[實用新型]一種脫羧反應器及制備全氟烷基乙烯基醚的設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820400932.9
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN208340731U
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 包俊;王章明;余鋒;趙景平;魯紅玉;張璐
• 申請（專利權）人: 金華永和氟化工有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;C07C41/18;C07C43/17
• 代理公司: 杭州慧亮知識產權代理有限公司 33259
• 代理人: 秦曉剛

本實用新型公開了一種脫羧反應器及制備全氟烷基乙烯基醚的設備，脫羧反應器包括外殼以及設于外殼內的斜板，斜板將外殼內腔分為上部的脫羧反應室和下部的加熱室，斜板向下傾斜，脫羧反應室在對應斜板上部上方位置設有原料進口和氮氣進口，脫羧反應室在對應斜板下部位置設有氣相出口及溶劑出口，加熱室用于加熱斜板并使沿斜板流動的羧酸鹽溶液得到加熱，斜板的上表面分布有使羧酸鹽溶液在斜板上均勻流動的小擋板組件。本實用新型采用上述技術方案，羧酸鹽溶液可在斜板上形成薄層液相流動，從而達到使反應物料均勻受熱，快速脫羧的目的，同時又可使脫羧產品快速穿越溶劑層，大大降低產品在溶劑中的停留時間，減少副產物產生。

技術領域

本實用新型涉及氟化工技術，具體涉及全氟烷基乙烯基醚的制備技術。

背景技術

全氟烷基乙烯基醚是一種用途廣泛的含氟單體，其通式為：

全氟烷基乙烯基醚因其C-F鍵具有較大鍵能，使其所含雙鍵中的π鍵更為松弛，易與其他單體聚合，因而常作為共聚單體，與四氟乙烯單體等含氟烯烴共聚得到特殊的功能性高分子材料。此外，由于全氟烷基乙烯基醚的共聚，在原高分子鏈中引入了柔性支鏈，降低了聚合物的結晶度，因而可在不改變氟聚物原有優(yōu)異性能的基礎上，改善聚合物的其他性能，如:耐低溫性、耐溶劑性、韌性、耐撕裂性、與基材的粘結性能等。

全氟烷基乙烯基醚的制備方法有很多，主要是通過酰氟與金屬鹽化合物反應成羧酸鹽后熱裂解脫CO₂和金屬氟化物得到。酰氟成鹽脫羧制備全氟烷基乙烯基醚的方法主要可分為兩類：

第一類是采用一步法，即將酰氟直接在高于中間體羧酸鹽脫羧溫度的反應器內與金屬碳酸鹽反應脫羧得到烯醚。

美國專利US3321532采用酰氟和碳酸鈉在管式反應器中直接成鹽脫羧，脫羧溫度300℃，得率最高達95％；美國專利US3291843同樣采用管式反應器，酰氟和氧化硅在390℃時裂解成醚，得率最高達85％；3M創(chuàng)新有限公司的中國專利CN101213168A采用酰氟與金屬碳酸鹽在攪拌床反應器中高溫脫羧，脫羧溫度100～300℃，收率約為70％；旭硝子公司的中國專利CN1196666C采用酰氟與金屬碳酸鹽在流化床中高溫脫羧的方法，其轉化率為100％，但收率僅為55％；巨化集團公司專利CN102702035B描述了一種利用雙螺桿擠出機連續(xù)制備氟化乙烯基醚的方法，雙螺桿前段成鹽后段脫羧，脫羧段溫度在180℃～320℃，轉化率最高為88.2％。從上述專利可以看出，一步法脫羧制備烯醚的收率都不高，主要問題在于固相脫羧過程中，烯醚產品會與殘留的原料酰氟反應生成副產物，降低產品收率；此外，由于固相脫羧溫度高，受熱不均勻，容易造成烯醚產品分解及碳化，導致積碳及粘壁的問題，不僅會造成反應器難清理，還會降低反應器壁傳熱效果。

第二類是采用兩步法，包括兩步法固相脫羧與兩步法液相脫羧：前者指先將酰氟在有機溶劑和碳酸鹽的混合物下或者氫氧化鈉、氫氧化鉀或者碳酸鈉的水溶液中反應成鹽，然后除去溶劑得到干鹽，再將干鹽直接高溫脫羧得到烯醚產品；后者指使用酰氟在溶劑和碳酸鹽的混合物下低溫成鹽，然后高溫脫羧得到產品。

中昊晨光化工研究院專利CN101659602B采用先脫除溶劑，再在反應釜或裂解爐中固相脫羧的方法，專利敘述這種方法能減少副產物含氫醚的量，其產品收率不足80％；旭化成株式會社的中國專利CN100338013C報道了類似的先成鹽脫溶劑再固相脫羧制備含氟乙烯基醚的方法；上海三愛富新材料股份有限公司專利CN102992969B公開了一種由酰氟生產含氟乙烯基醚的工藝路線及帶刮板的圓筒型脫羧設備，即先將酰氟成鹽，脫除溶劑，再涂敷于刮板筒內加熱脫羧，脫羧溫度120℃～250℃，并在另一專利CN203803486U公開了一種連續(xù)脫羧的反應裝置，對前述脫羧設備進行了改進，提高了產品收率，最高可達98％。這幾種方案都屬于兩步固相脫羧，具有固相脫羧共有的問題，即脫羧溫度高，易發(fā)生副反應及產生的氟化鹽等殘渣難清理，此外，兩步固相脫羧還具有操作復雜，溶劑去除困難的缺點。