专利名称：五氟丙烷的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种化合物的制备方法，具体涉及五氟丙烷(HFC245fa)的 制备方法。
背景技术：
1， 1， 1， 3, 3—五氟丙烷(HFC245fa)具有与CFC11和HCFC141b相似的 性质，且0DP为零，已成为第三代发泡剂。目前，国内工业上使用的发泡剂 主要是HCFC141b，由于其分子中仍含有氯原子，破坏臭氧层。发达国家已于 2003年全面禁止生产和应用，我国也加快了淘汰HCFC141b的步伐，在近几 年将全面停止HCFC141b的生产。
HFC245fa具有较低的沸点和较高的蒸气压，可以改进泡沫的某些特性， 尤其是低温下的性能，使泡沫在一定温度范围内具有较大的机械性能和导热 性能。HFC245fa发泡的聚氨酯泡沫孔比较细密，其绝热性能与HCFC141b发 泡的泡沫相当。在欧美，HFC245fa已被广泛用作制冷泡沫板的发泡剂和硬质 聚氨酯发泡剂。可见HFC245fa用于取代HCFC141b具有很多优越性和广阔的 市场前景。
目前国内HCFC141b的年产量10万吨，替代HCFC141b的工作非常严 峻。目前HFC245fa的制造专利几乎被霍尼韦尔、大金、杜邦等欧美公司所控 制，主要合成路线为其一，四氯化碳与氯乙烯调聚反应生成五氯丙烷，五 氯丙烷通过液相或气相氟化成五氟丙烷；其二，四氯化碳与偏氯乙烯调聚反 应生成六氯丙烷，六氯丙烷通过液相或气相氟化成一氯五氟丙垸， 一氯五氟 丙烷氢化反应得到五氟丙垸。如文献CN1130614A， CN1128016A， CN1205682A， CN1206394A， CN1166479A， EP0658531A1， EP0703207A1， EP0728720 Al， US5821392A， US6291728B1, US6060628A， W00017137, US2005070746A1， US63 16682B1等。
为了避开欧美公司所控制的专利技术，本发明成功地开辟了全新的工艺 路线。本发明公开了一种五氟丙烷(245fa)的制备方法。由乙炔与卤化氢在 催化剂存在下加成反应制备卤乙烯，卤乙烯与氟垸烃或氟氯垸烃加成反应制 备一氟四氯丙垸或二氟三氯丙烷或三氟二氯丙垸或四氟一氯丙垸或五氟丙烷 (245fa)的制备步骤， 一氟四氯丙烷或二氟三氯丙垸或三氟二氯丙烷或四氟 一氯丙烷在催化剂作用下生成五氟丙垸。本工艺以最基础的乙炔为原料路线，大幅降低了整个工艺的原料成本，且工艺过程的收率高以及五氟丙烷(245fa) 纯度高。
发明内容
本发明的技术路线是提供一种全新低成本、高纯度的五氟丙烷的制备方法。
本发明所采用的技术方案如下
一种五氟丙乙烷(HFC245fa)的制备方法，包括如下步骤 1、乙炔与氯化氢或氟化氢按2. 5 2. 5 : l的摩尔比，在催化剂作用下， 加成反应制备氯乙烯或氟乙烯；本方法如本公司200810024501专利所述。
2 (A )、将步骤(1)得到的氟乙烯与一氟三氯甲烷按l : 1.1 1.5的摩 尔比，在催化剂作用下，加成反应制备二氟三氯丙垸；
或者将步骤(1)得到的氟乙烯与二氟二氯甲烷按l :1.广1.5的摩尔比， 在催化剂作用下，加成反应制备三氟二氯丙烷；
或者将步骤(1)得到的氟乙烯与三氟一氯甲烷按l :1.广1.5的摩尔 比，在催化剂作用下，加成反应制备四氟一氯丙烷；
或者将步骤(1)得到的氟乙烯与四氟甲烷按l :1.广1.5的摩尔比， 在催化剂作用下，加成反应制备五氟丙烷。
(B)、将步骤(1)得到的氯乙烯与一氟三氯甲烷按1 : 1. 1 1. 5的摩尔 比，在催化剂作用下，加成反应制备一氟四氯丙烷；
或者将步骤(1)得到的氯乙烯与二氟二氯甲烷按1 : 1. 5的摩尔 比，在催化剂作用下，加成反应制备二氟三氯丙烷；
或者将歩骤(1)得到的氯乙烯与三氟一氯甲烷按1 : 1.广l. 5的摩尔 比，在催化剂作用下，加成反应制备三氟二氯丙烷；
或者将步骤(1)得到的氯乙烯与四氟甲烷按l : 1.广1.5的摩尔比， 在催化剂作用下，加成反应制备四氟一氯丙烷。
3、将步骤(2)得到的一氟四氯丙烷与氟化氢按1:5 7的摩尔比，在氟 化剂作用下，反应生成五氟丙烷；
或者将步骤(2)得到的二氟三氯丙烷与氟化氢按1:4 6的摩尔比，在氟 化剂作用下，反应生成五氟丙垸；
或者将步骤(2)得到的三氟二氯丙烷与氟化氢按1:3 5的摩尔比，在氟 化剂作用下，反应生成五氟丙垸；或者将步骤(2)得到的四氟一氯丙烷与氟化氢按1:2 3的摩尔比，在氟 化剂作用下，反应生成五氟丙垸。
其中步骤2 (A)中所述的催化剂为三氟化硼、三氯化铝和三氯化铁的混 合物；溶剂为酮类和芳烃类混合物；催化反应温度为100 120°C，反应压力 为0. 5MPa 0. 8MPa，反应时间为3 5小时。
其中步骤2 (B)中所述的催化剂为二氯化锡、氯化铂和三氯化铁的混合 物；溶剂为直链醇和磷酸酯混合物；催化反应温度为120 140°C，反应压力 为1. 2MPa 1. 5MPa，反应时间为2 3小时。
其中步骤3中所述的催化剂为四氯化锡、氯化钴和硫酸的复合催化剂， 氟化反应温度为110 130°C，反应压力为1.0MPa 1.2MPa，反应时间为5 6 小时。
