五氯化銻論文

觸媒五氯化銻使用壽命的探究高工省院摘要：論述了影響HCFC-22觸媒五氯化銻使用壽命的原因及采取的相應(yīng)措施關(guān)鍵詞：氟利昂-22觸媒五氯化銻使用壽命StudyontheservicelifeofcatalystAntimonypentachlorideFanChunleiFuXinChemistryDesigningInstituteAbstract:EffectsonservicelifeofthecatalystintheproductionofDifluolchloromethanearediscussed，andmethodstoextendtheservicelifeofthecatalystareporposed。Keywords:DifluolchloromethanecatalystAntimonypentachlorideservicelife前言：HCFC-22（CHClF2）可作為制冷劑，發(fā)泡劑及有機(jī)氟的基本化工原料，已被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)，隨著工業(yè)生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展和人們生活水平的日益提高，對(duì)HCFC-22的需求量則會(huì)日益增加。目前我國生產(chǎn)HCFC-22的企業(yè)已有幾十家，生產(chǎn)規(guī)模最大的巨化集團(tuán)公司氟化廠引進(jìn)美國的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，可生產(chǎn)5000t/aHCFC-22，而一般企業(yè)的年產(chǎn)量大都為數(shù)百噸或千噸左右。自1936年美國動(dòng)力化學(xué)公司實(shí)現(xiàn)二氟一氯甲烷（CHClF2）工業(yè)化生產(chǎn)以業(yè)，Swart液相催化氟化法（改良法）作為一種經(jīng)典合成方法沿用至今，并在工業(yè)化生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，其反應(yīng)機(jī)理是采用SbCl5為催化劑，在加熱條件下使AHF和CHC13反應(yīng)，生成HCFC-22。熔融一SbC13+C12（過量） SbC15△SbC15+XHF >SbC15xFx（X<5）+XHC1其中：以SbC14F為最佳?！鱏bC1F+CHC1—>SbC1+CHC1F（HCFC-21）4 3 5 2△SbC1F+CHC1F kSbC1+CHC1F（HCFC-22）4 2 5 2△SbC14F+CHC1F2_kSbC15+CHF3（HCFC-23）從反應(yīng)機(jī)理可知，正確控制反應(yīng)工藝條件，不僅可以提高反應(yīng)收率，降低消耗，還能延長催化劑壽命。1、五氯化銻的合成方法及其性質(zhì)1.1五氯化銻的合成由金屬銻與氯氣直接接觸發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)三氯化銻，與過量氯氣反應(yīng)生產(chǎn)五氯化銻。2Sb（s）+3C12（g）2SbC13SbC13+C12SbC15（1）生產(chǎn)中氯氣過量一次產(chǎn)生五氯化銻。2Sb+5C122SbC15五氯化銻是生產(chǎn)氟氯烷的催化劑，其質(zhì)量要求SbC15N95%，SbC13V3%。1.2五氯化銻的性質(zhì)五氯化銻是無色或者帶黃色的油狀液體，有惡臭，在空氣中強(qiáng)裂發(fā)煙，能被水分解，溶解于酒石酸，鹽酸、氯仿中，有很強(qiáng)的腐蝕性，吸入可嚴(yán)重?fù)p害口腔、鼻粘膜。五氯化銻和三氯化銻的物性對(duì)照指標(biāo)三氯化銻五氯化銻分子式SbCl3SbCl5分子量228.25299.25外觀（常溫）無色（斜方晶體）無色或微黃色比重（20/4°C）3.1142.337熔點(diǎn)（°C）73.42.8沸點(diǎn)（C）22392(30mmHg)2、五氯化銻在生產(chǎn)過程中的失活原因SbCl5被反應(yīng)生產(chǎn)的F-22混合氣體攜帶出氟化釜使其量減少，從而降低其在氟化釜中的濃度。在氟化反應(yīng)中，投入的原料無水氟化氫和氯仿的比例失調(diào)，氯仿量過大，從而降低了氟化釜中五氯化銻的濃度，如果無水氟化氫過量，使五氯化銻生成三氟二氯化銻使平衡遭到破壞。氯仿與五氯化銻直接發(fā)生反應(yīng)，生成四氯化碳?！鱏bCl5+CHCl_>SbClJ+CCl4+HCl|如果系統(tǒng)中有H2S、FeCl2這樣的還原性物質(zhì)存在，可與五氯化銻發(fā)生氧化還原反應(yīng)使五氯化銻失活。SbCl5+H2S―?SbCl3S]+2HClfSbCl5+2FeCl?SbCl^+2FeCl3如果氟化反應(yīng)溫度過高，五氯化銻發(fā)生分解，而失去活性。400°CSbCl5—>SbCl3]+C項(xiàng)有水和乙醇等雜質(zhì)可與五氯化銻發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致分解而使五氯化銻失活。水解反應(yīng)SbCl5+2H2O—?SbO2C《+4HCl|2SbCl5+3H2O_Sb2O3+6HCl+2ClfSbCl5+4H2O—>H3SbO4+5HCl“醇解SbCl+CHOH—?SbClI+CHOCl+HClf5 25 3， 25C.如果原料存在光氣和醇，可與氟化氫反應(yīng)生產(chǎn)水，而水與五氯化銻進(jìn)行水解。HF+C2H5OH—>C2H5F+H2O2HF+COC；—CCl2F2+H2O3、采取的措施通過以上影響觸媒使用壽命原因的分析，我們認(rèn)識(shí)到，在工業(yè)生產(chǎn)中要延長五氯化銻使用壽命，必須按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)選擇原料，熟練并嚴(yán)格控制工藝條件，因此相應(yīng)的采取了以下措施：3.1觸媒的復(fù)活當(dāng)氟化反應(yīng)進(jìn)行到中、后期時(shí)，反應(yīng)的觸媒五氯化銻失活，為使失活的觸媒五氯化銻復(fù)活，打開氯氣汽化器的上出口閥門，再打開氟化反應(yīng)器氯氣進(jìn)口閥門通入氯氣，調(diào)節(jié)通入量在2—4kg/h左右，其復(fù)活原理為：sbci’+cq一sbci53.2嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)為防止不合格原料對(duì)觸媒的影響，質(zhì)檢部門對(duì)進(jìn)廠的原料嚴(yán)格分析把關(guān)，避免由于原材料中含有雜質(zhì)使觸媒中毒，降低觸媒使用活性，影響產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品成本。3.3優(yōu)化操作條件及加強(qiáng)工藝控制嚴(yán)格控制無水氯化氫和氯仿的比例，根據(jù)不同反應(yīng)階段，及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的加料量。嚴(yán)格