低温气相氟化催化剂的制备及应用研究

《低温气相氟化催化剂的制备及应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、低温气相氟化催化剂的制备及应用研究张伟，吕剑(西安近代化学研究所，陕西西安710065)摘要:氟化催化剂是气相催化合成CFCs替代品HCFCs和HFCs的核心技术。综述了低温型氟化催化剂的制备及其在合成HCFCs和HFCs的应用方面的研究进展。建议开发在低温下具有较高活性的高价金属低温气相氟化催化剂。尖键词:催化剂;氟化;氢氟婭中图分类号:TQ222.2*13;TQ426.94文献标识码:A文章编号:100821143(2004)0620039205Advancesinthepreparati(mandapplicationrflo^

2、temperaturevapor2phasefluorinatimcatalystsZHANGWei,LBJian(X'anModernChemistryResearchInstitute、ShaanxiXi'an710065,China)Abstract:Thepreparationoflow2temperaturevapoi2phasefluorinationcatalystsandtheirapplicationinthemanufactureofhydrochlomfluorocarbonsandhydrofluorocarb

3、onswerercvicwcd.@ywrds:fluorination;catalyst;hydiDfluorocarbons;hydrochlorofluorocarbonsQXnunilxr:TQ222.2F13;TQ426.94Docunrntcode:AArticleID:1(X)821143(2004)0620039205收稿日期：2003212225；修订日期:2004204202作者简介:张伟(1976-)，男，山西省人，西安近代化学研究所在读硕士研究生，从事氟里昂替代品的合成及其催化剂研究开发。全氯氟'kri(chl

4、orofluorocarbons,缩写CFCs)，具有优异的物化性能，广泛应用于制冷空调发泡＞1洗消防气雾剂等行业，在国民经济中占有重要地位。由于该类化合物是破坏大气臭氧层，产生温室效应的主要化学物质I，成为被逐步淘汰并最终禁止使用的对象。自20世纪80年代以来，开发CFG的替代产品一直是有机氟化工和催化领域研究最荚活跃的课题之一2。氢氟氯疑(hydrochlorofliiorocarbons,缩写HCFCs)和氢氟疑(hydrofluorocarbons，缩写HFCs具有与CFCs相似的物化性能，且其臭氧损耗潜値(ODP)及室温效应

5、潜值(GWP)较低，是目前较为理想的替代品。HCFCs及HFCs的合成方法主要有加氢脱氯法液相氟化法和气相氟化法，其中气相催化氟化法具有污染小、易操作呵连续化生产等优点，是工业上合成CFCs替代品的主要方法3。催化剂技术是气相催化氟化合成HCFCs与HFCs的核心技术,广泛采用縮基催化剂4一w，反应温度起过350°C或更高。在高温条件下，反应原料及目标产物易发生脱卤化氢反应，生成烯疑类副产物，加进了催化剂的结焦失活，使反应难于长期连续运行辰时也耗费大量能源，限制了HFCs的工业化生产“。目前，国外相继开发了一系列低温氟化催化剂，在较低

6、反应温度下具有较高反应活性，可有效抑制催化剂的结焦失活。我国作为CFCs的生产和注费大国，目前尚无低温氟化催化剂的报道。本文就低温气相氟化催化剂的制备及其在合成HCFCs三HFCs应用方面的进展予以评述，以期能为我国値温氟化催化剂的开发及其应用研究提供一些有益笊借鉴，加快我国CFCs替代品的研究及工业化进程。1低温气相氟化反应低温氟化催化剂通常为'高价金属”卤化物负载型催化剂12'lj。’高价金属”卤化物在液相氟化法中作为Lewis酸催化剂。与高温催化剂相比，低温氟化催化剂具有液相法的低温低HF/有机物禧转化率的特点，同时又具有高温气

7、相氟化污染小易连续生产操作方便的特点。从热力学角度分析，佢温有利于消除不饱和绘类化合物，6，因此，与高浴催化剂相比，低温氟化催化剂特别适用于原料为炜忌或反应产物在高温易发生脱卤化氢反应的氟化反应。同时，由于反应温度低于200°C,减缓了催化齐的结焦速度，低温氟化催化剂也适用于反应产物荚烯疑的氟化反应。2低温气相氟化催化剂的制备2.1原位制备法将活性炭或AhOs载体装入反应器，高温脱外预处理后将液体活性组分⑴19(如SbC15、TiCh)或气体活性组分20(如BF3,同时加入HF使其生成HBFQ引入反应器，使其吸附在载体上，经HF/N?

8、活化制得催化剂。2.2浸渍法当以A12O3AIFs21或活性炭d作载体吋，可用活性金属的可溶性盐类的水溶液或无水有机溶液作为浸渍液，通常选用金属氯化物。山于活性金雇的氯化物极易水解，因此常选用氯化物的无水有机溶液作为浸渍