![一種加氫脫氯催化劑、其制備方法及應(yīng)用與流程](/grab_file/image/20230811/182641_3780.jpg)
1.本發(fā)明涉及含氟烯烴的合成,具體涉及一種加氫脫氯催化劑、其制備方法及其在含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物催化加氫脫氯制備1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
2.1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2-butene,hfo-1336),分子式cf3ch=hccf3,分子量164.05,通常情況下為無色無味的氣體,其odp值為零,gwp值僅為2,使其在發(fā)泡劑、制冷劑等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景和廣闊的市場(chǎng)前景。
3.六氟-2-丁烯的合成工藝眾多,主要包括:四氯化碳法、六氟丙烯法、六氯丁二烯法、1,1,1-三氟鹵代乙烷法、六氟-2-丁炔原料路線、2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯原料路線等,其中,由2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(cfo-1316)氣固相制備hfo-1336的合成路線短,最具工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
4.杜邦專利wo2009006358a公開了cfo-1316加氫脫氯制備hfo-1336的方法,該方法中,催化劑可采用碳載銅、氟化鈣載銅、碳載銅和鎳、碳載鎳、氟化鈣載銅/鎳/鉻,以及無載體的銅
鎳合金,并發(fā)現(xiàn)在1%cu-1%ni/c催化作用下,反應(yīng)溫度375℃、n(h2):n(r1316)為7.5:1、接觸時(shí)間30s時(shí),原料cfo-1316轉(zhuǎn)化率為100%,hfo-1336的選擇性為82%,其余副產(chǎn)為hcfc-1326,催化劑穩(wěn)定性未提及。
5.隨后2010年,杜邦專利us20100160696a公開了一種非貴金屬催化劑,所述催化劑為包含鉻、鎳以及選自鉀、銫、銣任選堿金屬的組合物。且在商業(yè)k-cr-ni(k比例為20%)催化劑作用下,反應(yīng)溫度399℃、n(h2):n(r1316)為3.9:1、接觸時(shí)間20s時(shí),原料cfo-1316轉(zhuǎn)化率為40%,hfo-1336的選擇性為77%,其余副產(chǎn)為hcfc-1326和六氟-2-丁炔,催化劑穩(wěn)定性未提及。
6.江蘇藍(lán)色星球?qū)@鹀n107586251a公開了以1,1,1-三氟氯乙烷和/或1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷為原料,以氯氣為催化劑,在光照下反應(yīng)產(chǎn)生1,1,1,4,4,4-六氟-2,2,3,3-四氯丁烷,然后鋅粉脫氯得到cfo-1316,再經(jīng)選擇性催化加氫得到hfo-1336的方法。該方法中cfo-1316所用氫化催化劑包含銅、鎳、鉻、鈀和釕等,催化劑具體配方與反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性均未提及。
7.stepanov等(russian journal of organic chemistry,2010,vol.46,no.9,pp.1290-1295)提出ni-cr催化劑能較好的將氟氯烷烴轉(zhuǎn)化為含氟烯烴,當(dāng)反應(yīng)溫度為200℃時(shí),cfo-1316轉(zhuǎn)化率20%,hfo-1336與hcfc-1326選擇性各為50%;當(dāng)反應(yīng)溫度為240℃時(shí),cfo-1316轉(zhuǎn)化率75%,hfo-1336選擇性提升至65%,其他產(chǎn)物為hcfc-1326與hcfc-356。
8.上述2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯原料路線制備hfo-1336的方法中,采用的均為原料2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯,而非含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的混合氣或副產(chǎn)物。而2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯作為氟化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物,高毒,屬國家限制生產(chǎn)與排放的物質(zhì),處理難度高,目前主要作為
危廢以焚燒
方式進(jìn)行處置。若低純度cfo-1316不經(jīng)提純可直接資源化轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯,則既解決了副產(chǎn)物的處理難題,又可提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
9.目前由2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯氣固相制備1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的研究較少,主要面臨催化劑活性低、目標(biāo)產(chǎn)物選擇性控制難,或反應(yīng)溫度高、催化劑穩(wěn)定性差等諸多問題,從而限制了該工藝的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
