基于有機(jī)錫的乙炔法制氯乙烯無(wú)汞催化劑的合成及性能研究.pdf

1、聚氯乙烯（PVC）具有十分廣泛的用途，其合成的樹脂作為五大熱塑性合成樹脂之一，在最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的塑料品種中，聚氯乙烯樹脂占據(jù)很大比重。聚氯乙烯的合成原料離不開氯乙烯。在目前世界上關(guān)于氯乙烯的合成工藝主要有三種：乙烯法、乙烷法和乙炔法。在世界范圍內(nèi)，乙烯法制氯乙烯工藝已十分成熟，并且基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。但在國(guó)內(nèi)，由于資源結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，中國(guó)煤資源豐富，因此乙炔法制氯乙烯仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。
　　另外，在乙炔法合成氯乙烯催化劑方面，目前幾乎全部

2、采用HgCl2催化劑。汞作為催化劑的大量使用，導(dǎo)致的結(jié)果就是汞資源的嚴(yán)重枯竭，而且汞作為劇毒物質(zhì)，大量使用使環(huán)境遭受極大破壞。然而，根據(jù)美國(guó)著名的全球行業(yè)分析（GIA）的研究報(bào)告指出，在未來(lái)幾年內(nèi)。聚氯乙烯樹脂的市場(chǎng)前景很好，發(fā)展?jié)摿薮螅琍VC的需求量不會(huì)因?yàn)镠g催化劑的限制而減少。面對(duì)如此形式，研制新型的無(wú)汞催化劑合成聚氯乙烯成為當(dāng)務(wù)之急。
　　相對(duì)于貴金屬催化劑，非貴金屬催化劑普遍存在活性低壽命短的劣勢(shì)，但在催化活性方面，錫

3、鹵化合物表現(xiàn)出了良好的活性，錫鹵化合物在反應(yīng)溫度為150-200℃條件下，乙炔的轉(zhuǎn)化率在98％以上，氯乙烯選擇性也可達(dá)到98.8%，但是在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)的不理想。因此提高錫鹵化合物的穩(wěn)定性成為了問(wèn)題的關(guān)鍵。
　　本文設(shè)計(jì)出一種新型氮化碳改性活性炭負(fù)載有機(jī)錫作為催化劑。并對(duì)其結(jié)構(gòu)（主要為孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究）、催化活性、使用壽命和熱穩(wěn)定性等方面進(jìn)行性能研究以及表征。使合成的催化劑達(dá)到具有較高的催化活性，以及良好的熱穩(wěn)定性的預(yù)期目的。經(jīng)過(guò)

4、反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究，得到以下結(jié)論：
　?、?gòu)目捉Y(jié)構(gòu)參數(shù)中可以看出，與純活性炭相比，經(jīng)負(fù)載后的活性炭其孔容、孔徑和比表面積都有不同的減少，可以得出所制備的催化劑確實(shí)有活性組分被負(fù)載上的結(jié)論，并且活性組分的加入對(duì)活性炭的孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的影響；
　　②活性炭負(fù)載含錫化合物為催化劑，對(duì)乙炔的轉(zhuǎn)化率基本在50%以下，雖然對(duì)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性有所提高，但效果不佳，不能滿足本課題想到達(dá)到的目的；
　?、刍钚蕴控?fù)載有機(jī)錫化合物為催化劑的

5、類型中，最佳物料組成為（SnCl4+C16H34Cl2Sn）/C（對(duì)乙炔的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上），最佳煅燒溫度為200℃，最佳反應(yīng)溫度為200℃；
　?、艿几男缘幕钚蕴控?fù)載有機(jī)錫化合物為催化劑的類型中，最佳物料組成為（SnCl4+C16H34Cl2Sn+C2H4N4）/C（對(duì)乙炔的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上），最佳煅燒溫度為400℃，最佳反應(yīng)溫度為200℃；
　?、蓦S著催化反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，（SnCl4+C16H34Cl2Sn）