一种用于乙炔氢氯化反应的强酸性多元复合催化剂
聚氯乙烯生产工艺主要分为石油乙烯法和电石乙炔法。2013年我国聚氯乙烯产量在1530万吨左右，其中电石乙炔法聚氯乙烯产量高达1000万吨，约占国内聚氯乙烯总产量的75%。由于我国具有富煤、贫油、少气的资源特点，这对缓解我国石油资源短缺、减少石油对外依存度、提高能源安全具有重要作用，并且在未来相当长的时期内，电石乙炔法仍将是我国聚氯乙烯产业的主导工艺。电石乙炔法聚氯乙烯在生产过程中以氯化汞作为氯乙烯合成用催化剂，年一次性汞使用量达1000多吨，其中近500吨在使用中所消耗，占据国内汞消耗量的50%，超过全球汞消耗量的15%，成为世界汞消耗量最大的行业。为履行《关于汞的水俣公约》中承诺的“到2020年电石法聚氯乙烯单位产品用汞量在2010年基础上减少50%”及国家各部委有关汞使用约束性的要求，开发出安全环保高效无汞催化剂，实现乙炔氢氯化反应清洁生产，是氯乙烯行业迫切需要解决的问题。
本文的目的即提供一种高效、稳定的强酸性多元复合催化剂，应用于乙炔法合成氯乙烯工业生产中。采用的技术方案如下：
(1)纳米级非贵金属前驱体的制备:将质量分数为活性炭的0.1% -25%的铁,钛,铬,猛,招,镍,铺的硝酸盐,硫酸盐,有机酸盐的一种或几种采用沉淀剂如尿素，氨水，碳酸铵，碳酸氢铵，氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾碱溶液中的任一种或两种调节PH至8~10，在微波加热条件下使金属离子与沉淀剂充分反应形成稳定的沉淀浸溃液，加入活性炭，静置12 h后使沉淀高度分散在载体表面，自然晾干。
(2)酸性溶液的引入及复合催化剂载体的制备:将(I)所得纳米级非贵金属前驱体通过等体积浸溃法浸溃于浓度为0.1-1.5mol/L的硝酸，硫酸，磷酸，磷钨酸，钥酸，磷钥酸，酒石酸中的一种或几种混合溶液中4h后，在80-110 °C抽真空烘箱中烘干8 h，然后于350-600 °C的氮气氛中下煅烧4_6h得强酸性多元复合催化剂载体。
(3)流化喷洒法负载贵金属活性组分:配制炭基含量在0.05-5%的可溶性贵金属盐溶液，通过流化喷洒方法使低含量贵金属活性组分高度分散在强酸性多元复合催化剂载体表面，然后于80-140°C烘干，即得一种用于乙炔氢氯化反应的强酸性多元复合催化剂。
本方案中所使用的碱性溶液，尿素，氨水，碳酸铵，碳酸氢铵，氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾碱溶液起调节PH值及沉淀剂作用，通过微波加热及浸溃沉淀方法可与非贵金属可溶性盐形成纳米级非贵金属前驱体，沉积于载体表面；在焙烧过程中硝酸，硫酸，磷酸，磷钨酸，钥酸，磷钥酸，酒石酸发生离解，酸根离子表面产生配位吸附，使纳米级非贵金属前驱体煅烧产生氧化物X-O键上的电子云强度发生偏移，进而增加L酸中心的产生，最终形成具有超强酸性的固体氧化物/酸根离子多元复合载体；以此载体负载低含量金活性组分，可以使活性组分很好地分散在载体表面，阻止活性组分的团聚，增大催化剂的活性中心数量；同时，固体超强酸多元复合载体，本身具有极强的酸性，能够阻止过程中未参与反应的乙炔长时间停留在载体孔道中，形成积碳物质，堵塞了催化剂孔道。该催化剂用于乙炔氢氯化过程中，大幅提高催化剂选择性、活性及稳定性。