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乙炔法合成氯乙烯新型催化剂的制备

摘要 ................................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................... III 目录 ................................................................................................................ V 第1章文献综述.. (1)

1.1 前言 (1)

1.2 氯乙烯产业生产现状 (1)

1.2.1 国内氯乙烯生产情况 (1)

1.2.2 氯乙烯生产的基本路线 (2)

1.2.3 乙炔法制取氯乙烯的反应原理 (4)

1.2.4 工业上生产氯乙烯的工艺流程 (5)

1.3 乙炔氢氯法新型催化剂的研究进展 (6)

1.3.1 乙炔氢氯化低汞催化剂的研究 (6)

1.3.2 乙炔氢氯非汞应催化剂的研究 (7)

1.4 氯乙烯催化剂的制备方法 (9)

1.4.1 载体对催化剂的影响 (9)

1.4.2 对催化剂载体的预处理 (10)

1.4.3 活性组分的负载方法 (11)

1.4.4 低汞催化剂的改良 (12)

1.4.5 非汞催化剂的研究现状 (13)

1.5 催化剂中氯化汞的使用现状及损耗情况 (13)

1.5.1 氯化汞的性质 (13)

1.5.2 工业上氯化汞的损耗 (14)

1.6 本工作的意义和主要研究内容 (16)

第2章催化剂的制备 (19)

武汉工程大学硕士学位论文

2.1 实验部分 (19)

2.1.1 实验药品 (19)

2.1.2 实验仪器与设备 (20)

2.2 催化剂的制备 (21)

2.2.1 载体的预处理 (21)

2.2.2 浸渍制备低汞催化剂 (21)

2.2.3 浸渍制备非汞催化剂 (22)

2.3 催化剂的活性评价 (23)

2.3.1 催化反应装置流程图 (23)

2.4 催化剂的表征 (24)

2.4.1 比表面积及孔结构测试（BET） (24)

2.4.2 热重分析（TG） (24)

第3章催化剂制备工艺对活性的影响 (25)

3.1 低汞催化剂制备条件的探讨 (25)

3.1.1 载体对催化剂活性的影响 (25)

3.1.2 浸渍方法对催化剂活性的影响 (28)

3.1.3 过饱和浸渍法制备催化剂 (29)

3.1.4 等体积浸渍法中氯化汞含量对催化剂活性的影响 (32)

3.1.5 等体积浸渍法中催化剂助剂对催化剂活性的影响 (33)

3.2 非汞催化剂活性组分对催化性能的影响 (35)

3.2.1 不同组分催化剂的初始活性 (35)

3.2.2 活性组分的量对催化剂活性的影响 (37)

3.2.3 助剂对催化剂的影响 (38)

3.2.4 低汞催化剂和非汞催化剂的对比 (39)

3.3 小结 (40)

VII

第4章

.............................................. 43 4.1 ................................................. 43 4.1.1 .............................................. 43 4.2 . (46)

4.2.1 .............................................. 46 4.3 ................................................. 48 4.3.1 .......................................... 48 氯乙烯选择性/%

乙炔转化率/%原料配比HCl/C 2H 2 (49)

4.4 本章小结 (50)

第5章结论与建议 (51)

5.1 结论 (51)

5.2 对于后续工作的建议 (52)

参考文献 (53)

攻读硕士期间已发表的论文 (65)

致谢 (67)

第1章文献综述

1.1前言

氯乙烯（vinyl chloride）是现今社会的一种十分重要的化工原料，是合成聚氯乙烯(PVC)的原料。乙炔法制取氯乙烯是中国主要采用的生产氯乙烯的生产方法[1]。

德国在1912年首先提出利用乙炔氢氯化法制备氯乙烯至今已经经过了一百多年的进化改造[2]。乙炔氢氯化法和乙烯氧氯化法是目前氯乙烯的主要生产方法。目前国外一般使用更加环保的乙烯氧氯化法为主要生产氯乙烯的方法，是因为这种方法更加环保，而我国还以更加经济的乙炔氢氯化法作为氯乙烯的主要生产工艺，其中电石法生产氯乙烯占据氯乙烯生产总量的75 %左右[3]，这是因为我国是一个煤矿丰富而油矿匮乏的国家，乙炔法更加经济实用，而且乙炔法的生产工艺更加简单，且拥有不错的转化率，后期处理更加方便，因此在很长一段时间内电石法生产氯乙烯都将为我国主要生产氯乙烯的主要手段[4]。

工业上合成氯乙烯主要采用活性炭作为催化剂的载体，氯化汞作为催化剂的活性组分。但由于我国的汞资源并不富裕，而且汞具有毒性，容易升华造成污染[5]，因此开发新型的低汞和非汞催化剂成为各高校和研究院的重要课题。

1.2氯乙烯产业生产现状

1.2.1 国内氯乙烯生产情况

氯乙烯又名乙烯基氯，是一种常见的化工原料，可用来生产聚氯乙烯，同时还能与其他酸酯共聚为各种不同种类、不同用途的树脂[6]。聚聚氯乙烯是一种十分常见的树脂，也是全球五大树脂之一，生活中也被用于各种用品的生产，包括鞋子，产品外包装，电线绝缘皮等等[7]。

表1-1[8]为我国近年来聚氯乙烯的生产情况。表中可以看出，最近几年里我国的聚氯乙烯的产量的下降只有在2008年的金融危机时刻，而其