一种气相氟化合成2,3,3,3-四氟丙烯的催化剂的制备方法技术

技术编号:11263074 阅读:92 留言:0更新日期:2015-04-08 08:28
本发明专利技术公开了一种气相氟化合成2,3,3,3-四氟丙烯的催化剂的制备方法,将碳纳米管置于氮气气氛中,以一定升温速度从室温升温至600-800℃,再用氟化氢活化处理后冷至室温,得到催化剂载体;将得到的催化剂载体在乙醇溶剂中浸泡,然后向乙醇溶液中加入Cr(NO3)3·9H2O、LaNO3、NH4F、NH3·H2O,调整溶液pH至7,离心,抽滤得到沉淀物,将沉淀物在100-150℃下烘干,烘干后的物质在400-700℃、氮气气氛下培烧2-6h,再在乙醇溶剂中浸泡5-20h后,向乙醇溶剂中加入全氟辛酸,在30-70℃下反应10-20h,过滤、烘干,得到产品。本发明专利技术具有产品活性高、选择性及稳定性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
,3,3,3-四氟丙烯的催化剂的制备方法【专利摘要】本专利技术公开了,3,3,3-四氟丙烯的催化剂的制备方法,将碳纳米管置于氮气气氛中,以一定升温速度从室温升温至600-800℃,再用氟化氢活化处理后冷至室温,得到催化剂载体;将得到的催化剂载体在乙醇溶剂中浸泡,然后向乙醇溶液中加入Cr(NO3)3·9H2O、LaNO3、NH4F、NH3·H2O,调整溶液pH至7,离心,抽滤得到沉淀物,将沉淀物在100-150℃下烘干,烘干后的物质在400-700℃、氮气气氛下培烧2-6h,再在乙醇溶剂中浸泡5-20h后,向乙醇溶剂中加入全氟辛酸,在30-70℃下反应10-20h,过滤、烘干,得到产品。本专利技术具有产品活性高、选择性及稳定性好的优点。【专利说明】, 3, 3, 3-四氟丙烯的催化剂的制备方 法
本专利技术涉及催化剂的制备方法,特别是, 3, 3, 3-四氟丙烯的 催化剂的制备方法。
技术介绍
2, 3, 3, 3-四氟丙烯(HF0-1234yf),分子式为CF3CF=CH2,沸点-28. 3°C,CAS号: 754-12-1,其ODP为0,GWP为4,具有良好的寿命期气候性能(LCCP);属低毒性,且毒性小于 HFC-134a;弱可燃性,稳定性和兼容性较好,材料密封性良好,具有与HFC-134a非常接近的 制冷性能参数,是新型环保制冷剂。HF0-1234yf还可以应用于灭火剂、传热介质、推进剂、发 泡剂、起泡剂、气体介质、灭菌剂载体、聚合物单体、移走颗粒流体、载气流体、研磨抛光剂、 替换干燥剂、电循环工作流体等领域。现有技术公开了多种2, 3, 3, 3-四氟丙烯的合成方 法: US20060787840采用HFC-236ea和HFC-245cb为原料,在催化剂作用下脱氟化氢生 成HFC-1225ye和HF0-1234yf,再从反应产物、未反应的氢氟烃和HF中分离HFC-1225ye和 HF0-1234yf。脱氟化氢反应温度控制200-500°C,催化剂选择氟化铝、氟化氧化铝和氟化氧 化铝负载金属。反应最好在惰性气体存在下进行反应。 US20060816651 公开了HFC-245cb经热解反应一步法制备HF0-1234yf和 HF0-1234ze,HFC-245cb单程转化率约50%,热解温度可以控制在450?900°C,优选550? 850 °C,特别优选600?750 °C,反应压力约1个大气压,反应时间约0. 5?60秒,反应最好 在惰性气体存在下进行。 US20060816650公开了HFC-245cb在脱氢氟化催化剂存在下脱氟化氢生成 HF0-1234yf和HF0-1234ze,脱氢氟化催化剂选择氟化氧化铝和/或氟化铝。并同时提出以 反应产物与HF形成共沸物的方式分离提纯HF0-1234yfHF0-1234Ze。 US20060842585公开了氢化催化剂存在下HFC-1225ve与氢气加成反应生成 HFC-245cb,然后HFC-245cb气相脱氟化氢即得HF0-1234yf,此路线的关键技术在于催化剂 的选择与制备。 US2006084244公开了氢化催化剂存在下,HFC-1225ye与氢气加成生成 HFC-245cb,接着HFC-245cb在相转移催化剂和非水、非醇溶剂存在下与碱性水溶液反应即 得HF0-1234yf。相转移催化剂可选择冠醚、盐、穴状配体、聚(亚烷基)二醇,其中的一种或 几种的混合物。非水、非醇溶剂可选择烷基、芳基腈,烷基、芳基醇、氨基化合物,酮,亚砜,磷 酸酯,其中的一种或几种的混合物。 现有技术中的含AL催化剂具有强的路易斯酸性,由于酸性越强,反应越剧烈,造 成的积碳越严重,因此随着反应的进行,积碳造成酸性位的覆盖程度越来越高,可利用的酸 性位的数量越来越少,导致催化剂活性下降,使得反应的氟化程度越来越弱。