[发明专利]六氟丙酮水合物气相催化加氢制备六氟异丙醇的催化剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于涉及用于六氟丙酮水合物气相催化加氢制备六氟异丙醇的催化剂。

背景技术

六氟异丙醇(HFIP)是一种新型的含氟化合物，是极具应用价值的含氟醇。它与水和许多有机溶剂很容易混合，热稳定性好，并且对于紫外光的透过性良好。这些特性使HFIP能够成为许多聚合体系中的一种理想溶剂，也作为高级清洗剂用于尖端仪器设备的制造和清洗。HFIP还能很好的溶解氨基酸类大分子，且对蛋白类天然纤维的破坏远小于其它溶剂，因而也可用作再生丝的纺丝溶剂。同时，它还广泛用于麻醉剂、农药、医药的合成，如合成当前最先进的吸入式麻醉剂-七氟醚。

以六氟丙酮为原料催化加氢制备六氟异丙醇的工艺具有原子经济、收率高等优点，成为目前生产六氟异丙醇的主要工业方法。根据原料六氟丙酮的不同存在形式可以分为以气态六氟丙酮为原料的催化加氢工艺和以六氟丙酮水合物为原料的催化加氢工艺。

专利US3702872，BE634368，NL6610936，US3607952，GB2073181，US3356742，US7524995，JP2009051798报道了以气态六氟丙酮为原料制备六氟异丙醇。虽然其中一些专利报道此工艺可以达到较高的产品收率，但同时还存在着许多难以克服的缺陷，例如：(1)气态六氟丙酮沸点低，毒性非常高，难以运输和储存；(2)工业上较难得到高纯度的气态六氟丙酮，原料中通常含有HF，HCl等杂质，这些杂质在加氢反应过程中很容易引起加氢催化剂失活，缩短催化剂寿命等。

而以六氟丙酮水合物为原料的催化加氢工艺可以克服上述缺陷。六氟丙酮水合物由气态六氟丙酮用水吸收就可以容易得到，与气态六氟丙酮相比，六氟丙酮水合物毒性低，常温下为液态，六氟丙酮在工业上均以六氟丙酮水合物的形式储存和运输，另外六氟丙酮水合物相对容易提纯，可以得到较高纯度的原料，利于延长加氢催化剂的寿命。此工艺大都采用液相加氢工艺来制备六氟异丙醇，例如专利CN1962589，JP2002275107，JP6184025，JP1301631，JP59204142和US4564716报道，采用六氟丙酮水合物为原料，分别以贵金属催化剂如钯、钌、镍、铜等为加氢催化剂，在反应釜中进行液相加氢反应制备六氟异丙醇。液相加氢工艺反应温度低，氢气利用率高，但缺点在于反应所需时间较长，反应压力较高，且为间歇反应，不利于工业上的连续化生产。

而以六氟丙酮水合物为原料经汽化后，通过固定床气相催化加氢工艺来制备六氟异丙醇，则可以综合前两种工艺的双重优点，同时避开其存在的缺陷，该工艺反应条件温和，产品收率高，利于工业上连续生产，具有良好的发展前景。该工艺的关键在于具有优异加氢性能的催化剂，但关于该工艺的研究报道非常少，仅中央硝子公司专利US4467124报道，以六氟丙酮水合物为原料，催化剂为镍、钯或两者的组合，可以为负载催化剂也可为非负载催化剂，原料首先汽化后通过催化剂床层与氢气进行催化加氢反应，温度40-200℃，原料转化率和产品选择性最高达到99％以上。另有文献《六氟异丙醇的合成研究》(王毅，任建纲，李惠黎，陕西化工，1997(9)：32-33)也报道了以六氟丙酮水合物为原料，镍铬铜为加氢催化剂，经固定床气相催化加氢反应制备六氟异丙醇。

然而上述反应体系为含氟化合物催化加氢反应，不可避免在反应过程中会产生少量的HF等杂质，同时六氟丙酮水合物体系具有较强的酸性，这些反应特点很容易引起加氢催化剂失活，专利US4467124中反应仅仅进行了20h，与工业化的要求还有非常大的差距，而文献《六氟异丙醇的合成研究》(王毅，任建纲，李惠黎，陕西化工，1997(9)：32-33)报道的产品收率小于90％，表明镍铬铜催化剂活性距离工业放大生产还存在较大差距。因此开发一种高活性，适用于该反应体系，同时兼具较好稳定性的加氢催化剂，对于充分发挥以六氟丙酮水合物为原料的气相催化加氢制备工艺的优势，实现六氟异丙醇的工业化生产具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六氟丙酮水合物气相催化加氢制备六氟异丙醇的催化剂、该催化剂的制备工艺和应用，该催化剂具有催化加氢活性高、六氟异丙醇选择性好、催化剂稳定性优异、反应条件温和、催化剂制备工艺简单等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段。

一种用于六氟丙酮水合物气相催化加氢制备六氟异丙醇的催化剂，包括第一催化剂、第二催化剂和载体；

所述第一催化剂为钯和铜；

所述第二催化剂为选自K、La和Bi中的一种或多种的组合；

所述催化剂负载在活性炭载体上。