[发明专利]三氟乙烯的制备方法，及其催化剂和制备方法

说明书

本申请是申请号为201010274717.7，申请日：2009年09月07日，发明名称为“三氟乙烯的制备方法，及其催化剂和制备方法”专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种三氟乙烯的制备方法，以及在该方法中所用的催化剂及其制备方法。

背景技术

三氟乙烯是制取许多含氟高分子聚合物（均聚体或共聚体）的重要单体原料。例如，以三氟乙烯为主体与偏二氟乙烯共聚得到的共聚物具有非同寻常的压电（电致伸缩）特性，从而在人体器官领域、电子电器领域、能源领域中具有广泛的应用价值。同时，三氟乙烯还是合成其它许多化合物的重要中间体，如：（1）将三氟乙烯与无水氟化氢加成得到的四氟乙烷是一种环保型制冷剂（HFC-134a），它作为二氯二氟乙烷的重要替代品在汽车空调和冰箱制冷等设备中十分有效；（2）三氟乙烯还可以和乙醇缩聚得到环保型清洗剂氟氢醚；（3）三氟乙烯还可以与溴加成，然后再脱溴化氢得到三氟溴乙烯，而它也是聚合反应中重要的高分子单体。

综合迄今为止的文献报道，制取三氟乙烯单体最常用的工艺方法有两种，其一是1,1,2-三氟-2,2,1-三氯乙烷（CFC-113）催化氢解脱氯制取三氟乙烯和三氟氯乙烯（L·莱罗、V·维尔梅、J·皮罗敦，CN1065261A(1992)；William H.Manogue，Newark et al.,US5892135(1999)；Saikl，et al,EP0471320A1(1991)；L·莱罗、V·维尔梅、J·皮罗敦，CN1065261A(1992)；蔡光宇、李文双、马振彦，CN1460549A(2003)）；其二是通过催化氢解三氟氯乙烯（CTFE）来合成(C.B.Miller，et al.US2802887(1957)；S.Nakagawa，US3564064(1971)；F.Nakagawa JP7102324(1971)；C.Gervasutti，EP324478(1989)；胡昌明、涂明虎，CN1080277A(1992)；曹贵平、粟小理等，CN101402548A(2008)）。

在上述第一条合成路线中，反应生成的主产物为三氟氯乙烯，生成三氟乙烯的量很少，而且该工艺过程还会产生大量氯化锌废渣。由于氯化锌废渣难以处理并带来严重的环境污染问题，而且金属锌粉脱氯法的生产成本也较高。而在第二条合成路线中，由于三氟氯乙烯来源广泛，是许多工业过程的副产物，并且氯离子毒性较大，对环境的危害较大，通过此氢解脱氯反应可以降低该化合物的毒性和减小对环境破坏性，因此逐渐受到人们的重视，一直是合成三氟乙烯的主要途径。

在专利CN101402548A（2008）（曹贵平、粟小理等）中介绍了三氟氯乙烯催化氢解制备三氟乙烯过程的工艺条件和专用的设备，实现了脉冲式的连续化操作，但是，反应过程中有较多的副产物偏氟乙烯生成且催化剂容易失活，使用寿命短。

现有技术中，以三氟氯乙烯为原料催化氢解制备三氟乙烯的方法中，催化剂的活性成分一般采用贵金属Pd或Pt，载体一般选用活性炭或活性氧化铝（C.B.Miller，et al.US2802887（1957））；S.Nakagawa，US3564064（1971）），但是在反应过程中三氟乙烯会进一步转化为1,1,2-三氟乙烷，因此反应的选择性较差，同时催化剂的使用寿命不理想且反应会产生较多的氯化锌残渣。

针对以上问题，需进一步优化反应的工艺条件、改进催化剂，以调整其加氢性能，从而提高生成三氟乙烯的选择性，提高催化剂的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服了现有的三氟乙烯的制备方法会产生较多副产物、反应选择性不高并且催化剂使用寿命短等缺陷，从而提供了一种改良的催化剂及其制备方法，以及三氟乙烯的制备方法。本发明的催化剂具有高选择性和稳定性，对环境友好且使用寿命能大幅提高，另外通过改进三氟乙烯的制备方法能够进一步提高催化剂的使用寿命。

本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种催化剂，其包括经过氧化处理的载体以及负载于该载体上的金属活性成分；其中，所述的金属活性成分包括第VIII族的金属中的一种或多种，较佳地为Ru、Rh、Pd、Pt、Ir、Fe、Co和Ni中的一种或多种，更佳地为Ru、Rh、Pd、Pt和Ir中的一种或多种，最佳地为Pt、Pd和Ru中的一种或多种。