因此,现有技 术的含AL催化剂存在载体负载金属的稳定性低,催化剂使用寿命短,转化率低等缺点,需 要做更深入的研宄进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种活性高、选择性及稳定性好的气 相氟化合成2, 3, 3, 3-四氟丙烯的催化剂的制备方法。 为了解决上述技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种气相氟化合成 2, 3, 3, 3-四氟丙烯的催化剂的制备方法,包括以下步骤: (a)将碳纳米管置于氮气气氛中,以50-80°C/h的升温速度从室温升温至 600-800°C,升温结束后用流量为3-8L/h的氟化氢活化处理2-10h,冷至室温,得到催化剂 载体; (b)将步骤(a)得到的催化剂载体在乙醇溶剂中浸泡5_20h,然后向乙醇溶液中加 入Cr(NO3) 3 · 9H20、LaN03、NH4F、NH3 ·H2O,调整溶液PH至7,离心,抽滤得到沉淀物,将沉淀 物在100-150°C下烘干,烘干后的物质在400-700°C、氮气气氛下培烧2-6h,得到焙烧产物, 再将焙烧产物在乙醇溶剂中浸泡5-20h后,向乙醇溶剂中加入全氟辛酸,在30-70°C下反应 10-20h,过滤、烘干,得到产品。 进一步的: 所述Cr(NO3) 3· 9H20加入量优选为催化剂载体质量的2-10 %,所述LaNO3的加 入量优选为催化剂载体质量的〇. 2% -2%,所述NH4F的加入量优选为催化剂载体质量的 0. 02% -0. 5%,所述NH3 ·H2O的加入量优选为催化剂载体质量的0. 5% -5%。 所述催化剂载体与乙醇溶剂的质量比优选为1:3-10。 所述焙烧产物与乙醇溶剂的质量比优选为1:3-10。 所述全氟辛酸的加入量优选为催化剂载体质量的0. 2% -2%。 本专利技术的气相氟化合成四氟丙烯的催化剂的制备方法,以碳纳米管为催化剂载体 原料,高温焙烧并使用氟化氢进行活化得到催化剂载体,然后通过液相沉降法在载体上负 载Cr2O3-LaOF得到Cr2O3-LaOF-碳纳米管催化剂,最后使用全氟辛酸对Cr2O3-LaOF-碳纳米 管催化剂进行表面改性制得。 本专利技术所述的室温是指25°C。 本专利技术中所使用的碳纳米管为市售产品,如可选用苏州捷迪纳米科技有限公司的 产品。 本专利技术中所使用的九水硝酸铬(Cr(NO3)3 · 9H20)为市售产品,如可选用夏县运力 化工有限公司的产品。 本专利技术中所使用的硝酸镧(LaNO3)为市售产品,如可选用淄博荣瑞达粉体材料厂 的产品。 本专利技术中所使用的氟化铵(NH4F)为市售产品,如可诜用福律龙氟化工有限公司的 产品。 本专利技术中所使用的全氟辛酸(CF3(CF2)C00H)为市售产品,如可选用巨化集团公 司生产的全氟辛酸产品。 与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果: 1、催化剂产品活性高、选择性好,本专利技术所获得的催化剂载体具有较高的比表 面积,一般在150-300m2/g范围,孔径在I. 5nm左右,高温活化后生成大孔结构,孔径在 20-40nm左右,使得负载的活性组分可以进入碳纳米管内,为气相氟化合成HF01234yf提供 了适合的反应空间,可提高载体负载金属的稳定性,进而改进催化剂的气相氟化性能;全本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种气相氟化合成2,3,3,3‑四氟丙烯的催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(a)将碳纳米管置于氮气气氛中,以50‑80℃/h的升温速度从室温升温至600‑800℃,升温结束后用流量为3‑8L/h的氟化氢活化处理2‑10h,冷至室温,得到催化剂载体;(b)将步骤(a)得到的催化剂载体在乙醇溶剂中浸泡5‑20h,然后向乙醇溶液中加入Cr(N03)3·9H20、LaN03、NH4F、NH3·H2O,调整溶液PH至7,离心,抽滤得到沉淀物,将沉淀物在100‑150℃下烘干,烘干后的物质在400‑700℃、氮气气氛下培烧2‑6h,得到焙烧产物,再将焙烧产物在乙醇溶剂中浸泡5‑20h后,向乙醇溶剂中加入全氟辛酸,在30‑70℃下反应10‑20h,过滤、烘干,得到产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王金明
申请(专利权)人:巨化集团技术中心
类型:发明
国别省市:浙江;33

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