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(简答题)

简述乙烯氧氯化的催化剂组成及作用。

正确答案

工业上普遍采用γ-Al2O3作载体,CuCl2作活性组分。由于其成分不同,将氧氯化催化剂分为单组分、双组分和多组分三种催化剂。
(1)单组分催化剂单组分催化剂就是活性组分只有氯化铜。载体是γ-Al2O3,其活性高低与活性组分CuCl2含量有关,随着铜含量的增加,催化剂的活性显著增加,当铜含量为5%~6%时,其活性达到最高点,氯化氢的转化率几乎接近100%。同样,CO2的生成率也随铜含量增加而增加,所不同的是,当铜含量高于5%时,CO2的生成率增加得极缓慢。
(2)双组分催化剂 
 由于单组分催化剂的热稳定性差,在催化剂中加入碱金属或碱土金属,可以改善该催化剂的热稳定性。在CuCl2中加入KCl,其活性要降低,但催化剂的热稳定性却提高了,其原因是在氯化铜中加入氯化钾,使得混合物的溶点下降到150~200℃,并降低了氯化铜溶融物的蒸汽压,抑制其升华,维持催化剂的寿命。加入稀土金属的氧化物,也可以提高催化剂的稳定性并延长其寿命。
(3)多组分催化剂 
 为了得到活性高而反应温度低的氧氯化催化剂,仍在不断地进行研究,向多元化组成发展,以图提高活性组分的热稳定性、选择性。如碱金属、稀土元素的加入,有助于催化剂的改善,但还没有实现工业化生产。

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