[發(fā)明專利]一種含氟鹵代烷烴反應(yīng)系統(tǒng)綜合優(yōu)化的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710307837.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107200674A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王亦呈;高明;陳林芳;戚啟東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常熟三愛(ài)富中昊化工新材料有限公司
• 主分類號(hào): C07C17/10
• 分類號(hào): C07C17/10;C07C19/12
• 代理公司: 北京瑞思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11341
• 代理人: 王衛(wèi)婷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二氟一氯乙烷制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含氟鹵代烷烴反應(yīng)系統(tǒng)綜合優(yōu)化的方法。

背景技術(shù)

二氟一氯乙烷(簡(jiǎn)稱HCFC-142b)(俗稱F142b)在常溫下為無(wú)色氣體，略有芳香味。易溶于油，難溶于水。其分子式：CClF₂CH₃；沸點(diǎn)：-9.2℃；臨界溫度：136.45℃；臨界壓力：4.12MPa；HCFC-142b是一種非常重要的有機(jī)中間體，常作為制冷劑、發(fā)泡劑。但是在工業(yè)中它最重要的用途是用來(lái)生產(chǎn)偏氟乙烯(VDF)單體,繼而制造聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂和氟橡膠彈性體。

按照生產(chǎn)所采用原料的不同，HCF142b的制備方法有四種：以甲基氯仿為原料的制備方法；以偏氯乙烯為原料的制備方法；以氯乙烯為原料的制備方法；以乙炔為原料的制備方法。

1.甲基氯仿法

甲基氯仿法是最早生產(chǎn)F142b的方法，以l，l，l-三氯乙烷為原料，在一定條件下與氟化氫直接進(jìn)行氟取代反應(yīng)，主要反應(yīng)方程式如下：

CH₃CCl₃+HF→CH₃CCl₂F(F141b)+HCI

CH₃CCl₂F+HF→CH₃CCIF₂(F142b)+HC1

CH₃CCIF₂+HF→CH₃CF₃(F143a)+HCI

該反應(yīng)過(guò)程的催化劑可以采用五氯化銻或其他金屬鹵化物。由于原料1，1，1-三氯乙烷三氯甲基基團(tuán)性質(zhì)非常活潑，甚至在沒(méi)有催化劑的情況下也能夠發(fā)生取代反應(yīng)，因此，該過(guò)程的反應(yīng)過(guò)程很難控制，目的產(chǎn)物的產(chǎn)率不高；同時(shí)原料成本較高，該工藝沒(méi)有得到廣泛的開(kāi)展和應(yīng)用。

2.偏氯乙烯

偏氯乙烯法(VDC)是目前應(yīng)用較為廣泛的一種F142b制備方法，該方法是以偏氯乙烯為原料通過(guò)兩步法或者一步法制得HCFC-142b。兩步法是先由VDC和氟化氫(HF)直接通過(guò)加成反應(yīng)得到1，1-二氯-1-氟乙烷(F141b)，再由分離出的F141b與HF進(jìn)行下一步氟取代反應(yīng)得到F142b；一步法工藝則是將上述兩種反應(yīng)放到一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，然后從反應(yīng)產(chǎn)物中分離出高純度F142b。其主要反應(yīng)方程式如下：

CH₂＝CCl₂+HF→CH₃CCl₂F(F141b)

CH₃CCl₂F+HF→CH₃CCIF₂(F142b)+HC1

CH₃CCIF₂+HF→CH₃CF₃(F143a)+HCI

與兩步法相比較，一步法減少了工藝環(huán)節(jié)，可以降低成本，提高效率。因此，一步法工藝具有較大發(fā)展?jié)摿ΑＡ硗庠摲磻?yīng)可以在氣相和液相中進(jìn)行，反應(yīng)溫度相差不大。由于該反應(yīng)過(guò)程是較劇烈的放熱反應(yīng)，相對(duì)于氣相體系，從液相體系移走熱量要容易得多。因此，目前工業(yè)上常用的F142b的生產(chǎn)方法為液相法，催化劑可以選用SnCl₄，合理控制進(jìn)料配比和其他反應(yīng)條件，可以獲得較高的F142b產(chǎn)率。

3.氯乙烯法

氯乙烯法是由氯乙烯和HF在一定條件下先生成二氟乙烷(F152a)，然后在50～90℃條件下與Cl₂進(jìn)行光氯化反應(yīng)得到F142b，其反應(yīng)方程式如下：

CH₂＝CHCl+2HF→CH₃CHF₂+HCl

CH₃CHF₂+Cl₂→CH₃CF₂Cl+HCl