本发明专利技术提供了一种三氟化钴氟化剂的制备方法，该制备方法采用二氟化钴和载体辅料相结合，经过干燥、焙烧、活化后使生成的三氟化钴在固相载体上发挥氟化剂的作用；本发明专利技术提供了一种采用本发明专利技术所述方法制备的氟化剂，该氟化剂使用寿命长，不易粉化；本发明专利技术所述氟化剂适合于以六氟丙烯为原料与固定床装置联合使用制备八氟丙烷，该工艺反应设备简单，易于操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体涉及一种三氟化钴氟化剂的制备方法。
技术介绍
八氟丙烷(C3F8)是美国化学家Simons和Block于1937年将氟气与碳在催化剂的作用下首次合成制得的，1940年Simons等人进一步采用电解氟化技术合成含有八氟丙烷的全氟系列的有机化合物。由于八氟丙烷分子具有很好的化学稳定性和热稳定性。它的无毒、无嗅、不燃、不溶于水和油，在有机溶剂中溶解度甚小、电绝缘性好、介电率高、导热性佳和生理耐药性能等的特点而被人们所青睐，被广泛应用于电子、微电子、医药等行业。美国杜邦公司，Alied化学公司，Pennwal t化学公司及Philips石油公司和日本大金公司，旭硝子公司等都在相继探索简便和经济的工业生产方法，不断开拓新的应用领域。迄今为止，八氟丙烷的主要合成路线有烃类的直接气相氟化(参见Simons andBlock, J.Am er.Chem.Soc., 1937, 59, 1407 ；G.H.Cadyed al, Eng.Chem., 39, 292 (1947)；F.P.Avonda, J.Amer.Chem.Soc., 1937, 59, 1407 (1956) ；A.F.Maxwell, J.Amer.Chem.Soc.,82，2798 (1960));氟氯烷烃的氟化(参见 Eur.P.Appl, 31519 (1981.1.8), Al liedCorp ;USP2578721 (1951)Purdue (普渡大学))；全氟丙烯的氟化加成(参见特开昭60——78924(1985)，大金公司；特开昭60——81134(1985)，昭和电工株式会社)等。烃类的直接气相氟化工艺虽然可以得到八氟丙烷，但收率不高，这是由于烷烃直接气相氟化会因为氟化过程反应激烈造成C 一 C键的断裂而产生大量的碎片，还会生成二聚物和多聚物的副产物。氟氯烷烃的氟化工艺则是氟氯烷烃CF3CCi2CCLF等，在350~500°C与氟或三氟化氯反应或跟三氟化锰反应，能得到80 %的八氟丙烷，未反应的氟氯烷烃会给提纯工段带来麻烦，影响高 纯度八氟丙烷的获得。因而，全氟丙烯的氟化加成工艺是目前合成八氟丙烷的主要合成路线。其工艺可分两种方法，即用温和的氟化剂氟化路线(参见JP-60081134 (1960)昭和电工株式会社；DE10030974 (2004) ULSAN CH EMICAL(高合化学)[韩国];DE437712(1926)H0EHST(赫斯特公司)(德国)；USP5302764(1994)Nippon Zeonc0.，ltd(瑞翁有限公司)(日本))和六氟丙烯直接与元素氟(参见JP-B-62-61572(1987)Oil and fafsc0., ltd(日本油脂有限公司);JP-B-1-45455 (1987)日本日立有限公司；JP-B-62-54777(1985)昭和电工株式会社)的反应工艺。后者由于反应比较激烈，除了因C 一 C键的断裂而产生的CF4, C2H6等小分子的副产物，还会生成C6F12, C6F14以及由于环化加成产生四园环等副产物，八氟丙烷收率不高，德国Hoechst公司采用两步法制取八氟丙烷，即先用催化剂用无水HF在260~270°C下加成反应，得到的七氟丙烷再进行与氟元素反应得到较高的八氟丙烷收率，二十年后日本的昭和发表几乎一模一样的专利(参见USP6720464(2004)昭和电工株式会社；USP7102039 (2006)昭和电工株式会社)，日本旭哨子公司公司采用添加大量的稀释剂(参见昭-58-41829 (1983)旭硝子公司)如N2，He，Ar，SF6, CO2或HF等工艺，虽然可以得到八氟丙烷高收率的结果，但由于添加了大量(约是原料六氟丙烯量的10~30倍)的稀释剂，造成较高的回收成本，同时也会对分馏提纯带来麻烦。采用温和的氟化剂氟化工艺将六氟丙烯于200~280°C，通过氟化剂CoF3的氟化加成制备八氟丙烷反应条件温和，是目前较为适宜的方法。通过氟化剂的氟化生产八氟丙烷的工艺是上个世纪四十年代末、五十年代初，英国的ATOMIC ENERGY AUTHORITY(英国原子能管理局)发表的相关专利中阐述的(参见GB789441 (1958) ATOMIC ENERGY AUTHORITY (英国原子能管理局)；GB791271 (1958) ATOMICENERGY AUTHORITY (英国原子能管理局)；GB1281822 (1960) IMP.SMELTING CORP LTD.)。俄罗斯的B.B.Kophhjtob等人发表的文献(参见B.B.KOPHM Jl O B等用三氟化钴氟化有机化合物>Κ.