一种氟化复合催化剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种氟化复合催化剂、制备方法及应用，该制备方法以复合氧化物或浸渍

【技术实现步骤摘要】
一种氟化复合催化剂、制备方法及应用


[0001]本专利技术属于化工合成领域，涉及催化剂，具体涉及一种氟化复合催化剂、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]1,1,1,2,3,3,3
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七氟丙烷是无色、无味、不导电、无二次污染的气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高的特点，特别是它对臭氧层无破坏，在大气中的残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂，被认为是替代卤代烷1301、1211的最理想的产品之一。目前1,1,1,2,3,3,3
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七氟丙烷的工业合成主要采用六氟丙烯与氟化氢催化加成制得。
[0003]GB902590专利技术了一种以活性炭为催化剂，在气相反应条件下，连续加成反应的合成工艺，存在的问题是反应中活性炭催化剂很快被减活化。EP0562509专利技术了一种在惰性气体和高温环境下对其活化的方法，USP6281395专利技术了一种使用铬等金属改性活性炭作为催化剂的工艺，CN1594250A专利技术了一种使用稀土金属盐改性的活性炭催化剂。使用上述合成工艺的转化率和选择性较高，但反应的温度较高，往往会生成剧毒物质：八氟异丁烯，对环境和安全生产带来隐患。USP5399795专利技术了一种使用离子交换树脂的工艺过程，该工艺转化率和选择性较高，反应温度较低，但催化剂寿命较短。USP5689019专利技术了一种使用氟氯化锑催化剂的工艺过程，该工艺存在的问题是反应压力较高、设备腐蚀较重、难以适合工业化生产。CN1393431A专利技术了一种叔胺类化合物、羟基化合物及无水氟化氢混合构成新的三元催化剂体系，该工艺转化率和选择性都很高，但问题是在配制催化剂时要求的温度比较苛刻。
[0004]综合上述分析可知，现有技术中，用于1,1,1,2,3,3,3
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七氟丙烷合成反应的催化剂容易减活化，催化剂的使用寿命短，制备时反应条件苛刻等一系列亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种氟化复合催化剂、制备方法及应用，解决现有技术中用于1,1,1,2,3,3,3
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七氟丙烷合成反应的催化剂容易减活化的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
[0007]一种氟化复合催化剂的制备方法，该制备方法以复合氧化物或浸渍
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复合氧化物作为催化剂前驱体，将催化剂前驱体进行两次氟化反应后，制得氟化复合催化剂；
[0008]所述的复合氧化物的制备过程为：将第一金属盐和第二金属盐溶于溶剂中，制得原料液，原料液经过两次老化反应和第一次焙烧后，制得复合氧化物；所述的第一金属盐为铝盐、钴盐、镍盐和锌盐中的一种或几种；所述的第二金属盐为钙盐和镁盐中的一种或几种；
[0009]所述的浸渍
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复合氧化物制备过程为：将第三金属盐溶于水中制得浸渍液，将浸渍
液均匀浸渍于复合氧化物上后进行第二次焙烧，再经打片成型制得浸渍
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复合氧化物；所述的第三金属盐为镧盐或铈盐的一种或几种。
[0010]本专利技术还具有如下技术特征：
[0011]具体的，所述的第一金属盐中金属元素为第一金属元素，第一金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的80％～90％；
[0012]所述的第二金属盐中金属元素为第二金属元素，第二金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的10％～20％；
[0013]或所述的第三金属盐中金属元素为第三金属元素，第三金属元素的质量为复合氧化物质量的1％～6％。
[0014]优选的，所述的第一金属元素为Al、Co、Ni和Zn，所述的Al、Co、Ni、Zn的摩尔比为(0.3～0.5)：(0.2～0.3)：(0.1～0.2)：(0.1～0.3)；
[0015]所述的第二金属元素为Mg；或所述的第二金属元素为Ca和Mg，且所述的Ca和Mg摩尔比为1:1；
[0016]或所述的第三金属元素为Ce；或所述的第三金属元素为La和Ce，且所述的La和Ce的质量比为1:5。
[0017]最优选的，所述的第一金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的80％，所述的第一金属元素为Al、Co、Ni和Zn，Al、Co、Ni和Zn的摩尔比为0.5:0.2:0.2:0.1；且所述的第二金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的20％，所述的第二金属元素为Mg和Ca，Mg和Ca摩尔比为1:1；且所述的第三金属元素的质量为复合氧化物质量的6％，所述的第三金属元素为La和Ce，La和Ce的质量比为1:5；
