熊 磊,孟祥龍,寧小鋼(.陜西北元化工集團股份有限公司,陜西 榆林 7939;.中國氯堿工業(yè)協(xié)會,天津 3009)
聚氯乙烯(PVC)作為世界五大通用樹脂之一,廣泛應用與建筑、農業(yè)、工業(yè)、科技等領域。聚氯乙烯主要由氯乙烯單體(VCM)聚合而成。根據(jù)合成氯乙烯的原料來源不同,PVC生產主要有電石法、乙烯法、聯(lián)合法等幾種工藝路線。基于中國“富煤貧油”的能源現(xiàn)狀,決定了中國以電石法為主的PVC生產格局,目前中國約有80%產能的PVC裝置采用電石法工藝。該工藝在乙炔與氯化氫反應合成氯乙烯過程中采用氯化汞作為催化劑。為適應中國對建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的要求,以及近年來國家對重金屬污染防治力度的加大和汞資源的日漸匱乏,氯乙烯生產過程無汞化成為電石乙炔法PVC工業(yè)技術革新的核心課題。
近年來,氯乙烯無汞化生產工藝研究取得巨大進展,然而受原料來源問題、現(xiàn)有裝置改造費用較大的困擾,氯乙烯無汞化生產工藝工業(yè)化進程緩慢。以南開大學、清華大學、天津大學、華東理工大學、浙江工業(yè)大學、大連物化所、北京龍智達、中科易工、新疆中泰、新疆天業(yè)和天津大沽化等為代表的無汞催化劑研究取得一定進展,主要為貴金屬無汞催化劑、非貴金屬無汞催化劑,然而催化劑還存在活性組分易流失,催化劑壽命短,積碳嚴重等問題。國內包括大連化物所、清華大學、浙江工業(yè)大學以及新疆石河子大學等多所機構的研究均表明,氮摻雜碳材料可以作為一種無金屬催化劑用于乙炔氫氯化制備氯乙烯的反應中,且具一定的催化活性。綜述了氯乙烯生產無汞化工藝技術及電石法氯乙烯無汞催化劑 (主要包括貴金屬無汞催化劑、非貴金屬無汞催化劑與非金屬無汞催化劑)的研究進展,并對氯乙烯生產無汞化將來的發(fā)展趨勢進行了展望。
以中科易工(上海)化學科技有限公司為首的研發(fā)機構,共同研究開發(fā)了乙炔和二氯乙烷無汞催化合成氯乙烯工藝(“姜鐘法”工藝),其是將一定摩爾比的乙炔和二氯乙烷在一定的溫度、壓力條件下通過裝有非汞催化劑的固定床制取氯乙烯[1]。該工藝千噸級中試試驗于2014年8月在中國石油化學工業(yè)聯(lián)合會的組織下完成鑒定工作,并于2015年在德州實華化工有限公司開始建設20萬t/a工業(yè)化示范裝置,目前裝置處于建設階段。
“姜鐘法”氯乙烯合成工藝實際是由乙烯法生產的EDC和電石法乙炔相結合重整工藝。對于東部多乙烯法氯乙烯生產裝置,而西部主要以電石法氯乙烯生產裝置為主情況來說,行業(yè)推廣該工藝有一定的局限性。加之現(xiàn)有PVC生產裝置改造受周圍原輔料供應情況及改造投資大、周期長及相關工藝技術的優(yōu)化解決等原因,制約了“姜鐘法”進一步工業(yè)化推廣的進程。
“煤-甲醇-烯烴-氯乙烯”工藝技術以煤為原料,通過煤制甲醇,甲醇合成二甲醚進而制得烯烴,在利用乙烯氧氯化生產工藝制得氯乙烯,避免了傳統(tǒng)工藝氯化氫合成及乙炔氫氯化反應中汞催化劑的使用。
隨著煤化工發(fā)展及技術進步,煤制烯烴技術已日趨成熟,而烯烴制氯乙烯工藝技術則為傳統(tǒng)成熟工藝。該技術大規(guī)模應用推廣仍存在較大問題,主要為:一是投資大,特別是甲醇制烯烴及配套裝置產業(yè)鏈長,投資大;二是該技術對水資源需求大,而中國煤炭資源和水資源呈逆向分布;三是國內已有大量的氯堿/聚氯乙烯產能與煤制烯烴工藝進行直接嫁接難度大;四是未來碳減排政策將可能成為限制煤制烯烴發(fā)展的重要因素[2]。國內首例煤化工-氯堿化工工藝技術耦合項目在青海建設。目前該項目已建成,但未投產。
