[发明专利]一种高比表面积的氟化催化剂、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种含有Cr、Al和第三种金属元素的高比表面积的氟化催化剂，所述第三种金属元素选自La、Ce和Ni中的一种、两种或三种，且Cr、Al和第三种金属元素之间的摩尔配比为60～100:2～6:1～9。本发明还提供了所述催化剂的制备方法及其在氟氯取代气相氟化反应中的应用。本发明提供的催化剂寿命长，原料转化率和产物选择性高且稳定。

技术领域

本发明属于氟化催化技术领域，特别涉及一种高比表面积的氟化催化剂、其制备方法及应用。

背景技术

1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)可作为新一代ODS替代品，其中HFO-1234yf最有希望成为HFC-134a的替代品。在新一代ODS替代品制备技术中，催化剂的选择与制备是其中的关键技术之一。现有技术中，对于新一代ODS替代品的催化剂主要有以下报道：

中国专利CN102513136A报道了一种组成为80.0～99.0％的氧化铬和1.0～20.0％的稀土金属氧化物(有CeO₂、La₂O₃、Nd₂O₃、Y₂O₃、ZrO₂和Yb₂O₃中的一种或多种)的催化剂前驱体，在350～450℃下用氟化氢气体氟化2小时后，用于HCFO-1233zd合成HFO-1234ze、HCFC-244fa脱HCl合成HFO-1234ze和HCFC-244bb脱HCl合成HFO-1234yf反应

中国专利CN101687737A报道了CsCl/MgF₂催化剂(其中CsCl的存在量为催化剂总重量的5.0～50％用于HCFC-244bb制备HFO-1234yf。HFO-1234yf的选择性为97.5％。

中国专利CN101468323A报道了以掺杂碱金属卤化物的二价金属氟化物为催化剂用于HCFC-244bb制备HFO-1234yf。

中国专利CN101466656A报道了以锆化合物为催化剂，并将锆化合物负载在金属氧化物或活性炭上，当被用于1,1,1,3,3-五氟丙烷脱氟化氢反应生产1,3,3,3-四氟丙烯时，转化率为94.02％，选择性为99.91％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高比表面积的氟化催化剂，采用如下技术方案：

一种高比表面积的氟化催化剂，含有Cr、Al和第三种金属元素，所述第三种金属元素选自La、Ce和Ni中的一种、两种或三种，且Cr、Al和第三种金属元素之间的摩尔配比为60～100:2～6:1～9，所述氟化催化剂的比表面积为400～460m²/g。

作为优选的方式，上述第三种金属元素优选为La、La和Ni、Ce和Ni或La、Ce和Ni。

本发明还提供了上述高比表面积的氟化催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铬盐和第三种金属元素的盐在50～70℃下溶解于水中，再加络合剂和pH调节剂搅拌成凝胶，室温下冷却老化；

(2)使用喷雾干燥或冷冻干燥使步骤(1)制备的凝胶成为干凝胶；

(3)将步骤(2)制备的干凝胶研细后与氟化铝和石墨干混压片，再在惰性气体中焙烧得到所述氟化催化剂。