[发明专利]一种R32废催化剂的资源化利用方法

说明书

本发明公开一种R32废催化剂的资源化利用方法，包括步骤：（1）R32废催化剂的分离：将R32穿孔物料压出，并通过过滤器将固体和液体分离；（2）R32废液体催化剂的回用：将（1）中分离后液体加入硬碱及干燥剂的混合物，搅拌，固液分离，液体测定其中五价锑含量后加回反应釜继续反应制备R32；（3）R32废固体催化剂的纯化：过滤器内固体中以一定流速通入二氯甲烷，洗涤，至流出二氯甲烷无色为止，取出干燥，储存备用；（4）R32废固体催化剂在核氯化中的应用：取（3）中干燥后催化剂固体，加入芳烃中，搅拌下，通氯反应，得到氯代芳烃。

技术领域

本发明涉及R32催化剂领域，特别涉及一种R32废催化剂的资源化利用方法。

背景技术

液相氟化制备R32常用的催化剂为五氯化锑，是一种较强的Lewis酸。在其反应过程中，会与氟化氢生成氟氯化锑，对反应釜材质造成腐蚀，且由于其具有较高的价态，一旦焊接处不够平整，或长时间的气液冲刷腐蚀，会使反应釜基体上的碳裸露出来，从而形成原电池效应，加剧反应釜的腐蚀穿孔。

反应釜穿孔后，一般会对原料进行回收利用，而对于废催化剂则只能水解后，再进行无害化处理。这种处理方法不仅会产生较多的固废，且需要用大量的沉淀剂，从而产生大量的含盐废水。催化剂在使用过程中，通常会伴随着氟化，因此R32反应中的催化剂成分一般不是简单的五氯化锑，而是氟氯化锑的混合物，在其发生原电池反应后，通常会发生价态变化，而变成三价锑。通过对反应釜内催化剂的采样分析，我们发现在反应釜穿孔后，其催化剂内的五价锑成分会大大降低，而三价锑成分则会大大增加，通常可达到80％左右，且大部分三价锑也会变为氟氯化锑，组成为SbCl_0.25F_2.75。该催化剂不溶于二氯甲烷，也很难被活化，这也是为什么随着使用催化效果越来越差的原因之一。因此，当R32穿孔后产生的废催化剂一般都很难回收重复利用。

在芳烃化合物的核氯化过程中，通常采用金属卤代物进行氯化，而在各类金属卤代物催化剂中，三氯化锑是一个优秀的催化剂，具有更好的选择性和更快的反应速率，被应用于核氯化反应中。但三氯化锑对于氯代芳烃，往往具有较好的溶解性，且在氯化过程中，易发生自身被氯化生成五氯化锑的可能，因此该催化剂通常都难以进行重复利用，从而造成了后续处理的环境问题。而R32穿孔后的催化剂由于其中氯原子含量较少，基本不溶于氯代芳烃中，更不溶于一般的芳烃化合物，且其自身基本很难被氯气氧化或氯代，因此，相对更加容易回收再次使用。

本发明通过将穿孔后的R32废催化剂分离回收，并将其应用于芳烃化合物的核氯化过程，可实现危险固废催化剂实现资源化利用，且能够解决常见核氯化催化剂溶于原料后无法回收利用的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种R32废催化剂的资源化利用方法，旨在将R32危险固废分离回收，并应用于芳烃的核氯化过程，既能够解决现有芳烃核氯化催化剂难以回收利用的问题，又能降低R32反应釜穿孔所带来的环境问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种R32废催化剂的资源化利用方法，包括如下制备步骤：

(1)R32废催化剂的分离：将R32穿孔物料压出，并通过过滤器将固体和液体分离；

(2)R32废液体催化剂的回用：将(1)中分离后液体加入硬碱及干燥剂的混合物，搅拌，固液分离，液体测定其中五价锑含量后加回反应釜，按比例补回催化剂五氯化锑和二氯甲烷，继续反应制备R32；

(3)R32废固体催化剂的纯化：在(1)中过滤器内固体中以一定流速通入二氯甲烷，洗涤，至流出二氯甲烷无色为止，取出过滤器内固体催化剂，100℃真空干燥至催化剂由黑色变为灰白色，将其收入干燥器内，储存备用；

(4)R32废固体催化剂在核氯化中的应用：取(3)中干燥后催化剂固体，加入芳烃中，搅拌下，通氯反应，得到氯代芳烃，反应化学方程式如下所示。