[發明專利]一種含氟聚醚酰基氟的水解方法

有效

• 申請號: 202010529937.3
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111592647B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 張秀蘭;梁榮超;劉皓
• 申請（專利權）人: 成都博達愛福科技有限公司
• 主分類號: C08G65/326
• 分類號: C08G65/326;C08G65/323;C08G65/324
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 向丹

本發明公開了一種含氟聚醚酰基氟的水解方法，含氟聚醚酰基氟經水解或在鈣鹽溶液中水解制得含氟聚醚羧酸和氫氟酸氣體/氟化鈣，水解是在含氟聚醚酰基氟中加入含氟聚醚羧酸后，再通入超純水/鈣鹽溶液進行的反應，所述含氟聚醚酰基氟中加入的含氟聚醚羧酸中不含水分和氫氟酸，經水解制得的含氟聚醚羧酸中氫氟酸的含量控制在1000ppm/500ppm以下。本發明通過對水解時的加料順序、水解時水相組成的調整等控制，有效降低水解時水相用量，水解反應生成的氫氟酸因水溶性及受熱從水相析出進入尾氣裝置，能成功降低羧酸產物中氫氟酸濃度，并聯產氫氟酸/用于生產氫氟酸的鹽，同時，還成功的減少了廢液的產生，降低了生產成本。

技術領域

本發明是一種含氟聚醚酰基氟的水解方法，具體涉及含氟烯烴光氧化制備含氟聚醚表面活性劑過程中含氟聚醚酰基氟的水解工藝，屬于含氟表面活性劑的制備領域。

背景技術

在含氟化合物領域中，全氟辛酸因其耐水、耐油性能，在工業和制造業得到廣泛應用。PFOA相關化合物可用作紡織品、紙張、涂料和消防泡沫的表面活性劑和表面處理劑。近年來，隨著公眾的關注和民意爭議，全氟辛酸和其他含氟和多氟烷基化合物（PFAS）受到了抨擊。歐盟已確認該物質具有持久性、生物累積性，對人類有害。聯合國環境規劃署有機污染物審查委員會已認定它符合持久性有機污染物的標準。開發新產品替代全氟辛酸鹽，具有十分重要的意義。目前，現有專利CN105170018A、CN105170017A等公開了采用六氟丙烯光氧化的方式用于生產全氟聚醚基表面活性劑，該產品可以成功替代PFOA及其鹽類應用于PTFE和PVDF等聚合中。通過該工藝生產全氟聚醚羧酸時，先會生成全氟聚醚酰基氟，該物質較活潑，水解時劇烈放熱生成全氟聚醚羧酸和HF，HF溶于水時也會劇烈放熱。由于HF具有較強的水溶性，氫氟酸和全氟聚醚酸具有較強的腐蝕性，且水解過程放熱劇烈，導致該反應操作困難、對設備損害較大，且產品中氫氟酸含量較高，影響產品品質。

傳統生產工藝中，對含酰氟端基化合物進行水解，直接將含酰氟端基化合物滴加至過量水相中進行，該方法中，過量的水相能有效增強液相的換熱效果，但該方法卻容易造成液相中氫氟酸濃度較高，導致在粗產品的后續處理中，對設備的要求苛刻，損耗較大；且產品中的氫氟酸在后續工序中也較難處理至較低水平；同時也使各工序所產生的廢液中氫氟酸含量處于較高水平，增加了三廢處理的難度。

現有技術中，酰基化合物的水解工藝優化一直是近年來工業上難以徹底解決的問題。在傳統工藝中，對于粗產品中的離子濃度、過程損耗等均不能進行有效控制。在開發探索中，針對磺酰基物質有采用添加其他物質提升收率的措施，但這些措施對于酰氟水解中均無法適用。例如，專利CN105037224A中公開了一種酰氯水解過程降低損耗提升收率的辦法，通過在水解過程中逐漸修改水相中硫酸濃度導致氯化氫在水中溶解度降低，氯化氫在被趕出的同時帶出磺化料液接觸水瞬間所產生的熱量，有效的控制整個水解釜內的溫度低于規定值，降低水解瞬間的溫度，減少對甲苯磺酰氯的分解，降低損耗。該方法能有效實現收率提升，但是無法有效降低產品中的硫酸濃度，并且在使用鹽酸廢液水解反應的同時，存在產品中鹽酸濃度升高的風險，且該方法在酰氟水解中的適用性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含氟聚醚酰基氟的水解方法，通過對水解時的加料順序、水解時水相組成的調整等控制，有效降低水解時水相用量，水解反應生成的氫氟酸因水溶性及受熱從水相析出進入尾氣裝置，能成功降低羧酸產物中氫氟酸濃度，并聯產氫氟酸/用于生產氫氟酸的鹽，同時，還成功的減少了廢液的產生，降低了生產成本。

本發明通過下述技術方案實現：一種含氟聚醚酰基氟的水解方法，所述含氟聚醚酰基氟經水解制得含氟聚醚羧酸和氫氟酸氣體，將氫氟酸氣體送入尾氣裝置，所述水解包括：在含氟聚醚酰基氟中加入含氟聚醚羧酸后，再通入超純水進行水解反應，

所述含氟聚醚酰基氟中加入的含氟聚醚羧酸中不含水分和氫氟酸，經水解制得的含氟聚醚羧酸中氫氟酸的含量控制在1000ppm以下。

所述含氟聚醚酰基氟水解方程式如下：