[發(fā)明專利]一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910281711.3
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110041299A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 舒?zhèn)ヤh;賈雪楓;金橋;肖鵬;朱云良;邱敏芳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北省宏源藥業(yè)科技股份有限公司
• 主分類號: C07D317/42
• 分類號: C07D317/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法，包括以下步驟：以氯代碳酸乙烯酯為原料，在氟化氫氛圍下，在氟化催化劑存在下，發(fā)生氣相氟?氯交換反應(yīng)得到氟代碳酸乙烯酯或/和碳酸亞乙烯酯；催化氟化反應(yīng)，經(jīng)氮氣置換后，將氯代碳酸乙烯酯汽化與無水氟化氫氣體分別通入放置有催化劑的固定床反應(yīng)器，在一定溫度下進行催化氟化反應(yīng)，以無水氟化氫氣體和氯代碳酸乙烯酯汽化后的氣體連續(xù)通入固定床反應(yīng)器進行氣相反應(yīng)制備氟代碳酸乙烯酯，縮短反應(yīng)時間、顯著提高反應(yīng)效率，反應(yīng)最后所產(chǎn)出的尾氣通過冷凝塔處理可實現(xiàn)氫氟酸冷凝回用，氯化氫通過堿液吸收可作副產(chǎn)使用，安全環(huán)保，特別適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氟代碳酸乙烯酯的制備方法，尤其是涉及一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著鋰離子電池的快速發(fā)展，越來越多的應(yīng)用于電動汽車、智能手機、筆記本電腦、其他數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。在經(jīng)歷了一系列的手機電池爆炸、電動汽車自燃等安全事故，和電池續(xù)航能力不足、循環(huán)使用壽命短等尷尬場景，改善鋰離子電池安全穩(wěn)定性、提高續(xù)航能力和延長使用壽命成為鋰離子電池發(fā)展過程中亟待解決的重要問題。電解液添加劑因其添加量小，效果顯著，成為改善鋰離子電池性能的主要方法之一。

現(xiàn)有的中國專利CN201810357667.5提出氣相連續(xù)制備氟代碳酸乙烯酯和碳酸亞乙烯酯，所采用的反應(yīng)設(shè)備為管式反應(yīng)器，產(chǎn)品另需通過加熱分離除去HF和HCl，反應(yīng)時間延長、反應(yīng)效率低下，為此，提出一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法，縮短反應(yīng)時間、提高反應(yīng)效率，且制備簡單易于實現(xiàn)產(chǎn)品分離提純，經(jīng)濟效益顯著。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種固定床連續(xù)氣相催化氟化制備氟代碳酸乙烯酯的方法，包括以下步驟：

S1、以氯代碳酸乙烯酯為原料，在氟化氫氛圍下，在氟化催化劑存在下，發(fā)生氣相氟-氯交換反應(yīng)得到氟代碳酸乙烯酯或/和碳酸亞乙烯酯；

S2、催化氟化反應(yīng)，經(jīng)氮氣置換后，將氯代碳酸乙烯酯汽化與無水氟化氫氣體分別通入放置有催化劑的固定床反應(yīng)器，在一定溫度下進行催化氟化反應(yīng)；

S3、生成的氟代碳酸乙烯酯液體產(chǎn)品經(jīng)自流至出料口進行收集；

S4、最后所產(chǎn)出的尾氣通過冷凝塔進行冷凝回收利用，不凝氣通過吸收裝置吸收處置。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S1中，氟化催化劑為活性炭或金屬氟化物，所述金屬氟化物為氟化鋁、氟化鎂、氟化鐵、氟化鈷、氟化鎳、氟化鉻、氟化鋅中的至少一種或數(shù)種。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S2中，通入到反應(yīng)器中的氯代碳酸乙烯酯與無水氟化氫的摩爾量之比為1:1～15，優(yōu)選1:5～10。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S2中，催化劑為鉻基、鎂基、鎳基氧化鋁負載和/或二氧化硅負載氟化催化催化劑其中一種或多種的混合物。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述催化劑分為上中下三層，其中下層粒徑為20-50mm，中間5-20mm，上層粒徑小于5mm。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S2中，一定溫度為135～185℃，優(yōu)選135～165℃。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S3中，生成的氟代碳酸乙烯酯液體產(chǎn)品自流至出料口進行收集。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S4中，冷凝塔冷凝溫度控制在7℃以下。

作為本技術(shù)方案的進一步優(yōu)選的：所述S4中，冷凝氣為氟化氫，不凝氣為氯化氫，不凝氣采用堿液吸收。