[發明專利]一種四氟乙烯生產尾氣的回收方法

無效

• 申請號: 200610150086.1
• 申請日: 2006-10-26
• 公開（公告）號: CN101168116A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 單杰;王新平;謝建平;胡經宇;呂軍旗
• 申請（專利權）人: 北京萃亨科技有限公司;單杰;王新平;謝建平;胡經宇
• 主分類號: B01D53/22
• 分類號: B01D53/22;C07C17/38;C07C21/185
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技術領域

本發明涉及一種四氟乙烯(TFE，分子式C₂F₄)生產尾氣的回收方法，即從含有TFE、一氧化碳等組分生產尾氣中回收TFE的方法。

背景技術

氟是VII主族第一個元素，電負性最大，原子半徑小，范德華半徑為0.135nm，只比氫原子范德華半徑0.12nm稍大。有機化合物中的氫原子大多可以被體積相差不大的氟原子取代，形成數量眾多的有機氟化合物。由于氟具有大的電負性、小的原子半徑、氟碳鍵低的極化率及弱的分子間作用力，有機化合物中引入氟后常伴有顯著的物理化學性質改變，具有各種特殊性質，因此，有機氟化合物現已被廣泛用于國民經濟各個領域。目前大規模生產的有機氟產品有致冷劑、氣霧劑、發泡劑、滅火劑等小分子含氟化合物和氟塑料、氟彈性體等高分子含氟化合物以及含氟農藥與醫藥中間體等。

含氟聚合物是有機氟工業中生產工藝最復雜、技術含量最高的產品，市場上已有數百個品種，全球年生產規模超過十萬噸，其用途遍及各行各業。含氟單體作為含氟聚合物的原料發展至今，已合成了上百種化合物，其中最重要的有四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯等十來種含氟單烯烴。

四氟乙烯是目前生產量最大、最重要的含氟單體，它是聚四氟乙烯的原料，是諸多含氟共聚物的共聚單體，也是多種含氟化合物的中間體。四氟乙烯生產水平代表了一個國家有機氟工業發展的水平。

四氟乙烯最早見于1933年Ruff等將四氟化碳在碳弧中進行熱分解時的產物之中。但真正實現工業生產是在發現聚四氟乙烯之后，由J.D.Park等于1945年提出的二氟一氯甲烷通過熱解制備。四氟乙烯大規模生產始于1946年，美國西弗吉尼亞州的帕克斯堡第一個工業化裝置于1950年投產。由于該路線制備四氟乙烯路線原料易得、方法簡單、技術日趨成熟、便于工業生產，因此該法被廣泛采用。目前世界上仍在工業化使用的二氟一氯甲烷制造四氟乙烯的技術主要有兩種：空管熱解和過熱水蒸汽稀釋熱解。

二氟一氯甲烷空管熱解是美國杜邦公司最早開發并進行工業化的生產方法。二氟一氯甲烷在管式爐中于800℃～900℃，在常壓和沒有稀釋劑的情況下進行熱解。除杜邦公司以外，早期的英國ICI公司、日本的三井氟化學公司和法國的阿托菲納都是采用二氟一氯甲烷空管熱解技術。前蘇聯和我國早期中試裝置也是采用空管熱解法生產四氟乙烯。

水蒸汽稀釋熱解是20世紀50年代末至60年代初發展起來的新工藝。過熱水蒸汽稀釋熱解方法是以高于熱解溫度的過熱水蒸汽作為熱載體，與預熱到接近反應溫度的二氟一氯甲烷原料預先進行混合并熱解。過熱水蒸汽一方面提供熱解所需之熱量，另一方面降低了二氟一氯甲烷分壓，獲得了較好的效果。由于該法轉化率高，副產物少，產率高，它已成為工業上制取四氟乙烯的重要方法之一。目前世界上除杜邦公司以外，大部分公司均采用水蒸汽稀釋熱解技術生產四氟乙烯，最大單套裝置能力達到20000噸/年。

二氟一氯甲烷熱解反應的化學過程很復雜，熱解產物有30多個組分。主產物是四氟乙烯，副產物除氯化氫外，還有六氟丙烯、八氟環丁烷、四氟氯乙烷、三氟氯乙烯、二氟二氯甲烷及含氫氟烯烴，此外還有一氧化碳、氟化氫等。

用二氟一氯甲烷熱解生產四氟乙烯，無論是空管熱解還是過熱水蒸汽稀釋熱解，以上提到的這些副產物都是存在的。

一種特定反應條件下的過熱水蒸汽稀釋熱解氣主要組成(除氯化氫后)如下：