通过脱卤化氢来制备C3-C7(氢)氟烯烃的方法技术

技术编号:12052978 阅读:97 留言:0更新日期:2015-09-16 17:03
本发明专利技术提供了用于制备C3-7(氢)氟烯烃的方法,其包括:在包含负载于氧化铝上的金属氧化物的催化剂的存在下使C3-7氢(卤)氟烷烃脱卤化氢,其中所述催化剂的钠含量小于约800ppm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了用于制备C3-7(氢)氟烯烃的方法,其包括:在包含负载于氧化铝上的金属氧化物的催化剂的存在下使C3-7氢(卤)氟烷烃脱卤化氢,其中所述催化剂的钠含量小于约800ppm。【专利说明】通过脱卤化氢来制备C3-C7(氢)氟烯烃的方法 本专利技术涉及用于制备(氢)氟烯烃的方法,并且特别地涉及通过C3_7氢(卤)氟 烷烃的催化脱卤化氢来制备c3_7(氢)氟烯烃的方法。 本说明书中对资料或在先公开文献的列举或讨论不应必然地被视为承认该资料 或文献是现有技术的一部分或者是公知常识。 可通过相应氢(卤)氟烷烃的脱卤化氢方便地制备C3_7 (氢)氟烯烃,例如氢氟丙 烯。可通过热(即,通过热解)、催化(通过使氢(齒)氟烷烃与催化剂在合适的条件下接 触)或化学(通常通过使氢(卤)氟烷烃与强碱如碱金属氢氧化物接触)来进行所述转变。 对于商业操作而言,认为催化脱卤化氢是优选的,将在下文中对其进行更详细讨论。 例如,任选地在氧的存在下,可通过使气态1,1,1,2,3,3-六氟丙烧与三价铬氧 化物或部分氟化的三价铬氧化物接触并脱氟化氢来制备氢氟丙烯1,1,1,2,3-五氟丙烯 (HF0-1225ye)(参见 US 5, 679, 875)。 EP-A-1900716 描述了在从 1,1,3,3,3_ 五氟丙烷(HFC-245fa)到 1,3,3,3_ 四氟丙 烯(HF0-1234ze)的脱氟化氢过程中使用多种催化剂,包括氟化氧化铬、氟化氧化铝、金属 氟化物、金属氟化物和碳负载的过渡金属。 WO 2008/040969描述了使用锌/氧化铬催化剂通过使相应的氢(卤)氟丙烷脱卤 化氢来制备多种(氢)氟丙烯,包括HF0-1225ye和2,3,3,3_四氟丙烯(HF0-1234yf)。 尽管有以上方法,但是催化脱卤化氢本身存在问题,其中一个问题是因为认为化 学物质固有地污染催化剂。通常通过以下一种或更多种措施来控制催化剂污染:(a)尽可 能地使用最温和条件,(b)提高氟化氢的浓度,以及(c)限制催化剂在不饱和化合物的高分 压下的暴露。 在通过c3_7氢(卤)氟烷烃的催化脱卤化氢(特别是脱氟化氢)来制备c 3_7 (氢) 氟烯烃的过程中,使用上述措施(b)和(C)非常受限。因此,一般认为操作周期和催化剂寿 命与(氢)氟化化学相比相对短。短的操作周期和催化剂寿命需要更频繁的催化剂再生, 或简单地需要更多催化剂,其均有成本牵连。一些催化剂,特别是某些氧化铝负载的催化剂 和/或氧化锆基催化剂可能难以再生。认为这是因为所使用的脱卤化氢催化剂中的焦炭可 能难以燃烧。 因此,需要使用高活性、稳定且可再生的催化剂来制备C3_7(氢)氟烯烃的经济的 方法。 本专利技术通过提供用于制备C3_7(氢)氟烯烃的以下方法解决了前述和其他的缺点, 所述方法包括:在包含负载于氧化铝上的金属氧化物的催化剂的存在下使c 3_7氢(卤)氟 烷烃脱卤化氢,其中所述催化剂的钠含量小于约800ppm。 优选地,所述催化剂的钠含量小于500ppm,更优选地,小于400ppm、300ppm、 200ppm或150ppm。特别优选地,所述催化剂的钠含量小于100ppm、80ppm、60ppm或40ppm。 本专利技术催化剂中使用的催化剂可包含小于30ppm、20ppm或lOppm。 可通过任何合适的已知方法来测量钠含量。特别有用的方法包括原子吸收(AAS) 和发射光谱(OES),例如电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)。本文实施例中采用的钠分 析由英国约克郡的London and Scandanavian Metallurgical Company使用 ICP-OES进行。 上文提到了催化剂的钠含量。