乙炔氫氯化無汞催化劑研發(fā)進(jìn)展

陳萬銀

（新疆天業(yè)集團(tuán)化工研究院，新疆 石河子 832000）

乙炔氫氯化無汞催化劑研發(fā)進(jìn)展

陳萬銀

（新疆天業(yè)集團(tuán)化工研究院，新疆 石河子 832000）

分析了中國電石法PVC行業(yè)使用汞催化劑帶來的汞消耗及環(huán)境問題，提出研發(fā)無汞催化劑的必要性及緊迫性。介紹了目前國內(nèi)外無汞催化劑的研發(fā)進(jìn)展情況。

PVC；無汞催化劑；研發(fā)進(jìn)展

作為世界五大通用塑料之一，聚氯乙烯（PVC）應(yīng)用非常廣泛，用量僅次于聚乙烯 （PE）、聚丙烯（PP），排在第三位。傳統(tǒng)的PVC的生產(chǎn)方法主要有電石乙炔法和乙烯法2種方法。出于環(huán)保方面的要求，國際上主要采用乙烯法生產(chǎn)PVC，中國目前PVC生產(chǎn)主要采用電石乙炔法生產(chǎn)。隨著國民環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，中國政府對重金屬污染治理決心的加大，以及國際上限汞呼聲越來越高，加大汞污染防治力度，減少汞排放，是目前PVC行業(yè)必須面對的嚴(yán)峻問題。要想從根本上解決PVC行業(yè)的汞污染問題，必須從其污染源氯化汞催化劑抓起，故而開發(fā)乙炔氫氯化無汞催化劑，是解決當(dāng)前PVC行業(yè)內(nèi)汞污染的有效途徑，也是行業(yè)內(nèi)技術(shù)革新的核心課題之一。

1 國內(nèi)電石法PVC行業(yè)的汞污染問題

隨著氯乙烯產(chǎn)能的擴(kuò)張，氯化汞的使用量還在逐年增加。觸媒使用之后，氯化汞的含量將近4%左右，由有廢觸媒回收資質(zhì)的廠家對這部分觸媒進(jìn)行回收，而其他氯化汞則隨著反應(yīng)的進(jìn)行升華到后續(xù)工段，一部分被裝有活性炭的除汞器吸收，相當(dāng)一部分進(jìn)入到后面的組合塔、水洗塔、堿洗塔中，以廢水、廢酸的形式排放出來。雖然部分PVC企業(yè)加大了汞污染治理力度，對含汞廢水、廢酸、廢氣進(jìn)行了脫汞處理，但由于技術(shù)上的不成熟等原因，仍然有很大一部分流入環(huán)境。據(jù)測算，電石法PVC行業(yè)每年有將近500 t的氯化汞流入環(huán)境大氣，給自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的難以逆轉(zhuǎn)的污染。

2 研發(fā)無汞催化劑的必要性及緊迫性

近年來，中國電石法PVC行業(yè)對氯化汞觸媒的消耗量日益增大，汞資源卻逐漸枯竭。而中國雖然是傳統(tǒng)的產(chǎn)汞大國，但經(jīng)過長期開采，以及國內(nèi)PVC行業(yè)、電池及化妝品行業(yè)對汞的巨大消耗，曾經(jīng)產(chǎn)量較大的貴州萬山、湖南等汞礦已相繼采空停產(chǎn)，只有陜西等地僅有的幾個規(guī)模小、產(chǎn)量低的汞礦在維持，國內(nèi)即將面臨無汞可采的尷尬局面。同時，為在全球范圍內(nèi)控制汞污染，聯(lián)合國環(huán)境署自2009年起就全球汞污染問題形成重要決議，并著手制定具有全球法律意義的《國際汞公約》。2010年6月的全球汞公約會議提出，為控制全球性汞污染，將會采取減少汞供應(yīng)、減少汞的國際貿(mào)易以及禁止擴(kuò)建或關(guān)停耗汞的電石法PVC裝置等措施，2020年將在全球禁汞。鑒于汞污染對自然環(huán)境的巨大破壞，歐盟及美國已分別通過法案，決定于2011年和2013年禁止汞出口。中國的汞消耗約占全球汞消耗的三分之一，絕大部分需要進(jìn)口，而電石法PVC行業(yè)的用量超過國內(nèi)汞用量的一半以上。近年來，居民對生活環(huán)境的要求越來越高，中央政府也屢次提出轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的戰(zhàn)略，對重金屬污染的重視及控制力度也越來越大，2011年2月，國務(wù)院批準(zhǔn)《重金屬污染防治十二五規(guī)劃》，該規(guī)劃也成為國務(wù)院批準(zhǔn)的第一個國家級十二五規(guī)劃，凸顯國家在下一個五年對重金屬污染的控制決心。汞資源的嚴(yán)重匱乏、國際上對汞出口嚴(yán)格限制以及國家十二五期間加大對重金屬污染的防治力度，3方面的壓力迫使PVC行業(yè)必須盡快尋找汞催化劑的替代產(chǎn)品，開發(fā)無汞觸媒成為電石法PVC行業(yè)突破行業(yè)發(fā)展瓶頸及緩解環(huán)境壓力的重要技術(shù)手段。

