[發明專利]一種氟化劑及制備全氟烷烴和副產物氟代鹵素的方法

有效

• 申請號: 202110722614.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113548942B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 王毅;方治文;劉憲;劉曉;李瑞軍
• 申請（專利權）人: 山東重山光電材料股份有限公司
• 主分類號: C07C19/08
• 分類號: C07C19/08;C07C17/20;C01B7/24
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 于曉曉

本發明涉及化工產品生產的技術領域，具體涉及一種氟化劑及制備全氟烷烴和副產物氟代鹵素的方法。氟化劑由氟化鈉、氟化鉀中的至少一種與二氟化鈷、三氟化鋁、聚乙烯醇經混料、成鹽、壓片、氟化制得，其中氟化為在400℃下，向置有待氟化片的容器中通入HF氣流，然后降溫至250℃，通入氟氮混合氣。全氟烷烴和副產物氟代鹵素的制備方法采用上述氟化劑，通入氟氮混合氣和氮氣后，以鹵代全氟烷烴為原料進行全氟烷烴及氟代鹵素的生產。本發明解決了粉狀氟化劑易被氣流帶走及堵塞管路的難題，減少了維修管路和補充氟化劑所消耗的時間、人力及費用；全氟烷烴收率高，產品純度好，可實現工業化連續生產。

技術領域

本發明涉及化工產品生產的技術領域，具體涉及一種氟化劑及制備全氟烷烴和副產物氟代鹵素的方法。

背景技術

隨著全氟烷烴的發展，全氟烷烴在多領域、尤其是醫藥領域的作用越來越大，其廣泛應用于人造血液，造影劑合成等方面，市場需求越來越大，特別是純度較高的全氟代烷烴，但由于當前全氟代烷烴生產工藝等各有不足，尚不能完全滿足其工業化生產需求。

在現有技術中，全氟烷烴的制備方法主要有以下幾種路線：

(1)三氟化鈷氟化法

專利GB1281822公開了一種采用三氟化鈷反應制備全氟烷烴的方法，但該方法使用的原料三氟化鈷量非常大，配套消耗氟氣反應量大，同時該反應主產物的收率比較低，通常只有20％-30％，相對應的副產物多且較難分析，產物難提純，三廢多，且生產的含氟廢棄物后處理困難，工業化生產受限。

(2)電解法

專利US21519983報道了一種通過電解烷烴生成全氟烷烴的方法，這種方法需要用到HF電解，并且電解后的產物復雜，三廢較多，且消耗大量電能，電解過程會有碳鏈重排反應導致產品難以提純，且多種雜質難以分析。由于有以上缺點，此方法雖然容易工業生產，但產物不易提純的缺點導致其在醫藥領域應用嚴重受限。

(3)化學合成法

專利CN102643157采用了以1-碘代全氟烷烴和鋅粉為原料，在溶劑下反應，但該方法受限于反應原料的物理狀態，只能進行寥寥幾種全氟產物的生產，且反應過程為劇烈放熱過程，工業放大困難，實際應用價值較低。

發明內容

針對現有全氟烷烴制備方法均存在產品生產純度低、反應危險、不能工業連續化生產的技術問題，本發明提供一種氟化劑及制備全氟烷烴和副產物氟代鹵素的方法。本發明按照混料、成鹽、壓片、氟化的工藝制備片狀復合氟化劑，解決了粉狀氟化劑易被氣流帶走及堵塞管路的難題，減少了維修管路和補充氟化劑所消耗的時間、人力及費用；本發明制備方法采用上述氟化劑，通入氟氮混合氣和氮氣后，以鹵代全氟烷烴為原料進行全氟烷烴及氟代鹵素的生產，全氟烷烴收率高，產品純度好，可實現工業化連續生產。

第一方面，本發明提供一種氟化劑，氟化劑由氟化鈉、氟化鉀中的至少一種與二氟化鈷、三氟化鋁、聚乙烯醇經混料、成鹽、壓片、氟化制得，其中氟化為在400℃下，向置有待氟化片的容器中通入HF氣流，然后降溫至250℃，通入氟氮混合氣。

進一步的，按重量份數計，氟化劑由氟化鈉、氟化鉀中的至少一種0.5-1.5份與二氟化鈷1份、三氟化鋁0.3-1.5份、聚乙烯醇0.1-0.2份經混料、成鹽、壓片、氟化制得

進一步的，混料、成鹽為將氟化鈉、氟化鉀中的至少一種與二氟化鈷、三氟化鋁、聚乙烯醇和水在80-100℃下混合后，過濾、干燥得到復配的氟化物鹽。

進一步的，壓片為將復配的氟化物鹽壓制成厚度為1-2mm、截面積為0.5-1cm³的待氟化片，壓片后100-400℃下烘干、過8目篩，篩掉烘干過程中產生的碎粉末狀固體。