究重点。     

乙炔法合成氯乙烯用无汞触媒研究进展

氯乙烯单体的工业合成方法主要有乙炔氢氯化法和乙烯氧氯化法。我国大约70%氯乙烯单体(VCM)采用乙炔氢氯化法生产。使用新型无汞催化剂替代目前剧毒的氯化汞/活性炭催化剂是该工艺亟待解决的难题。综述了乙炔法合成氯乙烯用无汞触媒的研究进展,探讨了无汞触媒的种类、结构与性能,并展望了今后的发展趋势。     

乙炔氢氯化低汞催化剂的研究进展

综述了国内外乙炔氢氯化低汞催化剂的研究方向及成果,简介实验室目前对低汞催化剂的开发进展,并展望乙炔氢氯化催化剂的发展前景。     

乙炔氢氯化反应非汞催化剂研究进展

综述了非汞金属催化剂催化乙炔氢氯化反应制备氯乙烯的研究进展,探讨了非汞催化剂的种类、结构与性能的关系,分析了该反应的机理和非汞催化剂失活的原因,并展望了今后的研发趋势。     

乙炔氢氯化反应无汞催化剂的研究进展

概括评述了前人对乙炔氢氯化反应无汞催化剂结构性能与催化活性关系的研究,并根据金属离子络合能力的差别,分析总结出了碱金属和碱土金属以及其它金属离子可能的催化反应机理。同时从非均相反应体系和均相反应体系两方面综述了国内外无汞催化剂催化乙炔氢氯化反应的研究情况,特别是对金基催化剂的研究,从催化剂的组分、催化机理、失活和再生等方面做了详细概述,对有机溶剂和离子液体做溶剂的均相体系进行了简要评述,并从组分、溶剂、载体等方面对各种无汞催化反应体系将来的开发方向进行了展望。     

乙炔氢氯化反应用无汞催化剂的研究进展

综述了国内外乙炔氢氯化反应用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。