HFC-245fa(五氟丙烷)的制备的研究.pdfVIP

HFC一245fa(五氟丙烷)的制备研究 张国鑫陈白兰 浙江衢化氟化学有限公司 潜能值)为O，对大气臭氧层没有潜在的破坏作用，在大气中寿命较短，GWP值为820， 各方面的环保性能都较好，是HCFC一141b的理想替代品。同时，它可以作为清洗剂、 制冷剂、聚氨酯行业的发泡剂等多种用途。 下几种：(1)以六氯丙烷为原料经过氟化、氢解脱氯；(2)以五卤代烷为原料氟化；(3)以 HF一236fa为原料经消去反应、氢化；(4)以四氟丙烯为原料氟化； 五氯乙烷直接经过液相反应再经光氯化后产物中的烯烃含量为500ppm左右，为了 有效得去除反应生产得各种烯烃，使得产品质量达到环保要求，本文当中采用与以上不 同路径，采用五氯乙烷作为原料，先进行液相反应再进行气相反应，气相反应后的烯烃 总含量低于100ppm，经过光氯化后的产品中烯烃的总含量达到lOppm左右，有效的提 高了产品的纯度和质量； 1 HFC—．245fa制备简述 该方法所述的氟化反应是先是进行液相反应再进行气相反应。液相反应所用的催 化剂分为主催化剂和助催化剂，主催化剂是五氯化锑或者是三氯化锑和五氯化锑的混 合物，助催化剂为氯磺酸或氟磺酸。气相反应所用催化剂主要是氟化铝和氢氧化铬的 混合物。要求原料HF中硫的含量低于100ppm，因硫含量高会加快催化剂的失活，且这 种失活不可再生。 39 流程如下所示： 首先在连有冷凝分离器的反应器中加入催化剂、氢氟酸和1，1，1，3，3—五氯丙烷 进行氟化反应，反应温度控制在50一135℃，压力控制在0．5—2．OMpa，反应过程中加入 催化剂重量的0．02—0．06％的氯气，保持五价锑的含量，从而保持催化剂的活性。氢 氟酸和1，1，1，3，3一五氯丙烷进行反应在生成1，1，1，3，3—五氟丙烷的同时，也生成了 一些中间产物，物料进入反应器所连的分离塔，经分离，使未反应的原料及沸点相对高 的中间产物回路至反应器继续反应，产物1，1，1，3，3一五氟丙烷和沸点相对较低的中 间产物1，1，1，3一四氟一3一氯丙烷、1，1，1，3一四氟丙烯、1一氯—3，3，3，一三氟丙烯 及副产物氯化氢、氟化氢、氯气等一起以气态经过氯化氢分离塔，除去氯化氢。 氯化氢被脱除后，则进入固定床反应器进行气相氟化反应，反应温度控制在180— 250。C，相对少量的1，1，1，3一四氟一3一氯丙烷、1，1，1，3一四氟丙烯、1一氯．3，3，3， —三氟丙烯被进一步成为1，1，1，3，3一五氟丙烷。经过气相反应后，取样分析，产物1， 1，1，3，3一五氟丙烷中的烯烃含量低于lOOppm。 为进一步降低产物中的烯烃含量，再将气相反应后的物料引入光氯化反应器进行 光氯化反应。光氯化反应中氯气加入量与物料中烯烃总量的物质的量的比控制在5— 8：1，反应温度控制在40—60。C o光氯化反应后，产物中烯烃的总含量小于lOppm，粗产 品经分馏后，1，l，1，3，3一五氟丙烷的纯度达到99．5％以上。 此种方法由于采用连有冷凝分离器的反应器，将五氯丙烷与氢氟酸作液相反应，使 物料经冷凝分离器连续回流分离，气体产物再经固定床气固相方式下反应，使一些中间 产物进一步氟化成目的产物，降低产物中的烯烃量，提高产物纯度，气相反应后的产物 经过光氯化反应，来进一步降低产物中烯烃含量，使得产物中五氟丙烷的含量进一步得 到提高。 2试验过程及结果 在连有冷凝器的分离器的体积为5升的液相反应釜中，加入摩尔比为1：1的液体 40 催化剂五氯化锑和氯磺酸混合物400克，无水氢氟酸300克，反应釜缓慢升温至50℃， 保温2小时，在此温度下按每小时600克五氯乙烷和500克无水氢氟酸的速度加入反 应釜，保持反应温度50℃，同时以每小时4克的速度间歇的通入氯气，控制冷凝分离器 的温度在40℃，并控制气化产物的出料速度，使反应器压力维持在1．5Mpa左右。液相 反应后引出的气体产物经氯化氢分离塔脱去氯化氢气体后取样，取样物经水洗、碱洗后 分析，结果见表1。脱去氯化氢后的物料经缓冲器进入气相反应的预热器，余热温度为 250C，停留时间为5—30秒，反应生成物取样，样品经过水洗、碱洗后色谱分析，结果见 表2。气相反应后的物料经过水洗、碱洗后，进行光氯化反应