1，2-二氯乙烷催化裂解制備氯乙烯的工藝研究

【摘要】：氯乙烯單體(VCM)是一種基本的化工原料,其聚合物(PVC)是五大通用合成樹脂之一,有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著氯乙烯需求量的逐漸增大,研究開發(fā)氯乙烯生產(chǎn)的工藝技術(shù)具有重要的意義。 目前工業(yè)上生產(chǎn)氯乙烯走的主要是以乙烯法為主的石油化工路線,即由二氯乙烷(EDC)裂解制得。但傳統(tǒng)的熱裂解工藝存在爐管易結(jié)焦、生產(chǎn)周期短、能耗高等主要問題。而且熱裂解過程會有很多副產(chǎn)物的產(chǎn)生,為了保證產(chǎn)物VCM的選擇性,原料EDC的轉(zhuǎn)化率僅為50%左右,后段分離操作費用極大。 針對上述問題,本文研究的創(chuàng)新點在于尋找合適的催化劑,走催化裂解制備氯乙烯的道路。具體包括以下內(nèi)容：選擇合適的催化劑和載體,并對所選催化劑進行表征；建立該氣相催化反應(yīng)的工藝流程,并完成對催化反應(yīng)特性的研究；通過對反應(yīng)特性的研究探索該反應(yīng)的最佳工藝條件,并考察了催化劑的壽命和穩(wěn)定性；探究催化劑失活原因,選擇合適的催化劑再生方式。 通過實驗研究,確定果殼活性炭及以活性炭為載體氯化鋇為活性組分的催化劑有較好的催化活性,較優(yōu)的反應(yīng)條件為：在溫度為280℃,空速為74h-1,催化劑粒徑為80目時,EDC的轉(zhuǎn)化率為47%左右,VCM的選擇性可高達96%。在反應(yīng)740h后,EDC的轉(zhuǎn)化率仍能維持在23%左右。 【關(guān)鍵詞】：氯乙烯 1 2二氯乙烷 催化裂解 工藝條件
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ222.423
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 前言11-13
• 1.1 背景介紹11-12
• 1.2 課題研究目的與意義12-13
• 第2章 文獻綜述13-26
• 2.1 實驗涉及原料和產(chǎn)品介紹13-14
• 2.1.1 二氯乙烷13
• 2.1.2 氯乙烯13-14
• 2.2 PVC制品的用途14-15
• 2.3 PVC產(chǎn)能及市場需求15-17
• 2.3.1 國外產(chǎn)能分析15
• 2.3.2 國內(nèi)市場分析15-17
• 2.4 氯乙烯生產(chǎn)工藝的分析17-20
• 2.4.1 乙炔法合成氯乙烯17-18
• 2.4.2 乙烷法生產(chǎn)氯乙烯18-19
• 2.4.3 乙烯法制備氯乙烯19-20
• 2.5 氯乙烷裂解過程20-25
• 2.5.1 氯乙烷非催化熱裂解20-21
• 2.5.2 氯乙烷催化裂解21-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 實驗研究方法26-33
• 3.1 實驗原料與設(shè)備26-27
• 3.2 催化劑表征27
• 3.2.1 比表面積與孔徑分布27
• 3.2.2 SEM分析27
• 3.2.3 TPD分析27
• 3.2.4 TG分析27
• 3.3 催化劑評價與反應(yīng)工藝路線27-31
• 3.3.1 實驗裝置及流程27-28
• 3.3.2 分析方法與評價指標28-31
• 3.4 熱力學(xué)研究31-33
• 3.4.1 平衡溫度計算31-32
• 3.4.2 平衡轉(zhuǎn)化率計算32-33
• 第4章 催化反應(yīng)特性研究33-50
• 4.1 溫度對反應(yīng)特性的影響33-35
• 4.2 濃度對反應(yīng)特性的影響35-36
• 4.3 空速對反應(yīng)特性的影響36-37
• 4.4 新設(shè)備內(nèi)反應(yīng)特性的考察37-42
• 4.4.1 中溫空速序列實驗38-40
• 4.4.2 低空速高溫序列實驗40
• 4.4.3 活性炭種類的影響40-42
• 4.5 內(nèi)外擴散的影響42-44
• 4.5.1 內(nèi)擴散的影響42-43
• 4.5.2 外擴散的影響43-44
• 4.6 催化劑表征44-49
• 4.6.1 外觀形貌與BET分析44-45
• 4.6.2 孔結(jié)構(gòu)分析45-46
• 4.6.3 SEM分析46-47
• 4.6.4 NH3-TPD分析47-48
• 4.6.5 TG/DTG分析48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 第5章 催化劑穩(wěn)定性及壽命考察50-59
• 5.1 反應(yīng)條件的選擇50-51
• 5.2 催化劑穩(wěn)定性研究51-52
• 5.2.1 溫度對催化劑穩(wěn)定性的影響51-52
• 5.2.2 空速對催化劑穩(wěn)定性的影響52
• 5.3 催化劑壽命研究52-54
• 5.4 固定床床層溫度分布54-57
• 5.5 本章小結(jié)57-59
• 第6章 催化劑再生研究59-66
• 6.1 催化劑的失活與再生59-60
• 6.1.1 催化劑失活59
• 6.1.2 催化劑再生59-60
• 6.2 再生催化劑活性考察60-61
• 6.3 再生催化劑表征61-65
• 6.3.1 再生催化劑BET分析61-62
• 6.3.2 再生催化劑SEM分析62-63
• 6.3.3 再生催化劑孔結(jié)構(gòu)分析63-64
• 6.3.4 再生催化劑TPR分析64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第7章 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-71
• 致謝71

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