二氟一氯甲烷加氢脱氯制备二氟甲烷及其催化剂的研究
发布时间：2021-11-19 17:15
二氟一氯甲烷（HCFC-22）是一种低温制冷剂,常用于家用空调、中央空调和其它商业制冷设备,也是制备聚四氟乙烯的原料和灭火剂的中间体。HCFC-22作为《蒙特利尔议定书》中规定的过渡性物质,也是造成臭氧层破坏的污染性气体之一,正在逐年淘汰。利用加氢脱氯技术,将HCFC-22转化为二氟甲烷（HFC-32）,是目前处理HCFCs的有效手段之一。HFC-32是一种卤代烃,在常温下为气体,在自身压力下为无色透明液体,易溶于油,难溶于水,是一种拥有零臭氧损耗潜值（ODP）的制冷剂,因此该项加氢脱氯技术对环境具有巨大的益处。本文利用加氢脱氯技术,将HCFC-22转化为HFC-32。本文利用热分解法、浸渍法微波法等高效便捷的制备方法,制备了Ni2P/C、Ni2P@C、Ni/P-C等系列催化剂。采用N2低温吸附、XRD、SEM、XPS、TEM、TG-DTG和NH3-TPD等方法表征了催化剂结构和性能,并在固定床反应器中评价了催化剂的加氢脱氯性能。（1）以次磷酸铵为磷源,利用次磷酸铵在低温下受热分解产生PH...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HCFC-22的用途Figure1-1.ApplicationsofHCFC-22
化后生成CH3Cl。具体的反应过程如图1-2所示。CFC-12在Pd表面吸附后脱除一个Cl，H2在Pd表面解离生成*H，因此HDC后生成HCFC-22。CFC-12进一步脱除Cl后生成活跃的*CF2，*CF2与2*H结合生成HFC-32。部分*CF2加氢脱氟形成中间体*CHF和*CH2，*CHF进一步与*H结合生成CH3F（HFC-41），*CH2完全氢化生成CH4。*CH2发生耦合反应后再与*H结合生成C2H6，剩下的*CH2进一步氯化后，生成CH3Cl。实验发现*CF2的加氢速率要快于*CH2的加氢速率，这与反应产物的选择性是一致的。Wiersma[19]也提出了类似的反应机理。图1-2CFC-12的反应产物[18]Figure1-2.ThereactionproductofCFC-121.3.2HCFCs加氢脱氯反应机理Morato[20]研究了HCFC-22的加氢脱氯过程。在250oC，Ni/AC催化作用下，由于HCFC-22与H2不同的比例，产物的选择性也不同，具体如表1-5。从表中可以看出随着反应物中H2比例的增加，其他类产物逐渐减少，CH4的选择性逐渐提升而HFC-32的选择性在逐渐下降。同时产物CH3F逐渐消失，C2H6的选择性提高
二氟一氯甲烷加氢脱氯制备二氟甲烷及其催化剂的研究7到10%左右。表1-5在250°C，NiAC催化作用下HCFC-22的选择性[15]Table1-5.SelectivityofHCFC-22underNiACcatalysisat250oCHCFC-22/H2CH4CH2F2CH3FC2H6Otherproducts2086010121101057941942056481412455110100.53540-1280.15428-106Morato提出了HCFC-22的HDC反应机理，如图1-3。Morato认为HCFC-22在镍基催化剂作用下，会产生不同的自由基，不仅会发生HDC过程，同时会发生偶联反应。在脱除Cl后，*CHF2与H结合生成HFC-32，*CH2F与H结合会生成CH3F，*CH3与H结合会生成CH4，不同的自由基发生偶联反应，会生成乙烷等其他产物。图1-3HCFC-22的反应过程[20]Figure1-3.ThereactionprocessofHCFC-22Morato[21]在333K温和条件下制备了类似于Pd性能的KMg1xPdxF3催化剂，并测试了它们对HCFC-22的HDC性能，研究发现KMg1xPdxF3对HFC-32的选择性远大于Pd/KMgF3对HFC-32的选择性。不同的制备方法对钯原子的电子密度有
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni2P/ZrO2催化剂对苯酚的加氢性能[J]. 李晨芮,罗昊,孙越伟,张瑞芹,刘永刚. 化工进展. 2018(03)
[2]加氢脱氯技术研究[J]. 姚勇,周文静,黄金兰,李舂龙. 化工技术与开发. 2016(07)
[3]贵金属催化剂（Au,Pd,Pt）催化乙二醛选择氧化合成乙醛酸的研究[J]. 郭小芳,王奖,贾美林. 世界有色金属. 2016(06)
[4]负载型磷化镍催化剂的制备及其应用的研究进展[J]. 井晓慧,卜婷婷,朱丽君,周玉路,项玉芝,夏道宏. 石油化工. 2015(11)
[5]过渡金属磷化物催化剂的研究进展[J]. 任文坡,张彦,葛少辉,李雪静. 石化技术与应用. 2015(02)
[6]氯代有机物加氢脱氯催化剂研究进展[J]. 代吉才,陈吉祥. 化学研究与应用. 2013(10)
[7]Pd/C催化剂在CFCs加氢脱氯合成HFCs中的应用研究[J]. 张彦,徐桂花,赵阳. 有机氟工业. 2013(03)
