本發(fā)明屬于制冷劑制作領(lǐng)域,具體涉及一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法。
背景技術(shù):
制冷劑又稱制冷工質(zhì),在南方一些地區(qū)俗稱雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)(水或空氣等)的熱量而汽化,在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。
氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。氨的凝固溫度為-77.7℃,標準蒸發(fā)溫度為-33.3℃,在常溫下冷凝壓力一般為1.1~1.3mpa,即使當(dāng)夏季冷卻水溫高達30℃時也絕不可能超過1.5mpa。氨的單位標準容積制冷量大約為520kcal/m3。氨有很好的吸水性,即使在低溫下水也不會從氨液中析出而凍結(jié),故系統(tǒng)內(nèi)不會發(fā)生“冰塞”現(xiàn)象。氨對鋼鐵不起腐蝕作用,但氨液中含有水分后,對銅及銅合金有腐蝕作用,且使蒸發(fā)溫度稍許提高。因此,氨制冷裝置中不能使用銅及銅合金材料,并規(guī)定氨中含水量不應(yīng)超過0.2%。純氨對潤滑油無不良影響,但有水分時,會降低冷凍油的潤滑作用。氨在潤滑油中不易溶解,故要在裝置中設(shè)置油分離器,減少潤滑油進入冷凝器和蒸發(fā)器,防止熱交換表面被油污染后傳熱性能降低。
液氨透明無色,氨蒸氣無色,有強烈的刺激臭味。氨對人體有較大的毒性,當(dāng)氨液飛濺到皮膚上時會引起凍傷。當(dāng)空氣中氨蒸氣的容積達到0.5-0.6%時可引起爆炸。故機房內(nèi)空氣中氨的濃度不得超過0.02mg/l。
1958年蘇聯(lián)人克努尼揚茨提出四氟乙烯(tfe)為原料常溫常壓下,pd催化加氫制備hfc-134,產(chǎn)率達到96%;1990年moore(ep365296)等人提出用al2o3負載鈀常溫下合成hfc-134;日本的米田等(日本公開特許公報,平2-129131)提出活性碳負載鈀常壓下100-150℃合成hfc-134,收率為84%。這些方法所用的原料tfe存儲和運輸較為困難,其次,要獲得純tfe作為合成原料,精餾條件較為苛刻,合成成本較高。
中國專利(公開號cn1086802)提出用混合含氟烯烴氣加壓合成hfc-134的方法,活性炭或al2o3負載催化劑pd在100-170℃條件下合成出hfc-134。但以活性碳作為載體的催化劑失活以后,再生較為困難,不能用氧氣再生。以氧化鋁作為載體時,在氫化過程中產(chǎn)生的hf會與氧化鋁反應(yīng)生成alf3,使催化劑比表面積降低,進而影響催化劑的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,其原料來源便利,合成過程安全、適用于工藝化生產(chǎn)的合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,將含有tfe的混合氣體與氫氣一起通過由多孔載體構(gòu)成的加氫催化劑的床層,得到混合氣體a,再將混合氣體a通入到次氯酸溶液中,收集從次氯酸溶液中出來的氣體,即合成含有二氟一氯甲烷的混合氣體b,再將混合氣體b經(jīng)過弱酸溶液中過濾,得到二氟一氯甲烷制冷劑。
優(yōu)選地,所述含有tfe的混合氣體為tfe與惰性氣體形成的混合物,所述惰性氣體是指在反應(yīng)條件下與tfe和氫氣均不反應(yīng)的氣體。
優(yōu)選地,所述多孔載體的材料為含氟的化合物,所述含氟的化合物包括氟氧化物或/和氟化物。
優(yōu)選地,所述加氫催化劑為pt,cr中的至少一種,或者pt,cr中的至少一種與fe,cu,zn,ni金屬中的至少一種形成的復(fù)合物。
優(yōu)選地,所述加氫催化劑與多孔載體的重量比為0.2%~5%。
優(yōu)選地,所述混合氣體中tfe的摩爾百分含量為10%~80%。
優(yōu)選地,所述惰性氣體為氮氣、氦氣或hcfc-22。
優(yōu)選地,所述反應(yīng)條件為壓力0.1~0.4mpa,溫度100~250℃,所述tfe與氫氣的摩爾比為1:1~10。
本發(fā)明的有益效果在于:由于tfe容易暴聚,加壓下易堵塞,因此難以實現(xiàn)加壓下的加氫反應(yīng),因此本發(fā)明采用混合氣體加氫,可以實現(xiàn)加壓,提高加氫效率,同時與tfe混合的氣體均為惰性氣體,所以tfe即便與其他氣體混合,也不會改變tfe的特性。本發(fā)明采用的多孔載體是氟化物或氟氧化物,所用的多孔載體材料不與反應(yīng)過程中生成的氟化氫反應(yīng),不僅提高了催化劑的使用壽命,同時也可以再生回收利用。本發(fā)明合成方法穩(wěn)定性好,合成過程安全,適于工藝化生產(chǎn)。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下實施例,對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不限定本發(fā)明。
