一种用四氟乙烯合成四氟丙烯HFO1234yf的方法技术

技术编号:12422949 阅读:233 留言:0更新日期:2015-12-02 20:28
本发明专利技术公开了一种用四氟乙烯合成四氟丙烯HFO1234yf的方法,包括如下步骤:1)将分子筛催化剂进行预处理;2)将甲醇与四氟乙烯进行合成反应得到产品。本发明专利技术采用市场上容易购买的四氟乙烯、甲醇作为原料,避免一般原料产量小、不易采购的缺点,同时提高了反应速率,减少了原料的损耗,降低了生产成本,经济效益更显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种四氟丙烯的制备方法,尤其涉及一种以四氟乙烯为原料合成四氟 丙烯HF01234yf的方法。
技术介绍
HF0-1234yf,分子式为CF3CF=CH2,沸点-28. 3°C,CAS号:754-12-1,其 0DP为 0, GWP为4,具有良好的寿命期气候性能(LCCP);属低毒性,且毒性小于HFC-134a;弱可燃性, 稳定性和兼容性较好,材料密封性良好,具有与HFC-134a非常接近的制冷性能参数,是新 型环保制冷剂。HF0-1234yf还可以应用于灭火剂、传热介质、推进剂、发泡剂、起泡剂、气体 介质、灭菌剂载体、聚合物单体、移走颗粒流体、载气流体、研磨抛光剂、替换干燥剂、电循环 工作流体等领域。 甲醇制备卡宾机理是指甲醇进行a-消除反应生成卡宾和水,Swabb和Gates 在文南犬 "Diffusion,reaction,andfoulinginH-mordenitecrystallites,Catalytic dehydrationofmethanol;Industrial&EngineeringChemistryFundamenta Is, 1972, 11(4) :540-545"中,提出卡宾是由沸石上的酸中心和碱中心协同作用的结果,可 用下式概况:Zeo代表沸石。 -H20+ :CH2 US20060787840公开技术采用HFC-236ea和HFC-245cb为原料,在催化剂作用下 脱氟化氢生成HFC-1225ye和HF0-1234yf,再从反应产物、未反应的氢氟烃和HF中分离 HFC-1225ye和HF0-1234yf。脱氟化氢反应温度控制200-500°C。 US20060816651公开技术采用HFC-245cb经热解反应一步法制备HF0-1234yf和 HF0-1234ze,HFC-245cb单程转化率约50%,热解温度可以控制在450~900°C,优选550~ 850 °C,特别优选600~750 °C,反应压力约1个大气压,反应时间约0. 5~60秒,反应最好 在惰性气体存在下进行。 US20060816650公开技术采用HFC-245cb在脱氢氟化催化剂存在下脱氟化氢生成 HF0-1234yf和HF0-1234ze,脱氢氟化催化剂选择氟化氧化铝和/或氟化铝。并同时提出以 反应产物与HF形成共沸物的方式分离提HF0-1234yfHF0-1234Ze。 现有技术中的原料来源受到限制,制约了HF0_1234yf的生产规模,需要寻找更易 得,结构简单的原料路线进行改进。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足之处,提供一种以四氟乙烯为原料合成四氟丙烯 HF01234yf的方法,通过甲醇与四氟乙烯反应合成四氟丙烯HF01234yf,避免一般原料产量 小、不易采购的缺点,同时提高了反应速率,减少了原料的损耗,降低了生产成本。 为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案: 一种用四氟乙烯合成四氟丙烯HF01234yf的方法,其特征在于包括如下步骤: 1)分子筛催化剂的预处理 将分子筛放置在乙醇溶剂中浸泡5~20h,然后在乙醇溶液中加入占催化剂质量 百分比为0. 1~1%的Cr(N03)3. 9H20,加入占催化剂质量百分比为0. 1~1%的全氟己基亚 磺酸钠C6F13S02Na,接着经过离心、抽滤后,将沉淀物在100~150°C的温度下烘干,得到分子 筛催化剂; 2)合成反应 将甲醇经换热气化后通入流化床反应器中,并加入步骤1)中制备的分子筛催化 剂,甲醇分子在沸石表面及微孔发生a-消去反应,与同时通入的四氟乙烯单体继续反应, 甲醇与四氟乙烯的摩尔比为1~8:1,反应温度为300~600°C,反应压力位0. 1~0. 5Mpa, 产物以气体状态进入冷却分离器,冷却后得到产品。 进一步,步骤1)中的催化剂与乙醇溶液的质量比为1:3~1:10,此质量比范围内 的催化剂反应更快、更彻底,提高了Cr(N03) 3. 