CN111346646A - 用于HFC-245fa脱HF的催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于HFC‑245fa脱HF的催化剂及其制备方法和应用,所述催化剂的前驱体由载体和活性组分组成,所述载体是Al2O3‑Cr2O3,Al与Cr的摩尔比为1:30~10;所述活性组分是ZnO‑NiO,Zn与Ni的摩尔比为2~6:1;其中,所述活性组分的含量为所述载体的0.5~2.5wt%;所述催化剂的制备方法采用浸渍‑氟化法,在载体Al2O3‑Cr2O3上先负载ZnO‑NiO后再无水HF的气氛下氟化,得到的催化剂有较高的催化活性以及TFP、HFO‑1234yf和HFO‑1234ze的选择性。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法,特别是涉及一种用于1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)脱HF制3,3,3-三氟丙炔(TFP),2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)的催化剂及其制备方法。
背景技术
目前,第三代制冷剂氢氟烷烃(HFCs)1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a),由于其臭氧消耗潜值(ODP)为零,在现代社会被广泛用作制冷剂。但是HFC-134a的温室效应潜值较高(GWP=1300),在大气中停留的时间较长,大量使用会引起全球气候变暖,因此研法出更环保的新一代制冷剂是目前迫切需要的。而氢氟烯烃(HFO-1234ze和HFO-1234yf)具有大气寿命短、ODP=0、GWP低等优点,被认为是HFC-134a的理想替代品,有望成为环境友好的第四代新型制冷剂。3,3,3-三氟丙炔(TFP)分子内因具有三氟甲基和三键而有特异的性质,其单体的用途及其衍生物正在被广泛研究,并且它的GWP=0,ODP=0,潜在地适用于发泡剂和制冷剂。但是目前不存在大量制造TFP的工业方法。
通常合成HFO-1234ze和HFO-1234yf的方法有很多。例如,加成法,调聚氟化法,氟氯交换法,脱卤化氢法等,具体方法对应于选择不同原料。专利WO2010029419A1先通过3,3,3-三氟丙烯氯化(压力为0.2MPa以上)来制备2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷,再将2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷脱氯化氢,生成2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯,然后将获得的2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯氟化生成HFO-1234yf。该合成方法路线长,对氯化反应设备要求高,氟化反应器腐蚀严重,催化剂寿命短,合成成本高。专利US8552228B2公开了一种4步工艺法即两步加氢、两步脱氟化氢反应来制备HFO-1234yf,该方法先将1,1,2,3,3,3-六氟丙烯在氢化催化剂存在下与氢气接触生成1,1,2,3,3,3-六氟丙烷,接着1,1,2,3,3,3-六氟丙烷脱氟化氢产生1,2,3,3,3-五氟丙烯,再将1,2,3,3,3-五氟丙烯在氢化催化剂存在下与氢气接触产生1,2,3,3,3-五氟丙烷,最后1,2,3,3,3-五氟丙烷脱氟化氢生成HFO-1234yf。该合成方法存在工艺步骤多、收率低、设备投资大、成本高的缺点。
此外,中国专利CN101479217A公开了氟化氧化铝、氟化铝及其混合物对HFC-245eb脱氟化氢生产HFO-1234yf和HFO-1234ze,在300℃转化率仅为19%,且催化剂易失活不适合工业应用。专利EP2615078先通过氟化1,1,3,3-四氯丙烯(HCO-1230za)和/或1,1,1,3,3-五氯丙(HCC-240fa)生成1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd),接着将HCFO-1233zd异构化为HCFO-1233xf,最后将HCFO-1233xf氟化合成HFO-1234yf。但是,目前还没有见到HFC-245fa脱HF联产TFP、HFO-1234yf和HFO-1234yf的催化剂。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂及其制备方法,该催化剂性能较好,用于催化HFC-245fa脱HF联产TFP、HFO-1234yf和HFO-1234yf的催化剂,且制备方法工艺简单,环保无污染。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案是一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂,所述催化剂的前驱体由载体和活性组分组成,所述载体是Al2O3-Cr2O3,Al与Cr的摩尔比为1:30~10;所述活性组分是ZnO-NiO,Zn与Ni的摩尔比为2~6:1;其中,所述活性组分的含量为所述载体的0.5~2.5wt%。
于本发明一实施例中,所述载体Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25,所述活性组分ZnO-NiO中Zn与Ni的摩尔比为4:1,所述活性组分的含量为载体的1.5wt%。当物质达到特定的配比时,催化剂的催化效果最好,联产可得到较高比例的TFP和HFO-1234yf。
一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂的前驱体的制备方法,包括如下步骤:
步骤1:按照Zn/Ni的摩尔比为2~6:1,将Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O溶于水形成混合溶液。
步骤2:将AlOOH和Cr(OH)3固体粉末按照Al/Cr的摩尔比为1:30~10加入到步骤1的混合溶液中,混合后浸渍,然后干燥,再在N2气氛中焙烧,最后降至室温,切换成空气焙烧,得到ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
于本发明一实施例中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时。
于本发明一实施例中,先称取Cr(NO3)3·9H2O晶体于烧杯中,加入去离子水,搅拌溶解配成Cr(NO3)3溶液;再量取浓NH3·H2O于烧杯中,加入去离子水稀释,接着在室温水浴搅拌下将Cr(NO3)3溶液逐滴滴入稀NH3·H2O溶液中,搅拌,经过沉淀离心分离出沉淀物,水洗,烘干,研磨得到Cr(OH)3固体粉末。
于本发明一实施例中,分离出沉淀物,用蒸馏水洗后将沉淀置于100℃烘箱中烘干8小时。
