[發(fā)明專利]一種氟化催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710705542.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN107670659B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李義濤;余航;唐火強(qiáng);張宏清;馬鵬程;黃永鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 乳源東陽光氟有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/26
• 分類號(hào): B01J23/26;B01J23/86;C07C17/20;C07C19/08;C07C19/12
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本發(fā)明涉及一種氟化催化劑、其制備方法，所述氟化催化劑的壓碎強(qiáng)度為45～70N/m²；所述氟化催化劑前軀體中包含有結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑；所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑選自木質(zhì)素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素和羥丁基甲基纖維素中的至少一種。所述氟化催化劑通過共沉淀制備方法制備而成，其前軀體在壓片時(shí)添加有結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑和石墨。本發(fā)明制備的氟化催化劑磨耗率低，破碎強(qiáng)度大，可以有效減少催化劑在氟化反應(yīng)過程中粉化、破碎，避免催化劑中的有效成分流失，從而延長催化劑使用壽命。所述氟化催化劑適合用于氟氯取代氣相氟化反應(yīng)，尤其適合用于R125、R134a等制冷劑的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氟化催化劑及其制備方法，具體涉及一種用于鹵代烴與氟化氫的氣相氟化反應(yīng)的高強(qiáng)度催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

在氟化工領(lǐng)域，由于氫氟代烴(HFCs)的臭氧消耗潛能值(ODP)為0，全球變暖潛能值(GWP)較小，制冷性能與氟氯烴(CFCs)相似，是CFCs的理想替代物，被廣泛應(yīng)用于大型商業(yè)制冷劑、發(fā)泡劑、滅火劑等。生產(chǎn)氣相氟化催化劑是該工藝路線中的核心，高效的氟化催化劑在催化劑設(shè)計(jì)過程中不僅與催化劑配方設(shè)計(jì)相關(guān)，且與催化劑生產(chǎn)工藝有密切關(guān)系。對于氟化的工業(yè)化的催化劑，除了具有足夠的活性、選擇性和壽命外，還必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以抵抗在使用過程中的各種應(yīng)力而不致破碎。否則，如果固定床催化劑強(qiáng)度失效引起細(xì)粉堵塞管線、流體流動(dòng)分布不均勻和壓降猛增，就會(huì)導(dǎo)致催化劑使用效率下降，嚴(yán)重情況還會(huì)導(dǎo)致意外停車，在國內(nèi)工業(yè)化裝置上，由于高變催化劑的強(qiáng)度失效，曾多次發(fā)生類似事故，因此，催化劑的機(jī)械強(qiáng)度不僅是評價(jià)催化劑性能好壞的重要指標(biāo)之一，還對于工業(yè)裝置的整體正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的意義。

但是，目前在氟化催化劑領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)一般都從增大催化劑的比表面積、增加微孔比例、添加金屬助劑為出發(fā)點(diǎn)，來提高催化劑的活性，而對成型過程的影響研究較少且不夠深入，如中國專利CN1408476、CN1931431A和CN1651137A等。這些催化劑雖然測試性能較好，但在擴(kuò)大試驗(yàn)規(guī)模時(shí)或生產(chǎn)中往往出現(xiàn)催化劑容易碎裂或粉化的現(xiàn)象，造成反應(yīng)裝置阻力增大、傳熱情況惡化，或造成催化劑組份損失嚴(yán)重；另一方面，由于在實(shí)驗(yàn)室研制過程中，催化劑的制備量很少(一般為幾十克)，無法用現(xiàn)有的工業(yè)試驗(yàn)方法驗(yàn)證其成型性能，使實(shí)驗(yàn)室研究與擴(kuò)大試驗(yàn)或者工業(yè)生產(chǎn)之間無法銜接；此外，在實(shí)驗(yàn)室研究中，由于成型過程的影響被忽視，使得一些本身很有希望的催化劑配方經(jīng)常被遺漏。因此，開發(fā)一種高強(qiáng)度氟化催化劑的制備方法，對氟化催化劑的配方研究和工業(yè)化生產(chǎn)都有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明在催化劑前軀體的制備過程中添加一定含量的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑，通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)，提供一種強(qiáng)度均勻的高強(qiáng)度催化劑，且催化劑的強(qiáng)度大小可以根據(jù)需求調(diào)控。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體方案如下：

本發(fā)明的技術(shù)方案一方面提供一種氟化催化劑，所述氟化催化劑的壓碎強(qiáng)度為45～70N/m²；所述氟化催化劑前軀體中包含有結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑；所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)劑選自木質(zhì)素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥甲基纖維素、羥丁基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素和羥丁基甲基纖維素中的至少一種。

在一些實(shí)施方式中，所述氟化催化劑的壓碎強(qiáng)度在45～60N/m²之間，例如45N/m²、47N/m²、49N/m²、51N/m²、53N/m²、55N/m²、57N/m²、59N/m²或60N/m²。