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乙炔氢氯化法制取氯乙烯所使用的HgCl2/AC催化剂,其主要活性组分HgCl2容易流失且具有毒性,危害环境和人类健康。因此,开发环境友好、高性能的无汞催化剂对氯乙烯行业实现无汞化具有重要意义。本论文通过浸渍法制备钌负载量为0.25 wt%的低钌含量无汞催化剂,并通过草酸铵、草酸铵和磷酸、过硫酸铵、N,N-二甲基甲酰胺对低钌含量无汞催化剂进行改性。通过XRD、BET、TG、SEM、TEM、TPR、XPS等表征分析,得到的结果如下:(1)通过添加不同含量草酸铵对低含量钌基催化剂进行改性,在150℃反应温度,总空速为1122 h-1,VHCl:VC2H2=1.15反应条件下,Ru/AC催化剂的乙炔转化率为38%。而添加10%的草酸铵改性的低钌Ru-10%NCO/AC催化剂催化性能最佳,乙炔转化率为90%,比Ru/AC催化剂提高了52%。其催化活性高于商业高汞和低汞催化剂。同时,Ru-10%NCO/AC催化剂具有较大的TOF值(84.53min-1)。另外,不同通气顺序测试结果表明氯化氢预处理时催化剂的催化活性较好。表征结果显示,草酸铵的改性可以有效地改善钌基催化剂在反应过程中的抗积碳能力,增加活性钌物种的分散度,增加活性物种Ru4+的含量,抑制金属钌的形成,Ru-10%NCO/AC催化剂中N活性物种为四环类型N。在此基础上,通过添加磷酸,将椰壳活性炭载体改用更为廉价的工业煤基活性炭,并将钌含量降低到0.08 wt%,对Ru-10%NCO/AC催化剂进行了优化,制成适应于工业应用的超低钌含量0.08%Ru-10%NCO 4%P/C催化剂,并进行工业侧线单管试验,反应500 h后,催化性能良好。(2)通过添加不同含量过硫酸铵对低含量钌基催化剂进行改性,在相同反应条件下,添加7%的过硫酸铵改性的低钌Ru-7%SN/AC催化剂催化性能最佳,乙炔转化率达到87%,比Ru/AC催化剂提高了49%。表征结果显示,过硫酸铵的改性能够增加活性炭载体的多孔形貌,有效地减少钌基催化剂在反应过程中的积碳,增加活性物质的分散性,增加活性物种Ru4+的含量,抑制金属钌的形成。Ru-7%SN/AC催化剂中吡啶N、四环类型N和-C-SOx-C-氧化硫基团在提高催化活性起到了重要作用。(3)通过添加不同含量N,N-二甲基甲酰胺对低含量钌基催化剂进行改性,在相同反应条件下,添加5%的N,N-二甲基甲酰胺改性的低钌Ru-5%N,N/AC催化剂催化性能最佳,乙炔转化率达到85%,比Ru/AC催化剂提高了47%。通过一些表征实验发现,N,N-二甲基甲酰胺的改性能增加活性物质的分散性,有效地减少钌基催化剂在反应过程中的积碳,增加活性物种Ru4+的含量,抑制金属钌的形成。此催化剂中主要活性N物种为吡咯N。