[发明专利]一种六氟环氧丙烷异构化制备六氟丙酮的方法

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种SO₄^2‑/ZrO²‑M_xO_y催化剂及制备与其在六氟丙酮合成中的应用，公开了一种六氟环氧丙烷异构化制备六氟丙酮的方法，SO₄^2‑/ZrO²‑M_xO_y催化剂的活化再生方法，本催化剂参与的六氟环氧丙烷异构六氟丙酮反应具有空速大、催化效率高、无副产物、活化再生能力强，常温下即可催化特点，具有显著经济型，适合大批量生产，且该催化剂使用时间长，活化步骤简单，再生性能可靠。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种SO₄^2-/ZrO²-M_xO_y催化剂在六氟丙酮合成中的应用，公开了一种六氟环氧丙烷异构化制备六氟丙酮的方法。

背景技术

六氟丙酮可用于合成各种高价值的含氟化合物，例如，由六氟丙酮制备的双酚AF在氟橡胶生产中得到了广泛的应用。以六氟丙酮为原料合成的6FDA用作含氟聚酰亚胺的重要单体，在光通信、柔性显示屏、太阳能电池衬底、有机柔性透明导电膜衬底等应用广泛。六氟丙酮通过加氢还原得到的六氟异丙醇，用作高级溶剂和高性能含氟弹性体的单体，还能进一步合成新型吸入式麻醉剂七氟醚。合成六氟丙酮主要技术方法有六氟环氧丙烷重排法、八氟异丁烯氧化法、六氯丙酮高催化氟化法和二聚硫代六氟丙酮氧化法，其中六氟环氧丙烷重排法是目前工业生产六氟丙酮的主要方法。

专利US3321515号公开六氟环氧丙烷重排法所用催化剂，如Al₂O₃、TiO₂、WO₂、AlCl₃、AlBr₃、SnCl₄、VoCl₃、TiCl₄、FeCl₃、CuCl₂、ZrOCl₂等，但需通入惰性气体稀释原料六氟环氧丙烷，在相同气体通量下，六氟丙烷仅占气体流量的一部分，六氟环氧丙烷的转化率不高。US4579974等描述了通过无水氢氟酸在气相中氟化六氯丙酮制备六氟丙酮的连续催化方法，该方法需要使用到氟化氢，作为一种高危物质，容易对生产人员造成伤害。专利CN111116342A公开了一种用于异构化法制备六氟丙酮的催化剂及其制备方法和应用反应空速在100-600h^-1，催化剂反应空速较低。

发明内容

鉴于此，本发明目的是提供一种副产物少，甚至无副产，尤其是HF的六氟环氧丙烷异构六氟丙酮反应，该反应基于一种催化剂在反应中的应用，同时该催化剂对六氟环氧丙烷异构六氟丙酮的正面效果还体现于反应空速大、常温即可反应、不需与惰性气体共混稀释，转化率、选择性均相对于现有技术较为理想。

本发明解决上述问题，本发明第一方面提供了一种可以用通式SO₄^2-/ZrO₂-M_xO_y表示的催化剂，

在该通式中x为1至3的正整数，y为2或4任一正整数，M为Cr、Al、Ti、Fe、Ni、Sn或Ce中的任一。

本发明还第二方面还提供了第一方面通式为SO₄^2-/ZrO₂-M_xO_y的制备方法：

S1：将ZrOCl₂·8H₂O和可溶性M金属盐等摩尔比例溶解于去离子水中得到混合溶液，然后在搅拌下滴加氨水，直到pH值达到9，

S2：室温下陈化一天，过滤产生的沉淀，用去离子水洗涤除去氯离子，固体干燥后用稀硫酸浸泡，过滤、干燥，