作业帮乙炔与氯化汞的反映乙炔与氯化汞反映是应为什么才导致氯化汞触媒失效的?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/27 15:40:00
乙炔与氯化汞的反映乙炔与氯化汞反映是应为什么才导致氯化汞触媒失效的?
乙炔与氯化汞的反映
乙炔与氯化汞反映是应为什么才导致氯化汞触媒失效的?
乙炔与氯化汞的反映乙炔与氯化汞反映是应为什么才导致氯化汞触媒失效的?
1.1 物理消耗
(1)粉尘夹带.
触媒载体活性炭的主要成分为煤粉和煤焦油,
力学强度为95%.在触媒生产过程中,活性炭要在
酸性溶液中浸泡较长时间,其表面结构会受到一定
影响,抗冲击、抗摩擦能力有所下降,在包装、运输、
填装过程中会产生一定的粉尘;同时,在VCM生产
载体受到混合气的不断冲击、摩擦,也会产
生一定量的粉尘.这些粉尘中含有少量的氯化汞,
会随着工艺气体进入转化器以后的工序,没有充分
发挥催化功能即被消耗掉.
(2)溶解消耗.
混合气体中含有一定量的水分,水分遇氯化氢
气体生成盐酸雾,并不断富集形成细小酸粒,随气流
进入转化器,被触媒吸附后,经表层逐步渗入内部,
此过程中会将触媒孔隙内表面附着的氯化汞溶解;
转化器内的高温使盐酸又脱吸为氯化氢气体和水蒸
气挥发出来,同时将触媒内部的氯化汞带出,附着在
触媒表面(白色粉末状).
被盐酸带出的氯化汞一部分被后面的酸粒(酸
雾)溶解带走,一部分直接被气流冲刷带走,还有一
部分经高温升华到Ⅱ段转化器上部,甚至进入活性
炭层.尽管被带出的氯化汞还有一部分附着在触媒
上,但其原有的与触媒载体结合的方式已被完全破
坏了,因而失去了催化能力.
(3)升华消耗.
乙炔和氯化氢的合成催化反应是一个剧烈的放
热反应.反应过程中如果操作不当、控制不稳,会出
现局部反应剧烈,导致高温.当温度达到160℃时,
触媒中的少量氯化汞会升华,当温度超过180℃时,
触媒中的大量氯化汞会升华(冒白烟),随气流进入
下道工序被消耗.
以上3种物理消耗往往不是孤立发生的.若混
合气体的水含量超标,生成的盐酸量大,酸粒(酸雾)
长期浸湿触媒,会直接影响触媒载体活性炭的力学
强度,加大因粉尘造成的消耗;同时,水含量超标也
会严重影响转化器系统的化学反应平衡体系、温度
均衡体系,改变各组分比例,增加有害的副反应,造
成温度、流速、流量的大幅波动,增加升华消耗的可
能性.由此可见,在正常生产过程中,控制混合气体
的水含量是减少氯化汞触媒物理消耗的关键.
1.2 化学消耗
(1)还原反应.
电石法PVC生产工艺中,氯化氢和乙炔的配比
为1.15∶1(物质的量比).这一配比是通过流量计
测定后再经手动或自动调节进行控制的,但这种调
节具有局限性,往往不够及时、准确,一旦出现乙炔
量超标,乙炔的还原性可将氯化汞还原生成金属汞,
降低了氯化汞触媒的活性.
(2)与S、P、Fe等发生反应.
如果从造气工序来的乙炔和氯化氢气体的净化
不彻底,会带进S、P、Fe等有害杂质,这些杂质在一
定条件下会与触媒中的氯化汞发生化学反应,导致
触媒活性降低.
HgCl2+S2-HgS+2Cl-;
3HgCl2+PH3(HgCl)3P+3HCl;
3Hg2++2Fe酸性环境2Fe3++3Hg.
(3)混合气体的不洁净以及水含量超标会引发
很多复杂的有机副反应,所生成的有机产物在一定
条件下会与氯化汞发生化学反应,导致催化剂中毒,
失去催化性能.
用乙炔制取氯乙烯，用氯化汞作催化剂是成熟工艺，不会导致触媒失效，导致氯化汞触媒失效的一定是其他因素，请细查生产过程中是否带入其他有害物质引起触媒失效。