２，３，３，３－四氟丙烯的生产方法技术

本发明专利技术提供一种２，３，３，３－四氟丙烯的生产方法，该方法以２－氯－２，３，３，３－四氟丙烷为原料，在氮气、水蒸汽或ＨＦ等稀释气体存在下热裂解制备２，３，３，３－四氟丙烯。该方法首先将稀释气体加热和ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ预热，按ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ按照稀释气体与ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ的摩尔比为１～２０∶１进行混合，然后在反应温度４５０℃～９００℃，接触时间０．０１秒～６０秒下进行热裂解反应，反应产物经急冷、分离、除酸、精馏后处理得到２，３，３，３－四氟丙烯产品。本发明专利技术提供的制备方法在反应过程中无需催化剂，克服了背景技术催化剂易结焦失活、连续生产周期短的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种2，3，3，3_四氟丙烯(HF0_1234yf)的生产方法，尤其涉及一种 2-氯-2，3，3，3-四氟丙烷(HCFC-244bb)热裂解得到。
技术介绍
2,3,3,3-四氟丙烯的臭氧损耗潜值为零，温室效应气体较低，被认为是HFC_134a 的理想替代品。美国专利US20090043136公开了一种HF0_1234yf的制备方法，该方法以 HCFC-244bb为原料，在催化剂的作用下于200°C 600°C脱HCl合成HF0_1234yf。由于催 化剂为固体酸催化剂，且目标产物为烯烃，反应过程中催化剂极易结焦失活，寿命较短，催 化剂需要频繁再生，导致连续生产周期较短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的不足，提供一种反应过程中无需催化 剂、连续生产周期较长的。本专利技术的解决方案是以HCFC_244bb为原料，通过高温热裂解制备HF0_1234yf，主 要包括以下反应厶CF3CFCICH3 - CF3CF=CH2 + HCl⑴CF3CFCICH3 ■厶-CF3CCl=CH2 + HF⑵本专利技术无需使用催化剂，克服了
技术介绍
催化剂易结焦失活，寿命较短，导致连续 生产周期较短的缺陷。本专利技术采用氮气、水蒸汽或HF等稀释气体对HCFC-244bb进行稀释， 抑制了 HCFC-244bb高温裂解时的结焦，延长了连续生产周期。本专利技术的一种，包括以下步骤A、将稀释气体氮气、水蒸汽或HF加热至600°C 1100°C;同时将HCFC_244bb预热 至 200 °C 300 °C ；B、将上述预热的稀释气体和HCFC-244bb按照稀释气体与HCFC_244bb的摩尔比为 1 20 1进行混合；C、步骤B得到稀释气体和HCFC_244bb的混合物进入将管式反应器，在反应温度 450°C 900°C，停留时间0. 01秒 60秒条件下进行热裂解反应；D、裂解反应产物急冷至50°C 150°C ；E、步骤D得到的产物经分离、除酸、精馏后处理得到2，3，3，3_四氟丙烯产品。本专利技术的步骤C的反应温度优选600°C 750°C，停留时间优选0. 1秒 5秒。提 高反应温度和停留时间有利于提高HCFC-244bb的转化率和HF0-1234yf的选择性。本专利技术采用的稀释气体与2-氯-2，3，3，3_四氟丙烷的摩尔比优选5 10 1。3本专利技术采用的稀释气体优选HF。HF作为稀释气体，可使生成副产物2-氯_3，3， 3_三氟丙烯(HF0-1233xf)的反应(2)向反方向移动，抑制HF0_1233xf的生成，提高目标产 物HF0-1234yf的选择性。采用的稀释气体的不同，热裂解产物的后处理过程不同。当稀释气体为氮气时，后 处理过程如下E-a、除酸将步骤D得到的产物进行水洗、碱洗，除去产物中的HCl和HF ；E-b、脱氮经除酸后的混合物压缩至1. 5MPa 2. OMPa，经脱氮塔进行分离，塔顶 为氮气，循环使用，塔釜为HF0-1234yf粗品；E-c、精制 HF0_1234yf :HF0_1234yf 粗品进一步精馏，塔顶馏分为 HF0-1234yf 产 品，塔釜馏分进入HFC-244bb回收塔进一步分离；E-d、回收HFC-244bb :HFC_244bb回收塔塔顶为未反应HFC_244bb，循环至裂解反 应部分，塔釜残留物作为废料排出。当稀释气体为水蒸汽时，后处理过程如下E-a、脱水、除酸将步骤D得到的产物进行低压冷凝脱水，HCl和HF溶于水中一并 除去；E-b、精制HF0_1234yf 步骤E_a得到的脱水、除酸后混合物进一步精馏，塔顶馏分 为HF0-1234yf产品，塔釜馏分进入HFC_244bb回收塔进一步分离E-c、回收HFC-244bb :HFC_244bb回收塔塔顶为未反应HFC_244bb，循环至裂解反 应部分，塔釜残留物作为废料排出。