[发明专利]一种用于氯氟烷烃制备含氟烯烃的催化剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于制冷剂领域，涉及一种催化剂，具体涉及一种用于氯氟烷烃制备含氟烯烃的催化剂及制备方法。

背景技术

含氟烯烃，特别是氢氟烯烃（hydrofluoroolefin，HFO），如2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）是一零臭氧消耗潜值（ODP）、低GWP值的新型有机氟化物，已被认为是目前广泛使用的HFCs的最佳替代品，作为制冷剂、含氟塑料单体等用途。

氯氟烷烃气相催化脱氯化氢是制备氢氟烯烃的一种主要方法。如2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷（HCFC-244bb）脱氯化氢生成HFO-1234yf。

中国专利（公开号：CN102046569）公开了一种碱金属掺杂的氟氧镁催化剂，用于高温气相条件下HCFC-244bb脱HCl制备HFO-1234yf的反应；中国专利（公开号：CN101772480）公开了一种以活性炭为催化剂，在一定温度下进行HCFC-244bb脱HCl制备HFO-1234yf的方法，转化率最高可达80%，但无相应的HFO-1234yf选择性报道。

上述报道的气相脱氯化氢催化剂，在其使用过程中对原料纯度要求高（一般244bb纯度要在95%以上），否则目标氟代烯烃选择性和催化剂使用寿命会大幅下降，因此，大规模制备含氟烯烃过程中分离操作多，能耗和成本高。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的目的是提供一种不仅目标含氟烯烃选择性高而且对原料氯氟烷烃纯度要求低的气相脱氯化氢催化剂及其制备方法。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种用于氯氟烷烃制备含氟烯烃的催化剂，该催化剂的通式为nwt.%M/X，式中：

M表示活性组分，X表示载体，n表示活性组分的用量；

所述的活性组分由碱金属氧化物、稀土金属氧化物和高价金属氧化物组成；

碱金属氧化物为Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺对应的氧化物中的一种或多种；

稀土金属氧化物为La³⁺、Ce⁴⁺和Y³⁺对应的氧化物中的一种或多种；

高价金属氧化物为Mg²⁺，Cr³⁺，Al³⁺，Fe³⁺，Sn⁴⁺，Ti⁴⁺和Zr⁴⁺对应的氧化物中的一种或多种；

所述的载体采用煤基活性炭或植物基活性炭；

所述的活性组分的用量小于等于催化剂总质量的40%。

优选的的用于氯氟烷烃制备含氟烯烃的催化剂，该催化剂的通式为nwt.%M/X，式中：

M表示活性组分，X表示载体，n表示活性组分的用量；

所述的活性组分由碱金属氧化物、稀土金属氧化物和高价金属氧化物组成；

碱金属氧化物为Na⁺对应的氧化物、K⁺对应的氧化物、Rb⁺对应的氧化物或Cs⁺对应的氧化物；

稀土金属氧化物为La⁴⁺对应的氧化物、Ce⁴⁺对应的氧化物或Y³⁺对应的氧化物；

高价金属氧化物为Mg²⁺对应的氧化物、Cr³⁺对应的氧化物、Al³⁺对应的氧化物、Fe³⁺对应的氧化物、Sn⁴⁺对应的氧化物，Ti⁴⁺对应的氧化物或Zr⁴⁺对应的氧化物；

所述的载体采用煤基活性炭或植物基活性炭；

活性组分的用量小于等于催化剂总质量的16%～31.5%。

上述的用于氯氟烷烃制备含氟烯烃的催化剂的制备方法，该方法包括下列步骤：

步骤一，制备活性组分对应的可溶性盐的水溶液，用所述的活性组分的可溶性盐的水溶液浸渍载体6h以上，其中：

所述的活性组分由碱金属氧化物、稀土金属氧化物和高价金属氧化物组成；

碱金属氧化物为Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺和Cs⁺对应的氧化物中的一种或多种；