[發明專利]制備二氯三氟乙烷的方法

無效

• 申請號: 200680050717.0
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN101356141A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 克萊夫·羅伯特·吉迪斯;保羅·亨德里·斯圖爾特
• 申請（專利權）人: 英尼奧斯弗羅控股有限公司
• 主分類號: C07C17/20
• 分類號: C07C17/20;C07C17/21;C07C19/08;C07C19/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧晉偉;劉繼富

本發明涉及一種通過全氯乙烯與氟化氫在氣相中反應來制備含有二氯 三氟乙烷的組合物的方法。

二氯三氟乙烷不僅用作致冷劑，還用作隨后轉化成五氟乙烷的中間產 物。二氯三氟乙烷存在三種異構形式。但是，1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷(R-123) 是通常用在致冷中和用于轉化成五氟乙烷的異構體。

實際上，目前生產的所有二氯三氟乙烷都是由全氯乙烯的氫氟化來制 備的，如下：

CCl₂＝CCl₂+3HF→CHCl₂CF₃(R-123)+2HCl

全氯乙烯轉化成二氯三氟乙烷是放熱過程，可以在氣相或液相中進行。

二氯三氟乙烷還可以氟化生成五氟乙烷(R-125)，如下：

CHCl₂CF₃+2HF→CHF₂CF₃(R-125)+2HCl

由全氯乙烯制備二氯三氟乙烷的已知方法存在許多缺點。例如，由于 從全氯乙烯到二氯三氟乙烷的反應是放熱的，所以實施該過程的反應器可 能變得過熱。因此，所述過程可能遭受結垢，在結垢處降解的有機物(通稱 為“焦炭”)經過一段時間沉積在催化劑表面上。結垢是不希望的，因為它使 催化劑的活性下降。在某些情況下，甚至可能使工藝失控。

制備二氯三氟乙烷的已知方法通常還導致產物被各種有機雜質污染， 如果二氯三氟乙烷隨后用于生產五氟乙烷的話，那么一些有機雜質會引起 特定問題。在已知方法中通常產生的雜質包括所謂“110系”和“130系”化合 物成員的物質。

術語“110系”是指通式為C₂Cl_6-xF_x的化合物，其中x為0-6的整數。 術語“130系”是指通式為C₂H₂Cl_4-xF_x的化合物，其中x為0-4的整數。

不希望受限于任何理論，110和130系化合物似乎至少部分由120系 化合物的歧化產生，120系化合物是指通式為C₂HCl_5-xF_x的化合物，其中x 為0-5的整數。120系化合物包括二氯三氟乙烷本身以及二氯三氟乙烷的 前體化合物，該前體化合物在全氯乙烯氟化生成二氯三氟乙烷時形成并可 最終轉化成二氯三氟乙烷。這些化合物是四氯一氟乙烷(R-121)和三氯二氟 乙烷(R-122)，其每一個都具有異構形式。

如果二氯三氟乙烷隨后用于制備五氟乙烷，那么110系化合物的形成 可能引起特定問題，因為該系化合物之一，即氯五氟乙烷(R-115)，在大多 數壓力下與五氟乙烷形成共沸物或近共沸物。由于共沸混合物或近共沸混 合物的特性，它們難于分離，因此五氟乙烷被氯五氟乙烷污染，在生產過 程末端產生非常現實且昂貴的純化問題。該問題特別尖銳，因為氯五氟乙 烷有高耗臭氧潛力，所以僅應該以低水平存在于五氟乙烷中。

在由全氯乙烯制備二氯三氟乙烷的已知方法中傾向于生成高水平雜質 至少部分是由于難以控制全氯乙烯與氟化氫的催化反應。

總之，先前沒有一種生產二氯三氟乙烷的方法是完全令人滿意的，因 此需要一種制備二氯三氟乙烷的改進方法，理想的是一種克服至少部分與 已知方法有關的問題的方法。例如，希望提供一種制備二氯三氟乙烷的方 法，該方法生成低水平的雜質例如三氯三氟乙烷和二氯四氟乙烷，使二氯 三氟乙烷的純化更容易、更經濟。還希望提供一種導致結垢較少的制備二 氯三氟乙烷的方法，從而有助于使反應器的操作更有效并延長催化劑的壽 命。

本發明提供一種制備二氯三氟乙烷的新方法。簡單地說，所述方法包 括在氟化催化劑存在下使全氯乙烯與氟化氫(HF)反應以生產二氯三氟乙 烷。

根據本發明的第一方面，提供一種生產二氯三氟乙烷的方法，所述方 法包括在至少一個反應器中在氟化催化劑存在下在高溫下在氣相中使全 氯乙烯與氟化氫(HF)反應，其中操作所述方法，以便使送入所述至少一 個反應器的全氯乙烯反應物的30wt％或更多經過所述反應器或經過每 一個反應器后仍未反應。