[发明专利]一种合成2，3，3，3-四氟丙烯的催化剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及HFO-1234yf制备领域，特别涉及一种由1,1,1,2,2-五氟丙烷气相合成2，3，3，3-四氟丙烯的催化剂及其制备方法和用途。

背景技术

氟制冷剂替代品作为全球热门话题，要求其臭氧消耗潜值（ODP）为零，温室效应潜值（GWP）要低，大气寿命尽可能短。第一代制冷剂氟氯烃二氯二氟甲烷（CCl₂F₂，CFC-12）等由于ODP在1左右已被淘汰。作为第一代、第二代过渡性制冷剂替代品氢氟氯烃一氯二氟甲烷(CHClF₂，HCFC-22）等，由于其ODP＞0，也在逐步被淘汰。第二代制冷剂氢氟烃1，1，1，2-四氟乙烷（CF₃CH₂F，HFC-134a），广泛应用于汽车空调、家电及工商制冷设备，还可应用于发泡、灭火、气溶胶和清洗等行业。但是由于HFC-134a温室效应（GWP=1300）比较高，大气寿命长，大量使用会引起全球气候变暖，也已经进入了倒计时阶段。

HFO-1234yf作为单一工质的制冷剂，具有优异的环境参数，GWP=4，ODP=0，LCCP（寿命期气候性能）低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同。而且其系统性能优于HFC-134a。若选用HFO-1234yf替代HFC-134a制冷剂，则汽车生产商就可以继续沿用原MAC(Mobile Air-Conditioning)系统。所以HFO-1234yf被认为是新一代汽车制冷剂的最佳替代品，目前在西欧已被汽车生产商所接受。在2011年开始逐步推广。

现有技术公开了多种2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的制备路线，其中以五氟丙烷(HFC-245cb)为原料，脱HF来制备目标产物HFO-1234yf，是一条重点研究的路线。但现有技术大多集中在以1,1,1,2,3-五氟丙烷（CF₃CHFCH₂F，CFC-245eb)为原料制备HFO-1234yf的技术上，以1,1,1,2,2-五氟丙烷（CF₃CHF₂CH₃，HFC-245cb）为原料制备HFO-1234yf的技术公开较少。

国际专利公开号WO2008/054779，公开日2008年5月8日，发明名称：2，3，3，3-四氟丙烯和/或1，2，3，3-四氟丙烯的生产工艺。该专利披露了一种制备HFO-1234yf或HFO-1234yf和HFO-1234ze的混合物的方法，包括以下步骤：（a）将CHCl₂CF₂CF₃（HCFC-225ca）、CHClFCF₂CClF₂（HCFC-225cb，可选的）和H₂在氢化催化剂作用下反应生成CH₃CF₂CF₃（HFC-245cb）,当起始原料中有HCFC-225cb时，则产物中有CH₂FCF₂CHF₂（HFC-245ca）；(b)将步骤（a）的产物脱除HF，生成包含HFO-1234yf的产物混合物，如（a）的产物中有HFC-245ca，则(b)步骤的产物中含有HFO-1234ze；（c）从产品混合物中回收HFO-1234yf或HFO-1234yf、HFO-1234ze的混合物和/或（d）从HFO-1234yf、HFO-1234ze的混合物中至少分离一部分HFO-1234ye。HFC-245cb脱氟化氢所用的催化剂为碳、氟化铝、氟化氧化铝与三价铬氧化物，该催化剂在高温下容易结碳而失活。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供一种使用寿命长，反应活性高，产品选择性高的由1,1,1,2,2-五氟丙烷气相合成2，3，3，3-四氟丙烯的氟化催化剂及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种合成2，3，3，3-四氟丙烯的催化剂，所述的催化剂以铬为主要组分，选自钴、镁、镍、锌、铝中的一种为辅助组分，其中铬与辅助组分的摩尔比为1:0.02～0.3。

进一步的：

所述铬与辅助组分的摩尔比为1:0.08～0.15。

本发明还提供上述催化剂的制备方法，包括以下步骤：