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乙炔氢氯化无汞催化剂催化性能评价

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聚氯乙烯(PVC)作为五大合成热塑性树脂之一,被广泛应用于工业生产中。氯乙烯是合成PVC最重要的单体,其主要制备方法为乙炔法。在乙炔法合成氯乙烯催化剂方面,HgCl2催化剂是最为广泛使用的,但是汞的大量使用,导致汞资源急剧减少,且其毒性给生态环境造成了严重破坏。因此,寻找一种乙炔氢氯化无汞催化剂成为氯乙烯合成中的重要课题。本文设计出一种新型氮化碳改性活性炭负载有机锡作为催化剂,并对其催化活性、使用寿命和热稳定性等方面进行性能研究以及表征,使合成的催化剂达到具有较高的催化活性,以及良好的热稳定性的预期目的。经过反复实验研究,得到两种性能较好的催化剂,即SnCl4+C16H34Cl2Sn)/C和(SnCl4+C16H34Cl2Sn+C2H4N4)/C,具有良好的催化活性,达到了实验的预期。
关键词:乙炔氢氯化;无汞催化剂;催化性能;更多范文
化学论文
聚氯乙烯(PVC)是世界五大合成的热塑性树脂之一,具有广泛的用途。聚氯乙烯的合成原料离不开氯乙烯。在目前世界范围内,已经工业化的关于氯乙烯的合成工艺流程主要有三种方法:乙烯法、乙烷法和乙炔法。但在国内,由于资源结构的特点,中国煤资源丰富,因此乙炔法制氯乙烯仍然占据主导地位。目前,全球电石乙炔法制氯乙烯的装置,绝大部分位于中国,该方法经过几十年的探索和研究,其总生产能力已达到世界总生产能力的25%左右[1]
在乙炔法合成氯乙烯催化剂方面,目前几乎全部采用HgCl2催化剂。汞作为催化剂的大量使用,导致的结果就是汞资源的严重枯竭,而且汞作为剧毒物质,大量使用使环境遭受极大破坏。出于这两方面的考虑,中国已经不允许Hg的进口。再加上全球对于Hg限制的呼声越来越高,Hg催化剂面临严重的危机。然而,根据美国著名的全球行业分析(GIA)的研究报告指出,在未来几年内。聚氯乙烯树脂的市场前景很好,发展潜力巨大,PVC的需求量不会因为Hg催化剂的限制而减少,相反的,因为其的广泛应用,而具有更加广泛的市场空间[2]。面对如此形式,研制新型的无汞催化剂合成聚氯乙烯成为当务之急。
近年来,有机锡作为催化剂的活性组分已被广泛应用。活性炭作为多孔材料具有较大的比表面积,也常常被应用于催化剂的载体。以活性炭为载体,通过浸渍的方法将活性组分负载到活性炭上,经过烘干、管式炉焙烧,可以得到不同的含锡催化剂[5]。本章实验通过活性炭负载不同的单一含锡化合物,制备出一系列含锡催化剂,通过氮吸附对其物化性质进行表征,并探讨所制备的含锡催化剂对乙炔氢氯化法制氯乙烯反应的转化率、选择性的影响。并为下一步合成的有机锡催化剂的催化剂性的探讨,奠定实验基础。

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