[发明专利]用于合成三氟乙烯的催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于合成三氟乙烯的催化剂及其制备方法，该催化剂的主要活性组份为单质Ni、NiF₂、AlF₃、C和助剂M(Ce、Pd)的混合物。所述催化剂的制备方法包括如下步骤：将含铝化合物、含镍化合物和含M化合物混溶于水后，加入氨水至沉淀完全，得到含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物；在所述含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物中加入多元醇，混合后干燥，在惰性气氛中焙烧，得到含碳的复合氧化物；将所述含碳的复合氧化物用含有氢气的混合气体进行还原后，用含有氟化氢的混合气体进行处理，得到所述催化剂。本发明制备的催化剂具有高活性、高寿命、抗结焦能力强等优点，尤其适用于1,1,1,2‑四氟乙烷脱氟化氢合成三氟乙烯。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别涉及一种用于1,1,1,2-四氟乙烷脱氟化氢合成三氟乙烯的催化剂的制备方法。

背景技术

三氟乙烯(TrFE)作为一种重要的含氟烯烃，目前主要用于合成含氟聚合物。这类含氟聚合物既具有耐热稳定性、耐化学品稳定性和耐紫外线稳定性，也具有常规聚合物的可溶解性和可熔融加工性，同时还具有铁电性、压电性、热电性、高介电性等独特的电性能，在电子、军事、医疗等行业具有广泛的应用价值。

国内外关于三氟乙烯的制备，主要是在贵金属(钯或铂)催化剂上氢解脱氯制备。采用贵金属催化剂存在对三氟乙烯的选择性不高，催化剂寿命短、产物难以收集和分离提纯等问题，反应设备的要求较高，这无疑增加了生产三氟乙烯的成本，引起三氟乙烯的市场价格偏高。

专利FR2710054A以氟化铝或氟化铝负载镍作为催化剂，在固定床上将1,1,1,2-四氟乙烷经高温脱氟化氢形成三氟乙烯，催化剂的活性低，寿命低。FR2729136A也是采用上述1,1,1,2-四氟乙烷路线制备三氟乙烯时，以氟化铝作为催化剂，通入BF₃来提高氟化铝催化剂的活性，催化剂同样存在稳定性的缺点。

美国专利US5856593A以采用铬氧化物或铬氧化物掺杂Ni、Co、Zn、Fe、Cu作为催化剂，以氮气稀释的1,1,1,2-四氟乙烷为原料在高温下形成三氟乙烯，该催化剂易对环境产生污染。

上述方法中使用的催化剂存在转化率不高、寿命短、反应温度偏高和环境污染的问题，且BF₃属于易燃、易爆、剧毒和遇水剧烈反应的危险物品，在使用中会带来安全隐患。

发明内容

本发明要实现的目的是克服现有的催化剂存在寿命短、易结焦失活等技术条件的不足，提供一种用于1,1,1,2-四氟乙烷脱氟化氢合成三氟乙烯的催化剂的制备方法。采用本制备方法能提高催化剂的寿命，并且具备强的抗结焦能力，特别是用于1,1,1,2-四氟乙烷脱氟化氢合成三氟乙烯。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种用于合成三氟乙烯的催化剂，该催化剂的成分含有单质Ni、NiF₂、AlF₃、C和助剂单质金属M。

一种如前述的用于合成三氟乙烯的催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

将含铝化合物、含镍化合物和含M化合物混溶于水后，加入氨水至沉淀完全，得到含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物，n＝2、3或4；

在所述含有Al(OH)₃、Ni(OH)₂和M(OH)_n混合物中加入多元醇，混合后干燥，在惰性气氛中焙烧，得到含碳的复合氧化物；