10.為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種催化活性高、穩(wěn)定性好、適于產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的加氫脫氯催化劑。
11.本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
12.一種加氫脫氯催化劑,所述加氫脫氯催化劑包括:
13.雙組分主催化劑,包括選自鈀、鉑、銠中至少一種的第一活性組分和選自銅和/或鎳的第二活性組分;
14.第一助劑,所述第一助劑選自mg、co、ag中的至少一種;
15.第二助劑,所述第二助劑選自k、cs、ba、ca中的至少一種;
16.和負(fù)載有雙組分主催化劑、第一助劑和第二助劑的載體;
17.所述雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分與第一助劑在載體上形成金屬合金。
18.本發(fā)明雙組分主催化劑和第一助劑可形成金屬合金相,使得催化劑活性適中,既能在溫和條件下活化氫,降低反應(yīng)活化能,促進(jìn)加氫脫氯反應(yīng)發(fā)生,又避免單金屬鈀/鉑/銠對(duì)氫的吸附和活化作用過高,引起過度加氫產(chǎn)物1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烷的生成,導(dǎo)致1,1,1,4,4,4-六氟-2-烯的選擇性低。同時(shí)第二活性組分為對(duì)氯有較強(qiáng)的親和力(脫氯的活性中心),但其活化氫氣的能力很差,第一活性組分活性位主要為與cl結(jié)合的第二活性組分提供活性氫。此外,本發(fā)明通過加入第一助劑,可有效稀釋雙組分主催化劑,將鈀/鉑/銠-銅/鎳的集合變?yōu)榉蛛x的活性位,分離活性位的加氫能力及對(duì)hfo-1336的吸附能力均減弱,有效抑制hfo-1336加氫為hfc-356的反應(yīng)。因此,將雙組分主催化劑與第一助劑元素以一定比例組合,得到了催化活性好、目標(biāo)產(chǎn)物選擇性高的加氫脫氯催化劑。
19.本發(fā)明所述第二助劑選自堿金屬和/或堿土金屬的可溶性鹽,用于調(diào)節(jié)催化劑的電子結(jié)構(gòu)。電子從第二助劑金屬傳遞至催化劑表面,導(dǎo)致金屬合金的電子云密度增大而呈電負(fù)性,可促進(jìn)氫氣的吸附解離,降低cfo-1316競(jìng)爭(zhēng)吸附量,催化劑積碳速率相應(yīng)降低,從而進(jìn)一步延長(zhǎng)催化劑使用壽命。
20.本發(fā)明所述載體為活性炭載體,優(yōu)選煤質(zhì)活性炭。煤質(zhì)活性炭的微孔占比高、比表面積大、吸附能力強(qiáng),有利于在低金屬負(fù)載量條件下生成粒徑相對(duì)較大的活性相,利于提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性。同時(shí),煤質(zhì)活性炭易成型、機(jī)械強(qiáng)度好,更適合于工業(yè)生產(chǎn)使用。
21.本發(fā)明所述載體在使用之前需經(jīng)酸或堿進(jìn)行預(yù)處理,對(duì)活性炭載體表面起到清洗作用,除去金屬氧化物,減少這些物質(zhì)對(duì)催化反應(yīng)的負(fù)面影響,如避免fe2o3形成fe
3+
對(duì)催化劑造成影響。作為優(yōu)選,所述活性炭載體在使用前經(jīng)2%~70%硝酸或氫氧化鈉進(jìn)行預(yù)處理。
22.本發(fā)明所述加氫脫氯催化劑中,雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分、
第一助劑、第二助劑的質(zhì)量含量分別為0.1~5.0%、0.2~10.0%、0.1~6.0%、0.1~6.0%,其余為載體。優(yōu)選地,雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分、第一助劑、第二助劑的質(zhì)量含量分別為0.5~3.0%、0.5~7.0%、0.2~1.0%、0.1~1.0%。
23.本發(fā)明還提供上述任一所述加氫脫氯催化劑的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
24.將載體浸漬于含有第一活性組分鹽、第二活性組分鹽、第一助劑可溶性鹽和第二助劑可溶性鹽的溶液中,后經(jīng)干燥、焙燒獲得所述加氫脫氯催化劑。
25.載體的浸漬步驟可以是分布浸漬,也可以是一次性共浸漬。
26.作為優(yōu)選,所述載體為經(jīng)2%~70%硝酸或氫氧化鈉預(yù)處理的活性炭。
27.所述第一活性組分鹽選自第一活性組分的氯化鹽或硝酸鹽,如鈀或鉑的氯化鹽或鹽酸鹽溶液或氯鉑酸銨、銠的氯化鹽(水合)或鹽酸鹽溶液或硝酸鹽或銨鹽(氯銠酸銨);
28.所述第二活性組分鹽選自第二活性組分的氯化鹽、硝酸鹽或硫酸鹽,如氯化銅、硝酸銅、硫酸銅、氯化鎳、硝酸鎳、
硫酸鎳、乙酸鎳;
29.所述第一助劑可溶性鹽選自第一助劑的硝酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽,如硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂、氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷、硝酸銀、氟化銀;
30.所述第二助劑可溶性鹽選自第二助劑的氯化鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等,如氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、氯化銫、碳酸銫、甲酸銫、乙酸銫、氯化鋇、硝酸鋇、乙酸鋇、硝酸鈣、硫酸氫鈣等。
