劉曉飛(石河子大學(xué)，新疆 石河子 832000)

一種新型炭載體在乙炔氫氯化反應(yīng)中的應(yīng)用

劉曉飛(石河子大學(xué)，新疆 石河子 832000)

主要是使用了等體積浸漬法從而制備了一些不同載體的HGCL2的催化劑，并且也是重復(fù)的去利用BET以及元素分析儀（EA）等對(duì)其樣品做出了相應(yīng)的表征，進(jìn)而能夠考察了其催化劑在固定床的反應(yīng)裝置上做出了乙炔氫氯化的反應(yīng)性能，對(duì)其催化劑的失活原因作出了相應(yīng)的探究分析，結(jié)果也是得出不同的載體催化劑的性能以及失活原因是存在著比較大的差異。因此在本文之中，主要是針對(duì)了一種新型的碳載體在乙炔氫氯化反應(yīng)過(guò)程中的應(yīng)用做出了全面的分析研究，并且在這個(gè)基礎(chǔ)之上提出了下文中的一些內(nèi)容，希望能夠給與同行業(yè)工作的人員提供出一定價(jià)值的參考。

新型；碳載體；乙炔氫氯化；應(yīng)用；分析

對(duì)于氯乙烯單體而言（VCM），主要是為一種合成的PVC的原料，生產(chǎn)的統(tǒng)一主要是由電石乙炔發(fā)以及石油乙烯氧化的方法，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家之中，普遍的是采用了石油乙烯氧化的方法對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)，然而因?yàn)閲?guó)外的油田之中富有著乙烯，其原料的價(jià)格比較低。但是我國(guó)的氯乙烯單體的合成主要是根據(jù)其電石乙炔的方法為主，伴隨著石油的價(jià)格在全面的提高，這種方法所體現(xiàn)出來(lái)的經(jīng)濟(jì)也是比較理想，根據(jù)其新建以及改擴(kuò)建的氯乙烯單體裝置來(lái)分析，電石乙炔發(fā)的技術(shù)已經(jīng)是占據(jù)了百分之六十五以上，預(yù)計(jì)在五年我國(guó)將會(huì)新增加建設(shè)氯乙烯單體裝置。

1 實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容分析

1.1 試劑的分析

二氧化硅（酸性，其載體主要是為40-60目）；三氧化二鋁（為酸性，載體則是在40-60目）；氧化鎂（堿性，其載體為40-60目）；二氧化鈦（中性，其載體為40-60目）；AC-1（為中性，載體是在40-60目）；AC-2（中性，載體在20-40目，其瀝青基球?yàn)樾翁迹?/p>

1.2 催化劑的制備分析

在進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，選擇使用的催化劑全部都是采取等體積的浸漬法進(jìn)行制備，對(duì)于載體的選擇主要是為三氧化二鋁、AC-1、AC-2以及氧化鎂、二氧化硅以及二氧化鈦等，主要是將其載體加入到已經(jīng)是配置好的氯化汞水溶液之中，從而對(duì)其進(jìn)行攪拌，在八十?dāng)z氏度的問(wèn)下進(jìn)行浸漬十個(gè)小時(shí)，進(jìn)行水浴蒸干，在一百二十度的溫度下進(jìn)行干燥十二個(gè)小時(shí)。

1.3 催化劑的表征分析

催化劑的表面主要會(huì)是采用了美國(guó)公司的ASAP 2020C全自動(dòng)的快速比表面積以及孔隙度的分析儀進(jìn)行測(cè)試，催化劑之中的氯化汞的含量主要是采取了AFS-810的雙道原子熒光光度計(jì)對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，然而元素的含量則是采用了德國(guó)的元素分析系統(tǒng)的元素分析儀VARIO ELIII對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)定。

1.4 催化劑的性能評(píng)價(jià)分析

針對(duì)化學(xué)反應(yīng)的活性評(píng)價(jià)而言，主要是在內(nèi)徑為十毫米的不銹鋼固定床的反應(yīng)器之中進(jìn)行，然而催化劑的裝量主要是為四毫升到八毫升，然而乙炔以及氯化氫的壓力主要是為零點(diǎn)一兆帕。乙炔以及氯化氫之間的摩爾比主要是為一比二，然而乙炔氣體首先是通過(guò)裝有的硅膠干燥器進(jìn)行水分的脫除，然而氯化氫的其他則是經(jīng)過(guò)了5oA分子篩吸附柱的干燥裝置，在進(jìn)行反應(yīng)前需要采用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃系統(tǒng)之中的水分以及空氣，之后則是采取氯化氫的氣體進(jìn)行活性零點(diǎn)五個(gè)小時(shí)后，之后則是通過(guò)乙炔氣體做出相應(yīng)的反應(yīng)，氣體流量主要是采用質(zhì)量流量計(jì)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的控制，反應(yīng)的產(chǎn)物則是需要采取氫氧化鈉溶液去吸附氯化氫氣體從而進(jìn)行色譜方面的分析。