[0018]或所述的第一金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的90％，所述的第一金属元素为Al、Co、Ni和Zn，Al、Co、Ni和Zn的摩尔比为0.3:0.3:0.1:0.3；且所述的第二金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的10％，第二金属元素为Mg；所述的第三金属元素的质量为复合氧化物质量的3％，所述的第三金属元素为Ce。
[0019]具体的，该制备方法包括步骤一和步骤三，或包括步骤一、步骤二和步骤三；该制备方法具体如下：
[0020]步骤一，制备复合氧化物；
[0021]将第一金属盐和第二金属盐溶于溶剂中，制得原料液，将原料液加热并将原料液的pH值调至所需pH值后，进行第一次老化反应；第一次老化反应结束后，再次加热后进行第二次老化反应并制得混合物B，混合物B经过过滤后制得固体沉淀C，固体沉淀C依次经过洗涤和干燥后制得固体D，固体D进行第一次焙烧后制得复合氧化物；
[0022]步骤二，制备浸渍
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复合氧化物；
[0023]将第三金属盐溶于水中制得浸渍液，将浸渍液均匀浸渍于步骤一制得的复合氧化物上后进行第二次焙烧，第二次焙烧后经打片成型制得浸渍
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复合氧化物；
[0024]步骤三，制备氟化复合催化剂；
[0025]将步骤一制得的复合氧化物或将步骤二制得的浸渍
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复合氧化物作为催化剂前驱体，将催化剂前驱体置于氟化反应装置中，将氟化氢气体通入氟化反应装置中，进行第一次氟化反应；第一次氟化反应结束后，进行升温后再进行第二次氟化反应，第二次氟化反应结束后制得氟化复合催化剂。
[0026]具体的，所述的制备方法的步骤一中，所述的溶剂为水或无水乙醇；所述的第一次老化反应的反应时间为2h，反应温度为40℃，所述的第二次老化反应的反应时间为12h，反应温度为90℃；所述的第一次焙烧的焙烧温度为500℃，焙烧时间为6h。
[0027]具体的，所述的制备方法的步骤一中，所需pH值为8.5～9.5。
[0028]具体的，所述的制备方法的步骤一中，所述的干燥的干燥温度为120℃。
[0029]具体的，所述的制备方法的步骤一中，所述的溶剂为水或无水乙醇。
[0030]具体的，所述的制备方法的步骤一中，所述的原料液的pH值采用氨水、氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟化复合催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法以复合氧化物或浸渍
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复合氧化物作为催化剂前驱体，将催化剂前驱体进行两次氟化反应后，制得氟化复合催化剂；所述的复合氧化物的制备过程为：将第一金属盐和第二金属盐溶于溶剂中，制得原料液，原料液经过两次老化反应和第一次焙烧后，制得复合氧化物；所述的第一金属盐为铝盐、钴盐、镍盐和锌盐中的一种或几种；所述的第二金属盐为钙盐和镁盐中的一种或几种；所述的浸渍
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复合氧化物制备过程为：将第三金属盐溶于水中制得浸渍液，将浸渍液均匀浸渍于复合氧化物上后进行第二次焙烧，再经打片成型制得浸渍
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复合氧化物；所述的第三金属盐为镧盐或铈盐的一种或几种。2.如权利要求1所述的氟化复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的第一金属盐中金属元素为第一金属元素，第一金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的80％～90％；所述的第二金属盐中金属元素为第二金属元素，第二金属元素的质量为复合氧化物中金属元素质量的10％～20％；或所述的第三金属盐中金属元素为第三金属元素，第三金属元素的质量为复合氧化物质量的1％～6％。3.如权利要求2所述的氟化复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述的第一金属元素为Al、Co、Ni和Zn，所述的Al、Co、Ni和Zn的摩尔比为(0.3～0.5)：(0.2～0.3)：(0.1～0.2)：(0.1～0.3)；所述的第二金属元素为Mg；或所述的第二金属元素为Ca和Mg，且所述的Ca和Mg摩尔比为1:1；或所述的第三金属元素为Ce；或所述的第三金属元素为La和Ce，且所述的La和Ce的质量比为1:5。4.如权利要求3所述的氟化复合催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括步骤一和步骤三，或包括步骤一、步骤二和步骤三；该制备方法具体如下：步骤一，制备复合氧化物；将第一金属盐和第二金属盐溶于溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦越，王博，毛伟，贾兆华，田松，白彦波，马辉，韩升，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：