本发明的反应式如下
HC三三CH + HF — H2C=CHF
H2OCHF + CFC13 — CC13-H2C-CHF2
CC13-H2C-CHF2 + 3HF — CF3-H2C-CHF2 + 3HC1
或者，
HG三三GH + HF — H2G=GHF
H2OCHF + CF2C12 — CFC12-H2C-CHF2
CFC12-H2C-CHF2 + 2HF — CF3_H2C-CHF2 + 2HC1
或者，
HG三三GH + HF — H2G=GHF H2C=CHF + CF3C1 — CF2C1—H2C—CHF2 CF2C1-H2C-CHF2 + HF — CF3-H2C-CHF2 + HC1 或者， HC三三CH + HF — H2C=CHF
H2C=CHF + CF4 —CF3-H2C-CHF2
或者，
HCe^CH + HC1 — H2OCHCl
H2C=CHC1 + CFC13 — CC13-H2C-CHFC1
CC13—H2C—CHFC1+ 4HF — CF3—H2C—CHF2 + 4HC1
或者，
HC三三CH + HC1 — H2C=CHC1 H2C=CHC1 + CF2C12 — CFC12—H2C—CHFC1
6CFC12_H2C-CHFC1 + 3HF — CF3-H2C-CHF2 + 3HC1
或者，
HC三三CH + HC1 — H2C=CHC1
H2OCHCl + CF3C1 — CF2C1-H2C-CHFC1
CF2Q-H2C-CHFC1 + 2HF — CF3-H2C-CHF2 + 2HC1
或者，
HC三三CH + HC1 — H2C=CHC1 H2OCHCl + CF4 — CF3-H2C-CHFC1 CF3-H2C-CHFC1 + HF — CF3-H2C_CHF2 + HC1 有益效果由乙炔与卤化氢在催化剂存在下加成反应制备卤乙烯，卣.乙 烯与氟垸烃或氟氯烷烃加成反应制备一氟四氯丙垸或二氟三氯丙烷或三氟二 氯丙烷或四氟一氯丙垸的制备步骤； 一氟四氯丙烷或二氟三氯丙烷或三氟二 氯丙垸或四氟一氯丙烷在催化剂作用下生成五氟丙垸(245fa)。本发明整个 工艺过程成功避免了采用熟知的四氯化碳和氯乙烯调聚为五氯丙烷(240fa) 以及五氯丙烷(240fa)氟化成五氟丙烷(245fa)的工艺路线，本工艺以最 基础的乙炔为原料路线，大幅降低了整个工艺的原料成本，且工艺过程的收 率高以及五氟丙垸(245fa)纯度高。
具体实施例方式
通过以下实施例对本发明做进一步说明。实施例的产物的检测工具采用 安捷伦6890N/5937 (GC/MS)气相色谱/质谱联用仪。 实施例1:
在04OX4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化钼以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用化活化 催化剂10小时，然后降温至IO(TC。乙炔与氟化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氟化氢的投料速率为2000克/小时。乙炔 和氟化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99%氟乙烯。氟乙烯每小时的收料量为4305克，氟乙烯的收率为93. 58。/。。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2000克的二甲苯和100克环己酮， 加入50克三氯化铝以及20克三氯化铁加入高压釜，启动搅拌，将30克三氟 化硼气体通入高压釜，充分搅拌30分钟，然后将5500克一氟三氯甲烷压入 高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门，将釜温升到IO(TC，然后用膜式压縮 泵将氟乙烯连续泵入高压釜，控制高压釜体系压力为0.5MPa，氟乙烯的投料
7速度为353. 75克/小时，4小时后投料结束，在IOO"C保温1小时，冷却出料。 将粗料在精馏塔直接精馎，得到纯度为99. 2%的二氟三氯丙烷5003. 20克， 二氟三氯丙烷的收率为87. 93%。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入2100克的四氯化锡、900克二氯化钴以及37 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到50'C。压入930克氟化氢活 化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱洗 装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入2500克氟化氢，将高压釜体系温度 升到IO(TC，采用计量泵将二氟三氯丙垸泵入高压釜，二氟三氯丙烷的投料 速度为1146.9克/小时，投料时间为4小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制 高压釜内压力在l.OMpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀 将五氟丙烷(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精 馏装置，得到纯度为99. 5%的五氟丙垸(245fa) 3006. 8克，五氟丙烷的收率 为89. 31%。
