[发明专利]乙炔二聚催化剂的再生工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及氯丁橡胶制备技术领域，具体涉及氯丁橡胶制备过程中乙烯基乙炔合成催化剂的再生工艺。

背景技术

山西合成橡胶集团在氯丁二烯制备过程中，乙烯二聚反应的催化剂一直沿用的是“纽兰德”催化剂，即Cu₂Cl₂—NH₄Cl—HCl—H₂O体系催化剂，其具体组成为Cu₂Cl₂40%、NH₄Cl20%、HCl2-3%、其余为H₂O。这种液体催化剂的特点是制备方便、使用简单等特点，但是铜消耗量较大。在有色金属资源日渐稀缺而且不可再生，价格不断攀升的形式下，如何合理利用催化剂，减少催化剂中铜的损耗和使催化剂再生是氯丁橡胶生产和环境保护领域中的重大技术课题，也是企业降低产品成本，提高产品竞争力，保持可持续发展的关键技术之一。

在乙烯基乙炔制备过程中催化剂的活性要求从始到终应该基本保持不变，但是在乙炔二聚反应过程中，生成主要产品乙烯基乙炔的同时，铜逐渐消耗，同时也会生成二乙烯基乙炔和其它高沸点的副产物，这种生成的高沸点的副产物挥发度小、易沉淀在反应塔内，并逐渐形成焦油状的固体聚合物，附着在催化剂表面，从而使乙炔与催化剂的接触情况变坏，降低了催化剂的生产能力，使聚合反应趋于停滞。以此必须将活性下降的催化剂再生，恢复其活性，才能保证生产的顺利进行。

乙烯二聚采用的是鼓泡式反应塔，每塔每生产周期需要加入催化剂25m³，需要消耗铜10吨，其使用周期为40天。反应塔到了使用周期后，催化剂作为化工废物排放或回收，因催化剂含有重金属，本身具有毒性，在催化剂的处理过程中会给土壤、环境、水体等带来污染，处理成本高，原料浪费。

发明内容

本实用新型为了解决乙炔二聚催化剂中铜的消耗和催化的再生的技术问题，提供了一种乙烯基乙炔合成催化剂的再生工艺。

本发明是由以下技术方案实现的：一种乙烯基乙炔合成催化剂的再生工艺，方法为，在乙炔二聚反应后期，将塔内的催化剂压送到催化剂贮槽储存，再将催化剂重新压送到催化剂配制槽并分析其成分，然后根据旧催化剂的成分在催化剂配制槽内加入过量的铜、当量的氯化铵和盐酸，保持槽内温度不低于80℃，同时通入氯气使氯气与铜反应：

Cu+Cl₂=CuCl₂+64.5kcal/mol

CuCl₂+Cu=2CuCl-13kcal/mol

氯气在有氯化铵存在且酸性的条件下和铜反应生成氯化亚铜的络合物，催化剂的比重逐渐提高当比重达到1.50——1.54时，停止通入氯气，等待转化，在转化过程中应开搅拌，并维持槽内温度不低于80℃，直至分析任意取样的催化剂的成分达到要求；

高聚物的分离，将配制合格催化剂在配制槽静置分离，等高聚物分层后，将位于下层的催化剂压送到催化剂贮槽，高聚物留在配制槽内，达到分离高聚物的目的。

旧催化剂经过重新配制和高聚物分离后，配制的催化剂在成分上能够满足生产的需要，达到了催化剂循环使用的目的，达到污染物排放为零，对环境污染最低，原材料消耗最低的目的。

附图说明

图1为反应装置图

   图中：1-反应塔，2-催化剂贮槽，3-催化剂配制槽，4-催化剂贮槽

具体实施方式  

实施例1，一种乙烯基乙炔合成催化剂的再生工艺，步骤为，

如图1所示意，某批次的乙炔二聚反应后期（催化活性已经基本消失，反应趋于停滞阶段），将反应塔1内的催化剂压送到催化剂贮槽2储存，再将催化剂重新压送到催化剂配制槽3并分析其成分，其组分重量比构成大约为：Cu₂Cl₂35%、NH₄Cl16%、HCL0.15%、其余为H₂O和高分子聚合物，

然后根据旧催化剂的成分，以（Cu₂Cl₂40%、NH₄Cl20%、HCL3%、其余为H₂O）为标准进行计算，在催化剂配制槽内加入过量的铜、当量的氯化铵和盐酸，保持槽内温度为80-100℃区间，同时通入氯气使氯气与铜反应：

Cu+Cl₂=CuCl₂+64.5kcal/mol