1.5 針對(duì)于分析的方法

主要是采取了的GC2014C型號(hào)的色譜儀從而去分析產(chǎn)物的實(shí)際組成，F(xiàn)ID檢測(cè)器，GDX-301的填充柱。然而分析的條件主要是為：柱的溫度為一百攝氏度，檢測(cè)器的溫度則是為一百五十?dāng)z氏度，進(jìn)口的溫度是在一百五十?dāng)z氏度，載體的流量則是為每分鐘四十毫升，進(jìn)樣量則是為五十微升。主要是采取校正歸一的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，并且也是采取標(biāo)準(zhǔn)氣體從而可以得出正因子。

2 結(jié)果以及討論的分析

2.1 不同的載體HGCL2催化劑對(duì)于乙炔氫氯化反應(yīng)的性能評(píng)價(jià)分析

通過(guò)對(duì)其進(jìn)行分析研究之后能夠得出，每一個(gè)催化劑的初始活性順序主要是為：HgCl2/AC-2＞HgCl2/AC-1＞HgCl2/AlO3＞HgCl2/SiO2＞HgCl2/TiO2＞HgCl2/MgO。其中HgCl2/AC-2、HgCl2/ AC-1等具有著比較好的一個(gè)穩(wěn)定性，然而HgCl2/AlO3以及Hg-Cl2/TiO2和HgCl2/SiO2、HgCl2/MgO的失活相對(duì)來(lái)說(shuō)比較快。

2.2 載體的結(jié)構(gòu)以及催化劑活性方面的關(guān)系分析

通過(guò)進(jìn)行分析研究及可以得出，每一個(gè)載體的表面積相差筆記愛(ài)豆啊，然而其表面積主要是根據(jù)AC-1、AC-2、AlO3、SiO2、TiO2以及MgO等方面的順序進(jìn)行遞減。然而其催化劑的活性關(guān)系主要是為：HgCl2/AC-2＞HgCl2/AC-1＞HgCl2/AlO3＞HgCl2/ SiO2＞HgCl2/TiO2。通常情況下，比較大的一個(gè)比面積可以更加有助于其活性組織分的高度分?jǐn)?shù)，使其能夠全面的去提高催化劑的活性。通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后可以得出，去除HgCl2/AC-2之外，其他的催化劑的活性將會(huì)伴隨著比表面積的增加從而進(jìn)行增加。相關(guān)的資料報(bào)道，提高碳的含氮量能夠使其提高催化劑的活性，然而針對(duì)于AC-2以及AC-1之中的N含量做出分析，從而得出其AC-2的含氮量主要是為AC-1的二倍，然而一個(gè)高的含氮量也許是導(dǎo)致其HgCl2/AC-2活性是高于HgCl2/AC-1的一個(gè)原因。

2.3 不同的載體催化劑的失活分析

通過(guò)進(jìn)行分析研究之后可以得出，Hg Cl2/Si O2、Hg Cl2/Ti O2、Hg Cl2/Al2O3和Hg Cl2/Mg O催化劑之中的HgCl2的流失速度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較快，在一百四十?dāng)z氏度的情況下，其二十四個(gè)小時(shí)的流失率主要是為百分之八十五點(diǎn)的七七、百分之七十三點(diǎn)二九、百分之二十八點(diǎn)七一以及百分之二十六點(diǎn)零四。然而其活性的組分出現(xiàn)了落實(shí)也是為催化劑出現(xiàn)失活的一個(gè)重要的原因，這樣也是直接的說(shuō)明了這些載體以及HgCl2之間的相互結(jié)合過(guò)程中的能力比較弱，并且也是并不適合作為其催化劑的載體。然而對(duì)于性能穩(wěn)定的Hg Cl2/AC-2和Hg Cl2/AC-1進(jìn)行對(duì)比能夠直接的看出，其流失率相對(duì)情況下是比較小的，并且也是得出了Hg Cl2/AC-2是小于Hg Cl2/AC-1。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行分析研究之后可以得出，首先在比較多的載體之中選擇合適乙炔氫氯化反應(yīng)的AC-2碳小球的載體，然而在HGCL2的復(fù)雜量為百分之五的時(shí)候，其在最優(yōu)的工藝條件之下，其乙炔的空速為36h-1，而溫度則是為一百四十度，其轉(zhuǎn)換率則是大于百分之九十九，并且選擇性則是為接近百分之百，壽命則是可以達(dá)到三千一百六八個(gè)小時(shí)，根據(jù)其新型的AC-2碳載體植被的低汞催化劑的催化性能則是要好于目前的工業(yè)高汞催化劑。其次則是對(duì)于不同的載體催化劑的失火原因做出了相應(yīng)的分析，從而得出主要是因?yàn)楣魇б约胺e碳所導(dǎo)致出現(xiàn)的，進(jìn)而對(duì)于碳類的催化劑失活主要是因?yàn)楣牧魇б约胺e碳縮短熬制的，其積碳主要是經(jīng)過(guò)氯化錫聚合物所形成出現(xiàn)。

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