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单原子超稳低汞催化剂完成产业化使用

2月15日，记者从浙江工业大学了解到，由该校工业催化研究所自主研发的单原子超稳低汞催化剂已在河南神马氯碱万吨级装置上实现产业化应用。

该装置工业运行情况稳定，在吨耗、转化率、选择性及使用寿命上均具有明显优势，产品各项指标完全符合低汞触媒国家标准《GB/T31530-2015 氯乙烯合成用低汞触媒》的要求，为氯碱行业节能减排提供了有力的技术支撑。

催化剂在工业使用过程中理论上并不会消耗，涉汞催化剂的汞污染问题本质上是由于催化剂的热稳定性不好造成的。浙江工业大学工业催化研究所开发的新一代超稳低汞催化剂，采用特殊工艺生产的活性炭为载体，利用炭载体表面缺陷为锚合点和氯化汞分子形成强的化学键。氯化汞在活性炭表面以单原子形式存在，不但解决了汞催化剂热稳定性问题，还使催化剂利用效率达100%，催化剂运行寿命长达12000小时，远高于目前市场上低汞催化剂产品8000小时的平均使用寿命。

涉及氯化汞催化剂的汞污染问题一直是氯乙烯行业的世界性难题，无汞催化剂由于成本高、使用寿命短等原因，短期内实现工业化应用仍有困难。此前已经生效的《关于汞的水俣公约》提出，2020年电石法聚氯乙烯单位产品的汞使用量要比2010年下降50%，涉汞催化剂减量化、最小化由此成为电石法氯乙烯面临的首要任务。根据国标要求，低汞催化剂的氯化汞负载量最高不得超过6.5%，而高汞催化剂的氯化汞负载量为10%~12%，如何在氯化汞负载量降低一半的情况下仍保持催化剂的高性能，成为催化剂制备技术面临的巨大挑战。

我国PVC生产工艺大多基于煤化工的乙炔法，而氯化汞催化剂是目前乙炔法制备聚乙烯单体工业上应用的主要催化剂。由于氯化汞属于金属氯化物里唯一的共价化合物，分子间作用力为范德华力，其热稳定极差，开发热稳定性好的涉汞催化剂一直是催化领域极具挑战性的课题。

新一代超稳低汞催化剂投入使用，不仅能够降低氯乙烯单体生产过程中的单耗，降低PVC生产成本，还能有效减少汞触媒使用过程中造成的重金属污染，在无汞催化剂尚未实现真正产业化应用和推广的形势下，该催化剂可成为我国电石法氯碱行业节能减排的一个技术方案，为我国限汞履约提供技术保障。

来源：中国化工报

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