ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРЕВРАЩЕНИЯ ХЛОРУГЛЕВОРОДОВ НА NI- И СO-СОДЕРЖАЩИХ КАТАЛИЗАТОРАХ 

Мишаков И.В., Чесноков В.В., Буянов Р.А.

Институт катализа им. Борескова

Нами предлагается новый подход к проблеме утилизации хлоруглеводородов и их смесей, образующихся на ряде химических производств. Данный подход основан на механизме «карбидного цикла» и закономерностях превращения углеводородов на металлах подгруппы железа. Согласно механизму «карбидного цикла», разложение углеводородов на Ni, Co и Fe приводит к образованию нитевидного углерода и водорода:

Целью данной работы было исследование закономерностей разложения хлорсодержащих углеводородов в подобных условиях и разработка метода их утилизации.

Было показано, что разложение 1,2-дихлорэтана на Ni/Al₂O₃ происходит с образованием H₂ и HCl, а на катализаторе наблюдается накопление нитевидного углерода. Установлено, что при Т<500°С никель подвергатся хлорированию в среде HCl, что приводит к дезактивации катализатора. Показано, что в процессе переработки 1,2-дихлорэтана 1 грамм никеля способен накапливать до 300 граммов углерода. Найдено, что добавление водорода в рекционную смесь позволяет стабилизировать работу катализаторов при температурах ниже 500°С. Скорость накопления углерода в условиях избытка водорода оказывается незначительной, что позволяет катализатору долгое время сохранять активность.

Таким образом, переработку хлоруглеводородов можно осуществлять в двух различных режимах:

1. По механизму «карбидного цикла» (без добавления Н₂): переработка сложных смесей хлоруглеводородов с получением С (нитевидный углерод) и HCl. Катализаторы: Ni/Al₂O₃. Температурный режим: Т ³ 500°С.

2. По механизму гидродехлорирования (с добавлением избытка Н₂): переработка одно-, двухкомпонентных систем хлоруглеводородов с получением смеси углеводородов и HCl. Катализаторы: Ni/Al₂O₃ и Со/Al₂O₃. Температурный режим: Т ³ 300°С.

Авторы благодарны РФФИ за финансовую поддержку (Гранты №00-15-97440 и №00-03-32431а).