3 無汞催化劑的研發(fā)進(jìn)展

鑒于電石法PVC行業(yè)帶來的污染問題，國外在上世紀(jì)六七十年代以后，已基本淘汰了電石乙炔法PVC裝置，而在國內(nèi)，從上世紀(jì)90年代至今，電石乙炔法發(fā)展非常迅速。自上世紀(jì)以來，國內(nèi)外專家學(xué)者就針對電石乙炔法制PVC行業(yè)汞污染問題開展了大量研究，著手開發(fā)能夠替代現(xiàn)有氯化汞的乙炔氫氯化無汞催化劑，并申請了專利。從已經(jīng)發(fā)表的文章和申請專利的情況可以看出，部分學(xué)者對乙炔氫氯化無汞催化劑的反應(yīng)機(jī)理等進(jìn)行了研究，同時，也提出很多無汞催化劑的實(shí)驗(yàn)室配方，按活性組分來看，無汞催化劑大致分為貴金屬和非貴金屬2類，同時輔以其他金屬化合物為助劑。

3.1 反應(yīng)活性及機(jī)理等的研究

氣固相催化體系為電石法PVC行業(yè)傳統(tǒng)的催化體系，是以乙炔和氯化氫混合氣體通過負(fù)載有活性組分的固體催化劑，以生成VC單體。上世紀(jì)90年代，武漢大學(xué)秦永真提出乙炔金屬表面絡(luò)合物的穩(wěn)定性是決定金屬氯化物催化活性的重要因素，只有能夠與乙炔形成亞穩(wěn)定表面絡(luò)合物的金屬氯化物才能作為催化劑，如 Cu、Ag、K、Cd、Zn、Pb 等金屬氯化物。Shinoda等人測定了近二十種MCln/C催化劑對乙炔氫氯化的催化活性，得出轉(zhuǎn)化率與陽離子電子親和勢之間的變化關(guān)系并作圖。秦永真等根據(jù)Shinoda的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和金屬離子的鍵參數(shù)標(biāo)度值（fmn+）將乙炔氫氯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的對數(shù) （lnR）與（fmn+）進(jìn)行一元線性回歸，得到較好的直線關(guān)系：

實(shí)驗(yàn)值及計算結(jié)果表明，除AlCl3外，其他氯化物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計算值比較接近。上式表明，乙炔氫氯化的轉(zhuǎn)化率隨氯化物中金屬離子的fmn+減小而增大，這是由于金屬離子的fmn+值越小，表明該離子酸性越弱，乙炔為弱堿，故fmn+越小的金屬離子越容易和乙炔生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而使乙炔的轉(zhuǎn)化率增大。在實(shí)驗(yàn)中，乙炔和金屬離子的穩(wěn)定常數(shù)很難測定，而fmn+較容易查到，故利用上式測定氯化物催化效率較為有用[2]。

