據報道,浙江工業大學工業催化研究所自主研發的單原子超穩低汞催化劑已在河南神馬氯堿萬噸級裝置上實現產業化應用。 該裝置工業運行情況穩定,在噸耗、轉化率、選擇性及使用壽命上均具有明顯優勢,產品各項指標完全符合低汞觸媒國家標準《GB/T31530-2015 氯乙烯合成用低汞觸媒》的要求,為氯堿行業節能減排提供了有力的技術支撐。 催化劑在工業使用過程中理論上并不會消耗,涉汞催化劑的汞污染問題本質上是由于催化劑的熱穩定性不好造成的。浙江工業大學工業催化研究所開發的新一代超穩低汞催化劑,采用特殊工藝生產的活性炭為載體,利用炭載體表面缺陷為錨合點和氯化汞分子形成強的化學鍵。氯化汞在活性炭表面以單原子形式存在,不但解決了汞催化劑熱穩定性問題,還使催化劑利用效率達100%,催化劑運行壽命長達12000小時,遠高于目前市場上低汞催化劑產品8000小時的平均使用壽命。 涉及氯化汞催化劑的汞污染問題一直是氯乙烯行業的世界性難題,無汞催化劑由于成本高、使用壽命短等原因,短期內實現工業化應用仍有困難。此前已經生效的《關于汞的水俁公約》提出,2020年電石法聚氯乙烯單位產品的汞使用量要比2010年下降50%,涉汞催化劑減量化、最小化由此成為電石法氯乙烯面臨的首要任務。根據國標要求,低汞催化劑的氯化汞負載量最高不得超過6.5%,而高汞催化劑的氯化汞負載量為10%~12%,如何在氯化汞負載量降低一半的情況下仍保持催化劑的高性能,成為催化劑制備技術面臨的巨大挑戰。 我國PVC生產工藝大多基于煤化工的乙炔法,而氯化汞催化劑是目前乙炔法制備聚乙烯單體工業上應用的主要催化劑。由于氯化汞屬于金屬氯化物里唯一的共價化合物,分子間作用力為范德華力,其熱穩定極差,開發熱穩定性好的涉汞催化劑一直是催化領域極具挑戰性的課題。 新一代超穩低汞催化劑投入使用,不僅能夠降低氯乙烯單體生產過程中的單耗,降低PVC生產成本,還能有效減少汞觸媒使用過程中造成的重金屬污染,在無汞催化劑尚未實現真正產業化應用和推廣的形勢下,該催化劑可成為我國電石法氯堿行業節能減排的一個技術方案,為我國限汞履約提供技術保障。 |