一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂的制备方法,包括催化剂前驱体的制备以及氟化处理步骤,将制得的ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末于无水HF的气氛下处理制ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂。本发明中,所述催化剂的制备方法采用浸渍-氟化法,在载体Al2O3-Cr2O3上先负载ZnO-NiO后再无水HF的气氛下氟化,得到的催化剂有较高的催化活性以及TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze的选择性。
于本发明一实施例中,处理条件为300℃处理2小时。
催化剂在制备联产产物TFP、HFO-1234yf和HFO-1234yf上的应用。
于本发明一实施例中,所述催化剂用于HFC-245fa脱HF的反应中,反应通入N2,反应后同时得到TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze。在ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂的存在下,通入一定体积比的反应原料气为N2与HFC-245fa的混合气体,在一定流速下,反应一定时间能同时得到3,3,3-三氟丙炔(TFP)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)。
本技术方案具有以下有益效果:
本发明所提供的用于气相催化裂解1,1,1,3,3-五氟丙烷脱氟化氢制备生成1,1,1,2-四氟丙烯的催化剂性能优异,能够在温度较低的范围进行,在较低反应温度条件下表现出相对较高的活性和选择性,同时具有稳定性好、制备原料价格低廉、制备过程便捷等优点。
本发明通过在载体Al2O3-Cr2O3上先负载ZnO-NiO后再无水HF的气氛下氟化的制备工艺,使得制备方法更简易易控,制得的催化剂尤其适用于气相脱氟化氢联合生产TFP、HFO-1234yf和HFO-1234yf,具有较高的催化活性以及TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze的选择性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备
Cr(OH)3固体粉末采用沉淀法制备:先称取50g Cr(NO3)3·9H2O晶体于烧杯中,加入250mL去离子水,搅拌溶解配成Cr(NO3)3溶液;再量取50mL浓NH3·H2O于烧杯中,加入200mL去离子水稀释。接着在室温水浴搅拌下将Cr(NO3)3溶液逐滴滴入稀NH3·H2O溶液中,经过2小时搅拌后,经过沉淀离心分离出沉淀物,用50mL蒸馏水洗涤三次,将沉淀置于100℃烘箱中烘干8小时,研磨得到Cr(OH)3固体粉末;
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:30。取0.2038g Zn(NO3)2·6H2O和0.0498g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取6.0564g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4h,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备
将步骤(2)制得的ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3粉末放入不锈钢管式炉中,于无水HF的气氛下,300℃处理2小时,制得ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂成品。
(4)催化剂性能测试:将制备得到的粉末催化剂,经过压片过筛选取40-60目的颗粒,用量为0.5mL,装入不锈钢的反应管(内径为10mm)中。通入反应原料气为N2与HFC-245fa体积比为3.2/10.8的混合气体(总流速为14mL·min-1,体积空速为1640h-1),测定450℃反应温度下的HFC-245fa的单程转化率和TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze的选择性。催化剂反应0.5小时后的单程转化率和TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze的选择性见表1。
实施例2
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.1705g Zn(NO3)2·6H2O和0.0417g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例3
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:20。取0.1373g Zn(NO3)2·6H2O和0.0336g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取4.0376g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例4
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:15。取0.1041g Zn(NO3)2·6H2O和0.0254g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取3.0282g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例5
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:10。取0.0709g Zn(NO3)2·6H2O和0.0173g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取2.0188g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例6:
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的0.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.0568g Zn(NO3)2·6H2O和0.0139g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例7
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.0wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.1137g Zn(NO3)2·6H2O和0.0278g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例8