31.從原料易得性方面考慮,本發(fā)明所述第一活性組分鹽優(yōu)選鈀/鉑的氯化鹽或硝酸鹽、銠的氯化鹽(水合)或硝酸鹽,當(dāng)然其他的含鈀/鉑/銠鹽也可用于本發(fā)明。
32.本發(fā)明所述第二活性組分鹽優(yōu)選銅或鎳的氯化鹽或硝酸鹽,其他含銅/鎳鹽也都可以用于本發(fā)明。
33.本發(fā)明所述第一助劑可溶性鹽優(yōu)選鎂/鈷/銀的硝酸鹽,或鎂/鈷的氯化鹽與硫酸鹽。
34.本發(fā)明所述第而助劑可溶性鹽優(yōu)選鉀/銫/鋇/鈣的硝酸鹽,或鉀/銫的氯化鹽和碳酸鹽。
35.本發(fā)明加氫脫氯催化劑的制備采用第一活性組分、第二活性組分、第一助劑和第二助劑的可溶性鹽溶液來浸漬預(yù)處理過的活性炭載體,浸漬溶液可以是水溶液或有機(jī)溶液,優(yōu)選去離子水溶液。浸漬時(shí)間2~5小時(shí),浸漬完成后經(jīng)干燥、焙燒處理,干燥溫度90~120℃,焙燒溫度200~450℃。
36.本發(fā)明還提供上述任一所述加氫脫氯催化劑的應(yīng)用,所述加氫脫氯催化劑用于三氟三氯乙烷、1,1,2-三氯-氟乙烷、1,2-二氯四氟乙烷、2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的加氫脫氯反應(yīng)。
37.本發(fā)明還提供一種1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,所述制備方法采用上述任一所述加氫脫氯催化劑,以含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物和氫氣為原料,經(jīng)氣固相反應(yīng)制備獲得所述1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯。
38.所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的質(zhì)量百分含量≥60%,優(yōu)選質(zhì)量百分含量≥70%。
39.進(jìn)一步地,所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物包括1,1,1-三氯三
氟乙烷、1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷、2,2-二氟四氯乙烷中的至少一種。
40.本發(fā)明加氫脫氯催化劑的優(yōu)異催化活性及高選擇性使其可耐受含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中其他含氟氯烴雜質(zhì)的影響,當(dāng)混合物中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的質(zhì)量百分含量≥60%時(shí),以2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯計(jì),其原料轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物選擇性與100%含量2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯作為原料氣的原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性相當(dāng)。
41.進(jìn)一步地,所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯與氫氣的摩爾比為1:1.2~5,優(yōu)選摩爾比為1:1.2~3。
42.本發(fā)明1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備過程中,反應(yīng)溫度為200~350℃,反應(yīng)壓力為常壓~1.0mpa,原料空速為20~600h-1
。優(yōu)選地,反應(yīng)溫度為200~300℃,反應(yīng)壓力為常壓~0.7mpa,原料空速為20~550h-1
。
43.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的有益效果包括:
44.1、本發(fā)明的加氫脫氯催化劑無需使用污染嚴(yán)重且具有毒性的鉻元素,且可用于高毒物質(zhì)2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的資源化轉(zhuǎn)化,具有良好的環(huán)境效益。
45.2、本發(fā)明雙組分主催化劑的第一活性、第二活性組分與第一助劑,三者在一定比例范圍內(nèi)形成一種金屬合金,使得催化活性適中,避免過度加氫,有利于提高主產(chǎn)物選擇性和催化劑壽命。
46.3、本發(fā)明的加氫脫氯催化劑可耐受含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中含氟氯烴雜質(zhì)的影響,混合物無需精餾純化即可直接轉(zhuǎn)化成具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)物,大大降低設(shè)備投入,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,具有工業(yè)應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
47.下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明,但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
48.實(shí)施例1
49.稱取4.9g ni(no3)2·
