探索气相法合成hfc-134a和hfc-125

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1、浙江大学硕士学位论文气相法合成HFC-134a和HFC-125姓名：董洪涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：陈纪忠20060301浙江大学顺}．学位论文摘要氯氟烃(Chlorofluorocarbons，CFCs)被广泛用作制冷剂、气雾剂、发泡剂、溶剂、清洗剂、灭火剂等，但CFCs是臭氧消耗物质，具有较高的温室效应值。为保护臭氧层，联合国环境规划署通过了《蒙特利尔协议》，规定必须逐步淘汰CFCs，寻找其替代品。HFC．134a(1,1，1，2．四氟乙烷)被认为是CFC一12(二氯二氟甲烷)理想、环保的替代物。本文中应用共沉淀、浸渍技术制备了cr．zn．～催化剂前驱体

2、，用于催化HCFC．133a(1,1，1一三氟．2．氯乙烷)气相中氟化，合成了HFC一134a。催化剂莳驱体成型后，须按照～定程序焙烧、活化(预氟化)，这与催化剂的活性密切相关。BET、XRD、能谱分析用于催化剂的表征：催化剂前驱体的比表面积为259m2／g；前驱体主要是无定形态，焙烧、活化后，出现了部分结晶，XRD显示出现新的物种CrF3·3tt20；Cr在催化剂中以多种形式存在。在不同的反应条件下，考查了HCFC．133a的转化率、HFC．134a的选择性，并用GC．MS对副产物进行了分析。结果表明cT—zn一越催化剂具有较好的活性与稳定性：在350℃、进料中HF与HC

3、FC．133a摩尔比为8～10时，HCFC一133a转化率在30％以上，HFC．134a的选择性大于98％，主要副产物为HFC一143a(1，1，1．三氟乙烷)和HFC．125(五氟乙烷)，未发现有HCFC-1122(1,1一二氟一2一氯乙烯)副产物生成；无定形Cr：03催化荆的使用寿命通常较短(<120h)，但本实验中Cr—Zn-A1催化剂连续反应了360小时后，未出现因积炭而失活。cr．zn．Al催化剂的活性与稳定性优于无定形态Cr203催化剂，与负载的少量zn、越密切相关；氧是催化活性相必不可少的组分，这使得建立模型，研究HCFC一133a与HF在催化剂表面的微观反应

4、动力学变得困难。此外，本文电初步尝试了应用Cr-zn．越催化剂，气相氟化HCFC．123a(1，1，1．三氟．2、2一二氯乙烷)，合成了HFC．125。结果表明，HFC．125与HCFC。124a(1,1，l，2．四氟一2。氯乙烷)的选择性大于98％。这使得HCFC一133a与HCFC．123a混合进料，联产HFC．134a和HFC一125具有可能性。关键词：催化剂，HFC一134a，气相氟化，氟氯交换反应塑坚查竺堡兰二兰些堡兰AbstractChlorofluorocarbons(CFCs)werewidelyusedasrefrigerants，foamingagent

5、s，solvents，cleaningagentsandfireextinguishers，buttheyareozonedepletionsubstances(ODS)andcontributetoglobalwarming．Toprotecttheozonelayer,theMontrealProtocolstipulatesthatCFCsmustbephasedoutandsubstitutesforCFCsmustbefound．HFC一134a(1，1，1，2一tetrafluoroethane)hasbeengenerallyacceptedasapromis

6、ingandenvironmentally—friendlyCFC·-12(difluorodichloromethane)aItemative．Co·-precipitationandimpregnationmethodwereappliedtoprepareaCr-Zn-A1catalystprecursor,whichwasusedtofluorinateHCFC一133a(1，1，1-trifluoro一2一chloroethane)inthegasphasetosynthesizeHFC-134a．Afterbeingformedintocolumnarpelle

7、ts，theprecursorshouldbeprogrammedsinteredandactivated．ThecatalystwasanalyzedbyBET,XRDandEDAX．Theresultsshowthattheprecursorisamorphousandhasasurfaceareaof259mZ／g，Duringtheprocessofactivation，itchangesintopartialcrystalandCrF3’3H20isfound．Inthecatalystsolidchro