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乙炔法合成氯乙烯新型催化剂的制备

杨炎泽  
【摘要】:目前工业上乙炔氢氯化反应合成氯乙烯普遍采用的是以活性炭为载体的高汞催化剂,但催化剂中的氯化汞会因为其受热分解导致汞升华而流失,因此急需开发一种新型的催化剂取代如今传统的高汞催化剂。本文以椰壳型活性炭为载体,采用浸渍法制取新型催化剂,降低催化剂中的汞的含量或使用非汞催化剂取代现有的高汞催化剂。本文使用固定床反应器考察催化剂的活性。以热重、氮气吸附法对新型催化剂进行表征。探讨如何使催化剂达到的最佳的工艺条件,分析考察能使催化剂性能达到最优的浸渍条件、载体、助剂配比、干燥条件和活化条件,所得到的结论如下:将氯化汞与复合助剂(氯化铈与氯化钾混合物)按照1:1的摩尔比配成pH值为1的浸渍液,在60℃下浸渍6 h,120℃下真空干燥14 h既得催化剂。乙炔氢氯化反应较好的工艺条件是在将催化剂在130℃下活化2 h,通入氯化氢与乙炔配料比为1.1的混合气体,乙炔空速控制在30 h-1,反应温度为170℃。新型的低汞催化剂在此条件下乙炔转化率为97.61%,氯乙烯选择性为99.7%。使用BaCl2与ZnCl2为复合活性组分时,每种金属氯化物添加3 g,在加入1 g BiCl3作为助剂,在60℃下浸渍6 h,120℃下真空干燥14 h既得催化剂。将催化剂在130℃下活化2h,通入氯化氢与乙炔配料比为1.1:1的混合气体,调整乙炔空速,使其在25 h-1,维持反应温度在150℃。此条件下制备出的催化剂的氯乙烯选择性为99.9%,乙炔转化率为98.63%。结果说明采用非汞催化剂可以达到含汞催化剂的活性效果。


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