一种一氟甲烷的制备方法与流程

文档序号:37021692发布日期:2024-02-09 13:15阅读:74来源:国知局

本发明属于含氟化学品制备,具体涉及一种一氟甲烷的制备方法。


背景技术:

1、一氟甲烷也称hfc-41,其臭氧消耗潜值(odp)为0,全球变暖潜值(gwp)为97,分子式ch3f。一氟甲烷无色无毒,在常温常压下为易燃气体,可液化,具有醚类的气味,同时一氟甲烷是一种高效、绿色的电子特气,用于半导体及电子产品的蚀刻,对硅化物薄膜和氮化膜的蚀刻选择性好,因其具有主流蚀刻气体中最低的c/f比(摩尔比1:1),选择性极高,因此开发一条有效的一氟甲烷制备工艺十分具有应用前景。

2、目前工业上主要采用加氢脱氯法和催化氟化法生产一氟甲烷,但是这两种方法都存在积碳严重的问题。如专利公开号为110283041a的中国发明专利使用一氯甲烷和氟化氢为原料,虽然可成功制备出一氟甲烷,但是催化剂积碳较为严重。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种积碳少的一氟甲烷的制备方法。

2、为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

3、一种一氟甲烷的制备方法,包括以下步骤:在反应器中加入催化剂,通入氢气和氮气的混合气体对催化剂进行还原处理,而后关闭氢气和氮气的混合气体,通入氮气,在氮气的保护下升温至300~600℃,再关闭氮气,通入二氟甲烷与氢气进行常压催化反应生成一氟甲烷。

4、本发明的有益效果在于:本发明的制备方法为一条绿色、环保的工艺路线,该制备方法采用高gwp值(温室效应潜能值)的二氟甲烷作为原料,在催化剂的作用下与氢气发生加氢脱氟反应制备一氟甲烷,该加氢脱氟反应不仅对一氟甲烷的选择性高,而且具有较高的二氟甲烷转化率和非常好的稳定性,催化剂具有抗积碳性能。本发明的制备方法对高gwp值的二氟甲烷进行了再利用,有利于环境保护。



技术特征:

1.一种一氟甲烷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:在反应器中加入催化剂,通入氢气和氮气的混合气体对催化剂进行还原处理,而后关闭氢气和氮气的混合气体,通入氮气,在氮气的保护下升温至300~600℃,再关闭氮气,通入二氟甲烷与氢气进行常压催化反应生成一氟甲烷。

2.根据权利要求1所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述催化剂为双金属氟氧化物催化剂,其中第一种金属为铬、镁、铝和锌中的任意一种,第二种金属为镍、钯、铜、钌和金中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述第一种金属的前驱体为硝酸盐;所述第二种金属的前驱体为氯化物。

4.根据权利要求3所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述催化剂的制备方法为:将两种金属的前驱体溶解于去离子水中,加入氨水并搅拌至完全沉淀,将沉淀依次进行洗涤、干燥、第一次焙烧后,通入碳酰氟和氮气的混合气体进行第二次焙烧,得到双金属氟氧化物催化剂。

5.根据权利要求2所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述第一种金属与第二种金属的摩尔比为30:1~100:1。

6.根据权利要求1所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述催化剂的使用量为2~10g。

7.根据权利要求1所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述氢气和氮气的混合气体中,氢气的体积为氢气和氮气的混合气体体积的9%~11%。

8.根据权利要求1所述的一氟甲烷的制备方法,其特征在于,所述常压催化反应时,二氟甲烷与氢气的体积比为1:5~1:1。


技术总结
本发明属于含氟化学品制备技术领域,具体涉及一种一氟甲烷的制备方法。该制备方法,包括以下步骤:在反应器中加入催化剂,通入氢气和氮气的混合气体对催化剂进行还原处理,而后关闭氢气和氮气的混合气体,通入氮气,在氮气的保护下升温至300~600℃,再关闭氮气,通入二氟甲烷与氢气进行常压催化反应生成一氟甲烷。该制备方法首次采用高GWP值(温室效应潜能值)的二氟甲烷作为原料,与氢气发生加氢脱氟反应制备具有高附加值的一氟甲烷,该加氢脱氟反应不仅对一氟甲烷的选择性高,而且具有较高的二氟甲烷转化率和非常好的稳定性。本发明的制备方法对高GWP值的二氟甲烷进行了再利用,有利于环境保护。

技术研发人员:何亮,刘以凡,陈岩飞,王炜,侯宁宁
受保护的技术使用者:福州绿航环保技术服务有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/8
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