一种偏氟乙烯的制备方法技术

技术编号:12997599 阅读:405 留言:0更新日期:2016-03-10 11:44
本发明专利技术公开了一种偏氟乙烯的制备方法,将质量百分浓度为10-70%的无机碱液、相转移剂和1,1-二氟-1-氯乙烷加入反应釜中进行反应,所述相转移剂与无机碱液质量比为0.0001-0.01:1,所述相转移剂与1,1-二氟-1-氯乙烷的质量比为0.0003-0.06:1,反应温度为60-200℃,反应过程中通过采出并收集气相物料控制反应釜压力在0.8-5.0MPa,反应0.5-5h后停止收集气相物料,将反应液冷却,卸压收集反应釜中气相物料,混合前后收集的气相物料,即得偏氟乙烯粗品。本发明专利技术具有工艺简单、反应条件温和、设备投资少、能耗低、副产物少的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含氟化合物的制备方法,具体涉及。
技术介绍
偏氟乙烯,简称VDF,结构式CH2= CF 2。VDF是含氟烯烃的重要品种之一,主要用于生产聚偏氟乙烯和氟橡胶。聚偏氟乙烯是一种综合性能优良、用途广泛的热塑性工程塑料,主要用于化工设备、电子电气、压电材料、锂电池和建筑涂料等领域。偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯共聚得到的氟橡胶因其出色的耐高温性、耐油性、耐溶剂性和物理力学性能而成为现代工业尤其是高
中不可缺少和替代的基础材料。目前工业上生产VDF单体的方法主要采用1,1- 二氟-1-氯乙烷(HCFC-142b)作为原料,通过空管裂解或者水蒸气稀释裂解脱氯化氢(HC1),再经过一系列的后处理步骤,包括除碳、水洗、碱洗、压缩、冷脱后,最终通过精馏得到VDF单体。但是通过HCFC-142b裂解法得到的裂解气均有较多的杂质:CH3F、CH3CHF2、C2H3F、C2H2C1F等,这些杂质含量在3 %以上,且通过精馏除去比较困难,这些杂质积累到一定程度时会增加精馏塔温度控制的难度,增加能耗。另外,该工艺还存在设备投资大、反应温度高(600?900°C)、能耗大、反应管易结焦、广品选择性差等缺点。如中国专利公开号CN104961622A,专利技术名称:一种高选择性HCFC_142b裂解制备偏氟乙烯的方法。该专利技术公开了一种高选择性HCFC-142b裂解制备偏氟乙烯的方法,包括以下步骤:步骤1:将裂解炉升温至650-750°C,并使裂解炉温度均匀稳定;步骤2:控制原料缓冲罐进蒸汽调节阀控制原料缓冲罐压力为0.22?0.28MPa ;步骤3:控制原料缓冲罐出料调节阀使原料以流量15_20m3/h(接触时间约17秒)的速度进入裂解炉进行裂解反应。空管裂解或者水蒸气稀释裂解;2)前处理:除碳、水洗、碱洗、压缩、冷脱;3)不足之处是反应温度高、能耗大,反应管易结焦、杂质多。又如中国专利公开号CN104557446A,专利技术名称:一种制备偏氟乙烯单体的方法,该专利技术涉及一种制备偏氟乙烯单体的方法,包括以下步骤:将水和1,1-二氟-1-氯乙烷经过预热、混合进入裂解管,反应后的裂解气通过急冷、除HC1、干燥处理后,经过精馏塔得到高纯度的偏氟乙烯单体。不足之处是反应温度高,能耗大,杂质多,设备投资大。又如中国专利公开号CN 103664508 A,专利技术名称:偏氟乙烯单体的生产方法,该专利技术公开了一种偏氟乙烯单体的生产方法,包括:1)采用HCFC-142b作为原料,通过偏氟乙烯脱轻塔脱除轻组分;4)偏氟乙烯精馏塔得到偏氟乙烯单体;5)侧线除杂塔除去杂质和高沸物,塔顶塔釜回收偏氟乙烯,塔釜底部采出高沸物杂质,塔顶温度_35°C,塔釜温度90-95°C,塔顶压力2MPa,全塔压降控制在9KPa,摩尔回流比为80 ;6)回收偏氟乙烯单体和未参与反应的二氟一氯乙烷。