实施例2:
在04OX4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化钼以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用&活化 催化剂10小时，然后降温至IOCTC。乙炔与氟化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氟化氢的投料速率为2000克/小时。乙炔 和氟化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99%氟乙烯。氟乙烯每小时的收料量为4305克，氟乙烯的收率为93. 58。/0。
在IOL不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2000克的二甲苯和100克环己酮， 加入50克三氯化铝以及20克三氯化铁加入高压釜，启动搅拌，将30克三氟 化硼气体通入高压釜，充分搅拌30分钟，然后将3630克二氟二氯甲烷压入 高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门，将釜温升到ll(TC，然后用膜式压縮 泵将氟乙烯连续泵入高压釜，控制高压釜体系压力为0.6MPa，氟乙烯的投料 速度为287. 5克/小时，4小时后投料结束，在ll(TC保温1小时，冷却出料。 将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯度为99. 0%的三氟二氯丙烷3892. 70克， 三氟二氯丙烷的收率为92. 31%。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入1800克的四氯化锡、700克二氯化钴以及35 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入768.50克氟化氢活化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱 洗装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入1916克氟化氢，将高压釜体系温 度升到IO(TC，采用计量泵将三氟二氯丙烷泵入高压釜，三氟二氯丙烷的投 料速度为1000克/小时，投料时间为4小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制 高压釜内压力在1. 1Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀 将五氟丙垸(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精 馏装置，得到纯度为99. 696的五氟丙烷(245fa)2815. 70克，五氟丙烷(245fa) 的收率为87. 38%。 实施例3:
在04OX4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化钼以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用N2活化 催化剂10小时，然后降温至IO(TC。乙炔与氟化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氟化氢的投料速率为2000克/小时。乙炔 和氟化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99%氟乙烯。氟乙烯每小时的收料量为4305克，氟乙烯的收率为93. 58%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2000克的二甲苯和100克环己酮， 加入50克三氯化铝以及20克三氯化铁加入高压釜，启动搅拌，将30克三氟 化硼气体通入高压釜，充分搅拌30分钟，然后将3135克三氟一氯甲垸压入 高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门，将釜温升到120°C，然后用膜式压縮 泵将氟乙烯连续泵入高压釜，控制高压釜体系压力为0.7MPa，氟乙烯的投料 速度为418. 18克/小时，3小时后投料结束，在12(TC保温1小时，冷却出料。 将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯度为99. 5%的四氟一氯丙垸3795. 20克， 四氟一氯丙烷的收率为92. 00%。