[发明专利]一种氟代烷烃的制备方法

说明书

本发明公开了一种氟代烷烃的制备方法，所述氟代烷烃的制备方法包括：氯代烷烃和/或氟氯烷烃在氟化催化剂的作用下，经氟氯交换反应制备获得所述氟代烷烃，将氟化催化剂的酸强度控制为130～270℃，酸量控制为0.0001～0.6mmol_NH3·g^‑1，可获得较高的反应转化率和选择性。本发明通过在所述氟化催化剂中添加助剂，或改变氟化催化剂的活化气氛，实现对氟化催化剂的酸强度和/或酸量的调变，从而提高氟化催化剂在氟氯交换反应中的催化活性。

技术领域

本发明涉及氟代烷烃的制备，特别涉及一种在特定酸强度和酸量的氟化催化剂的催化下，氯代烷烃经氟氯交换反应制备获得氟代烷烃的方法。

背景技术

1,1,1,2-四氟乙烷(简称HFC-134a)和1,1,1,2,2-五氟乙烷(简称HFC-125)作为对大气臭氧层有破坏作用的氟利昂的替代物，被广泛用作空调制冷剂。目前，HFC-134a、HFC-125等含氟制冷剂的制备，研究的关键点在于催化剂。

专利CN103143344B公开了一种高比表面积催化剂的制备方法，所述高比表面积催化剂的第一活性组分为Cr，第二活性组分选自Mg、Zn、Al、Co、Y、Ga或Pr中的一种或两种以上组合，制备过程中加入聚乙二醇与离子液体复配形成的有机复合添加剂，该催化剂应用于HCFC-123(1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷)制备HFC-125时，HCFC-123转化率可达84.5％，HFC-125选择性可达72.30％。该催化剂应用于HCFC-133a(1,1,1-三氟-2-氯乙烷)制备HFC-134a时，HCFC-133a转化率可达28.25％，HFC-134a选择性可达99.13％。

Dong Hyun Cho等人在文章(Applied Catalysis B:Environmental 18(1998):251-261)中公开了CrO_x负载于不同载体上的催化活性，不同载体的催化活性大小：MgOAl₂O₃MgF₂TiO₂ZrO₂，也即CrO_x负载于MgO时表现出优异的催化活性。但将该催化剂用于HCFC-133a制备HFC-134a时，HCFC-133a转化率仅9.8％，HFC-134a选择性为98.9％。

专利CN110590493A公开了以CFC-115(五氟氯乙烷)为原料，在催化剂Co₂O₃-NiO-Cr₂O₃作用下生产FC-116(六氟乙烷)的方法，但该方法下CFC-115转化率为62％，CFC-116选择性仅为98％。

文章《characterization of catalytically active sites on aluminumoxides,hydroxyfluorides,and fluorides in correlation with their catalyticbehavior》(Journal of Catalysis,1994,149,P449-457)用NH₃-TPD(temperature-programmed-desorption)研究了Al₂O₃、AlF₂(OH)和AlF₃的氟氯交换活性与酸性的关系，γ-AlF₃和AlF₂(OH)的氟氯交换活性随着NH₃的吸附强度和吸附量增大而增大，β-AlF₃的酸性降低，氟氯交换反应转化率也降低，但文章未对酸性与催化活性的关联规律进行分析。