[发明专利]加氢脱氯催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢脱氯催化剂，尤其是涉及用于气相法加氢脱氯制备氟 利昂替代品氢氟烃的加氢脱氯催化剂。

背景技术

传统广泛使用的制冷剂，例如二氟二氯甲烷(简称CFC-12)、二氟一氯甲烷 (简称CFC-22)等氯氟烃，因破坏地球上空大气层臭氧层的物质，而被一系列 国际条约限制或禁止使用。其主要替代品是一些不含氯的氢氟烃，如二氟甲烷 (简称HFC-32)、1，1，1，2-四氟乙烷(简称HFC-134a)、五氟乙烷(简称HFC-125)。 上述氢氟烃通常由氟氯烃加氢脱氯制得。

目前，氟氯烃的加氢脱氯催化剂通常是钯炭催化剂，普遍存在使用寿命短 的缺陷。为提高加氢脱氯催化剂的使用寿命，往往采取向钯炭催化剂加入其他 元素进行改性。例如中国专利CN11356550公开了一种向钯碳催化剂添加S元素 的催化剂，该催化剂在250℃催化五氟氯乙烷制造五氟乙烷，连续运行310小时 后，转化率为46.9％，选择性为83.0％。该催化剂存在活性和选择性低，以及使 用寿命短的不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足和缺陷，提供一种 不仅活性高、选择性高，而且使用寿命较长的加氢脱氯催化剂。

为了解决上述技术问题，本发明向钯碳催化剂中加入Au元素，可阻碍高温 时钯晶粒的长大，提高催化剂的稳定性，有效增加催化剂的使用寿命；向钯碳 催化剂中加入Ce元素，可以增强卤代烷烃在催化剂表面的吸附，减弱产物HFCs 在催化剂表面的吸附作用。另外对椰壳炭进行酸处理，以增加椰壳炭的微孔比 例，从而增大椰壳炭的比表面积。

本发明提供一种加氢脱氯催化剂，该催化剂的质量百分组成为Pd：0.5％-5％、 Au：0.05％-0.5％、Ce：0.05％-0.5％、余量：酸处理过的椰壳炭，Pd、Au和 Ce以元素或元素氧化物存在，酸处理过的椰壳炭比表面积大于600m²/g，该催 化剂通过如下制备方法得到：

(1)将椰壳炭加入由0.1N硝酸和0.3N盐酸按照体积比为1∶1的混酸中， 煮沸4～10小时，过滤、洗涤至滤液的pH值为5～7，所得椰壳炭在120℃干燥 5～10小时，得到酸处理过的椰壳炭；

(2)将Pd、Au和Ce的可溶盐，溶解于水，调节溶液pH值为4～6，得 到浸渍液，其中Pd可溶盐为硝酸钯、醋酸钯或氯化钯，Au可溶盐为三氯化金， Ce可溶盐为硝酸铈、乙酸铈、氯化铈、高氯酸铈或硫酸铈；

(3)在负压条件下，温度为50～90℃，将步骤(2)得到的浸渍液向步骤 (1)步骤得到的椰壳炭滴加，滴加完毕后，温度50～90℃维持1～5小时，得 催化剂前驱体；

(4)将步骤(3)中得到的催化剂前驱体在氮气保护下，温度100～200℃ 干燥5～10小时，然后升温至250～350℃焙烧5～10小时，再用氮气和氢气摩 尔比为4∶1的混合气体在200～300℃活化8～20小时，制得催化剂。

本发明中，加氢脱氯催化剂的质量百分组成优选为Pd：2％、Au：0.3％、 Ce：0.3％、余量：酸处理过的椰壳炭，Pd、Au和Ce以元素或元素氧化物存 在，其中活性炭为椰壳炭，其比表面积大于600m²/g。

本发明的加氢脱氯催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将椰壳炭加入由0.1N硝酸和0.3N盐酸按照体积比为1∶1的混酸中， 煮沸4～10小时，过滤、洗涤至滤液的pH值为5～7，所得椰壳炭在120℃干燥 5～10小时，得到酸处理过的椰壳炭；

(2)将Pd、Au和Ce的可溶盐，溶解于水，调节溶液pH值为4～6，得 到浸渍液，其中Pd可溶盐为硝酸钯、醋酸钯或氯化钯，Au可溶盐为三氯化金， Ce可溶盐为硝酸铈、乙酸铈、氯化铈、高氯酸铈或硫酸铈；

(3)在负压条件下，温度为50～90℃，将步骤(2)中得到的浸渍液向步 骤(1)步骤得到的椰壳炭滴加，滴加完毕后，在负压条件下，温度50～90℃维 持1～5小时，得催化剂前驱体；

(4)将步骤(3)中得到的催化剂前驱体在氮气保护下，温度100～200℃ 干燥5～10小时，然后升温至250～350℃焙烧5～10小时，再用氮气和氢气摩 尔比为4∶1的混合气体在200～300℃活化8～20小时，制得催化剂。