氯化氫催化氧化制氯氣工藝研究.pdf

1、本文試圖直接從有機(jī)氯化的工業(yè)背景出發(fā),以甲苯氯化副產(chǎn)HCl為氧化反應(yīng)原料氣,采用自制的催化劑,在固定床反應(yīng)器中對(duì)HCl催化氧化制氯氣工藝過程進(jìn)行深入的研究,建立氧化得到的氯氣直接應(yīng)用于氯化反應(yīng)的工藝系統(tǒng),以獲得技術(shù)上的突破.銅系和鉻系催化劑是氯化氫氧化最主要的兩類催化劑,本文選擇以鉻系催化劑為研究對(duì)象,同時(shí)添加兩種助劑,采用γ-A<,2>O<,3>作為載體以浸漬法制備.對(duì)催化劑進(jìn)行XRD表征結(jié)果表明,活性組分基本能夠均勻分布,且主要以無

2、定型態(tài)存在;通過XRD對(duì)晶相組成分析推斷,催化劑是由鉻的氧化物、助劑1、助劑2和助劑1與鉻形成的化合物的復(fù)合型催化劑.經(jīng)催化劑性能評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)當(dāng)硝酸鉻與助劑摩爾比為1:1.25,鍛燒溫度在500~550℃之間,所制得的催化劑活性較高.經(jīng)連續(xù)壽命試驗(yàn)得知,該催化劑經(jīng)連續(xù)使用150h活性基本不變.催化劑制備過程中可以硝酸鉻、鉻酐和重鉻酸鉀等作為鉻源,經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)分別采用硝酸鉻和鉻酐作為鉻源時(shí),催化劑的活性基本相同,但如果以鉻酐作為催化劑的鉻源,

3、載體表面有輕微的粘結(jié)現(xiàn)象.浸漬法分為組分分步浸漬與混浸法兩種,采用不同浸漬法制備的催化劑的活性組分在載體上的分布不同.但對(duì)于氯化氫氧化反應(yīng)而言,分別制得的催化劑的活性相當(dāng).采用浸漬法制備催化劑時(shí),載體的比表面積對(duì)催化劑活性有顯著的影響.本文采用了兩種不同比表面積的氧化鋁載體,試驗(yàn)結(jié)果表明,由比表面積較大的載體制得的催化劑活性較高.由催化劑的熱重(TG)試驗(yàn)得知,催化劑在440℃以下失重不明顯,較為穩(wěn)定;并由熱重曲線初步推知,催化劑在使用