论文总字数：24022字

摘 要

偏二氯乙烯（VDC）是一种重要的化工原料，用于生产聚偏二氯乙烯(PVDC)树脂和乳胶。PVDC由于其优秀的阻湿、阻氧、防潮、耐酸碱、耐油浸和耐多种化学溶剂等性能，广泛用于食品、药品、军品的包装。随着各国对食品安全的日益重视，偏二氯乙烯的市场前景广阔。相比于目前生产偏二氯乙烯的液相路线，采用1,1,2-三氯乙烷气相催化裂解制备偏二氯乙烯路线有效避免了环境污染问题，此法既不消耗NaOH,也不产生高盐废水,对环境污染少，是绿色工艺合成VDC的发展方向。但是文献报道使用的1,1,2-三氯乙烷气相催化裂解催化剂具有收率较低，稳定较差和容易失活等问题。

本课题对负载在不同孔径硅胶上的氯化铯催化剂进行了性能比较，通过改变反应温度与空速等条件考察催化剂的反应性能。实验结果表明：硅胶负载的氯化铯催化剂均具有一定的催化活性。但由于1,1,2-三氯乙烷的空间位阻效应，大孔硅胶负载的氯化铯由于其宽阔孔道结构在反应中表现出了良好的性能。在400℃，空时5g/(min·ml)^-1选择性可达73%，转化率可达8%。同时在目前反应基础上，催化剂寿命大于等于8小时，优于文献报道的脉冲催化剂＜1h的寿命。

关键词：1,1,2-三氯乙烷 气相催化裂解 偏二氯乙烯 催化剂

Study on the Catalysts of the Vapor Phase Catalytic Dehydrochlorination of 1,1,2-trichloroethane into Vinylidene Chloride

Abstract

Vinylidene chloride (VDC) is a kind of important chemical material, used in the production of polyvinylidene chloride (PVDC) resin and latex. PVDC has the splendid performance of oxygen resistance, moisture resistance, acid and alkali resistance, resistance to oil and various chemical solvents, etc. On this account, It’s widely used in food, medicine, military packaging. As countries are increasingly attaching great importance to food safety, vinylidene chloride will have a wide prospect of market. Compared to the current liquid route that product vinylidene chloride, using the preparation route of vapor phase catalytic dehydrochlorination of 1,1,2-trichloroethane into vinylidene effectively avoids the problem of environmental pollution, this method does not consume NaOH, also does not produce high salt waste water. It is the development direction of green process synthesis of VDC because of less pollution to the environment. But according to the document reports, the catalysts of vapor phase catalytic dehydrochlorination of 1,1,2-trichloroethane into vinylidene have the problems such as low yield, poor stability and easy deactivation etc.

The topic completed the performance comparison of cesium chloride catalyst loaded in different aperture silicone and investigated the reaction performance of catalyst by changing temperature,space velocity and other reaction conditions. The results showed that the cesium chloride catalyst load silicone had a certain catalytic activity.But as a result of space steric effect of 1,1,2 - trichloroethane , cesium chloride loaded in macroporous silicone showed a good performance in the reaction because of its wide channel structure. At 400℃, the space-time is 5g/(min·ml)^-1, selectivity can reach 73% and conversion rate can reach 8%. On the basis of the current reaction at the same time, the life of catalyst is greater than or equal to 8 hours, which is better than pulse catalysts’ less-than-1h life reported in document.

Key words: 1,1,2-trichloroethane;The gas phase catalytic cracking;Vinylidene chloride;catalyst

目录

前言 1

第一章 文献综述 3

1.1 原料及产物简介 3

1.1.1 1,1,2-三氯乙烷 3

1.1.2 1,2-二氯乙烯 3

1.1.3 偏二氯乙烯 4

1.2 偏二氯乙烯用途 5

1.3 国内外生产概况和应用前景 6

1.4 偏二氯乙烯生产工艺分析 8

1.4.1 氯乙烯氯化法 8

1.4.2 氯乙烯氢氯化法 9

1.4.3 1,2-二氯乙烷氯化法 10

1.4.4 乙烷氯化法 11

1.4.5 1,1,2-三氯乙烷气相催化脱氯化氢法 12

1.5 TCE气相催化脱氯化氢合成VDC的研究概况 13

第二章 实验部分 15

2.1催化剂的选择 15

2.2 催化剂的表征和性能考评 15

2.2.1 催化剂的表征 15

2.2.2催化剂的性能考评 15

2.3 实验试剂和装置 16

2.4 实验步骤 17

2.5 样品分析方法 17

2.5.1 内标法 18

2.5.2 气相色谱分析条件 19

2.6 实验涉及到的公式 19

2.7 总结 20

第三章 催化剂的性能考评 21

3.1催化剂考评实验部分 21

3.1.1催化剂的制备 21

3.1.2催化剂性能测试 22

3.2 最佳反应温度的选择 22

3.3 总结 26

第四章 结论 27

参考文献 28

致谢 30

前言

偏二氯乙烯(VDC)又称1,1-二氯乙烯，分子式为C2H2Cl2，纯的偏二氯乙烯是一种无色而略带甜味的液体，其在水中的溶解度很小，但可以溶于大多数极性或非极性的有机溶剂。偏二氯乙烯是高分子合成工业中一种重要的聚合单体，主要用来生产PVDC树脂、PVDC乳胶和替代氟氯烃的一些产品。

聚偏二氯乙烯(PVDC)是以偏二氯乙烯为主要成分，加入其它不饱和双键的第二单体共聚而成的聚合物。聚偏二氯乙烯(PVDC)是一种无毒无味、安全、一可靠的高阻隔属性材料，可以直接接触食品。不仅具有塑料的一般性能，此外，还具有耐油、耐腐蚀、防霉变、防潮湿等性能，另外还具有优良的印刷性能。由于以上优点，其用途广泛，包括食品、化妆品、药品、军用品等各种产品外包装。

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