傳統(tǒng)乙炔氫氯化氯乙烯合成工藝技術,堅持采用傳統(tǒng)電石法氯乙烯生產工藝,仍然采用氣固相反應方式,開發(fā)與原合成系統(tǒng)匹配的無汞催化劑替換汞催化劑。因對現(xiàn)有PVC生產裝置技改成本小,操作控制簡單,成為絕大多數(shù)氯乙烯生產無汞化研發(fā)科研人員的首選方向。
近些年來,高校和企業(yè)的研發(fā)人員在乙炔氫氯化無汞催化劑研究方面不斷地進行各類的科學探究。根據(jù)研發(fā)乙炔氫氯化無汞催化劑的活性中心的組成,大致可分為金屬無汞催化劑、非金屬無汞催化劑兩大類。
對于乙炔氫氯化無汞催化劑的研究,是一個漫長而又循序漸進的過程。早在1968年,D.M.Smith[3]對負載型金屬氯化物催化性能進行了深入研究,表明金屬陽離子的電子親和勢與催化劑的性能之間存在一定的關系。金屬無汞催化劑又因活性中心的組成分為貴金屬無汞催化劑和非貴金屬無汞催化劑兩種。
2.1.1 貴金屬無汞催化劑
在乙炔氫氯化無汞催化劑的研究中,Hutchings等人的研究成果最具有代表性。Hutchings等人[4]在1985年的研究證明了金屬離子的標準電極還原電勢與其相應的催化活性具有一定的關聯(lián)規(guī)律,同時推斷得出了貴金屬Au3+對乙炔氫氯化反應有較高的催化潛力。隨后不久,B.Nkosi[5]分別以HAuCl4和HgCl2為前驅體制備了炭負載型金屬催化劑并對它們的性能進行比較,結果表明HAuCl4/AC(2wt%Au)相較于HgCl2/AC(9wt%Hg)具有更好的催化活性,也證實了Hutchings關于金屬離子的標準電極還原電勢與其相應的催化活性相關性的理論,同時還發(fā)現(xiàn)在反應過程中,活性組分Au的量并未有過多的流失,Au基催化劑活性降低后,通過HCl處理再生可以使催化劑的活性得到恢復。B.Nkosi也對Au基催化劑活性降低原因進行了探究,結果表明:(1)在低溫(60~100℃)下反應易發(fā)生乙炔或氯乙烯的聚合形成積碳沉積在催化劑表面上,覆蓋活性位而造成催化劑的失活;(2)在較高的反應溫度下(120~180℃)下,具有較高催化活性的Au3+容易被還原成低價態(tài)的Au0而造成催化劑的失活。
Dai B.等人[6]以AuCl3為活性組分,采用浸漬法制備了AuCl3/AC催化劑并用于催化乙炔氫氯化反應,隨后對反應前后的樣品進行了XPS、TGA、BET等表征分析,細致的探究了催化劑失活的原因。結果表明,在催化反應過程中Au3+活性位點被還原成低價態(tài)的Auo是活性降低的主要原因,同時還發(fā)現(xiàn),隨著反應的進行,Auo會發(fā)生聚集,從而導致活性的不斷降低。雖然實驗數(shù)據(jù)表明Auo在乙炔氫氯化反應中也具有一定的催化效果,但必須具有較好的分散度和較小的尺寸,為Au基催化劑的深入研究指明了方向。
通過對Au基催化劑失活機理的深入探究,研究者們認為可以通過載體改性和多組分的摻雜來協(xié)同提高催化劑的活性,并抑制催化劑的失活。例如,Conte 等[7]向 Au 基催化劑中引入金屬 Pd、Ir、Rh、Ru和Pt,并分別研究了它們對Au催化劑催化活性的影響。結果表明:Pd和Pt的引入并不能顯著提高Au催化劑的活性,Pd-Au與Pt-Au催化劑仍然會由于產生積碳覆蓋了活性位點而快速的失活,金屬Ir與Rh的引入提高了Au的催化效果,而金屬Ru的加入對Au的催化性能并沒有顯著的提升效果。隨著雙金屬催化劑的研究不斷深入,研究者們也考察了金屬 Ni[8]、Sn[9]、Co[10]的加入對 Au 催化劑的影響,結果表明:這些金屬的摻雜對Au基催化劑的效果都有明顯的提升,這是因為金屬的協(xié)同作用不僅抑制了Au3+的還原,而且使得活性組分Au3+分布的更加均勻,一定程度上也抑制了Au0的團聚。
