本发明专利技术涉及用于氟碘代烷制备工艺的催化剂的预处理和再生的方法。一种由结构式ＣＦ↓［３］（ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－Ｉ表示的氟碘代烷烃的制备方法，其中ｎ为０或１。该方法包括了将碘源与由结构式ＣＦ↓［３］（ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－Ｙ表示的化合物进行反应的步骤，其中Ｙ选自Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ和ＣＯＯＨ，且其中ｎ是０或１。该反应在温度为约１００℃到约７５０℃，压力为约０．００１到约１００ａｔｍ，接触时间为约０．００１秒到约３００小时的条件下，并且在催化剂存在下进行。将催化剂进行下列之一或者两者的处理：ａ）在反应前，通过与选自氟化氢、三氟甲烷、氢、碘化氢、碘、氟和氧的气体接触，对催化剂进行处理，其中所述接触在足以缩短催化剂的诱导期长度的温度和接触时间下进行；和ｂ）在反应后，通过与选自氟化氢、氢、氟、氧或者空气的气体接触，在足以再生该催化剂的温度和接触时间下对催化剂进行处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制备氟碘f^烃的方法。本专利技术另外涉及用于氟碘f^烃制备工艺的催化剂的预处理和再生的方法。
技术介绍
三氟碘代甲烷(CF3l)和五氟碘代乙烷(C2F5l)已被用作制备氟化物时的合成中间体。三氟碘代甲烷还被认为是三氟溴代甲烷灭火剂的替代品，并且其与氢氟烃的共混物可作为具有低全球变暖潜力的制冷剂。三氟碘代甲烷和五氟碘代乙烷可通过碘与三氟甲烷(CFjH)、五氟代乙烷(CF3CF2H)或三氟醋酸(CF3COOH)在固体催化剂作用下以及有或者没有氧存在下进行反应而制备得到。在所述反应中一起加入氧陶氏由催化剂表面形成碳而导致的催化剂失活的水平和/舰率。然而，氧的一起加AX^防止催化剂失活并非完全有效。催化剂遇到的另一个问题是要达到平稳反应状态需要冗长的诱导期(induction period)。人们希望找到制紛典氟4饭烃的方法，其表现出降低的催化剂失活水平和/或速率。另外还希望找到对催化剂进4ff页处理的方法，使得诱导期被缩短。此外，由于催化剂容易在反应中失活，极希望有将用过的催化剂进行再生的方法,使其恢复最初的活性。
技术实现思路
根据本公开,存在一种制备由结构式CF3(CF2VI影示的氟碘4 烃的方法，其中n为0或1 。该方法包括将碘源与由结构式CF3(CF2VY表示的化合物进行反应的步骤，其中Y选自H、 Cl、 Br和COOH，且其中n是0或l。该反应在约100。C到约750。C的鹏，约0,001到约100atm的压力，在固体催化剂存在下，且接触时间为0.001秒到约300小时的条件下进行。将催化剂进行下列之一赫两者的处理a) 鹏与选自氟化氯、三氣甲烷、氢、碘化氢、碘、氟和氧的气体接触，在反应前对催化剂进行处理(预处理)，其中所述接触在足以縮短催化剂的诱导期的温度和，4时间下进行；b) 在反应后，通过与选自氟化氢、氢、氟、氧或者空气的气体接触，在足以再生该催化剂的温度和接触时间下对催化剂进行处理(再生)。具体实施例方式本公开公幵了用在氟碘代烷烃，诸如三氟碘代甲烷(CF3l)和五氟碘代乙烷(C2F5l)的制备方法中的催化剂的预处理和再生方法。该方法可以提高反应转化率，提高对特定的所需产品化合物的选择性，以及缩短或者消除催化剂的诱导期。该预处理和再生方法可在氟碘代烷烃的制备工艺中被单独使用，或者彼此结合鹏。本公开的工艺方法在下面结构式所表示的氟碘代烷经化合物的制备中是有用的..CF3(CF2VI其中n是0或1 。雌的氟碘^f饿烃化合物包括三氟碘代甲烷和五氟碘代乙烷。氟碘^^烃化含吻由碘源与由结构式CF3(CF2VY代表的前体化，进行反应而制备,其中Y选自H、Cl、Br和COOH，其中n是0或1 。结构式CF3(CF2VY〗馆的前体化合物可以是，例如CF3H(三氟甲^)、 CF3CF2H(l，l，U2-五氟乙^)、CF3COOH(三氟乙酸)、CF3C1(—氯三氟甲输、CF必r(—溴三氟甲输及其组合。有用的碘源包括l2(碘)、HI(碘化氧)、IC1(氯化碘)、IF5(五氟化碘)、Cl4(四碘代甲'简及其组合。该方法可任选地将稀释剂，诸如惰性气体、CO、 COz、水、有机自喊其混合物与反应物一起使用。稀释剂指的是用于稀释和运载反应物的惰性气体或液体c碘化反应可以在有或者没有氧源的存在下进行，所述氧源诸如02、空气、03(臭氧)、&0(~#1化二氮)、H202 (过氧化氮)及其组合。氧可任选参与itt,来协助还原在催化剂表面积累的碳，并由此，减少催化剂的失活。氡与碳反应形成一氧化撒二氧化碳，其可有效地减少积碳。碘化反应雌在约100。C到约75(TC,优选约300r到约60(TC,更雌400。C到500。C下进行。