李強(qiáng)等采用密度泛函（DFT）計算方法[4]，優(yōu)化不同金屬氯化物與乙炔絡(luò)合的穩(wěn)定幾何結(jié)構(gòu)，并對絡(luò)合物體系的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計算和全面分析研究。提出金屬氯化物與乙炔吸附絡(luò)合后，氯化物對乙炔電子有吸收作用，使得乙炔碳碳三鍵和金屬原子之間產(chǎn)生離子性相互作用，使乙炔得到活化。并計算了乙炔幾何構(gòu)型、吸附能和電子變化與金屬M(fèi)ayer價指數(shù)的關(guān)系，并對不同金屬對乙炔活化能大小進(jìn)行了探討。乙炔在各金屬氯化物上的吸附絡(luò)合作用放出吸附熱，使絡(luò)合體系更加穩(wěn)定。根據(jù)其計算結(jié)果，AgCl、AuCl3、PdCl2、NiCl2、CuCl吸附性能較高， 乙炔與其發(fā)生化學(xué)吸附，形成較穩(wěn)定的化學(xué)鍵。并指出電負(fù)性越高的金屬元素，對電子的吸收能力越強(qiáng)，即對乙炔的吸附性能越強(qiáng)。通過對Mayer價指數(shù)和鍵級的研究，可以預(yù)測化學(xué)鍵的斷裂，并預(yù)測反應(yīng)進(jìn)行程度的難易。

四川大學(xué)蔣文偉等以脂肪族胺類的鹽酸鹽為溶劑，脂肪族烴類為稀釋劑，Pt、Pd等貴金屬為催化活性組分，制備了用于乙炔氫氯化反應(yīng)的液相催化體系，并對該液相催化體系的機(jī)理進(jìn)行了探討，認(rèn)為貴金屬在選定的液相體系中以絡(luò)離子的形式存在，并起到催化作用。反應(yīng)機(jī)制大致為，配合物的解離，溶劑分子占位；乙炔與貴金屬形成新的配合物，溶劑分子脫除；配位后活化的乙炔與貴金屬絡(luò)離子之間發(fā)生插入反應(yīng)，生成氯乙烯基負(fù)離子；氯乙烯基負(fù)離子與附近有機(jī)胺正離子上的氫離子作用，從貴金屬離子上脫落生成氯乙烯，而失去氫離子的伯胺成為游離胺；游離胺與HCl生成鹽，再次與貴金屬離子配位，完成整個催化循環(huán)[5]。

無汞催化劑反應(yīng)機(jī)理的研究，從原理上對無汞催化進(jìn)行分析解讀，為無汞催化劑的實(shí)驗(yàn)室開發(fā)提供了重要的理論依據(jù)。

3.2 賤金屬催化體系

國內(nèi)最早進(jìn)行賤金屬無汞催化劑研發(fā)的南開大學(xué)陳榮悌課題組，上世紀(jì)九十年代提出以活性炭為載體，負(fù)載氯化亞銅、氯化鉍、氯化亞錫、氯化鈀中的一種或幾種，篩選30余種活性組分，并進(jìn)行單組份、雙組份、多組分的多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)以錫為主要活性組分的無汞催化劑性能最好。采用三組分氯化亞銅、氯化鉍、氯化亞錫負(fù)載在活性炭上，其轉(zhuǎn)化率能達(dá)到97%、選擇性為95%以上、壽命能達(dá)到120 h[6]。通過分析，發(fā)現(xiàn)活性組分錫以四氯化錫的形式流失，只有解決錫流失的問題，該研究才有工業(yè)化的可能。

清華大學(xué)魏小波等以二氧化硅為載體，鉍的化合物為活性組分，添加磷酸進(jìn)行固鉍，輔以鉻、鋅的金屬氧化物為助劑，在200℃下反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%以上，選擇性大于98%。課題組與新疆天業(yè)集團(tuán)合作開發(fā)該配方無汞非貴金屬催化劑，并在天業(yè)化工公司現(xiàn)場進(jìn)行工業(yè)側(cè)線實(shí)驗(yàn)，采用流化床反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，在線進(jìn)行燒炭再生，取得長周期運(yùn)行的數(shù)據(jù)，具有較好的開發(fā)前景。

南開大學(xué)李偉課題組2011年公開了部分專利。專利顯示，該課題組以活性炭為載體，通過氫氣還原、真空浸漬或焙燒等方式分別負(fù)載磷化鎳、單質(zhì)鉍、磷化鎢、磷化銅、磷化鉬等作為活性組分，并輔以其他金屬氯化物為助劑成分，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行乙炔氫氯化合成氯乙烯實(shí)驗(yàn)，取得較好的效果。

