Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng tới quá trình HDC TTCE được nghiên cứu ở 3 giá trị 250°C, 300°C và 350°C trong cùng điều kiện: nồng độ H2 10%H2/Ar, tốc độ thể tích H2 0,86h-1, nguyên liệu TTCE lơi cuốn bằng khí mang Ar với tốc độ thể tích 256,8h-1 và khối lượng xúc tác 50mg). Kết quả được thể hiện trên hình 3.40.
Hình 3.40. Độ chuyển hĩa TTCE trên PC-2_2%khi thay đổi nhiệt độ phản ứng
Quan sát hình 3.40cĩ thể thấy, phản ứng HDC TTCE thực hiện ở nhiệt độ 300°C cho độ chuyển hĩa TTCE ổn định và cao nhất (95%) trong suốt 450 phút thử nghiệm.
Thực tế, phương pháp đốt thơng thường dùng để xử lý các hợp chất clo hữu cơ cần phải tiến hành ở nhiệt độ rất cao (trên 900°C) [8, 9, 110÷112] để phá vỡ các liên kết đặc biệt là C-Cl. Trong khi đĩ, với quá trình HDC TTCE, quá trình tách loại clo được tiến hành trong dịng H2, xảy ra theo phản ứng:
C2Cl4 + 5H2 → C2H6 + 4HCl (3.11)
Cơ chế của phản ứng này được miêu tả qua các giai đoạn hấp phụ TTCE và H2 trên các tâm kim loại [108] phản ứng và nhả hấp phụ sản phẩm như sau:
(1) TTCE + σ ↔ TTCE-σ (Hấp phụ cân bằng cho TTCE) (2) H2 + σ ↔ H2-σ (Hấp phụ cân bằng cho H2)
(3) TTCE-σ + H2-σ → CCl2H-CCl2H-σ + σ (Điều khiển tốc độ phản ứng) (4) CCl2H-CCl2H-σ → CCl2 = CHCl-σ + HCl (Phản ứng nhanh)
(5) CCl2=CHCl-σ + 4H2-σ → C2H6-σ + 3HCl (Phản ứng nhanh) (6) C2H6-σ → C2H6 (Nhả hấp phụ, nhanh)
Để thực hiện được các quá trình này, địi hỏi phải cung cấp năng lượng cho phản ứng. Ở nhiệt độ thấp 250°C, năng lượng khơng đủ cho quá trình cắt liên kết C-Cl nên phản ứng xảy ra chậm và độ chuyển hĩa khơng cao. Cịn ở nhiệt độ cao quá 350°C năng lượng cung cấp cho quá trình rất lớn nên phản ứng (1) và (2) sẽ diễn ra nhanh, nhưng phản ứng (3) khơng kịp thực hiện dẫn đến tốc độ chuyển hĩa khơng tăng mà lại giảm. Ngồi ra, ở nhiệt độ cao (350°C) các tâm kim loại Pd và Cu dễ dàng bị thiêu kết co cụm lại với nhau thành các đám kim loại cĩ kích thước lớn, làm giảm số tâm hoạt động trong xúc tác, dẫn đến làm giảm hoạt tính xúc tác.
Vậy nhiệt độ phù hợp nhất cho phản ứng HDC TTCE trên xúc tác PC-2_2% là 300°C.