乙烷氧氯化催化反应及铜基催化剂 化学专业VIP免费

乙烷氧氯化催化反应及铜基催化剂摘要作为世界上使用最广泛的通用塑料——聚氯乙烯（PVC）已经被广泛应用，在生产和生活中的各个方面我们都可以看到PVC的存在。PVC由氯乙烯（VCM）单体合成，目前99%的PVC由VCM合成[1]。作为PVC的原材料——氯乙烯（VCM）有很多生产方式，但本着绿色环保的原则，我们通常采用乙烷催化自由基反应生成氯乙烯。从反应机理可知，HC1虽然反应期间不直接提供氯原子，但反应期间可以弥补氯化铜损失的氯，使得氯化铜在反应期间释放的氯原子可以及时得到补充，从而使得反应可以持续发生下去。但是，由于催化剂等原因，这种方法尚未产业化。目前用于乙烷的催化的催化剂主要有两种：一种是复合催化剂Ni1-xNaxMn2O4-CuCl2/γ-Al2O3(x=0,0.3、0.5、0.7)，。另一种是钾修饰的铜基矿型La2-xKxGuO4/γ-Al2O3(x=0,0.1、0.3、0.5)催化剂。实验室结果显示，La1.7K0.3CuO4/γ-Al2O3的活性化是该系列中最高的，乙烷转换率达到了93%，氯乙烯的选择性达到了54%。当反应发生8小时后，乙烷的转化率基本稳定，氯乙烯的选择性基本不变。关键词：氯乙烯;尖晶石;类钙钛矿;乙烷氧氯化催化性能目录第1章绪论...............................................................11.1VCM研究背景........................................................2第二章实验内容............................................................22.1反应装置示意图.....................................................22.2实验部分...........................................................32.2.1催化剂的合成.....................................................32.2.2催化剂的活性考察................................................3２.2.3结果与讨论......................................................32.2.3.１活性组分ＣｕＣｌ２含量对催化剂的影响........................32.2.3.2第１助剂ＫＣｌ含量对催化剂性能的影响.........................42.2.3.3第２助剂Ｌａ或Ｃｅ含量对催化剂性能的影响.....................52.2.2.４混合助剂Ｌａ２Ｏ３／ＣｅＯ２对催化剂性能的影响.............7..........................................................................8第三章结论...............................................................9致谢.....................................................................10参考文献.................................................................11第1章绪论1.1VCM研究背景氯乙烯的合成始于1835年。它是由法国化学家Reg-nault用氢氧化钾中的乙醇溶液用丙烷脱氯化氢化制成的，并于1838年观察到他的聚合物。这就是是PVC生产的开始。1902年为了生产塑料三氯乙烯，用1,2-乙烷进行了热分解，但由于聚合的科学技术和生产技术还不成熟，所以他的发现并未导致工业生产的结束。Klatte于1912年通过乙炔和氯化氢的催化添加反应生产了氯乙烯塑料，虽然这是合成氯乙烯的初期产业工程，但使用了近30年之后，因为乙烯生产的高能源消耗而逐渐失去了使用价值。1940年以来，氯乙烯生产原料乙烯被部分替换，首先用1、2-乙烯直接用乙烷(EDC)进行氯化，然后热分解生产氯乙烯塑料。乙炔氯化氢，制造氯乙烯的混合煤气法是以石油气为原料，将石油气分解成燃烧煤气后，制造出包含乙烯和乙烯的混合煤气，并与氯化氢和氯气连续反应，使氯乙烯塑料易于分离。通过1,2-丙烷热分解成乙烷生产氯乙烯塑料的方法是由日本瓦尔克公司发现的。该方法中规定，如果原料从石脑油转换成石油，就成为原油分解法，可以得到高浓度的乙烯和乙烯混合天然气，还可以从芳香族焦油和沥青副产品生产出炽热的煤油或者碳纤维和其他材料，这种方法具有综合性的经济效应。1955年至1978年，美国化学公司研究的大规模乙烯狱中氯乙烯方法成功地利用1、2-丙烯酸乙酯制造出了乙烷，此后乙烷用制造氯乙烯塑料的材料完全替代了乙烯。到目前为止，全世界大部分工厂都是直接使用乙烯氯化物和乙烯催化氯化物，用1.2-丙烯酸制造乙烷，然后用1,2-丙烯酸热分解乙烷获得氯乙...