[发明专利]高活性钼基催化剂、制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种高活性钼基催化剂，催化剂的活性金属由钼元素和助催化剂组成；二者质量百分组成分别为60％～100％和0％～40％；条件是，所述助催化剂不是Cr。此外，还公开了该钼基催化剂的制备方法。本发明在活化阶段通入氟化氢气体，使钼的氧化物一部分转化为氟化钼酸和氟氧化钼酸。本发明的钼基催化剂安全环保无害、催化活性高、催化稳定性高、使用寿命长，主要用于在高温条件下气相催化卤代烯烃发生氟‑氯交换反应制备含氟烯烃。

技术领域

本发明属于氟化工技术领域，涉及一种钼基催化剂、制备方法及用途，尤其涉及一种在高温条件下气相催化卤代烯烃发生氟-氯交换反应制备含氟烯烃中的高活性钼基催化剂、制备方法及用途。

背景技术

为了履行旨在保护地球臭氧层的蒙特利尔协议，世界各国已经推出零ODP值的氢氟烃(HFCs)和氢氟烯烃(HFOs)，从而淘汰ODP值不为零的氯氟烃(CFCs)和氢氟氯烃(HCFCs)。目前，HFCs和HFOs已经广泛用作制冷剂、清洗剂、发泡剂、灭火剂、刻蚀剂等。

目前，工业上生产HFCs或HFOs大多采用卤代有机物的气相催化氟-氯交换反应的方法，该法具有工艺简单、易于连续大规模生产、操作安全等优点。在卤代有机物的气相催化氟-氯交换反应中起核心作用的是氟-氯交换催化剂。最为常见的氟-氯交换催化剂是铬基催化剂，其主要活性组分为铬。由于其原料易得、活性较高的优点，铬基催化剂曾经引起了世界各国科学家的研究兴趣。

美国杜邦公司在专利US4465786A中报道了Al元素改性的铬基催化剂，用于催化制备三氟丙烯。

美国杜邦公司在专利US2010/0051853A1中报道了一氯一氟甲烷与四氟丙烯为原料在卤化铝作用下发生反应得到1-氯-2,2,3,3,3-五氟丙烷(HCFC-235cb)，然后HCFC-235cb在Cr₂O₃存在下发生脱氟化氢反应得到E/Z-1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯(E/Z-HCFC-1224yd)，最后E/Z-HCFC-1224yd在Zn元素改性的铬基催化剂作用下与氟化氢发生气相氟-氯交换反应，得到E/Z-1,1,1,2,3-五氟丙烯(E/Z-HFC-1225ye)，反式和顺式构型的含量分别为95％和5％。

英国帝国化学工业公司在专利US5763704A中报道了Zn元素的改性的铬基催化剂用于催化制备二氟甲烷(HFC-32)。

英国帝国化学工业公司在专利US5763707A中报道了Zn元素和Ni元素共同改性的铬基催化剂用于催化制备HFC-125。

法国埃尔夫阿托化学公司在专利US5811603A中报道了铬基催化剂催化HCO-1233za制备1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)。

法国埃尔夫阿托化学公司在专利US6184172A中报道了Al元素和Ni元素共同改性的铬基催化剂用于催化1-氯-3,3,3-三氟乙烷(HCFC-133a)制备1,1,1,3-四氟乙烷(HFC-134a)。

日本大金公司在专利US6300531A中报道了一种比表面积S＝170～300m²/g的铬基催化剂，用于催化1，1，1-三氯乙烷发生氟-氯交换反应合成HFC-134a，也可用于催化四氯乙烯发生氟氯交换反应得到五氟乙烷(HFC-125)。

日本大金公司在专利US2013/0217928A1中报道了铬基催化剂催化2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)与HF发生气相氟-氯交换反应得到2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

日本Central glass公司在专利US5905174A中报道了铬基催化剂用于催化五氯丙酮制备1,1,1-三氟-3,3-二氯丙酮。