[8]二氟甲烷（HFC-32）合成技术研究[J]. 祝庆丰. 有机氟工业. 2012(04)
[9]Ni2P催化剂的制备及其在加氢脱硫的研究进展[J]. 张国甲,唐成,杨晓东,赵檀. 当代化工. 2011(07)
[10]制备温度对Pd/C加氢脱氯催化剂失活的影响[J]. 李福祥,孟鑫,吕志平,薛建伟. 应用化学. 2005(01)
本文编号：3505494
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HCFC-22的用途Figure1-1.ApplicationsofHCFC-22
化后生成CH3Cl。具体的反应过程如图1-2所示。CFC-12在Pd表面吸附后脱除一个Cl，H2在Pd表面解离生成*H，因此HDC后生成HCFC-22。CFC-12进一步脱除Cl后生成活跃的*CF2，*CF2与2*H结合生成HFC-32。部分*CF2加氢脱氟形成中间体*CHF和*CH2，*CHF进一步与*H结合生成CH3F（HFC-41），*CH2完全氢化生成CH4。*CH2发生耦合反应后再与*H结合生成C2H6，剩下的*CH2进一步氯化后，生成CH3Cl。实验发现*CF2的加氢速率要快于*CH2的加氢速率，这与反应产物的选择性是一致的。Wiersma[19]也提出了类似的反应机理。图1-2CFC-12的反应产物[18]Figure1-2.ThereactionproductofCFC-121.3.2HCFCs加氢脱氯反应机理Morato[20]研究了HCFC-22的加氢脱氯过程。在250oC，Ni/AC催化作用下，由于HCFC-22与H2不同的比例，产物的选择性也不同，具体如表1-5。从表中可以看出随着反应物中H2比例的增加，其他类产物逐渐减少，CH4的选择性逐渐提升而HFC-32的选择性在逐渐下降。同时产物CH3F逐渐消失，C2H6的选择性提高
二氟一氯甲烷加氢脱氯制备二氟甲烷及其催化剂的研究7到10%左右。表1-5在250°C，NiAC催化作用下HCFC-22的选择性[15]Table1-5.SelectivityofHCFC-22underNiACcatalysisat250oCHCFC-22/H2CH4CH2F2CH3FC2H6Otherproducts2086010121101057941942056481412455110100.53540-1280.15428-106Morato提出了HCFC-22的HDC反应机理，如图1-3。Morato认为HCFC-22在镍基催化剂作用下，会产生不同的自由基，不仅会发生HDC过程，同时会发生偶联反应。在脱除Cl后，*CHF2与H结合生成HFC-32，*CH2F与H结合会生成CH3F，*CH3与H结合会生成CH4，不同的自由基发生偶联反应，会生成乙烷等其他产物。图1-3HCFC-22的反应过程[20]Figure1-3.ThereactionprocessofHCFC-22Morato[21]在333K温和条件下制备了类似于Pd性能的KMg1xPdxF3催化剂，并测试了它们对HCFC-22的HDC性能，研究发现KMg1xPdxF3对HFC-32的选择性远大于Pd/KMgF3对HFC-32的选择性。不同的制备方法对钯原子的电子密度有
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni2P/ZrO2催化剂对苯酚的加氢性能[J]. 李晨芮,罗昊,孙越伟,张瑞芹,刘永刚. 化工进展. 2018(03)
[2]加氢脱氯技术研究[J]. 姚勇,周文静,黄金兰,李舂龙. 化工技术与开发. 2016(07)
[3]贵金属催化剂（Au,Pd,Pt）催化乙二醛选择氧化合成乙醛酸的研究[J]. 郭小芳,王奖,贾美林. 世界有色金属. 2016(06)
[4]负载型磷化镍催化剂的制备及其应用的研究进展[J]. 井晓慧,卜婷婷,朱丽君,周玉路,项玉芝,夏道宏. 石油化工. 2015(11)
[5]过渡金属磷化物催化剂的研究进展[J]. 任文坡,张彦,葛少辉,李雪静. 石化技术与应用. 2015(02)
[6]氯代有机物加氢脱氯催化剂研究进展[J]. 代吉才,陈吉祥. 化学研究与应用. 2013(10)
[7]Pd/C催化剂在CFCs加氢脱氯合成HFCs中的应用研究[J]. 张彦,徐桂花,赵阳. 有机氟工业. 2013(03)
[8]二氟甲烷（HFC-32）合成技术研究[J]. 祝庆丰. 有机氟工业. 2012(04)
[9]Ni2P催化剂的制备及其在加氢脱硫的研究进展[J]. 张国甲,唐成,杨晓东,赵檀. 当代化工. 2011(07)
[10]制备温度对Pd/C加氢脱氯催化剂失活的影响[J]. 李福祥,孟鑫,吕志平,薛建伟. 应用化学. 2005(01)
本文编号：3505494
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3505494.html
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