活性炭负载金属氯化物催化 1-氯-1,1-二氟乙烷裂解制备偏氟乙烯

农业生产指数

第32卷第1期化学反应工程与工艺V ol 32, No 1 2016年2月 Chemical Reaction Engineering and Technology Feb. 2016 文章编号：1001—7631 ( 2016 ) 01—0073—05

活性炭负载金属氯化物催化1-氯-1,1-二氟乙烷

裂解制备偏氟乙烯

探术王刚，郑海峰，尹红，袁慎峰，陈志荣

浙江大学化学工程与生物工程学院，浙江杭州 310027

摘要：在裂解温度为400～630 ℃、空时为32 s条件下研究了活性炭负载金属氯化物催化剂（FeCl3/C、CuCl2/C

和NiCl2/C）催化1-氯-1,1-二氟乙烷（HCFC-142b）裂解制备偏氟乙烯（VDF）的过程。考察了反应温度和催

化剂种类对原料转化率和VDF含量及选择性的影响。结果表明：FeCl3/C和CuCl2/C的催化活性较高，NiCl2/C

无明显催化作用。反应温度为400～500 ℃时，FeCl3/C使HCFC-142b转化率提高约10%～20%，VDF含量注塑机螺杆磨损

增加约3%～8%，选择性下降约10%～14%。反应温度为400～480℃时，CuCl2/C使HCFC-142b转化率和

VDF含量提高50%以上，选择性也明显提高。推测FeCl3/C和CuCl2/C的催化机理为碳正离子机理。阮筠庭插画

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关键词：1-氯-1,1-二氟乙烷偏氟乙烯裂解催化机理

中图分类号：TQ031.3 文献标识码：A

铁道学报

偏氟乙烯（VDF）是氟化工行业重要的单体之一，主要用于聚偏氟乙烯（PVDF）[1]和氟橡胶（FKM）的制备[2]。工业上主要以1-氯-1,1-二氟乙烷（HCFC-142b）为原料空管热裂解制备偏氟乙烯[3,4]，此工艺的原料转化率和产物选择性均较理想，但存在反应温度高、能耗大、易结焦结炭和裂解管使用寿命短等问题[5]。目前已报道的裂解方法有空管热裂解[6-9]、助剂裂解[10-12]和催化裂解[13-16]，已有研究主要关注裂解温度为600～1 100 ℃、停留时间小于5 s时裂解工艺对偏氟乙烯（VDF）收率及选择性的影响。关于较低裂解温度、较长停留时间条件下活性炭负载金属氯化物催化裂解HCFC-142b制备VDF 的研究报道极少，相关催化机理的研究也鲜有报道。

本研究以HCFC-142b为原料，采用FeCl3/C、CuCl2/C与NiCl2/C催化裂解方式制备VDF，考察裂解温度和催化剂种类对HCFC-142b转化率和VDF含量及选择性的影响，同时推测FeCl3/C和CuCl2/C的催化机理。

1 实验部分

1.1催化剂制备

本研究采用浸渍法制备催化剂，活性炭（椰壳炭）用硝酸煮洗后用蒸馏水洗至中性，将处理过的活性炭置于一定浓度的金属氯化物溶液中浸渍12 h（金属氯化物质量分率为20%），过滤后在120 ℃下干燥12 h后备用。

收稿日期:2014-08-04; 修订日期: 2014-10-25。

作者简介: 王刚（1989—），男，硕士研究生；尹红（1971—），女，副教授，通讯联系人。E-mail:yinh@zju.edu。

基金项目: 浙江省重点科技创新团队计划资助(2011R50007)。

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