一种1,1,1,3,3-五氟丙烷的制备方法技术

本申请公开了一种1,1,1,3,3

【技术实现步骤摘要】
一种1,1,1,3,3
‑
五氟丙烷的制备方法


[0001]本申请涉及一种1,1,1,3,3
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五氟丙烷的制备方法，属于化学品制备


技术介绍

[0002]1,1,1,3,3
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五氟丙烷(HFC
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245fa)被广泛用作发泡剂、制冷剂、清洗剂、热传导介质、气溶胶推进剂等。HFC
‑
245fa的ODP值为0、GWP值较低、不燃、无毒，且具有与一氟二氯乙烷(HCHC
‑
141b)和一氟三氯甲烷(CFC
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11)相似的性质，对普通ABS板无腐蚀作用，不需改变发泡生产设备即可使用，作为HCHC
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141b和CFC
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11的良好替代品，在发泡剂工业中受到广泛的应用。
[0003]HFC
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245fa的各种合成工艺中由1,1,1,3,3
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五氯丙烷(HCC
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240fa)氟化合成HFC
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245fa的工艺具有原料易得，反应步骤少，工艺简单等优点，较适合于工业化生产。以HCC
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240fa为原料制备HFC
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245fa的工艺分为液相氟化工艺、气相氟化工艺。液相氟化工艺通过一步氟化即可生成HFC
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245fa，气相氟化工艺合成HFC
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245fa需经过二或三个反应步骤，首先HCC
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240fa和HF反应生成1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯(HCFC
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1233zd)、1,3,3,3
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四氟丙烯(HFC
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1234ze)和少量的HFC
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245fa的混合物，然后HCFC
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1233zd和HFC
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1234ze在随后的步骤进一步氟化成预期产物HFC
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245fa。
[0004]中国专利CN1130614A公开了通过液相法采用SbCl5催化剂制备HFC
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245fa的工艺，该工艺虽然具有反应温度低、能耗小等优点，但其对环境污染和设备腐蚀严重。
[0005]中国专利CN101028993A公开了一种1,1,1,3,3
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五氟丙烷的制备方法，以氟化氢和HCC
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240fa为原料，经HCFC
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1233zd、1,1,1,3
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四氟丙烯(HFC
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1234ze)中间体三步气相催化氟化反应得到1,1,1,3,3
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五氟丙烷。第一反应器主要进行氟化HCC
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240fa合成HCFC
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1233zd，第二反应器主要进行氟化HCFC
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1233zd合成HFC
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1234ze，第三反应器主要进行氟化HFC
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1234ze合成HFC
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245fa。该方法的不足之处是制备路线较长，设备投资大，反应能耗高。
[0006]中国专利CN100546959C公开了一种1,1,1,3,3
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五氟丙烷的生产方法，在铬基催化剂存在下，将1,1,1,3,3
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五氯丙烷和无水氟化氢，通过两步气相催化氟化反应生产HFC
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245fa，第一步反应生成物HCFC
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1233zd、HFC
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1234ze、少量目的产物HFC
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245fa、副产物HCl和未反应的原料经“HCl分离塔”除去HCl后，再经原料分离塔分出HCC