李群生等在2007年公開了一種無汞催化劑，該催化劑以IIIB族元素為主活性組分，輔以氧化鈰、氧化鑭等稀土金屬化合物，利用浸漬法負(fù)載在硅膠或活性炭上。該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室乙炔轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，氯乙烯收率達(dá)到30%。日本專利JP50082002-A，JP77012683-B以SnCl2為活性組分，活性炭為載體，活性炭載體在NH3氣氛中900℃下處理，轉(zhuǎn)化率能達(dá)到98%，選擇性則能夠達(dá)到100%。美國專利US1934324A公開了以氯化亞銅-氯化鈣為活性組分的液相催化體系，乙炔氣經(jīng)過含有溶解的游離氯化氫和包含可溶性亞銅化合物催化劑的水溶液，生成氯乙烯、并與過量乙炔一起以氣相形態(tài)離開反應(yīng)體系，氯乙烯經(jīng)物理分餾的辦法加以分離。美國專利US1812542A以氯化亞銅為活性組分，在鹽酸+乙炔液相體系中進(jìn)行催化反應(yīng)，氯化亞銅或氯化銅與還原類物質(zhì)與氨和鹽酸形成混合物，通入乙炔反應(yīng)。

目前，相關(guān)科研工作者基本上對大多數(shù)非貴金屬化合物都做了活性及壽命的篩選，和氯化汞催化劑相比，非貴金屬無汞催化劑普遍存在活性低或壽命較短的缺點(diǎn)，從目前的成果看來，非貴金屬的研究很大程度上都停留在實(shí)驗(yàn)室階段，難以達(dá)到長壽命、高活性，很少能獲得工業(yè)化應(yīng)用的突破。

對于非貴金屬無汞催化劑，除對大量金屬化合物活性組分進(jìn)行篩選的同時，還需要在以下2個方面尋求突破。一是在催化劑載體上尋求突破，目前，大多數(shù)非貴金屬催化劑只選用活性炭或普通硅膠作為載體，載體選擇的范圍比較窄，對載體的研究欠缺。活性炭種類繁多，物理性質(zhì)、表面化學(xué)性質(zhì)各不相同，除活性炭之外，硅含量較高的分子篩、硅藻土、以及其他多孔類材料都是非貴金屬無汞催化劑載體選擇的方向。對現(xiàn)有載體活性炭及硅膠進(jìn)行改性或?qū)で笮碌钠渌呋瘎┹d體，是無汞催化劑載體尋求突破的重點(diǎn)。二是在反應(yīng)工藝上尋求區(qū)別于傳統(tǒng)氣固反應(yīng)的新工藝，非貴金屬催化劑壽命較短，活性不高，采用傳統(tǒng)固定床反應(yīng)器，很難獲得工業(yè)化應(yīng)用。而尋求新的工藝技術(shù)，采用循環(huán)流化、燒炭再生等其他反應(yīng)方式，對解決壽命短、活性低的問題很有幫助。清華大學(xué)魏飛、魏小波等采用循環(huán)流化床進(jìn)行無汞催化反應(yīng)，在線進(jìn)行燒炭再生，在工業(yè)側(cè)線上長時間運(yùn)行，取得了很好的應(yīng)用效果。另外，氣液均相催化體系，以氣體通入液相中進(jìn)行催化反應(yīng)，該體系在防止積炭、解決反應(yīng)時局部過熱、防止飛溫方面較為有效。國內(nèi)龍智達(dá)等企業(yè)也從事了該方面的研究，取得了一定進(jìn)展。反應(yīng)工藝上尋求創(chuàng)新，大膽采用流化床再生及均相催化體系，是下階段非貴金屬無汞催化劑工藝上獲得突破的重要技術(shù)方向。

3.3 貴金屬催化體系

貴金屬催化體系一直是國內(nèi)外無汞催化劑研發(fā)的熱門方向，近年來，國內(nèi)相關(guān)科研工作者都將貴金屬催化劑作為無汞研發(fā)的重要方向，并在實(shí)驗(yàn)室取得較好的進(jìn)展。

