1,2-二氯乙烷催化制氯乙烯的研究进展
2019-02-13蒋肇彬张群峰卢春山李小年
蒋肇彬,张群峰,卢春山,李小年
(浙江工业大学 绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地,浙江 杭州 310014)
氯乙烯(VC)作为一种重要的化工产品,其聚合产物聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一。目前工业上生产氯乙烯的主要途径大致分为两种:①通过乙炔与氯化氢的氢氯化直接生成氯乙烯;②通过乙烯氧氯化法或直接氯化生成1,2-二氯乙烷(EDC),再进行脱氯化氢制备氯乙烯。1,2-二氯乙烷的脱氯化氢是第二种方法中的关键步骤,每年用于生产氯乙烯所消耗的1,2-二氯乙烷占该原料每年消耗量的95%[1-2]。工业上主要通过高温裂解法,提高温度在提高反应的转化率的同时也提高了副产物选择性和积碳速率[3-6]。兼顾转化率及选择性,反应温度通常选择为500~550 ℃,可确保转化率在50%~60%,选择性达到95%~99%[6]。依旧偏低的转化率需要多次反应提高,导致耗能较高[7-8]。
1 含金属元素类化合物
1.1 金属的氯化物及氧化物
研究早期Francois等[9]使用质量分数为30% BaCl2和0.5% HgCl2负载的活性炭作为催化剂,350~450 ℃下原料转化率可达到80%。Magistro等[10]和Daniel等[11]在其专利中指出,镧系元素的氯化物表现出催化活性,其中氯化镧负载到天然沸石或合成沸石上作为催化剂,300 ℃下氯化镧转化率为30%左右,选择性为90%左右。金属氯化物作为活性组分的相关专利报道中,通常只涉及到催化剂的活性数据而未提及催化剂的寿命问题。
Heijden等[12]使用氧化镧作为催化剂,400 ℃时转化率达到64%左右。作者发现氧化镧表面La3+Lewis酸性位点与反应发生有密切联系。Shaylgin等[13]使用Al2O3/SiO2、Ga2O3/SiO2、ZiO2/SiO2、BeO/SiO2、Y2O3/SiO2、γ-Al2O3以及MgO作为催化剂。……