實施例1
一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,將含有tfe的混合氣體與氫氣一起通過由多孔載體構(gòu)成的加氫催化劑的床層,得到混合氣體a,再將混合氣體a通入到次氯酸溶液中,收集從次氯酸溶液中出來的氣體,即合成含有二氟一氯甲烷的混合氣體b,再將混合氣體b經(jīng)過弱酸溶液中過濾,得到二氟一氯甲烷制冷劑。
所述含有tfe的混合氣體為tfe與惰性氣體形成的混合物,所述惰性氣體是指在反應(yīng)條件下與tfe和氫氣均不反應(yīng)的氣體。
所述多孔載體的材料為含氟的化合物,所述含氟的化合物包括氟氧化物和氟化物。
所述加氫催化劑為pt,cr中的至少一種,或者pt,cr中的至少一種與cu,zn,ni金屬中的至少一種形成的復(fù)合物。
所述加氫催化劑與多孔載體的重量比為0.2%。
所述混合氣體中tfe的摩爾百分含量為10%。
所述惰性氣體為氮氣、氦氣或hcfc-22。
所述反應(yīng)條件為壓力0.1mpa,溫度100℃,所述tfe與氫氣的摩爾比為1:1。
實施例2
一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,將含有tfe的混合氣體與氫氣一起通過由多孔載體構(gòu)成的加氫催化劑的床層,得到混合氣體a,再將混合氣體a通入到次氯酸溶液中,收集從次氯酸溶液中出來的氣體,即合成含有二氟一氯甲烷的混合氣體b,再將混合氣體b經(jīng)過弱酸溶液中過濾,得到二氟一氯甲烷制冷劑。
所述含有tfe的混合氣體為tfe與惰性氣體形成的混合物,所述惰性氣體是指在反應(yīng)條件下與tfe和氫氣均不反應(yīng)的氣體。
所述多孔載體的材料為含氟的化合物,所述含氟的化合物包括氟氧化物或氟化物。
所述加氫催化劑為pt,或者pt與fe,cu,zn,ni金屬中的至少一種形成的復(fù)合物。
所述加氫催化劑與多孔載體的重量比為1.5%。
所述混合氣體中tfe的摩爾百分含量為30%。
所述惰性氣體為氮氣、氦氣或hcfc-22。
所述反應(yīng)條件為壓力0.2mpa,溫度180℃,所述tfe與氫氣的摩爾比為1:5。
實施例3
一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,將含有tfe的混合氣體與氫氣一起通過由多孔載體構(gòu)成的加氫催化劑的床層,得到混合氣體a,再將混合氣體a通入到次氯酸溶液中,收集從次氯酸溶液中出來的氣體,即合成含有二氟一氯甲烷的混合氣體b,再將混合氣體b經(jīng)過弱酸溶液中過濾,得到二氟一氯甲烷制冷劑。
所述含有tfe的混合氣體為tfe與惰性氣體形成的混合物,所述惰性氣體是指在反應(yīng)條件下與tfe和氫氣均不反應(yīng)的氣體。
所述多孔載體的材料為含氟的化合物,所述含氟的化合物包括氟化物。
所述加氫催化劑為cr,或者cr與fe,cu,zn,ni金屬中的至少一種形成的復(fù)合物。
所述加氫催化劑與多孔載體的重量比為0.2%。
所述混合氣體中tfe的摩爾百分含量為60%。
所述惰性氣體為氮氣、氦氣或hcfc-22。
所述反應(yīng)條件為壓力0.3mpa,溫度150℃,所述tfe與氫氣的摩爾比為1:7。
實施例4
一種合成二氟一氯甲烷制冷劑的方法,將含有tfe的混合氣體與氫氣一起通過由多孔載體構(gòu)成的加氫催化劑的床層,得到混合氣體a,再將混合氣體a通入到次氯酸溶液中,收集從次氯酸溶液中出來的氣體,即合成含有二氟一氯甲烷的混合氣體b,再將混合氣體b經(jīng)過弱酸溶液中過濾,得到二氟一氯甲烷制冷劑。
所述含有tfe的混合氣體為tfe與惰性氣體形成的混合物,所述惰性氣體是指在反應(yīng)條件下與tfe和氫氣均不反應(yīng)的氣體。
所述多孔載體的材料為含氟的化合物,所述含氟的化合物包括氟氧化物。
所述加氫催化劑為pt,cr中的至少一種,或者pt,cr中的至少一種與fe,ni金屬中的至少一種形成的復(fù)合物。
所述加氫催化劑與多孔載體的重量比為5%。
所述混合氣體中tfe的摩爾百分含量為80%。
所述惰性氣體為氮氣、氦氣或hcfc-22。
所述反應(yīng)條件為壓力0.4mpa,溫度250℃,所述tfe與氫氣的摩爾比為1:10。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。