南開大學(xué)化學(xué)院李偉課題組自2009年開始無汞催化劑的實(shí)驗(yàn)室研究，目前已取得較大進(jìn)展，并發(fā)表無汞專利6篇。該課題組開發(fā)的貴金屬無汞催化劑在實(shí)驗(yàn)室取得了很好的效果，在小試反應(yīng)裝置上反應(yīng)溫度170℃、空速80 h-1的條件下連續(xù)運(yùn)行1 000 h，轉(zhuǎn)化率及選擇性都能夠保持在99%。

四川大學(xué)蔣文偉課題組自2007年即開始乙炔氫氯化無汞催化劑的研究。該課題組以PtCl4為催化劑，以脂肪族胺類的鹽酸鹽為溶劑，脂肪族烴類為稀釋劑，Pt、Pd等貴金屬為催化活性組分，制備了用于乙炔氫氯化反應(yīng)的液相催化體系。在反應(yīng)過程中，液相催化體系的溫度較為均一，反應(yīng)的乙炔單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)70%，并且氯乙烯選擇性較高（≥99%），活性壽命也較固相催化劑的長[5]。

內(nèi)蒙古大學(xué)王芳超等以氯金酸或者氯金酸與稀土元素氯化物為前驅(qū)體，椰殼炭為載體，采用等體積浸漬法制備了活性炭負(fù)載的單金屬金催化劑或稀土一金雙金屬催化劑。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)孔道結(jié)構(gòu)既有利于活性組分的分散也有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散，活性較高。高溫下金離子容易被還原成金單質(zhì)，使催化活性降低。催化劑的真空干燥使活性物種金能夠以高價態(tài)和更小的晶粒尺寸分散在載體的孔道中，催化活性和穩(wěn)定性更好。稀土元素的加入可能提高了高價金的還原溫度，從而影響了催化活性。

華東理工大學(xué)王聲浩等通過對多種金屬元素進(jìn)行乙炔氫氯化活性考察，篩選出AuCl3、PdCl2和CuCl23種較好的組分。以活性炭為載體，Au/Cu=1∶6，制備了具有良好活性、選擇性和穩(wěn)定性的雙組份AuCl3/CuCl2貴金屬催化劑，金含量將近4‰。在溫度為140~170℃，氯化氫與乙炔比為1.00∶1.15，總空速為100~150 h-1條件下，該催化劑乙炔轉(zhuǎn)化率、選擇性都能達(dá)到99%，催化劑壽命能夠達(dá)到1 200 h，具有良好的活性及穩(wěn)定性[7]。

從已申請的專利來看，日本專利JP52136104-A、JP52136103-A分別公開了以活性炭為載體，負(fù)載AuCl3或PtCl4，貴金屬負(fù)載量為載體質(zhì)量的0.1%~10.0%，以活性炭為載體，負(fù)載Au-I或碘化物；美國專利US4912271以鈀化合物為活性組分，脂肪族和（或）脂環(huán)族羧酸氨基化合物+溶劑為液相體系，采用均相催化方式，在室溫以上（100~200℃）反應(yīng)制備氯乙烯。約翰遜馬西有限公司和阿克工藝有限公司在中國申請了專利CN101735005A，該技術(shù)以活性炭為載體，負(fù)載Au-HAuCl4，金在活性炭上以納米顆粒分散，載體也可為碳納米管，以王水溶解金或非氯金酸化合物為佳，金含量為0.1%~1.0%；天津大沽肖衛(wèi)國等以PdCl4(Au)-LaCl3為活性組分，活性炭為載體，采用多次真空浸漬，在空速90 h-1、150℃條件下反應(yīng)，乙炔轉(zhuǎn)化率>98%、VCM選擇性>98%；CN 201010248348 A以RuCl3為活性組分，活性炭或分子篩為載體，三氯化釕質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%~5.0%。