Wang等[11]建立了雙金屬Au-Cu/C催化劑在反應歷程中的動力學模型,該動力學模型理論計算結果表明:金屬Cu與Au之間存在雙金屬協(xié)同作用,可以促使活性位點Au3+周圍的電子云密度增加,從而阻止了Au3+的還原,另一方面金屬Cu的加入使得催化劑表面的活性位點分布的更加均勻,使得被還原后的Au0難以團聚;活性測試結果表明:最優(yōu)的Au-Cu/C催化劑活性可達99.5%,氯乙烯選擇性高達99%以上,在穩(wěn)定性方面也有較好的表現(xiàn),在溫度為170℃、空速為50 h-1的反應條件下,反應200 h后催化劑的活性并沒有明顯的下降。王聲潔等人[12,13]隨后探究了金屬K的引入對Au基催化劑活性的作用效果。以KCl為助劑制備得到的Au-K/C催化劑在 T=180℃、VHCl∶VC2H2=1.1以及 GHSV(C2H2)為240 h-1的反應條件下對該催化劑進行了活性測試,結果表明:其乙炔轉化率最高可達98%,氯乙烯選擇性大于99.5%;反應前后的催化劑表征分析結果表明:金屬K的引入也可以促使Au基催化劑中Au3+周圍的電子云密度增加,促進活性位點的高度分散,并使其對反應物的吸附性能加強,從而促進了催化效果。其隨后的研究還表明KCl的引入對Pd基催化劑也有同樣的促進效果。
Zhang 等人[14]采用助劑 LaCl3制備了 Au-La(III)/SAC催化劑, 并在T=150℃、GHSV (C2H2)=360 h-1的反應條件下對催化劑進行了活性測試,結果表明:最優(yōu)配比的Au1La(III)3/SAC催化劑的初始催化活性為98%,生成氯乙烯的選擇性高達99.8%;分析結果表明:適量金屬La的加入,有效的抑制了Au3+的還原,同時也抑制了積碳的產生。Zhang等人[15]還在前期的研究基礎上,對比了金屬Co、Cu的引入對Au基催化劑的促進作用后,制備了三組分催化劑Au-Co(III)-Cu(II)/SAC,結果表明:Au/Co(III)/Cu(II)的最優(yōu)摩爾比為 1∶3∶1,Au1Co(III)3Cu(II)1/SAC 催化劑表現(xiàn)出較好且較穩(wěn)定的催化活性,反應過程中乙炔的轉化率為99.8%,氯乙烯的選擇性高達99.9%;表征結果表明:金屬Co、Cu的引入分別穩(wěn)定了Au+和Au3+,并且提高了催化劑表面活性組分的分散程度,抑制了積碳的產生。
Li等人[16]探究了氧化物CeO2的引入對Au基催化劑催化效果的影響,其采用浸漬法制備了Au-CeO2/AC催化劑并進行了性能測試,結果表明:CeO2的添加能夠顯著增強Au基催化劑的活性與穩(wěn)定性,最優(yōu)配比的雙金屬催化1Au-5CeO2/AC在溫度T=180 ℃、GHSV(C2H2)=852 h-1、VHCl/VC2H2=1.15 的條件下,乙炔轉化率由初始的99.1%經過20 h降至98.4%。在此樣品中,關鍵的活性物種Au3+與CeO2間存在某種較強的相互影響,減緩了活性位點Au3+被還原成低價態(tài)的Au0,此外CeO2的引入能有效的促進催化劑表面的活性物種的組成與分散度,抑制催化劑表面積碳的產生,從而提高了Au基催化劑的催化活性。
Huang等人[17]研究了氧化物TiO2的加入對Au基催化劑催化性能的影響,經過超聲后采用浸漬法制備了一系列不同 Ti、Au比例的催化劑 TiO2-AuCl3/AC。對催化劑的性能測試結果表明TiO2能有效提高Au基催化劑的催化活性,同時確定了10TiO2-AuCl3/AC為該類雙組分催化劑的最優(yōu)配比,該催化劑在溫度 180 ℃、GHSV (C2H2)=870 h-1、VHCl/VC2H2=1.15的條件下,乙炔轉化率由初始的92%經過10 h后下降到81%。表征結果表明TiO2助劑的添加抑制了活性位點Au3+被還原成低價態(tài)的Au0,同時提高了Au基催化劑對HCl的吸附強度。
