一种R32废催化剂的资源化利用方法技术

本发明专利技术公开一种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。本发明专利技术经过对R32穿孔物料的分离处理，将其分别加入不同的反应系统，实现了对R32废催化剂的资源化利用。现了对R32废催化剂的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种R32废催化剂的资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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
0.25
F
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。
[0004]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。
[0005]本专利技术通过将穿孔后的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。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种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。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种R32废催化剂的资源化利用方法，包括如下制备步骤：
[0009](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；
[0010](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；
[0011](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；
[0012](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。
[0013]优选的，所述R32废催化剂包括R32废液体催化剂R32废固体催化剂。
[0014]进一步的，步骤(1)中所述过滤器可拆卸过滤器装置。
[0015]优选的，所述R32废液体催化剂处理采用易分离的氧化钙和氢氧化钙的混合物处理。
[0016]优选的，所述芳烃为卤代苯、卤代甲苯、硝基卤代苯、胺基卤代苯、羟基卤代苯、磺基卤代苯、烷基卤代苯或其他苯环取代基类化合物。优选的，所述核氯化反应为液相氯化反应，可分为无溶剂反应和有溶剂反应。
[0017]优选的，所述核氯化反应中，R32废固体催化剂加入量为芳烃质量的0.1～2％。
[0018]优选的，所述核氯化反应为液相氯化反应，可分为无溶剂反应和有溶剂反应。
[0019]进一步的，所述核氯化反应温度不超过原料及所加入溶剂的沸点。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]1.本专利技术通过将R32废催化剂固液分离后，固液分别处理，将所回收液体催化剂及原料处理后，重新返回R32反应系统；所回收固体催化剂经处理进行核氯化催化反应，通过本专利技术，实现了对R32废催化剂的资源化利用。
[0022]2.通过对R32废液体催化剂的分离再利用，可实现原料的重复回收利用，节约成本，减少废弃物的产生。
[0023]3.将R32废固体催化剂用于芳烃的核氯化反应，可避免催化剂溶于芳烃，解决常见核氯化催化剂溶于原料后无法回收利用的问题。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明
[0025]1.制备例
[0026]R32废弃催化剂的分离
[0027]将R32穿孔后反应物料通过管路压出，并经过可拆卸过滤器装置，将反应物料内固体催化剂与液体物料分离。液体物料进入储罐，而后用二氯甲烷洗涤过滤器内固体，至出口
二氯甲烷为无色为止，洗涤二氯甲烷并入储罐。取出过滤器内固体，置于真空干燥箱内，100℃真空干燥24h，催化剂由黑色变为灰白色，将其收入干燥器内，储存备用。
[0028]向装有冷凝装置的反应釜内，预先加入氧化钙50Kg，氢氧化钙100Kg，而后开夹套冷却水，缓慢向其中压入储罐内物料，保持反应釜内温度低于40℃。搅拌3h，压滤，将液体压入储罐，测定其中锑的含量(以五氯化锑计)，而后加回反应釜，按比例补回催化剂五氯化锑和二氯甲烷，继续反应制备R32。
[0029]实施例1
[0030]对氯甲苯的制备
[0031]向2L反应瓶内，加入甲苯1000g，R32固体催化剂6g，苯硫酚1g，搅拌。50℃下，以0.2Kg/h速度通入氯气，控制反应温度为50～60℃，通氯4h，停止反应。60℃真空去除反应液内残余氯化氢及氯气，过滤，将催化剂分离后，精馏，得甲苯244g，对氯甲苯710g，邻氯甲苯390g，其他杂质17g。
[0032]实施例2
[0033]对二氯苯的制备
[0034]向2L反应瓶内，加入氯苯1000g，R32固体催化剂6g，搅拌。70℃下，以0.2Kg/h速度通入氯气，控制反应温度为70～80℃，通氯4h，停止反应。80℃真空去除反应液内残余氯化氢及氯气，过滤，将催化剂分离后，精馏，得对二氯苯1091g，邻二氯苯和间二氯苯158g，其他杂质18g。
[0035]实施例3
[0036]对氯苯酚的制备
[0037]向2L反应瓶内，加入苯酚1000g，R32固体催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种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。2.如权利要求1所述R32废催化剂的资源化利用方法，其特征在于，所述R32废催化剂包括R32废液体催化剂和R32废固体催化剂。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒军，张旗，闫家生，段誉，葛建飞，
申请(专利权)人：江苏三美化工有限公司，
类型：发明
国别省市：