[发明专利]一种R23资源化利用方法

说明书

本发明提供一种R23资源化利用方法，所述方法包括：在氟化催化剂作用下，R23与氯代烷烃发生氟化反应，所述氟化催化剂包括氧化铁或氧化铁和氟化铁的混合物，所述氧化铁为α‑Fe₂O₃和γ‑Fe₂O₃的混合晶型。氟化催化剂还包括其它活性组分，其它活性组分选自锑、锌、镁、钙中至少一种。本发明的氟化催化剂不含重金属铬，污染少，在各组分的协同作用下，能很好的实现R23与氯代烷烃的反应，在较温和条件下实现R23的高效转化。

技术领域

本发明涉及HFC-23的资源化利用，具体涉及HFC-23与氯代烷烃反应实现HFC-23资源化利用的方法。

背景技术

HFC-23(CHF3，三氟甲烷，R23)，是生产HCFC-22(CHClF₂，二氟一氯甲烷，R22)不可避免的副产物，具有较强的温室效应，其GWP值高达14800，在国际上已经被控制排放，并被作为碳交易对象。一般工业上采用焚烧的方法处理三氟甲烷，将其彻底锻烧分解成氟化氢、二氧化碳等物质。但焚烧处理需要配备专用的焚烧设备，投资大，且分解产物氟化氢易对腐蚀设备。如果能够将三氟甲烷进行资源化利用，使其转变成其他有用的化合物，将具有重要的经济效益。

专利US3009966A公开了在700-1090℃下三氟甲烷热解制备TFE和六氟丙烯(HFP)的方法。

专利CN104628514A报道了在一定比例的O₂的存在下、在镧系金属氧化物催化剂作用下、甲烷和三氟甲烷进行热裂解反应生成偏氟乙烯的方法。

专利CN107434759B公开了一种1,1,3,3,3-五氟丙烯的制备方法，包括两步反应，先使CF₃X和CH₂＝CF₂反应得到CF₃CH₂CF₂X(X独立地选自Br或Cl)，再使CF₃CH₂CF₂X脱HX得到1,1,3,3,3-五氟丙烯，所述CF₃X由CHF₃与Br₂、CaBr₂或Cl₂经气相反应得到，从而实现高GWP值物质HFC-23的资源化利用。

专利CN104628513B公开一种三氟甲烷资源化利用的方法，其特征在于将三氟甲烷和一种或者几种卤代烃混合，在催化剂作用下转化成含二氟一氯甲烷的产物，未反应的三氟甲烷和其他反应产物循环进入反应器再参与反应，催化剂为Cr₂O₃，Sm₂O₃/MgO，La₂O₃/Al₂O₃，部分氟化的Cr₂O₃，Cr₂O₃/石墨及Fe/活性炭，所述的卤代烃为RCHaXbFc，式中R为H、烷基或含卤素分子的氟氯烃，X为Cl或Br，0≤a≤2，1≤b≤3，0≤c≤2，催化剂助剂为La或Sm。

CN110833837A公开了一种用于三氟甲烷资源化利用的催化剂，包括选自铬、铝、镁氧化物或氟化物中的至少一种的主催化剂和选自Cr、Mg、Al、Ni、Co、Zn、Fe、Cu、In、Mn、La、Ce、Sm氧化物或氟化物中的至少一种的助催化剂。该专利还公开了所述催化剂的制备方法。

在利用R23进行氟氯交换反应时，现有技术中大多是R23与卤代甲烷发生反应，烷烃数量越多，用R23进行氟氯交换反应越困难。

发明内容

本发明提供一种R23资源化方法，该方法采用R23为原料，在催化剂存在下对氯代烷烃进行氟化，实现了R23的资源化利用。

本发明提供一种R23资源化利用方法，所述方法包括：