CCl4加氢脱氯合成CHCl3的分析进展.doc

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1、学号：20075053060课程论文学院化学化工学院专业化学工程与工艺年级2007级姓名亚茹论文题目四氯化碳催化加氢研究进展指导教师许东利职称教授成绩2011年01月15日目录摘要1关键词1Abstract1Keywords1前言21CCl4加氢脱氯机理22CCl4气相加氢脱氯32．1Pt/Al2O3前驱体32．2Pt平均粒径42．3反应压力和n(H2)∶n(CCl4)42．4稀释气体52．5改性催化剂63CCl4液相加氢脱氯74结语7参考文献8四氯化碳催化加氢研究进展姓名：亚茹学号：院系：化学化工学院专业：化学工程与工

2、艺专业指导老师：许东利职称：教授摘要：CCl4加氢脱氯合成CHCl3是一条具有工业前景的新型合成路线。论述了Pt/Al2O3催化剂Pt粒径、前驱体、反应压力、n(H2)∶n(CCl4)和惰性气体等因素对气相催化CCl4加氢脱氯反应的影响。关键词：四氯化碳；Pt催化剂；加氢脱氯Abstract：Synthesisofchloroformfromcarbontetrachlorideviahydrodechlorinationreactionisanewroutewithpromisingindustrialprospect

3、.Influencesofplatinumparticlesize，platinumprecursors，reactionpressure，H2/CCl4molarratioanddiluentgasonthehydrodechlorinationreactionofCCl4toCHCl3werediscussed.Keywords：carbontetrachloride；platinumcatalyst；hydrodechlorination前言CCl4化学性能稳定，广泛用作溶剂、半导体工业掺杂剂等，其臭氧耗损潜值(O

4、DP)为1·1，温室效应潜值(GWP)为1400，属于破坏大气臭氧层的有害化学物质。根据《蒙特利尔议定书》规定，发达国家已于1996年停止生产使用CCl4。由于在生产甲烷氯化物过程中产生大量的CCl4，回收和处理CCl4已经成为最为关心的环保问题。目前，CCl4的回收处理主要采用以下三种方法：(1)1170K高温焚烧法[1]。该方法的主要缺点是产生大量的极毒化学物质如二恶类化合物，并消耗大量的能量；(2)催化燃烧法[2]。以贵金属为催化剂，在720K左右的温度下催化燃烧CCl4，但不完全燃烧产生的CO和Cl可以形成有毒化

5、合物COCl2；(3)470K左右加氢脱氯[3-7]。加氢脱氯可以生成有用的化合物如CHCl3和CH2Cl2。从保护环境和提高经济效益的角度出发，CCl4加氢脱氯是最具有产业化潜力的路线。1CCl4加氢脱氯机理WEISSAH等[3-4]研究了CCl4在Pt/Al2O3催化剂上加氢脱氯反应，提出以下反应机理，如图1所示。CCl4在Pt/Al2O3催化剂上与H2通过两个平行反应生成CHCl3和CH4。CCl4首先脱去一个Cl，在催化剂表面形成*CCl3，*CCl3与吸附的H*反应形成CHCl3，也可以继续脱氯，加氢形成CH4

6、。自由基·CCl3在表面聚合形成副产物C2'(主要成分为C2Cl6和C2Cl4)。CHCl3、CH4和C2'的选择性是由吸附中间产物*CCl3的速率决定。因此，*CCl3与Pt表面结合能的大小及获得吸附H*的能力是决定CHCl3、CH4和C2'选择性的关键因素。图1CCl4加氢脱氯机理示意2CCl4气相加氢脱氯很早就开始研究CCl4的加氢脱氯反应，DELANNOYL等[8]和MORIKAWAS等[9]以金属碳化物(WC、W2C、Mo2C)为催化剂，研究了CCl4的加氢脱氯反应，REEVESCT等[10]以Ir为催化剂，研

7、究了CCl4的加氢脱氯反应。这些方法存在选择性差、催化剂容易失活和反应器作用周期短的缺陷，为了提高催化剂的活性和CHCl3的选择性，研究了各因素对催化剂性能的影响。2．1Pt/Al2O3前驱体CHOIHC等[11]研究了不同前驱体制备的Pt/Al2O3催化剂，在CCl4加氢脱氯反应中催化剂性能见表1。表1不同前驱体制备Pt/Al2O3催化剂转化率和选择性Pt前驱体CCl4转化率(%)CHCl3选择性(%)CH4选择性(%)C2选择性(%)其他选择性(%)H2PtCl697.669.022.65.70.264K2PtCl6

8、18.235.76.448.80.049(NH4)2PtCl698.568.415.913.30.266Pt(NH3)4Cl299.578.318.90.50.269Pt(NH3)2(NO3)299.578.420.60.40.269Pt(NH3)4(NO3)290.477.621.40.60.244393K，n(H