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240fa返回第一步反应，其余有机物料进入第二步反应。该路线对两步反应的产物分别进行分离，步骤复杂，能量效率低、设备投资大。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种以1,1,1,3,3
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五氯丙烷和无水氟化氢为原料一步气相法制备及分离获得1,1,1,3,3
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五氟丙烷的方法，该方法反应步骤少，设备投资小，节能环保，且1,1,1,3,3
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五氟丙烷的收率达到了99.5wt％以上。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种1,1,1,3,3
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五氟丙烷的制备方法，包括以下步骤：
[0009](a)1,1,1,3,3
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五氯丙烷和氟化氢在氟化催化剂的作用下气相氟化，得到反应生成的1,1,1,3,3
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五氟丙烷、1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯、1,3,3,3
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四氟丙烯、氯化氢和未反应的氟化氢的混合物；
[0010](b)将步骤(a)中得到的混合物引入分离塔，塔顶分离出氯化氢，塔釜得到1,1,1,3,3
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五氟丙烷、1
‑
氯
‑
3,3,3
‑
三氟丙烯、1,3,3,3
‑
四氟丙烯和氟化氢混合物，除酸后进入粗品罐；
[0011](c)将所述粗品罐中的混合物引入脱气塔，塔顶分离出1,3,3,3
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四氟丙烯返回至反应器与氟化氢反应生成1,1,1,3,3
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五氟丙烷，塔釜得到1,1,1,3,3
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五氟丙烷和1
‑
氯
‑
3,3,3
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三氟丙烯混合物；
[0012](d)将步骤(c)中塔釜混合物引入精馏塔，得到1,1,1,3,3
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五氟丙烷。
[0013]优选地，所述步骤(a)中反应温度为220℃～350℃，更优选250℃～330℃；反应压力为0.3MPa～1.3MPa，更优选0.5MPa～1.2MPa；反应物的接触时间为2～30秒，更优选5～20秒。
[0014]优选地，所述步骤(a)中氟化氢与1,1,1,3,3
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五氯丙烷的摩尔比为(5～25):1，更优选(10～20):1。
[0015]优选地，所述步骤(a)中氟化催化剂为氧化铬、氟化铬、氟化氧化铬、氟化铝、氟化氧化铝、负载氧化铬的氟化铝、活性炭、氟化镁和负载金属离子的铬基氟化催化剂中的至少一种。
[0016]优选地，所述步骤(a)中氟化催化剂为负载金属离子的铬基氟化催化剂，所述金属的氧化价态大于或等于3。
[0017]优选地，所述氧化价态大于或等于3的金属选自铑、锑、钽、铌、镁、钛、锆、钼、钒或锡中的一种或多种，更优选锑、钛、镁和锡中的一种或多种。
[0018]优选地，将步骤(c)中塔釜混合物引入萃取精馏塔，塔顶分离出1
‑
氯
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1,1,1,3,3
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五氟丙烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)1,1,1,3,3
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五氯丙烷和氟化氢在氟化催化剂的作用下气相氟化，得到反应生成的1,1,1,3,3
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五氟丙烷、1
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氯
‑
3,3,3
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三氟丙烯、1,3,3,3
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四氟丙烯、氯化氢和未反应的氟化氢的混合物；(b)将步骤(a)中得到的混合物引入分离塔，塔顶分离出氯化氢，塔釜得到1,1,1,3,3
‑
五氟丙烷、1
‑
氯
‑
3,3,3
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三氟丙烯、1,3,3,3
‑
四氟丙烯和氟化氢混合物，除酸后进入粗品罐；(c)将所述粗品罐中的混合物引入脱气塔，塔顶分离出1,3,3,3
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四氟丙烯返回至反应器与氟化氢反应生成1,1,1,3,3
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五氟丙烷，塔釜得到1,1,1,3,3
‑
五氟丙烷和1
‑
氯
‑
3,3,3
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三氟丙烯混合物；(d)将步骤(c)中塔釜混合物引入精馏塔，得到1,1,1,3,3
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五氟丙烷。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中反应温度为220℃～350℃；反应压力为0.3MPa～1.3MPa；反应物的接触时间为2～30秒。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中氟化氢与1,1,1,3,3
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五氯丙烷的摩尔比为(5～25):1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中氟化催化剂为氧化铬、氟化铬、氟化氧化铬、氟化铝、氟化氧化铝、负载氧化铬的氟化铝、活性炭、氟化镁和负载金属离子的铬基氟化催化剂中的至少一种。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中氟化催化剂为负载金属离子的铬基...

【专利技术属性】
技术研发人员：段琦，王瑞英，王通，田勇，王赞，李芳，
申请(专利权)人：山东华安新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：