[發明專利]銅基氣相催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911399609.X
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111097426B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 湯嶠永;姚素梅;肖鑫
• 申請（專利權）人: 天津市長蘆化工新材料有限公司
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J23/755;B01J23/83;C07C29/145;C07C31/38
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發明屬于氟化工催化劑領域，具體涉及一種銅基氣相催化劑及其制備方法和應用。銅基氣相催化劑包括下述質量份組分：a.催化劑的第一組分為銅或其氧化物，質量分數為20?50％；b.催化劑的第二組分為鋅，鎳，鈰的一種或其氧化物，質量分數為5?30％；c.催化劑的第三組分為氧化鋁或氧化硅，質量分數為20?75％。本發明催化劑可在溫和條件下進行反應，對反應設備要求低；本發明催化劑具有高的催化活性和高選擇性，幾乎無副產品生成；本發明催化劑制備簡單，原料易得廉價，易成型和規模化生產。

技術領域

本發明屬于氟化工催化劑領域，具體涉及一種銅基氣相催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

六氟異丙醇(CF3CHOHCF3,簡稱為HFIP)是一種重要的含氟中間體,可用于制備麻醉劑、表面活性劑等高端含氟精細化學品。由于HFIP具有強極性,可與水和許多有機試劑互溶,耐熱且允許紫外線通過,這些特性使它成為許多聚合物體系理想的溶劑,它是包括聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈、聚縮醛和水解的聚乙烯酯的聚合物體系的通用溶劑。

六氟異丙醇的合成方法主要是以六氟丙酮為原料的氫化還原法，根據還原劑的不同可分為六氟丙酮與金屬氫化物還原，六氟丙酮與格氏試劑反應，以及催化氫化法。此類反應是目前生產六氟異丙醇的主要工業方法，又可以分為液相氫化和氣相氫化兩種工藝。美國專利US3607952采用PtO催化劑，專利US4564716,JP59204142采用Pd/C或Pd/A2O3催化劑進行液相氫化反應，取得了較高的收率，但是液相氫化法反應壓力高，時間長，較難實現連續操作。氣相氫化工藝反應壓力低，轉化率和選擇性都較高，催化劑再生方便，三廢少，而且可以連續操作。1964年的美國專利GB974612，采用催化劑為Cu-Cr2O3(1-2：1)混合物，得到產物的收率約為40％。美國專利報道US3532755，US4467124,FR2479803以六氟丙酮水合物為原料，催化劑為Pd或鎳系及Ni-Cr-Cu混合物，反應溫度為40-200℃。中國專利CN102274734公開了Pd-Cu-K/C催化劑，得到較好的收率。西安近代化學研究所也報道了以Ni-Cr-Cu為催化劑的催化氫化工藝，原料轉化率為90％，產物選擇性為96％。但是氣相法目前的催化劑多使用貴金屬，成本較高，或者催化劑制備繁瑣，易發生副反應。

因此，需要一種可在溫和條件下具有高選擇性，高穩定性，制備簡單的催化劑以適用于六氟丙酮氣相催化氫化制備六氟異丙醇。

發明內容

本發明的目的在于提供一種銅基氣相催化劑及其制備方法和應用。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種銅基氣相催化劑，其特征在于，包括下述質量份組分：

a.催化劑的第一組分為銅或其氧化物，質量分數為20-50％；

b.催化劑的第二組分為鋅，鎳，鈰的一種或其氧化物，質量分數為5-30％；

c.催化劑的第三組分為氧化鋁或氧化硅，質量分數為20-75％。

其中第一組分、第二組分、第三組分的金屬元素的摩爾比為：20-40:10:50-70。

優選的,其中第一組分、第二組分、第三組分的金屬元素的摩爾比為：40:10:50。

一種制備所述的銅基氣相催化劑的方法，包括下述步驟：將催化劑的第一組分、第二組分、第三組分的金屬可溶性鹽加水溶解后，滴加氨水至pH值7.0，室溫放置老化沉淀3小時，經過過濾，洗滌，90-140℃干燥，經300-800℃空氣氛下焙燒2-6小時，壓片成型后即得到催化劑。

優選的，將催化劑的第一組分、第二組分、第三組分的金屬可溶性鹽加水溶解后，滴加氨水至pH值7.0，室溫放置老化沉淀3小時，經過過濾，洗滌，120℃干燥，經500℃空氣氛下焙燒4小時，壓片成型后即得到催化劑。