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聚氯乙烯(PVC)是五大工程塑料之一。PVC具有优良的物理和化学性能,在各行业都有非常广泛的应用和发展。世界上合成PVC的方法主要有以下两种:电石乙炔法和石油乙烯法。我国具有丰富的煤炭资源,石油资源稀缺。因此,电石乙炔法成为我国主要的PVC生产方法。目前,我国75%以上的PVC产品都是由电石乙炔法生产的。然而,电石乙炔法采用的催化剂为毒性巨大的氯化汞催化剂,对人和环境的危害十分巨大。消除汞污染,是实现我国PVC行业清洁生产急需解决的关键问题。本文以乙炔选择加氢合成乙烯,再以乙烯为原料按石油乙烯法工艺路线合成PVC,从而,避免使用汞催化剂,实现聚氯乙烯的无汞生产。目前为止,对乙炔选择加氢制备乙烯的研究仅限于除去乙烯装置中大量乙烯存在下的微量乙炔(0.5%~2.3%),采用的反应器为固定床反应器。由于乙炔加氢为强放热反应,反应放出巨大的热量造成“飞温”现象,给反应装置造成巨大的安全隐患。同时,温度升高导致大量聚合物生成,其覆盖在催化剂表面,导致催化剂失活,再生困难。浆态床反应器是一种新型的三相反应器,具有结构简单、投资费用低、温度易于控制、可实现等温操作等优点。本实验采用浆态床反应器进行高浓度乙炔加氢合成乙烯,实现电石乙炔法与石油乙烯法的结合。这不仅能解决汞污染问题,而且为我国煤炭资源的清洁高效利用提供了一条重要的途径。采用α-Al2O3为载体的钯基催化剂,以纯水为惰性溶剂,在自制微型浆态床反应器中考察了反应温度、表观气速、固含率和催化剂粒径对乙炔加氢反应性能的影响,得出优化反应条件,即:温度T=90℃,表观气速ug=0.21m/s,固含率εs=20%,催化剂粒径为200目,提升反应温度有利于乙炔转化率的提高,但接近水的沸点时受水蒸汽的影响转化率下降。在小试的基础上,对该工艺进行了中试放大研究。为进一步提高乙炔转化率,中试采用液体石蜡为惰性溶剂、α-Al2O3担载氯化钯为加氢催化剂,考察反应温度等主要反应工艺条件对转化率和收率的影响,得出最佳反应条件为:常压,温度T=160℃,表观气速ug=0.24m/s,固含率εs=10%,催化剂粒径为200目,氢炔摩尔比为n(H2):n(C2H2)=1。该反应条件下,催化剂稳定性良好。催化剂寿命大于100h,乙炔转化率为70%,乙烯收率为77%。Ni基催化剂虽然乙炔转化率高达87%,但是乙烯收率很低,仅为45%。