通過以上的研究分析表明雙金屬或者多金屬復合作用,確實可以顯著提高Au基催化劑的催化性能。為了研究非金屬配體的添加是否對Au基催化劑也有同樣的效果,人們對非金屬配體進行了大量的研究。Dong等人[18]使三苯基膦和HAuCl4配位制得AuPPh3Cl,以此作為前驅體制備了催化劑AuPPh3Cl/AC。該催化劑的乙炔轉化率從初始的96.3%,反應48 h后降至95.2%,對氯乙烯的選擇性保持在99.5%以上。表征分析表明三苯基膦與Au3+配位作用,提高了Au3+的穩(wěn)定性,并且在反應過程當中,能夠抑制積碳的產生。三苯基膦配體的添加提高了Au基催化劑對反應物HCl的吸附作用,同時降低對C2H2的吸附能力。在反應過程中,可以抑制Au顆粒的團聚,從而顯著提高了Au基催化劑的催化活性與穩(wěn)定性。
Zhang等人[19]將HAuCl4緩慢加入到谷胱甘肽水溶液中,使Au與(GSH)復合,用浸漬法在不同的pH值環(huán)境下制備了一系列Au-GSH/AC催化劑,并分別對催化劑性能進行評價,結果表明催化劑Au1-GSH3/AC(pH值8.3)具有最優(yōu)的催化活性。表征結果表明GSH的添加可以有效的將 Au3+還原成為Au+,通過對pH值的調節(jié)控制使Au基催化劑的活性組分分散的更加均勻,在反應過程中可以抑制積碳的生成,同時提高了催化劑對氯化氫的吸附能力,因此表現(xiàn)出較好的催化活性和穩(wěn)定性。
Shang等人[20]將四苯基溴化膦(TPPB)加入到HAuCl4乙醇溶液中制備出催化劑Au-PBr(Ph)4/AC?;钚詼y試表明TPPB的引入有效提升了Au基催化劑乙炔氫氯化的催化性能。有報道稱席夫堿化合物、硫脲[21]分別與Au配合形成相對應的Au基催化劑在催化反應過程中有較好的催化能力。分析表明,配體與Au之間存在強烈的相互作用,阻止了Au3+還原成低價態(tài)的Au0,抑制了金屬顆粒的團聚,增強了催化劑對反應物的吸附能力。
配體的添加對Au基雙金屬催化劑的性能同樣具有較大的提升作用。Hong等[22]制備了一系列Au-Cu-SH/AC催化劑,通過對催化劑的性能評價表明:Au、Cu、SH 的最優(yōu)配比為 Au/Cu/SH=1∶1∶10。 表征結果表明硫醇(SH)的添加提高了催化劑中活性物種的分散程度,在催化反應過程中可以有效的抑制Au3+還原成為低價態(tài)的Au0,減緩了Au顆粒的團聚,從而提高Au基催化劑的催化活性。
除了貴金屬Au以外,對其他的貴金屬催化劑也有一定的研究。Hutchings發(fā)現(xiàn)金屬鈀(Pd)對乙炔氫氯化有一定的催化作用,以PdCl2為前驅體制備了催化劑PdCl2/C,該催化劑雖具有較高的初始活性但不穩(wěn)定,轉化率下降過快。在Hutchings研究的基礎上,Song等人[23]分析認為,由于催化過程中金屬Pd的流失、生成的積碳覆蓋了活性位點等因素導致了催化劑的失活,因此向Pd基催化劑引入KCl、LaCl3制備出催化劑PdCl2-KCl-LaCl3/C,相較于催化劑PdCl2/C在穩(wěn)定性方面有很大的提升。表征分析表明,KCl的添加穩(wěn)定了活性位點,抑制積碳產生的同時提高了催化劑對反應物的吸附強度。
劉建楠等人[24]分別以PtCl4、PtCl2為前驅體制備了鉑(Pt)基催化劑。性能測試結果表明組分PtCl4相比于PtCl2具有更高的催化性能,表征分析認為,活性位點Pt4+的還原與積碳的產生是Pt基催化劑活性降低的主要原因。
