[发明专利]氟烯烃的催化氢化、α-氧化铝负载钯组合物及其作为氢化催化剂的用途

说明书

发明背景。

技术领域

本公开通常涉及氟烯烃与H₂在负载在载体上的钯催化剂的存在下的氢化反应、负载在α-Al₂O₃上的钯的组合物及其在氟烯烃氢化法中的用途。

现有技术描述

氢氟烷烃可用于多种用途，包括将它们用作制冷剂、溶剂、泡沫膨胀剂、清洁剂、气溶胶喷射剂、电介质、灭火剂和动力循环工作流体。例如，HFC-236ea（CF₃CHFCHF₂）可以用作传热介质、泡沫膨胀剂、灭火剂等等。类似地，HFC-245eb（CF₃CHFCH₂F）可用作传热介质、泡沫膨胀剂等等。HFC-236ea和HFC-245eb也是制造HFO-1234yf（CF₃CF=CH₂）的中间产物，HFO-1234yf是具有零臭氧消耗潜能和低全球变暖潜能的制冷剂。

发明概述

本公开提供一种氢化方法。该方法包括使氟烯烃与H₂在反应区中在钯催化剂的存在下反应以制造氢氟烷烃产品，其中所述钯催化剂包含负载在载体上的钯，其中钯浓度为钯与载体的总重量的大约0.001重量%至大约0.2重量%。

本公开还提供了主要由负载在α-Al₂O₃上的钯组成的钯催化剂组合物，其中钯浓度为钯与α-Al₂O₃的总重量的大约0.001重量%至大约0.2重量%。

本公开还提供了氢化方法，包括使氟烯烃与H₂在反应区中在钯催化剂的存在下反应以制造氢氟烷烃产品，其特征在于：所述钯催化剂主要由负载在α-Al₂O₃上的钯组成，其中钯浓度为钯与α-Al₂O₃的总重量的大约0.001重量%至大约0.2重量%。

本公开还提供了一种氢化方法，包括（a）使包含氟烯烃和H₂的混合物通过反应区中的钯催化剂床，其中该钯催化剂包含负载在载体上的钯；和（b）制造氢氟烷烃产品；其特征在于：在床的前部的钯催化剂具有比在床的后部的钯催化剂更低的钯浓度。

发明详述

氟烯烃的氢化反应可以是强放热的，这会导致差的温度控制、高含量的不需要的副产物以及安全问题等等。已经探索了一些方法以控制热。例如，如美国专利号US 7,560,602中公开的那样，Van Der Puy等人使用多个气相反应级（vapor phase reaction stage）。同样公开在美国专利号US 7,560,602中的是使用用惰性冲压填料稀释的1重量%的Pd/C催化剂的方法。但是，该多反应级设计是昂贵的，需要多个反应器和热交换器。使用用惰性填料稀释的高Pd负载（例如1重量%）催化剂的方法会在催化剂表面上产生高度局部化的热点并烧结昂贵的Pd。由此，需要具有良好的热控制的成本有效的氢化方法。

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