相對于賤金屬，貴金屬無汞催化劑表現(xiàn)出明顯的活性及壽命優(yōu)勢，南開大學(xué)及華東理工大學(xué)等課題組在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)能夠做到1 000 h以上，但貴金屬無汞催化劑無一例外都存在價格昂貴、成本高的問題。金及金的化合物是目前貴金屬無汞催化劑研發(fā)的重點(diǎn)方向，以金為例，目前金的價格已經(jīng)上升到358元/g，若催化劑中金的含量達(dá)到0.2%，則噸催化劑成本將達(dá)到71.6萬元，若金含量達(dá)到0.4%，則成本將超過140萬元，是汞催化劑成本的近20倍。

高成本成為貴金屬催化劑工業(yè)化應(yīng)用的最大阻力，降低貴金屬含量成為目前貴金屬催化劑研發(fā)最需要解決的問題。要解決貴金屬含量偏高、成本過高的問題，使貴金屬催化劑最終能夠走向工業(yè)化，需要加強(qiáng)以下幾個方面研究開發(fā)。一是需要尋求更好的負(fù)載方式，使貴金屬組分更好地在催化劑載體上以納米級分散。傳統(tǒng)單純的浸漬方式容易造成活性物質(zhì)的堆積，很難促使貴金屬粒子在載體孔道內(nèi)以納米級分散，使貴金屬活性物質(zhì)發(fā)生重疊、覆蓋，降低了貴金屬的催化效率。采用多次浸漬、真空浸漬、噴霧浸漬等負(fù)載方式，并在溶劑中添加能夠降低表面張力的溶劑或表面活性劑等，并利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、逐級干燥等方式進(jìn)行催化劑的干燥，對貴金屬活性物質(zhì)的分散很有幫助，使單位質(zhì)量的貴金屬組分能夠提供更多的活性中心，以提高貴金屬粒子的催化效率，降低貴金屬含量。二是加大載體的研究與篩選。常用的活性炭載體孔道發(fā)達(dá)，孔分布非常廣泛，存在的官能團(tuán)非常豐富。目前，對活性炭微結(jié)構(gòu)及內(nèi)部性質(zhì)的研究偏少，只做單純篩選及簡單的酸堿處理。通過對活性炭等載體的分析研究，尋找載體內(nèi)部乙炔、氯化氫分子在孔道內(nèi)合成氯乙烯的主要孔徑范圍，對載體內(nèi)部影響反應(yīng)進(jìn)行、促進(jìn)積碳、加速失活的官能團(tuán)進(jìn)行處理，最終發(fā)掘出適合乙炔氫氯化反應(yīng)的大比表面、合適孔徑范圍以及合適內(nèi)部化學(xué)性質(zhì)的高性能活性炭載體。同時，尋找并積極開發(fā)除活性炭外的新型載體，如高比表面耐酸分子篩，介孔分子篩等，是提高貴金屬催化劑反應(yīng)效率的重要途徑。三是尋找能夠與貴金屬活性組分更好配合的非貴金屬助劑。研究發(fā)現(xiàn)，堿金屬如KCl等對催化劑壽命有一定促進(jìn)作用，而CuCl2則與金化合物有良好的協(xié)同作用，是金催化劑的良好助劑。通過非貴金屬助劑的加入，增加催化劑的活性，促進(jìn)活性物質(zhì)的更好分散，阻止反應(yīng)物積炭的進(jìn)行，同時也能夠減少貴金屬的使用量，降低催化劑成本。尋找非貴金屬助劑是貴金屬催化劑開發(fā)必不可少的步驟。

另外，貴金屬活性組分普遍熔點(diǎn)較高、不易揮發(fā)，所以，做好貴金屬催化劑的再生或回收再利用，是貴金屬催化劑工業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)方向之一。目前，還沒有方便快捷、成本低廉的貴金屬催化劑回收再利用技術(shù)，針對貴金屬無汞催化劑開發(fā)能夠再生的反應(yīng)工藝，或降低回收成本，對貴金屬催化劑進(jìn)行有效回收，并對回收的貴金屬成分進(jìn)行再利用以生產(chǎn)無汞催化劑。如果能做好貴金屬的再利用，使貴金屬催化劑只是一次性投入高，將極大地解決催化劑價格昂貴、成本過高等問題。