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的2.0wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.2274g Zn(NO3)2·6H2O和0.0556g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例9
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为4:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的2.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.2842g Zn(NO3)2·6H2O和0.0695g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例10
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为2:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.1437g Zn(NO3)2·6H2O和0.0702g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
实施例11
(1)Cr(OH)3固体粉末的制备与实施例1相同。
(2)ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3的制备
固定Zn/Ni的摩尔比为6:1,根据ZnO-NiO复合氧化物的质量百分含量为载体Al2O3-Cr2O3的1.5wt%,Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25。取0.1829g Zn(NO3)2·6H2O和0.0296g Ni(NO3)2·6H2O溶解在10mL去离子水中制备得到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液。称取5.0470g步骤(1)制得的Cr(OH)3固体粉末和0.1176g AlOOH(一水氧化铝)加入到Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O混合溶液中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时,制得ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
(3)ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂制备与实施例1相同。
(4)催化剂性能测试与实施例1相同,催化反应性能见表1。
表1:实施例催化剂在450℃反应温度下解HFC-245fa的转化率和TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze选择性
综上所述,催化剂的HFC-245fa的转化率较高且差别不大,但是TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze的选择性有所不同。在Al2O3-Cr2O3载体上同时负载适量的ZnO和NiO可提高TFP和HFO-1234yf的选择性。其中,实施例2的ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂气相催化HFC-245fa脱HF制备TFP和HFO-1234yf的选择性更高分别为9.4%、13.6%。实际中,可根据需要调整工艺条件,得到需要的产物。
上述具体实施例只是用来解释说明本发明,而并非是对本发明进行限制,在本发明构思和权利要求保护范围内对本发明做出的任何不付出创造性劳动的改变和替换,皆落入本发明专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂,其特征在于:所述催化剂的前驱体由载体和活性组分组成,所述载体是Al2O3-Cr2O3,Al与Cr的摩尔比为1:30~10;所述活性组分是ZnO-NiO,Zn与Ni的摩尔比为2~6:1;其中,所述活性组分的含量为所述载体的0.5~2.5wt%。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述载体Al2O3-Cr2O3中Al与Cr的摩尔比为1:25,所述活性组分ZnO-NiO中Zn与Ni的摩尔比为4:1,所述活性组分的含量为载体的1.5wt%。
3.一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂的前驱体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:按照Zn/Ni的摩尔比为2~6:1,将Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O溶于水形成混合溶液。
步骤2:将AlOOH和Cr(OH)3固体粉末按照Al/Cr的摩尔比为1:30~10加入到步骤1的混合溶液中,混合后浸渍,然后干燥,再在N2气氛中焙烧,最后降至室温,切换成空气焙烧,得到ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,混合后浸渍4小时,经100℃干燥8小时,在N2气氛中500℃焙烧4小时,然后降至室温,切换成空气升温至500℃焙烧4小时。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,先称取Cr(NO3)3·9H2O晶体于烧杯中,加入去离子水,搅拌溶解配成Cr(NO3)3溶液;再量取浓NH3·H2O于烧杯中,加入去离子水稀释,接着在室温水浴搅拌下将Cr(NO3)3溶液逐滴滴入稀NH3·H2O溶液中,搅拌,经沉淀离心分离出沉淀物,水洗,烘干,研磨得到Cr(OH)3固体粉末。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,用蒸馏水洗沉淀物后将沉淀物置于100℃烘箱中烘干8小时。
7.一种用于HFC-245fa脱HF的催化剂的制备方法,包括权利要求3-6任一项所述的前驱体的制备方法,其特征在于,还包括氟化处理步骤,将制得的ZnO-NiO/Al2O3-Cr2O3固体粉末于无水HF的气氛下处理得到ZnF2-NiF2/AlF3-Cr2O3催化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,处理条件为300℃处理2小时。
9.权利要求1或2所述的催化剂在制备联产产物TFP、HFO-1234yf和HFO-1234yf上的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述催化剂用于HFC-245fa脱HF的反应中,反应通入N2,反应后同时得到TFP、HFO-1234yf和HFO-1234ze。
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