楊琴等人[25]將助劑BiCl3與CuCl添加到Pd基、Pt基催化劑中,制備出雙金屬催化劑。性能評價結果表明助劑的添加使得Pd基、Pt基催化劑在催化性能和穩(wěn)定性方面都有明顯的提升。表征分析結果表明,金屬間的強相互作用抑制了積碳的產生。
總體來說,貴金屬無汞催化劑,特別是Au基催化劑在乙炔氫氯化反應中具有較好的催化性能,但催化劑的成本高難以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產,且催化劑存在失活和不易再生的問題。非貴金屬與非金屬的無汞催化劑的催化機理及制備工藝研究將成為研究者們研究的熱點。
2.1.2 非貴金屬無汞催化劑
基于乙炔氫氯化催化機理,研究內容主要集中在與Hg金屬或者過渡金屬具有相似的外層電子軌道結構的非貴金屬。鄧國才等[26]將多金屬氯化物的炭載型催化劑運用于乙炔氫氯化反應中,復合金屬催化劑SnCl2-BiCl3-CuCl/C表現(xiàn)出較高的催化活性。 該催化劑在 T=140 ℃、GHSV(C2H2)=30 h-1的條件下催化活性高達90%以上,壽命持續(xù)120 h。對催化劑的表征分析表明:活性組分的流失,尤其是活性組分錫以SnCl4的形式流失,是該無汞催化劑失活的主要原因。
高士梁等人[27]以 SnCl4前驅體,BiCl3、CoCl2為助劑制備了炭載型三金屬復合催化劑Sn-Bi-Co/AC。該催化劑的催化性能和穩(wěn)定性相較于SnCl4/AC都有較顯著的提升。測試結果表明該催化劑的乙炔轉化率和氯乙烯的選擇性分別保持在90%和95%左右,催化劑壽命長達100 h。表征分析認為助劑的添加可以有效的抑制反應過程中積碳的生成,從而提高了催化劑的催化活性與穩(wěn)定性。
通過Hutchings等人的研究成果的分析,加之經濟性的考量,由于Cu2+離子具有比較高的標準電極電勢,且對乙炔氫氯化反應具有一定的催化能力,所以Cu基催化劑成為氯乙烯非貴金屬無汞催化劑研究的主要方向之一。魏小波等[28]以CuCl2為前驅體分別制備了Cu-Bi/AC、Cu-Zn/AC和Cu-Sn/AC三種雙金屬復合催化劑,性能測試表明,Cu-Bi/AC、Cu-Zn/AC的轉化率分別是36.1%和42.2%,雙金屬催化劑相較于單獨負載銅時催化劑的催化性能有明顯的提升。Sn的添加可以最大限度地提升Cu基催化劑的活性,篩選出最優(yōu)的配比為Cu∶Sn=1∶0.5時,乙炔的轉化率可以達到58%左右。表征分析結果表明:在催化過程中,金屬間的強相互作用抑制了積碳的產生。
Li等人[29]對炭載銅、磷雙金屬復合型催化劑Cu-P/AC進行了深入探究,磷的引入對Cu基催化劑的性能具有很顯著的改善,篩選出Cu∶P=1∶0.4時具有最高的催化性能。表征結果表明,金屬磷增強了Cu物種與載體表面基團間的相互作用,提高了活性位點的分散度,從而提升了銅基催化劑的催化活性。
劉鵬等人[30]研究了碳納米管表面基團對Bi催化劑在乙炔氫氯化反應中催化性能的影響,研究表明,碳納米管表面基團,尤其是羥基,可以提高活性組分的分散度、抑制催化劑表面積碳生成和減少Bi物種流失。
孫雨陽等人[31]以銅為主要活性組分制備錫銅鉍鈰四組分復合無汞催化劑,并加入少量鐵增加催化劑的磁性,評價其催化性能。研究結果表明:以等體積浸漬法,在 V(HCl)∶V(C2H2)=1.05∶1,反應溫度為140℃,空速90 h-1的條件下,制備的SnCl4-CuCl2-BiCl3-CeCl3-FeCl3/C磁性催化劑以2%Sn,10%Cu,1.5%Bi,1.5%Ce,0.15 g FeCl3最優(yōu)的篩選組分,其轉化率達到95.2%,選擇性達到99.9%。
