[發(fā)明專利]一種2,3,3,3-四氟丙烯的制備方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811268944.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109111339B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 肖吉昌;林錦鴻;沈伯清
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海有機化學研究所;江蘇廟橋綠舟生物科技有限公司
• 主分類號: C07C17/25
• 分類號: C07C17/25;C07C17/358;C07C21/18
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;王衛(wèi)彬

本發(fā)明提供了一種2,3,3,3?四氟丙烯的制備方法及裝置。所述制備2,3,3,3?四氟丙烯的裝置包括環(huán)流反應器，第一精餾塔，第一冷卻塔，第二精餾塔和第二冷卻塔。本發(fā)明方法采用連續(xù)的環(huán)流反應器技術，實現(xiàn)了在反應條件下實時的分離出氯化氫副產(chǎn)物的技術，反應的選擇性大大提高，由于實現(xiàn)了原料的連續(xù)循環(huán)操作，反應的總轉化率非常高。本發(fā)明得到2,3,3,3?四氟丙烯具有成本低，該生產(chǎn)技術的副產(chǎn)物及廢物少，適合工業(yè)化大生產(chǎn)的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種2,3,3,3-四氟丙烯的制備方法及裝置。

背景技術

氟制冷劑替代品的研究開發(fā)一直是全球比較熱門的課題，作為理想的制冷劑，要求ODP值(臭氧消耗潛值)為0，GWP值(溫室氣體效應潛值)低，且大氣壽命短。HFC-134a作為第三代制冷劑廣泛應用于汽車制冷劑領域，雖然HFC-134a的ODP值為0，但GWP值卻高達1300，泄露或廢棄后容易引起溫室效應，引起全球變暖，而且在大氣中的壽命長達44年，美國、歐盟等已相繼開始限制其使用。

尋找GWP值低、大氣停留時間短的新型環(huán)保制冷劑迫在眉睫。目前2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)大氣壽命僅為11天，且低毒、弱可燃性、化學性能較穩(wěn)定，ODP值為0，GWP值為4，具有優(yōu)異的環(huán)境參數(shù)，與HFC-134a的制冷性能參數(shù)非常接近。可直接用于現(xiàn)有汽車制冷系統(tǒng)，被視為新一代環(huán)保制冷劑。另外HFO-1234yf還可以應用于冰箱制冷劑、滅火劑、傳熱介質、推進劑、發(fā)泡劑、起泡劑、氣體介質、滅菌劑載體、聚合物單體、移走顆粒流體、載氣流體、研磨拋光劑、替換干燥劑、電循環(huán)工作流體等領域。因此，有關HFO-1234yf的合成技術成為目前氟化工界研究開發(fā)的熱點，其相關的制備方法文獻報道很多，按照使用的原料其制備方法可以分為三類：

第一類：采用四氟乙烯為原料制備：

在專利US2006/258891A1、EP2826765A1、WO2010/1768A1、CN106008145A、WO2010/131760A1中報道了采用四氟乙烯和鹵甲烷為起始原料，通過加成反應得到1-鹵素-1,1,2,2-四氟丙烷中間體，然后通過氟-氯交換反應、消除反應得到目標產(chǎn)物HFO-1234yf，反應路線如下所示：

其中，鹵甲烷分別為一氟甲烷、一氯甲烷、一溴甲烷、一碘甲烷。而在專利JP2016/27005A中也公開了采用二氟一氯甲烷(HFC-22)與四氟乙烯為起始原料制備HFO-1234yf的技術。

日本大金工業(yè)株式會社在專利WO2009/148191A1、WO2010/013796A1、WO2010/013795A1中報道了采用四氟乙烯和氯仿或四氯化碳為起始原料，通過加成反應、還原反應得到HFC-244中間體，然后通過氟-氯交換反應、加氫還原脫氯反應、重排反應、消除反應得到目標產(chǎn)物HFO-1234yf，反應路線如下所示：

杜邦公司在專利WO2008/054780A2中也報道了采用四氟乙烯和四氯化碳為起始原料經(jīng)加成反應、氟氯交換反應制備得到中間體HFC-215，重點報道了HFC-215選擇性加氫脫氯反應制備HFC-245的催化劑，取得了較好的實驗結果，然后HFC-245在催化劑的作用下脫氟化氫制備得到HFO-1234yf。

第二類：采用六氟丙烯為原料制備：