9H20和乙醇溶液的反应速率,降低了反应原料 的损耗。 进一步,步骤2)中的分子筛催化剂与甲醇的质量比为1:50~1:200,在使用分子 筛催化剂较少的情况下,提高了甲醇与四氟乙烯的反应速率,减少了原料的消耗,降低生产 成本。 进一步,步骤1)中的分子筛催化剂包括ZSM系列和SAP0系列,优选为SAP0系列 分子筛,此分子筛的反应效果更佳,且反应更彻底。 本专利技术的反应路线示意如下: -H20+ :CH2 本专利技术由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果: 本专利技术方法采用市场上容易购买的四氟乙烯、甲醇作为原料,制备方法更简单,避 免一般原料产量小、不易采购的缺点,同时提高了反应速率,减少了原料的损耗,降低了生 产成本,经济效益更显著。【具体实施方式】 本专利技术提供一种用四氟乙烯合成四氟丙烯HF01234yf的方法,包括如下步骤: 1)分子筛催化剂的预处理 将分子筛放置在乙醇溶剂中浸泡5~20h,然后在乙醇溶液中加入占催化剂质量 百分比为0. 1~1%的Cr(N03)3. 9H20,加入占催化剂质量百分比为0. 1~1%的全氟己基亚 磺酸钠C6F13S02Na,催化剂与乙醇溶液的质量比为1:3~1:10,此质量比范围内的催化剂反 应更快、更彻底,提高了Cr(N03)3. 9H20和乙醇溶液的反应速率,降低了反应原料的损耗,接 着经过离心、抽滤后,将沉淀物在100~150°C的温度下烘干,得到分子筛催化剂,分子筛催 化剂包括ZSM系列和SAP0系列,优选为SAP0系列分子筛,此分子筛的反应效果更佳,且反 应更彻底; 2)合成反应 将甲醇经换热气化后通入流化床反应器中,并加入步骤1)中制备的分子筛催化 剂,分子筛催化剂与甲醇的质量比为1:50~1:200,在使用分子筛催化剂较少的情况下,提 高了甲醇与四氟乙烯的反应速率,减少了原料的消耗,降低生产成本,甲醇分子在沸石表面 及微孔发生a_消去反应,与同时通入的四氟乙烯单体继续反应,甲醇与四氟乙烯的摩尔 比为1~8:1,反应温度为300~600°C,反应压力位0. 1~0. 5Mpa,产物以气体状态进入冷 却分离器,冷却后得到产品。 实施例1 1)分子筛催化剂的预处理 lOOKg分子筛在500Kg乙醇溶剂中浸泡10h,然后在乙醇溶液中加入0? 5Kg的 Cr(N03)3. 9H20,加入0. 5Kg的全氟己基亚磺酸钠C6F13S02Na,然后离心,抽滤,将沉淀物在 120°C下烘干,得到所述的分子筛催化剂。 2)合成反应 10Kg甲醇经换热气化后进入1000L流化床反应器中,加入800Kg步骤1中制备的 分子筛催化剂,甲醇分子在沸石表面及微孔发生a-消去反应,与同时通入的四氟乙烯单 体继续反应,甲醇与四氟乙烯的摩尔比3:1,反应温度500 °C。反应压力为0. 4Mpa,产物以气 体状态进入冷却分离器,冷却后得到产品。编号为M-1。 实施例2 1)分子筛催化剂的预处理 lOOKg分子筛在300Kg乙醇溶剂中浸泡20h,然后在乙醇溶液中加入0.lKg的 Cr(N03)3. 9H20,加入0.lKg的全氟己基亚磺酸钠C6F13S02Na,然后离心,抽滤,将沉淀物在 100°C下烘干,得到所述的分子筛本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用四氟乙烯合成四氟丙烯HFO1234yf的方法,其特征在于包括如下步骤:1)分子筛催化剂的预处理将分子筛放置在乙醇溶剂中浸泡5~20h,然后在所述乙醇溶液中加入占催化剂质量百分比为0.1~1%的Cr(N03)3.9H20,加入占催化剂质量百分比为0.1~1%的全氟己基亚磺酸钠C6F13SO2Na,接着经过离心、抽滤后,将沉淀物在100~150℃的温度下烘干,得到分子筛催化剂;2)合成反应将甲醇经换热气化后通入流化床反应器中,并加入步骤1)中制备的所述分子筛催化剂,甲醇分子在沸石表面及微孔发生α‑消去反应,与同时通入的四氟乙烯单体继续反应,所述甲醇与所述四氟乙烯的摩尔比为1~8:1,反应温度为300~600℃,反应压力位0.1~0.5Mpa,产物以气体状态进入冷却分离器,冷却后得到产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王金明周黎旸李宏峰吴国颖
申请(专利权)人:巨化集团技术中心
类型:发明
国别省市:浙江;33

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