当稀释气体为HF时，后处理过程如下E-a、分离、除酸首先将步骤D得到的产物进行精馏分离，分离塔塔顶馏分为HCl 和HF0-1234yf，经水洗、碱洗后得到HF0_1234yf粗品，塔釜馏分进入回收塔进一步分离；E-b、精制HF0_1234yf 步骤E_a得到的HF0_1234yf粗品进一步精馏，塔顶馏分 为HF0-1234yf产品，塔釜馏分循环至分离塔。E-c、回收HF和HFC-244bb 回收塔塔顶馏分为未反应HFC_244bb和HF，循环至裂 解反应部分，塔釜残留物作为废料排出。本专利技术的反应器采用管式反应器，既可是外加热反应器，也可是绝热反应器。管式 反应器的材质优选镍材。本专利技术对反应压力和后处理精馏塔的操作参数不做进一步限制，操作参数根据反 应产物分离系统的操作压力进行选择。本专利技术的2，3，3，3-四氟丙烯的制备方法，与现有技术相比，其有益的效果在于 反应过程无需催化剂，不存在催化剂失活的问题，延长了连续生产周期，有利于工业化应用。附图说明图1表示本专利技术的工艺流程示意图。图2、3、4表示稀释气体分别为氮气、水蒸汽和HF的后处理工艺流程示意图。图中1、稀释气体预热装置；2、HFC_244bb预热装置；3、物料混合装置；4、热 裂解反应器；5、急冷处理装置；6、后处理装置；6-1、水碱洗除酸装置；6-2、脱氮塔；6-3、HF0-1234yf精馏塔；6-4、HFC_244bb回收塔；6-5、低压冷凝脱水装置；6-6、分离塔；6-7、HF 和HFC-244bb回收塔。具体实施例方式实施例1本实施例热裂解反应器4采用管径为# 19 X 2mm的外加热反应器，稀释气体为氮 气。其工艺流程为A、将氮气通过稀释气体预热装置1预热至600°C ；同时将HCFC_244bb通过 HCFC-244bb预热装置2预热至200°C ；B、预热后氮气和HCFC_244bb进入物料混合装置3，按照氮气与HCFC_244bb的摩尔 比为20 1进行混合；C、步骤B得到氮气和HCFC_244bb的混合物进入将管式热裂解反应器4，在反应温 度450°C，停留时间60秒条件下进行热裂解反应；D、裂解反应产物经急冷处理装置至50°C ；E、后处理E-a、除酸步骤D得到的产物进入水碱洗除酸装置6_1进行水洗、碱洗，除去产物 中的HCl禾口 HF ；E-b、脱氮经除酸后的混合物压缩至l_5MPa 2. OMPa,经脱氮塔进行分离，塔顶 为氮气，循环至稀释气体预热装置1继续使用，塔釜为HF0-1234yf粗品；E-c、精制 HF0_1234yf =HFO-1234yf 粗品进入 HF0_1234yf 精馏塔 6-3 进一步精馏， 塔顶馏分为HF0-1234yf产品，塔釜馏分进入HFC_244bb回收塔6_4进一步分离；E-d、回收HFC-244bb :HFC_244bb回收塔6_4塔顶为未反应HFC_244bb，循环至 HCFC-244bb预热装置2，塔釜残留物作为废料排出。本实施例HCFC_244bb的转化率90. 8%，HF0_1234yf的选择性65. 6%，精馏制得 的HF0-1234yf的纯度大于99. 5%0实施例2本实施例热裂解反应器4采用管径为# 19 X 2mm的外加热反应器，稀释气体为水 蒸汽。其工艺流程为A、将水蒸汽通过稀释气体预热装置1预热至1100°C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种２，３，３，３－四氟丙烯的生产方法，该方法以２－氯－２，３，３，３－四氟丙烷为原料，包括以下步骤：　　Ａ、将稀释气体加热至６００℃～１１００℃，ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ预热至２００℃～３００℃，其中稀释气体为氮气、水蒸汽或ＨＦ；　　Ｂ、将步骤Ａ预热的稀释气体和ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ，按照稀释气体与ＨＣＦＣ－２４４ｂｂ的摩尔比为１～２０∶１进行混合；　　Ｃ、步骤Ｂ得到混合物进入将管式反应器，在反应温度４５０℃～９００℃，停留时间０．０１秒～６０秒条件下进行热裂解反应；　　Ｄ、将步骤Ｃ得到的裂解反应产物急冷至５０℃～１５０℃，经分离、除酸、精馏后处理得到２，３，３，３－四氟丙烯产品。

【技术特征摘要】
一种2，3，3，3 四氟丙烯的生产方法，该方法以2 氯 2，3，3，3 四氟丙烷为原料，包括以下步骤A、将稀释气体加热至600℃～1100℃，HCFC 244bb预热至200℃～300℃，其中稀释气体为氮气、水蒸汽或HF；B、将步骤A预热的稀释气体和HCFC 244bb，按照稀释气体与HCFC 244bb的摩尔比为1～20∶1进行混合；C、步骤B得到混合物进入将管式反应器，在反应温度450℃～900℃，停留时间0.01秒～60秒条件下...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，张伟，寇联岗，曾纪珺，杨志强，何飞，王博，马洋博，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]