Π p.X η μ.，1995(9)，穆焕文译)，也详细地介绍了采用氟化剂CoF3氟化有机化合物的过程及其机理，提出该工艺在制备全氟化合物中的设备配置和它的使用领域，得出“可以制得产率很高的碳框架不变和保持有官能团的产物，是十分便利的制备不含官能团的全氟化合物的实验室和生产方法”的结论。非专利文献(参见B.B.KOPHH Jl O B等用三氟化钴氟化有机化合物>Κ.Π ρ.X η μ.,1995(9)，穆焕文译)提出氟化工艺的最初方案是将原料气以衡速加入到水平放置的反应金属管内装有的氟 化剂CoF3薄层上于150~450°C进行反应。并认为带有搅拌效果更佳，专利文献GB1281822(1960)也提出带有搅拌的生产装置，但该装置的密封成为最难解决的问题，因为反应涉及使用氟气或氟化氢。专利文献GB789441(1958)和GB791271 (1958)提出使用流动床进行氟化反应，该生产装置解决了密封问题，但随之是要通过气体的流动调控氟化剂的悬浮流动，使用大量的稀释气循环，使得反应复杂化。非专利文献(B.B.KOPHH Jl O B等用三氟化钴氟化有机化合物>Κ.Π p.X η μ.，1995 (9)，穆焕文译)提到俄罗斯应用化学科学研究中心研制了不带有搅拌装置的反应器进行氟化反应，但没有阐明氟化剂的性状，反应装置结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种适合于与固定床联合使用的氟化剂的制备方法，还提供了一种采用本专利技术所述方法制备的氟化剂以及所述氟化剂在制备八氟丙烷中的用途。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案:，包括以下步骤:(I)将二氟化钴和载体辅料碾压粉碎、造粒、过筛，混合均匀压制成圆柱体，得到氟化剂前体；(2)将步骤(1)得到的氟化剂前体脱水干燥；(3)将步骤(2)得到的氟化剂前体在氟化氢和氮气的气氛中焙烧；(4)将步骤(3)得到的氟化剂前体，在无水氟气的气氛中反应，使氟化剂前体上的二氟化钴反应生成三氟化钴后，得到所述氟化剂。上述所述步骤(1)中，所述的压制成型是指压制成圆柱体，所述圆柱体的直径与高的比为5~10:6~10。优选地，所述步骤(1)中载体辅料为氧化铝、硅酸钠、羟甲基纤维素、硬脂酸镁和石墨中的至少一种。优选地，所述步骤(1)中二氟化钴和氧化铝的质量比为1:0~1，所述步骤(1)中二氟化钴和硅酸钠的质量比为1:0~0.5，所述步骤(1)中二氟化钴、羟甲基纤维素、硬脂酸镁和石墨的质量比为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氟化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将二氟化钴和载体辅料碾压粉碎、造粒、过筛，混合均匀压制成型，得到氟化剂前体；(2)将步骤(1)得到的氟化剂前体脱水干燥；(3)将步骤(2)得到的氟化剂前体在氟化氢和氮气的气氛中焙烧；(4)将步骤(3)得到的氟化剂前体，在无水氟气的气氛中反应，使氟化剂前体上的二氟化钴反应生成三氟化钴后，得到所述氟化剂。
【技术特征摘要】
1.一种氟化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将二氟化钴和载体辅料碾压粉碎、造粒、过筛，混合均匀压制成型，得到氟化剂前体； (2)将步骤(1)得到的氟化剂前体脱水干燥； (3)将步骤(2)得到的氟化剂前体在氟化氢和氮气的气氛中焙烧； (4)将步骤(3)得到的氟化剂前体，在无水氟气的气氛中反应，使氟化剂前体上的二氟化钴反应生成三氟化钴后，得到所述氟化剂。2.根据权利要求1所述的氟化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中载体辅料为氧化铝、硅酸钠、羟甲基纤维素、硬脂酸镁和石墨中的至少一种。3.根据权利要求2所述的氟化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氟化钴和氧化铝的质量比为1:0~1，所述步骤(1)中二氟化钴和硅酸钠的质量比为1:0~0.5，所述步骤(1)中二氟化钴、羟甲基纤维素、硬脂酸镁和石墨的质量比为二氟化钴:羟甲基纤维素:硬脂酸镁:石墨=1:0~0.2:0~0.2:0~0.3。4.根据权利要求3所述的氟化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氟化钴和氧化铝的质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：马建修，唐忠福，吴祥虎，何西，梁泽生，陈艳珊，
申请(专利权)人：佛山市华特气体有限公司，绥宁县联合化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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