6h2o、1.7g mg(no3)2·
6h2o與0.2g kcl加入6.0ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭載體加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-ni-mg-k/ac催化劑。經(jīng)還原后,pd-ni-mg以金屬合金相存在,k以氧化態(tài)存在。
50.實(shí)施例2
51.稱取1.5g cu(no3)2·
3h2o、0.4g mg(no3)2·
6h2o與0.2g ba(no3)2,加入6.0ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)8%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-cu-mg-ba/ac催化劑。經(jīng)還原后,pd-cu-mg以金屬合金相存在,ba以氧化態(tài)存在。
52.實(shí)施例3
53.稱取2.3g cu(no3)2·
3h2o、0.2g agno3與0.1g cs2co3,加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)30%氫氧化鈉預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h。向干燥固體中再加入0.4g三氯化銠水合物(rh38.5%~42.5%)與80.0ml蒸餾
水,浸漬時(shí)間2h以上,然后110℃干燥4h,即得到rh-cu-ag-cs/ac催化劑。經(jīng)還原后,rh-cu-ag以金屬合金相存在,cs以氧化態(tài)存在。
54.實(shí)施例4
55.稱取5.9g ni(no3)2·
6h2o、1.0g co(no3)2·
6h2o、0.6g cacl2和0.7g三氯化銠水合物(rh 38.5%~42.5%),加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到rh-ni-co-ca/ac催化劑。經(jīng)還原后,rh-ni-co以金屬合金相存在,ca以氧化態(tài)存在。
56.實(shí)施例5
57.稱取1.0g cu(no3)2·
3h2o、0.3g mg(no3)2·
6h2o與0.7g csno3,加入6.0g氯化鉑的鹽酸溶液(pt 3.8%)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)8%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pt-cu-mg-cs/ac催化劑。經(jīng)還原后,pt-cu-mg以金屬合金相存在,cs以氧化態(tài)態(tài)存在。
58.實(shí)施例6
59.稱取2.5g ni(no3)2·
6h2o、0.7g agno3·
6h2o、1.2g ca(no3)2·
4h2o,加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)8%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h。向干燥固體中再加入15.0g氯化鉑的鹽酸溶液(pt 3.8%)中與80ml蒸餾水,浸漬2h以上,110℃干燥4h,即得到pt-ni-ag-ca/ac催化劑。經(jīng)還原后,pt-ni-ag以金屬合金相存在,ca以氧化態(tài)存在。
60.實(shí)施例7
61.稱取1.5g ni(no3)2·
6h2o、0.2g agno3、0.5g kcl和0.5g三氯化銠水合物(rh 38.5%~42.5%),加入6.0ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%鹽酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-rh-ni-ag-k/ac催化劑。經(jīng)還原后,pd-rh-ni-ag以金屬合金相存在,k以氧化態(tài)存在。
62.實(shí)施例8
63.稱取3.0g ni(no3)2·
6h2o、0.4g co(no3)2·
6h2o、0.1g cscl和0.3g三氯化銠水合物(rh 38.5%~42.5%),加入4.8ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)30%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-rh-ni-co-cs/ac催化劑。經(jīng)還原后,pd-rh-ni-co以金屬合金相存在,cs以氧化態(tài)存在。
64.實(shí)施例9
65.稱取0.45g cu(no3)2·
3h2o、1.1g mg(no3)2·
6h2o、0.2g co(no3)2·
6h2o與0.3g ba(no3)2,加入6ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-cu-mg-co-ba/ac催化劑。經(jīng)還原后,pd-cu-mg-co以金屬合金相存在,ba以氧化態(tài)存在。
66.實(shí)施例10
67.稱取1.0g ni(no3)2·
6h2o、0.5g co(no3)2·
6h2o、0.3g agno3,并加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述混合浸漬液,浸漬2h以上,然后
110℃干燥4h。向干燥固體中再加入0.3g cacl2、1.0g三氯化銠水合物(rh 38.5%~42.5%)與80.0ml蒸餾水,浸漬時(shí)間2h以上,然后110℃干燥4h,即得到rh-ni-co-ag-ca/ac催化劑。經(jīng)還原后,rh-ni-co-ag以金屬合金相存在,ca以氧化態(tài)存在。