碘化反应,在约0.001大气压(atm)到约100atm，皿约0.01到约20atm，更优选约0.5到约5a加下进行。碘化反应,接触时间为约0.001秒到约300小时，更优选约0.1秒到约1小时，最雌约1秒到约10併中。接触时间定义为催化剂床体积与反应物或者处理气体(或气体混合物)的流动速率(flow rate)的比率。而预处理时间或再生时间就是处理气体或者气#^合物与催化齐喧接接触停留的时间长度。本公开的一个方面是催化剂的预处理。在预处理中，催化剂可与HF(氟化氢)、H2(氢)、CF3H(三氟甲烷)、HI(碘化氢)、12(碘)、F2(氟)、Oz(氧)、或空气进行接触。预处理气体可以是纯的或者用惰性气体，诸如N《氮气)、Ar(氩气)或He (氦)进行稀释。预处理发生在足以缩短催化剂的诱导期长度的温度和接触时间的条件下。预MiM发生在约10(TC到约6(XrC下，最优选为约20(TC到约500'C。预^S雌接触时间为约0.001秒到约1小时，更雌约O.l秒到10併中，最雌为约1秒到5射中。预M鹏预处理时间为约10併中到约100小时，更优选约30併巾到约20小时，并且最,约1小时到约10小时。用于该反应的催化剂通常具有诱导期。在诱导期中，催化剂对形成所需产品显示出极小或者无活性。当催化剂作用一定长的时间后，所需产品才开始形成。这里描述的催化剂预处理方法提供了缩短催化剂诱导期长度的优势。在预处理中，催化剂的化学态发生改变，从其初始状态(通常为盐)变为与其初始状态相比显示出不同反应性(例如，更短的诱导期，更髙的活性)的金属、金属氧化物、金属氟化物或者金属碘化物。在预处理后和碘化反应之前，催化剂任选地在反应iM下用惰性气体进行吹扫约0.5到约2小时。本公幵的另一个方面是用过的催化剂的再生。催化剂使用一定时间后，由于在催化剂上碳的形成，导致了催化剂失活。在这种情况下，停止反应并将催化剂在同一反应器中进行再生。优选地，用过的催化剂首先用诸如氮气的惰性气條20(rC到50(TC下吹扫达3(K)小时。随后，将反应器设在所需要的再生温度下，将用过的催化剂与氟化氢、氨、氟、氧或空气进行接触。再生气体可以是纯的或者用诸如氮气、氦、S气的惰性气体进行稀释。再生过程在足以再生该催化剂的温度和接触时间下进行。再生，发生在约100'C到约600'C，更，约200。C到约500'C，最，约350'C到约450'C。再生气体与用过催化剂的接触时间范围为0.0001秒到300小时，1t^A约0.001秒到约100小时，更!^A约0.01秒到约50小时。再生时间从约0.01秒到约150小时之间进行变化，优选从约2小时到约30小时，更优选从约5小时到约15小时。再生t^ 的压力为大气压。再生提供了部分或者基本上恢复催化剂活性到其最初水平的 优势。对使用氢的催化剂再生，,催化剂中存在少量的贵金属(例如Pt和Pd), 以便更有效地引发甲烷化反应(C+2H2=CH4)。再生后，催化剂可任选地在反应 ,下用惰性气体吹扫约0.5小时到约2小时。催化齐啲预处理和再生是本公开中可分离的两个方面，各自都可彼此独立 地与碘化反应结合进行。优选地，二者都进行。如果需要的话，预处理、碘化 和再生的顺序可以根据需要被连续多次(两次或更多次)对同一催化剂进行。用于本公开工艺的催化剂是樹可本领域已知的可用于合成氟碘〗饭烃的催 化剂。所述催化剂包括，但并不限于下列所述艦属(Li、 Na、 K、 Rb和Cs)、 ^t金属(Be、 Mg、 Ca、 Sr和Ba本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由结构式ＣＦ↓［３］（ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－Ｉ表示的氟碘代烷烃的制备方法，其中ｎ为０或１，其包括：将碘源与由结构式ＣＦ↓［３］（ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］－Ｙ表示的化合物进行反应，其中Ｙ选自Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ和ＣＯＯＨ，且其中ｎ是０或１；其中所述反应在足以制备氟碘代烷烃的温度、压力和接触时间的条件下且在催化剂存在下进行，其中将催化剂进行下列之一或者两者的处理： ａ）在反应前，通过与选自氟化氢、三氟甲烷、氢、碘化氢、碘、氟和氧的气体接触对催化剂进行处理，其中所述接触在足以缩 短催化剂的诱导期长度的温度和接触时间下进行；和 ｂ）在反应后，通过与选自氟化氢、氢、氟、氧或者空气的气体接触，在足以再生该催化剂的温度和接触时间下对催化剂进行处理。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：童雪松，杨树武，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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