该工艺存在反应温度高、反应管易结焦、杂质种类多,设备投资大的缺点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种工艺简单、反应条件温和、设备投资少、能耗低、副产物少的偏氟乙烯的制备方法。为了解决以上技术问题,本专利技术采用了如下的技术方案:,将质量百分浓度为10-70%的无机碱液、相转移剂和1,1_ 二氟-1-氯乙烷加入反应釜中进行反应,所述相转移剂与无机碱液质量比为0.0001-0.01:1,所述相转移剂与1,1- 二氟-1-氯乙烷的质量比为0.0003-0.06: 1,反应温度为60-200°C,反应过程中通过采出并收集气相物料控制反应釜压力在0.8-5.0MPa,反应0.5_5h后停止收集气相物料,将反应液冷却,卸压收集反应釜中气相物料,混合前后收集的气相物料,即得偏氟乙烯粗品。所述的无机碱液优选为氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液。所述的相转移剂优选为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。所述的反应温度优选为80-150°C。所述的反应釜压力优选为1.2-3.5MPa。本专利技术得到的偏氟乙烯粗品经压缩、精馏即可得到偏氟乙烯产品。本专利技术使用无机碱液和相转移剂脱氯化氢,反应条件温和,减少了反应过程中副产物的产生,提高了原料的的利用率,有利于产品的分离提纯。本专利技术涉及的反应如下:CF2C1CH3+0H — CF 2= CH 2+Cl +H20在脱氯化氢反应中,提高温度有利于反应进行,但温度高使操作压力增大,增加了反应装置的设计及操作难度,同时反应选择性有所下降。因此,本专利技术中HCFC-142b脱HC1的反应温度控制在60-200 °C,优选为80-150 °C。加入相转移催化剂,可以大幅度增加HCFC_142b在无机碱液中溶解度,从而有效提高反应速度。HCFC-142b脱HC1的反应在加压条件下进行,从原料的转化率及产物的收率等方面考虑,选择在0.8-5.0MPa压力下进行,优选为1.2-3.5MPa。本专利技术中无机碱液可吸收反应过程中脱去的HC1,使反应朝有利于生成VDF的方向进行,无机碱液质量百分浓度越高,越有利于HCFC-142b脱氯化氢;但无机碱液质量百分浓度太高,容易堵塞管道,影响装置稳定运行。因此,本专利技术中无机碱液质量百分浓度为10-70%。与现有HCFC-142b气相脱HC1制备VDF的方法比较,本专利技术有以下优势:1、使用无机碱液和相转移剂脱氯化氢,减少了反应过程中副产物的产生,提高了原料的的利用率,有利于产品的分离提纯,偏氟乙烯产品选择性大于99% ;2、反应条件温和,工艺简单,大大降低了能耗。【具体实施方式】以下结合具体实施例进一步详细描述本专利技术,但本专利技术并不仅仅局限于这些实施例。实施例1在500ml带冷凝管的高压反应釜中,加入300g质量百分浓度为40%的氢氧当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种偏氟乙烯的制备方法,其特征在于将质量百分浓度为10‑70%的无机碱液、相转移剂和1,1‑二氟‑1‑氯乙烷加入反应釜中进行反应,所述相转移剂与无机碱液质量比为0.0001‑0.01:1,所述相转移剂与1,1‑二氟‑1‑氯乙烷的质量比为0.0003‑0.06:1,反应温度为60‑200℃,反应过程中通过采出并收集气相物料控制反应釜压力在0.8‑5.0MPa,反应0.5‑5h后停止收集气相物料,将反应液冷却,卸压收集反应釜中气相物料,混合前后收集的气相物料,即得偏氟乙烯粗品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨仲苗吴奕周强付金萍
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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