從中國科學院官網(wǎng)獲悉，近日，國家重大科學研究計劃項目“金屬高效利用與替代的納米催化材料”、中國科學院“精細化工綠色化的若干變革技術與產(chǎn)業(yè)示范——有毒催化劑的替代技術及產(chǎn)業(yè)化”和中國科學院新材料產(chǎn)業(yè)基金重點部署項目階段性研究成果“銅基催化劑在萬噸氯乙烯工業(yè)性試驗裝置中應用項目”在山東德州通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。

經(jīng)專家委員會鑒定，在非貴金屬無汞催化劑領域，銅基催化劑的萬噸氯乙烯工業(yè)性試驗應用技術指標居國際領先水平。銅基催化劑基于現(xiàn)行電石法聚氯乙烯生產(chǎn)線，可實現(xiàn)汞催化劑的替代，對促進聚氯乙烯行業(yè)汞減排及履約有重要意義。

該項目由中科院上海有機化學研究所姜標團隊與中科易工(上海)化學科技有限公司鐘勁光團隊和中國化工德州實華化工有限公司共同開展。該團隊是在德州實華實施“姜鐘法”無汞新工藝改造40萬噸/年聚氯乙烯裝置節(jié)能減排項目的同時，為解決中國現(xiàn)有聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)采用有毒氯化汞觸媒電石乙炔法合成氯乙烯催化劑問題的產(chǎn)學研聯(lián)合攻關。

聚氯乙烯是重要的有機合成材料，是五大通用合成樹脂之一，主要用于生產(chǎn)建筑材料(管材、門窗型材等)、包裝材料、電子材料、日用消費品等。中國是全球最重要的聚氯乙烯生產(chǎn)國，2018年底聚氯乙烯產(chǎn)能為2404萬噸，中國聚氯乙烯八成以上采用電石乙炔法生產(chǎn)。自2018年8月國際公約《關于汞的水俁公約》對我國正式生效，中國電石乙炔法聚氯乙烯行業(yè)面臨巨大的挑戰(zhàn)，開發(fā)和使用無汞催化劑是保障中國電石乙炔法聚氯乙烯未來發(fā)展的核心環(huán)節(jié)，是從根本上解決乙炔法聚氯乙烯生產(chǎn)汞污染難題，實現(xiàn)聚氯乙烯行業(yè)綠色制造的重要途徑。該項目創(chuàng)新性地采用碳材料負載新型銅基催化劑，在大型的固定床反應器中完成了世界首例銅基催化乙炔法合成氯乙烯的萬噸級工業(yè)試驗。首套銅基催化劑萬噸電石法氯乙烯裝置在既定工業(yè)運行條件下使用約7000多小時催化劑性能考核，催化劑經(jīng)多種耐受性試驗，乙炔轉化率仍能保持在96%左右，氯乙烯選擇性大于98%，完全滿足工業(yè)應用要求。銅基催化劑采用現(xiàn)行電石乙炔法聚氯乙烯工藝，在不改變現(xiàn)有工藝裝備的前提下，簡單將有毒汞催化劑替代，銅催化劑載體為碳材料，易于回收實現(xiàn)低固廢甚至無固廢處理。銅基催化劑同時也通過工業(yè)擴展試用情況，進一步驗證了銅基催化劑在乙炔氫氯化合成氯乙烯的技術和經(jīng)濟可行性。

“姜鐘法”無汞新工藝和銅基催化乙炔法合成氯乙烯，可以完全消除電石法聚氯乙烯汞催化帶來的汞污染問題，為我國電石法聚氯乙烯行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎。