[发明专利]钼基催化剂

说明书

本发明公开“钼基催化剂”，属于化学合成领域。本发明钼基催化剂由钼离子和助剂组成，且钼离子和助剂的质量百分含量为80％～95％和5～20％，其中，钼离子是三价钼离子、四价钼离子、五价钼离子中的一种或数种，助剂是其他金属元素。本发明在活化阶段通入的氟气或六氟化钼总量等于钼离子的前体消耗氟气或六氟化钼理论量加上金属元素助剂消耗氟气或六氟化钼理论量，由于六价钼容易流失，因此在计算氟气用量时将钼离子还原尽量控制在三价、四价或五价的状态。本发明的钼基催化剂使用温度高、催化活性高、使用寿命长，主要用于高温下气相催化卤代烯烃发生氟‑氯交换反应制备含氟烯烃。

技术领域

本发明涉及一种钼基催化剂，尤其是涉及高温下气相催化卤代烯烃发生氟-氯交换反应制备含氟烯烃。

背景技术

为了履行旨在保护地球臭氧层的蒙特利尔协议，世界各国已经推出零ODP值的氢氟烃(HFCs)和氢氟烯烃(HFOs)，从而淘汰ODP值不为零的氯氟烃(CFCs)和氢氟氯烃(HCFCs)。目前，HFCs和HFOs已经广泛用作制冷剂、清洗剂、发泡剂、灭火剂、刻蚀剂等。

目前，工业上生产HFCs或HFOs大多采用卤代有机物的气相催化氟-氯交换反应的方法，该法具有工艺简单、易于连续大规模生产、操作安全等优点。在卤代有机物的气相催化氟-氯交换反应中起核心作用的是氟-氯交换催化剂。目前，常见的氟-氯交换催化剂是铬基催化剂，其主要活性组分为铬。

美国杜邦公司在专利US4465786中报道了Al元素改性的铬基催化剂，用于催化制备三氟丙烯。

美国杜邦公司在专利US20100051853中报道了一氯一氟甲烷与四氟丙烯为原料在卤化铝作用下发生反应得到1-氯-2，2，3，3，3-五氟丙烷(HCFC-235cb)，然后HCFC-235cb在Cr₂O₃存在下发生脱氟化氢反应得到E/Z-1-氯-2，3，3，3-四氟丙烯(E/Z-HCFC-1224yd)，最后E/Z-HCFC-1224yd在Zn元素改性的铬基催化剂作用下与氟化氢发生气相氟-氯交换反应，得到E/Z-1，1，1，2，3-五氟丙烯(E/Z-HFC-1225ye)，反式和顺式构型的含量分别为95％、5％。

英国帝国化学工业公司在专利US5763704中报道了Zn元素的改性的铬基催化剂用于催化制备二氟甲烷(HFC-32)。

英国帝国化学工业公司在专利US5763707中报道了Zn元素和Ni元素共同改性的铬基催化剂用于催化制备HFC-125。

法国埃尔夫阿托化学公司在专利US5811603中报道了铬基催化剂催化HCO-1233za制备1-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)。

法国埃尔夫阿托化学公司在专利US6184172中报道了Al元素和Ni元素共同改性的铬基催化剂用于催化1-氯-3，3，3-三氟乙烷(HCFC-133a)制备1，1，1，3-四氟乙烷(HFC-134a)。

日本大金公司在专利US6300531中报道了一种比表面积S＝170～300m²/g的铬基催化剂，用于催化1，1，1-三氯乙烷发生氟-氯交换反应合成HFC-134a，也可用于催化四氯乙烯发生氟氯交换反应得到五氟乙烷(HFC-125)。

日本大金公司在专利US20130217928中报道了铬基催化剂催化2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)与HF发生气相氟-氯交换反应得到2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。

日本Central glass公司在专利US5905174中报道了铬基催化剂用于催化五氯丙酮制备1,1,1-三氟-3,3-二氯丙酮。