4 加強(qiáng)合作，推動無汞催化劑研發(fā)進(jìn)程

如前述，電石法PVC行業(yè)無汞催化劑研發(fā)已到了刻不容緩的地步。要加快研發(fā)力度，必須為開發(fā)工作提供更好、更方便、更快捷的科研環(huán)境。

一是要加強(qiáng)企業(yè)和科研院所的合作，充分利用企業(yè)的資金優(yōu)勢和科研院所的智力優(yōu)勢，實(shí)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，既能保證無汞催化劑的研發(fā)不至于因?yàn)橘Y金問題而終止，加快催化劑的研發(fā)進(jìn)程，提高科研人員的積極性，同時，保證實(shí)驗(yàn)室科研成果能夠在最短時間內(nèi)在企業(yè)生產(chǎn)線上進(jìn)行單管側(cè)線、中試等現(xiàn)場試驗(yàn)，縮短科研成果向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的周期。以新疆天業(yè)集團(tuán)為例，作為氯堿行業(yè)的龍頭企業(yè)，2006年以來，該公司投入了巨大的資金和人力，先是與清華大學(xué)建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)進(jìn)行無汞觸媒的研發(fā)工作。經(jīng)過3年的艱苦攻關(guān)，目前，基于流化床體系開發(fā)的無汞觸媒已在實(shí)驗(yàn)室研究階段取得了重要的成果，并在生產(chǎn)線上進(jìn)行側(cè)線試驗(yàn)，取得了良好效果，為無汞催化劑工業(yè)化打下良好基礎(chǔ)。為加強(qiáng)研發(fā)進(jìn)度，形成更大的合力，2010年，該公司又與國內(nèi)催化領(lǐng)域的知名研發(fā)機(jī)構(gòu)——中科院大連化物所、南開大學(xué)化學(xué)院達(dá)成深度合作關(guān)系，共同建立無汞催化劑實(shí)驗(yàn)室研發(fā)體系，開發(fā)無汞觸媒。通過合作，大連化物所及南開大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)取得了顯著的成果，很好地推動了無汞觸媒的研發(fā)進(jìn)度。2009年以來，宜賓天原集團(tuán)與四川大學(xué)就無汞催化劑的研發(fā)展開深度合作，也取得較好的進(jìn)展。

二是加大資金和技術(shù)的投入力度，將防治汞污染，開發(fā)無汞催化劑作為行業(yè)內(nèi)技術(shù)突破的重中之重，成立無汞催化劑研發(fā)團(tuán)隊，進(jìn)行無汞催化劑實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)化可行性研究，才能保證無汞催化劑研發(fā)更快地進(jìn)展。2006年以來，新疆天業(yè)集團(tuán)組成高效研發(fā)團(tuán)隊，率先在行業(yè)內(nèi)成立無汞催化劑研發(fā)小組，為無汞催化劑的成功研發(fā)并最終工業(yè)化應(yīng)用打下堅實(shí)基礎(chǔ)并儲備團(tuán)隊力量。

5 結(jié)語

總體來說，中國的電石法PVC行業(yè)經(jīng)過十幾年的高速發(fā)展，汞污染已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)必須面對并解決的問題。只有充分認(rèn)識到汞污染問題的嚴(yán)重性及無汞催化劑研發(fā)的必要性和緊迫性，加大無汞催化劑的研發(fā)力度，加強(qiáng)與科研院所的合作，加大技術(shù)與資金的投入，更快地推動無汞催化劑研發(fā)進(jìn)展，盡早開發(fā)出適合工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的無汞催化劑，才能解決目前行業(yè)內(nèi)汞污染問題，實(shí)現(xiàn)電石法PVC行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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Research progress of mercury-free catalysts for acetylene hydrochlorination reaction

CHEN Wan-yin
(Xinjiang Tianye(Group)Co.,Ltd.,Shihezi 832014,China)

Current research progress on mercury-free catalyst for acetylene hydrochlorination reaction at home and abroad is briefly introduced in the paper.The development prospect of the mercury-free catalyst is described as well.

PVC,mercury-free catalyst,research progress

TQ325.3

B

1009－1785(2012)04-0018-05

陳萬銀（1982—），男，湖北孝感人，工程師，從事催化劑研發(fā)相關(guān)工作。

2012－01－06