[发明专利]一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂

说明书

本发明公开一种一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3‑四氟丙烯用催化剂。是为了解决传统氟氯烃加氢脱氯催化剂成本高，易失活的难题。本发明公开的催化剂其特征在于所述催化剂由活性组分和载体组成，其中活性组分为金属Ni、Mo、W、Co、Cr、Cu、Ce、La、Mn、Fe中的一种或者多种的组合。本发明中的催化剂性能优异，活性高，稳定性好，且反应温度低，有效降低反应能耗，具有工业化应用价值。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，具体涉及一种制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂。属于多项催化技术领域。

背景技术

2,3,3,3-四氟丙烯，简称HFO-1234yf，分子式为CF₃CF＝CH₂，无毒、不燃，ODP为零，GWP约为4，被认为是HFC-134a的理想替代品，是最有潜力的第四代低碳制冷剂之一。

迄今，在已知的众多HFO-1234yf合成方法中，主要是以1,1,2,3-四氯丙烯和无水氟化氢为原料经三步合成生成目标产物(中国专利CN102603465.A)，反应的最后一步是通过2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)在催化剂存在条件下发生脱氯化氢反应。文献(ChemCatChem 2017,9,824)和专利(US8058486B2)报道这步反应往往需要较高的反应温度，这不仅能耗高还容易导致积碳使催化剂快速失活反应，工业应用价值低。

中国专利CN108178719.A、CN102947255.A、CN102947254.A公开了1,1-二氯-2,3,3,3-四氟丙烯或1-氯-2,3,3,3-四氟丙烯为原料化合物采用加氢脱氯的工艺制备HFO-1234yf，但所用催化剂活性组分都为贵金属钯，原料不易得，同时催化剂价格昂贵，导致生产成本升高。

Phys.Chem.Chem.Phys.,1999,1,2367和J.Mol.Catal.A:Chem.2000,155,111以及Appl.Catal.A:Gen.2000,194,55报道CCl₂F₂在AlPO₄催化剂上的直接分解脱氯反应性能，所需反应温度大于350℃。

目前通过选择加氢脱氯制备HFO-1234yf的工艺存在原材料不易得，催化剂价格昂贵的问题。基于此，为应对日益严峻的环保形势和工业应用，迫切需要设计、制备低温高活性、环保催化剂用于HCFC-244bb气相选择加氢脱氯制备HFO-1234yf。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷与不足，提供一种非贵金属、环境友好、低温活性高的气相选择加氢脱氯反应用于制备HFO-1234yf的催化剂。

为了实现本发明的目的，得到一种非贵金属、环境友好、低温活性高的催化剂，设想使用具有高比表面积固体材料作为活性载体，单金属或多金属作为活性组分，通过浸渍或者共沉淀的方法制备所需催化剂。

本发明所述所述一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂由活性组分和载体组成，其中活性组分为金属Ni、Mo、W、Co、Cr、Cu、Ce、La、Mn、Fe中的一种或者多种的组合，载体为氧化物、氟化物、活性炭及分子筛中的一种，其中活性组分占催化剂总质量的0.01％～50％。

所述载体的比表面积为10～2000m²/g。

本发明所述所述一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂，用于2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷气相选择加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯，反应温度为100～300℃，反应压力为0.1～2.0MPa，原料空速20～200h^-1，原料氢气与2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的摩尔比为1/1～5/1。

本发明所述所述一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂的制备方法包括以下步骤：