四氯丙烯氟化合成四氟丙烯(HFC-1234yf)催化剂的研究.pdf

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1、CATAIYSTSSTUDIESONFLUORINATIONFRoMTETRACHLOROPRoPENETOTETR√虹LUORoPRoPENE(I玉FC-1234yf)ThisthesissubmittedtoZhejiangNormalUniversityforthedegreeofMasterofSciencebyXiao-boPengSupervisedbyProf．Meng-feiLuoZhejiangKeyLaboratoryfo厂ReactiveChemistryonSolidSurfaces,InstituteofPhysicalChemistry,ZhejiangN

2、ormalUniversity,Jinh，一。idinhuaChina，April2012四氯丙烯氟化合成四氟丙烯(HFC．1234yf)催化剂的研究摘要随着CFCs物质的更新换代，HFCs的广泛使用，然而大多数HFCs物质都具有较高的GWP值，因此京都议定书将其禁止使用。2，3，3，3．四氟丙烯(HFC．1234yf)，由于GWP值低，对于目前大规模使用的1，1，1，2．四氟乙烷(HFC。134a)汽车空调制冷剂是一种潜在的且经济的直接替代方案。本文采用四氯丙烯路线合成三氟一氯丙烯和四氟丙烯(HFC．1234yf)，使用GC．MS2010对原料和几种主要产物进行定性分析，并采用XR

3、D、NH3．TPD、Raman等多种表征手段对该催化剂的物相结构、表面酸性质、积碳与失活等方面进行研究。通过沉积沉淀法制备了C卜Al体系催化剂，通过调变Cr和舢的氧化物比例，考察催化剂的四氯丙烯氟化反应性能。研究发现，随着反应温度的升高，四氯丙烯转化率和CF3CCl=CH2选择性均提高。然而反应温度较低时，高舢含量的催化剂由于反应剧烈，严重的积碳失活导致转化率和选择性下降；当Cr／A1比率为8：2时，双组份8Cr2A1催化剂表现出良好的转化率和选择性，转化率和选择性都能达到98％。采用沉积沉淀法还制备了一系列原子比为8：2的Cr．M(La、Mg、Fe、A1)催化剂，考察了该催化剂的四

4、氯丙烯气相氟化合成反应的性能。发现反应250℃时，Cr203催化剂表现出较低的CCl2=CCICH2C1转化率，8Cr2La催化剂容易积碳失活；8Cr2Fe催化剂的副反应多，异构化严重，8Cr2Mg催化剂活性诱导期长；通过对比发现，8Cr2A1催化剂具有良好的转化率、选择性和稳定性。采用上下段串联的反应器，研究反应温度和催化剂装填方式对四氯丙烯气相氟化反应的影响。研究发现，两段反应器使用相同催化剂时，四氯丙烯气相氟化性能差，四氟丙烯的选择性最高5．4％；而上下段反应器使用这不同催化剂时，CF3CF=CH2选择性可达到23％，原料转化率达到98％。关键词：四氯丙烯：CroAl催化剂；三

5、氟一氯丙烯；四氟丙烯CATAIYSTSSTUDIESONFLUORINATIONFRoMTETRACHLOROPROPENETOTETRAFLUOROPROPENE(HFC--1234yf)ABSTRACTAlongwithupgradingofCFCsmaterialandwidelyuseofHFCs，KyotoProtocolbeginstoforbidmanyHFCsresultinhighGWPvalue．Itiswellknownthatthetypicalcharacteristicof2，3，3，3-tetrafluoropropene(HFC-1234yf)islo

6、wGWP，GWP=4．ForreplacingthepresentMassoftheuseofautomotiveairconditioningrefi'igerant1，1，1，2-tetrafluoroethylane(HFC-134a)，itisapotentialanddirecteconomicalternativeproject．Inthispaper，weresearchedthatmaterialsof1，1，2，3-tetrachloropropeneWaspurifiedbyrectificationandthenWasreactedwithHFtoprepare

7、trifluorochloropropeneandtetrafluoropropene．Afterreaction，themainproductsandrawmaterialswhichdidnotreactwouldbetestedbyGC-MS2010，thenphasestructure，surfaceacidpropertiesandcarbondepositionofusedCatalystwerecharacterizedbyXRD，NH3一T