在一个实施方案中,上文提到的钠总量还相当于氧 化铝载体的钠含量。这是因为,如在下文中将更详细讨论的,催化剂中存在的任何钠通常都 是由形成催化剂的载体的氧化铝的制备产生的。换言之,金属氧化物(例如,氧化锆)可能 包含很少的钠或者不包含钠。 但是,在一个实施方案中,催化剂的金属氧化物中可能存在可测量的钠含量(不 同于氧化铝载体中的任何钠含量,或者更确切地说除了氧化铝载体中的任何钠含量之外)。 例如,氧化铬通常包含可测量量的钠,例如,当氧化铬由钠盐制成时。 不受理论的限制,认为本专利技术催化剂的低钠含量提高了催化剂中(例如氧化铝载 体中)路易斯酸位点的可用度,而这是本专利技术脱卤化氢反应所需的。 在另一个实施方案中,本专利技术中使用的催化剂包含少量的其他碱金属和/或少量 的碱土金属。"少量"包括上文关于钠提到的量。 基于催化剂的总重量,催化剂通常包含至少约50重量%的氧化铝载体。在一个方 面,催化剂包含至少约60重量%、优选至少约70重量%、例如至少约80重量%的氧化铝载 体。 基于催化剂的总重量,金属氧化物通常占催化剂的小于约50重量%。在一个实施 方案中,催化剂包含至多约40重量%、优选至多约30重量%、例如至多约20重量%的金属 氧化物。 通常,金属氧化物中的金属是形成具有路易斯酸特性的金属(氧)氟化物的任何 金属。所述金属的实例选自 Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Co、Rh、 Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、La和Ce。优选地,所述金属是过渡金属,例如Cr、Zr、Nb、Ta、 V、Mo、Ni或Co。在一个优选实施方案中,所述金属是锆或铬。 除所述金属氧化物之外,本专利技术方法中使用的催化剂还可包含至少一种另外的金 属或其化合物。其也可以被称为金属促进剂。在一个实施方案中,所述至少一种另外的金 属选自 Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、PcU Pt、Cu、Ag、 Au、Zn、La和Ce。优选地,所述至少一种另外的金属选自Zn、Zr、Cr、In、Co和Ni。 为避免疑义,对于任何给出的催化剂,所述另外的金属(或其化合物)不能与所述 金属氧化物的金属相同。例如,如果催化剂包含负载在氧化铝载体上的氧化铬,则所述至少 一种另外的金属可以是任何合适的金属,包括前文所列举的除铬之外的金属。 在一个优选方面,所述另外的金属的化合物是所述另外的金属的氧化物、氟化物 或氟氧化物。 当存在时,存在于本专利技术催化剂中的所述另外的金属或所述另外的金属的化合物 的总量基于催化剂的总重量通常为约〇. 01重量%至约25重量%。所述另外的金属或所述 另外的金属的化合物的优选量为约〇. 1%至约20%,优选地约0. 1%至约15%。在一些实 施方案中,所述催化剂包含另外的金属或另外的金属的化合物,其量为催化剂的约〇. 5重 量%至约10重量%,例如为催化剂的约1重量%至约8重量%,例如约1重量%至约5重 量%。 应理解的是,本文提到的另外的金属或另外的金属的化合物的量是指元素金属的 量,无论其以单质金属存在还是以金属的化合物存在。 所述催化剂可使用任何合适的氧化铝载体,只要其使得催化剂具有本文指出的低 钠含量即可。这样的氧化铝可商购自例如BASF或ASM Catalysts LLC。氧化铝可通过例如 含有合适的铝盐(例如硝酸铝)的氨溶液的沉淀来制备。 本专利技术使用的催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备C3‑7(氢)氟烯烃的方法,其包括:在包含负载于氧化铝上的金属氧化物的催化剂的存在下使C3‑7氢(卤)氟烷烃脱卤化氢,其中所述催化剂的钠含量小于约800ppm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁·P·沙拉特克莱尔·E·麦吉尼斯谢尔·C·卡罗兰
申请(专利权)人:墨西哥化学阿玛科股份有限公司
类型:发明
国别省市:墨西哥;MX

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