68.對(duì)比例1
69.稱取0.5g三氯化銠水合物(rh 38.5%~42.5%),加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述溶液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到rh/ac催化劑。
70.對(duì)比例2
71.稱取6.0g cu(no3)2·
3h2o,加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述溶液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到cu/ac催化劑。
72.對(duì)比例3
73.稱取0.8g cu(no3)2·
3h2o與1.0g ni(no3)2·
6h2o,加入80.0ml蒸餾水溶解均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述溶液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到cu-ni/ac催化劑。
74.對(duì)比例4
75.稱取5.9g ni(no3)2·
6h2o與2.1g mg(no3)2·
6h2o,加入9.1ml氯化鈀的鹽酸溶液(濃度為0.033g pd/ml)中,加入80.0ml蒸餾水稀釋均勻,取經(jīng)5%硝酸預(yù)處理的20g優(yōu)質(zhì)活性炭加入上述溶液,浸漬2h以上,然后110℃干燥4h,即得到pd-ni-mg/ac催化劑。
76.實(shí)施例11
77.本實(shí)施例提供2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯加氫脫氯制備1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的方法,具體為:
78.分別采用10.0g實(shí)施例1~10、對(duì)比例1~4的催化劑裝填到內(nèi)徑10mm、長(zhǎng)500mm的inconel600合金反應(yīng)器中,反應(yīng)前通入氫氮混合氣(氮?dú)猓簹錃猓?:1)進(jìn)行升溫還原處理,還原溫度為300℃,還原時(shí)間2h。
79.還原后停止通入氫氮混合氣,改為通入含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合氣與氫氣,所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合氣中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯含量為70%~100%,混合氣中包含1,1,1-三氯三氟乙烷、1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷和2,2-二氟四氯乙烷等。以2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯實(shí)際含量計(jì),原料配比v
h2
:v
cfo-1316
=2:1,反應(yīng)溫度200~350℃,操作壓力為常壓,原料空速為100~600h-1
,反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,結(jié)果如表1所示:
80.表1不同催化劑的反應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)果
[0081][0082][0083]
從表1的催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出,本發(fā)明催化劑性能優(yōu)異。對(duì)比例1的催化劑由于加氫活性過高,雖然cfo-1316具有較高的轉(zhuǎn)化率,但產(chǎn)物基本為過度加氫產(chǎn)物與hcf-356。實(shí)施例5的催化劑的穩(wěn)定性測(cè)試可進(jìn)行350h,當(dāng)反應(yīng)溫度高于300℃,原料空速低于550h-1
時(shí),cfo-1316轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到90%以上,hfo-1336選擇性約80%。而對(duì)比例4的催化劑中沒有添加本技術(shù)的第二助劑,使其穩(wěn)定性變差,在運(yùn)行僅180h時(shí),原料轉(zhuǎn)化率由99.7%降低至50.7%。
[0084]
比較實(shí)施例7的催化劑在不同cfo-1316含量的混合氣中,具有相當(dāng)?shù)脑限D(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性。但對(duì)比例4的催化劑在采用低濃度cfo-1316含量的混合氣作為原料時(shí),原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性明顯降低。由此說明,本發(fā)明的催化劑具有定向選擇性催化加氫的優(yōu)點(diǎn),以及優(yōu)異的抗毒化性能。
[0085]
由于本發(fā)明催化劑的第一活性組分/第二活性組分/第一助劑元素之間形成了金屬合金相,催化劑活性適中,既能夠在較溫和的條件下活化氫,降低反應(yīng)活化能,促進(jìn)加氫脫氯反應(yīng)發(fā)生;本發(fā)明添加第二助劑元素可對(duì)催化劑電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié),使鈀/鉑/銠電子云密度增大而呈電負(fù)性,促進(jìn)氫氣的吸附解離,則競(jìng)爭(zhēng)吸附cfo-1316的量相應(yīng)減少,減緩催化劑積碳速率,顯著改善催化劑的穩(wěn)定性。技術(shù)特征:
1.一種加氫脫氯催化劑,其特征在于:所述加氫脫氯催化劑包括:雙組分主催化劑,包括選自鈀、鉑、銠中至少一種的第一活性組分和選自銅和/或鎳的第二活性組分;第一助劑,所述第一助劑選自mg、co、ag中的至少一種;第二助劑,所述第二助劑選自k、cs、ba、ca中的至少一種;和載體;所述雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分與第一助劑形成金屬合金。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫脫氯催化劑,其特征在于:所述加氫脫氯催化劑中,雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分、第一助劑、第二助劑的質(zhì)量含量分別為0.1~5.0%、0.2~10.0%、0.1~6.0%、0.1~6.0%,其余為載體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加氫脫氯催化劑,其特征在于:所述載體為活性炭載體,優(yōu)選為煤質(zhì)活性炭。4.權(quán)利要求1-3任一所述加氫脫氯催化劑的制備方法,其特征在于:所述制備方法包括以下步驟:將載體浸漬于含有第一活性組分鹽、第二活性組分鹽、第一助劑可溶性鹽和第二助劑可溶性鹽的溶液中,后經(jīng)干燥、焙燒獲得所述加氫脫氯催化劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加氫脫氯催化劑的制備方法,其特征在于:載體的浸漬步驟為分布浸漬或一次性共浸漬。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述加氫脫氯催化劑的制備方法,其特征在于:所述第一活性組分鹽選自第一活性組分的氯化鹽或硝酸鹽;所述第二活性組分鹽選自第二活性組分的氯化鹽、硝酸鹽或硫酸鹽;所述第一助劑可溶性鹽選自第一助劑的硝酸鹽、氯化鹽或硫酸鹽;所述第二助劑可溶性鹽選自第二助劑的氯化鹽、硝酸鹽或碳酸鹽。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述加氫脫氯催化劑的制備方法,其特征在于:所述載體為經(jīng)2%~70%硝酸或2%~70%氫氧化鈉預(yù)處理的活性炭。8.權(quán)利要求1-3任一所述加氫脫氯催化劑的應(yīng)用,其特征在于:所述加氫脫氯催化劑用于三氟三氯乙烷、1,1,2-三氯-氟乙烷、1,2-二氯四氟乙烷、2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的加氫脫氯反應(yīng)。9.一種1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,其特征在于:采用權(quán)利要求1-3任一所述加氫脫氯催化劑,以含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物和氫氣為原料,經(jīng)氣固相反應(yīng)制備獲得所述1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,其特征在于:所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的質(zhì)量百分含量≥60%。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,其特征在于:所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物包括1,1,1-三氯三氟乙烷、1,1二氟-1,2,2-三氯乙烷、2,2-二氟四氯乙烷中的至少一種。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,其特征在于:所述含2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯混合物中2,3-二氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁
烯與氫氣的摩爾比為1:1.2~5。13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯的制備方法,其特征在于:反應(yīng)溫度為200~350℃,反應(yīng)壓力為常壓~1.0mpa,原料空速為20~600h-1
。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了加氫脫氯催化劑、其制備方法及應(yīng)用,所述加氫脫氯催化劑包括:雙組分主催化劑,包括選自鈀、鉑、銠中至少一種的第一活性組分和選自銅和/或鎳的第二活性組分;第一助劑,所述第一助劑選自Mg、Co、Ag中的至少一種;第二助劑,所述第二助劑選自K、Cs、Ba、Ca中的至少一種;和載體;所述雙組分主催化劑的第一活性組分、第二活性組分與第一助劑形成金屬合金。本發(fā)明具有產(chǎn)物選擇性高、催化活性高,適于工業(yè)化應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)化應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)研發(fā)人員:李玲 石能富 張建君 劉武燦 馬超峰 金佳敏 羅建科
受保護(hù)的技術(shù)使用者:中化藍(lán)天集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2021.01.06
技術(shù)公布日:2022/7/9
聲明:
“加氫脫氯催化劑、其制備方法及應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)