在乙炔氫氯化的反應中,金屬催化劑雖然具有較高的催化性能,但經常受到經濟因素和催化劑穩(wěn)定性的制約,因此非金屬催化劑的研究備受關注,并取得一定的進展。大連化物所、清華大學、浙江工業(yè)大學以及新疆石河子大學等多所機構的研究發(fā)現(xiàn),氮摻雜碳材料可作為一種非金屬催化劑用于乙炔氫氯化制備氯乙烯的反應中,具一定的催化活性。在這項研究成果的基礎上,諸多研發(fā)人員在氮摻雜相關材料,制備乙炔氫氯化反應用的催化劑上展開了相關研究。
Li等人[32]以氨腈為前驅體煅燒制備出催化劑g-C3N4/AC用于乙炔氫氯化反應,該催化劑在GHSV(C2H2)=50 h-1,T=180 ℃的反應條件下, 乙炔的轉化率為76.52%。表征分析表明該催化劑具有較高的含氮量的同時比表面積也比較大,而C3N4的添加提高了催化劑中吡啶氮對反應物HCl的吸附強度,因此表現(xiàn)出較好的催化活性。
Bao等人[33]以炭化硅(SiC)為前驅體制備出一種含氮的炭納米復合材料催化劑(Si C@N-C),該催化劑在 T=200 ℃、GHSV(C2H2)=30 h-1、原料比 VHCl/VC2H2=1.15的條件下,對乙炔的轉化率在80%以上,對氯乙烯的選擇性高達98%。
Li等人[34]成功制備了MOF-衍生介孔炭氮材料,將其作為新型的非金屬催化劑運用于乙炔氫氯化反應。該炭氮材料是由ZIF-8和三聚氰胺在氮氣氛圍下的管式爐中煅燒而來,該催化劑在T=180℃、GHSV(C2H2)=50 h-1條件下,乙炔的轉化率可以達到66%,穩(wěn)定性與前期所研究的g-C3N4/AC非金屬催化劑相比有顯著的增強。表征結果表明,積碳的生成是造成該非金屬催化劑穩(wěn)定性降低的主要原因,且積碳量隨著含氮量的提高而逐漸增大。
Wang等人[35]進一步對 MOF-衍生介孔炭氮材料開展了深入的研究。該催化劑在GHSV (C2H2)=4.7 h-1、 原料比 VHCl∶VC2H2=1.2∶1、T=220 ℃的反應條件下,乙炔的轉化率可以達到92%。表征結果表明在催化過程中,積碳的生成覆蓋了活性位點是導致催化劑失活的主要原因。
氯乙烯生產無汞化進程,無論從生產工藝技術方面的創(chuàng)新還是通過研發(fā)無汞催化劑替代傳統(tǒng)電石法生產工藝中的汞催化實現(xiàn)真正意義上的工業(yè)無汞化,均還有不少問題需要解決。
當前國內80%聚氯乙烯生產裝置均為傳統(tǒng)電石法生產工藝,針對氯乙烯生產無汞化工藝技術推廣,無論采用“姜鐘法”氯乙烯生產工藝還是“煤-甲醇-烯烴-氯乙烯”生產工藝,除去原材料來源問題暫不考慮,均需要投入大量的資金對現(xiàn)有裝置改造,甚至推倒重建裝置滿足工藝需求,這將成為所有電石法聚氯乙烯生產企業(yè)所不能接受的。更多企業(yè)家包括研究者可能更期望開發(fā)乙炔氫氯化反應無汞催化劑替代汞觸媒,以此應對禁汞后對聚氯乙烯行業(yè)的沖擊。研究開發(fā)乙炔氫氯化無汞催化劑勢必成為氯乙烯生產無汞化的主流思想。
當前,金屬無汞催化劑、非金屬無汞催化劑均有研究機構持續(xù)開展研究。無汞催化劑產業(yè)化存在的主要問題是應用成本和催化劑壽命。針對金屬無汞催化劑的研究重點在主要金屬活性組分與其它多價態(tài)金屬、有機配體等復配使用的研究開發(fā)、催化劑失活原因及再生工藝研究開發(fā)、催化劑載體結構研究等方面,以此解決催化劑工業(yè)化推廣應用經濟性問題、催化劑使用穩(wěn)定性問題。針對非金屬的研究重點在提高催化劑自身的穩(wěn)定性、催化活性、機械強度以及催化劑加工及回收再生工藝等方面。雖然非金屬無汞催化劑的研究仍停留在實驗室階段,但該催化劑開發(fā)成功應該是行業(yè)同仁所期盼的,或許該種催化劑的出現(xiàn)既能實現(xiàn)氯乙烯生產無汞化,又能推動生產技術進步??傊?,氯乙烯生產無汞化任重道遠,但未來可期,在氯乙烯無汞化還有很大的研究空間和較為廣闊的應用前景。