[发明专利]一种用于制备含氟烯烃的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别是涉及一种在制备含氟烯烃中使用的催化剂。

背景技术

四氟丙烯作为替代四氯乙烷的新一代环保型汽车空调制冷剂，具有很低的温室效应。由主要汽车制造商组成的美国汽车工程师协会测试发现：四氟丙烯“在汽车空调系统满足环境和消费者需求方面的使用风险最低”。随着四氯乙烷自2011年开始的逐步淘汰，将留下巨大的市场空白，市场容量逐步扩大。

四氟乙烯可以通过四氯乙烯、四氟乙烯、氯乙烯、氟乙烯等C₂烯烃为原料，与CH₄、CH₃Cl、CHClF₂、CF₃Cl及CCl₄等Cl氟氯化合物催化剂耦合制备四氟丙烯，此路线原料成本低且来源广泛，但转化率和选择性有待于提高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种制备含氟烯烃的催化剂，简化了含氟烯烃的生产条件，反应的转化率达到85%以上，选择性高于90%。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种用于制备含氟烯烃的催化剂，主体为经过氟化反应的氧化铬，还包括有锌、铯、镍、钯、铝或锡金属元素中的一种或多种的混合物。

在本发明一个较佳实施例中，所述氟化反应为在250~450℃的温度及常压条件下，催化剂前体在氟化氢气氛下进行2~18小时的热处理。

在本发明一个较佳实施例中，为氧化铬与铯进行氟化反应得到。

在本发明一个较佳实施例中，其中铯元素占催化剂的总重量的0.1~5%。

在本发明一个较佳实施例中，表面积为100~300m²/g。

在本发明一个较佳实施例中，采用所述催化剂进行含氟烯烃反应时的原料为四氟乙烯和氯甲烷。

本发明的有益效果是：本发明一种制备含氟烯烃的催化剂，由氧化铬和锌、铯、镍、钯、铝或锡金属元素中的一种或多种的混合物经氟化反应制成，简化了含氟烯烃的生产条件，反应的转化率达到85%以上，选择性高于90%。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种用于制备含氟烯烃的催化剂，是由下述步骤制备而成的：

1）选料，根据制备含氟烯烃的原料的种类选择合适的催化剂的成分，本实施例中制备含氟烯烃的原料采用四氟乙烯和氯甲烷，选择采用CsF/Cr₂O₃作为催化剂；

2）称量，称量出合适的氧化铬与铯元素化合物，铯元素化合物的铯的重量为催化剂总重量的0.1~5%；

3）煅烧，将步骤2）称量出的催化剂前体放入氮气气氛进行煅烧，煅烧温度为450~500℃，气压为常压，煅烧时间为4h；

4）氟化，将步骤3）后的煅烧料在氟化氢气体气氛下进行加热，加热温度为250~450℃，气压为常压，加热时间为10h，得到CsF/Cr₂O₃催化剂，催化剂中含有部分结晶。

该催化剂的表面积为100~300m²/g。

采用上述方法制备得到的CsF/Cr₂O₃催化剂，利用四氟乙烯和氯甲烷为原料，在450℃的温度下，气压为0.5MPa的条件下，转化率为86%，选择性为91%。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。