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入1600克的四氯化锡、600克二氯化钴以及78 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入676.26克氟化氢 活化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱 洗装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入1515克氟化氢，将高压釜体系温 度升到130°C，采用计量泵将四氟一氯丙烷泵入高压釜，四氟一氯丙烷的投 料速度为950克/小时，投料时间为4小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制高 压釜内压力在1.2Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀将 五氟丙烷(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精馏
9装置，得到纯度为99.5%的五氟丙垸(245fa) 2957. 8克，五氟丙烷的收率为 86. 98%。
实施例4:
在04OX4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化铂以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至400。C,用&活化 催化剂10小时，然后降温至IO(TC。乙炔与氟化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氟化氢的投料速率为2000克/小时。乙炔 和氟化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压缩精馏得到纯 度为99%氟乙烯。氟乙烯每小时的收料量为4305克，氟乙烯的收率为93. 58%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2000克的二甲苯和100克环己酮， 加入50克三氯化铝以及20克三氯化铁加入高压釜，启动搅拌，将30克三氟 化硼气体通入高压釜，充分搅拌30分钟，然后将2640克四氟甲烷压入高压 釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门，将釜温升到12(TC，然后用膜式压縮泵将 氟乙烯连续泵入高压釜，控制高压釜体系压力为0.8MPa，氟乙烯的投料速度 为306.67克/小时，3小时后投料结束，在120。C保温1小时，冷却出料。将 粗料在精馏塔直接精馏，得到纯度为99. 0%的五氟丙垸(245fa) 2236. 50克， 五氟丙烷(245fa)的收率为82.62%。
实施例5:
在04OX4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化铂以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用化活化 催化剂10小时，然后降温至170°C。乙炔与氯化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氯化氢的投料速率为3650克/小时。乙炔 和氯化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99.3%氯乙烯。氯乙烯每小时的收料量为5602克，氯乙烯的收率为 89. 63%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2500克的正丁醇和300克磷酸三 乙酯，加入50克三氯化铁、20克氯化铂和30克二氯化锡加入高压釜，启动 搅拌，然后将5000克一氟三氯甲烷压入高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门， 将釜温升到12(TC，然后用膜式压縮泵将氯乙烯连续泵入高压釜，控制高压 釜体系压力为1.2MPa，氯乙烯的投料速度为473.48克/小时，4小时后投料 结束，在12(TC保温1小时，冷却出料。将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯 度为99. 3%的一氟四氯丙垸5303. 20克， 一氟四氯丙烷的收率为86. 89%。在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入2500克的四氯化锡、900克二氯化钴以及29 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入1050克氟化氢活 化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱洗 装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入3000克氟化氢，将高压釜体系温度 升到130°C，采用计量泵将一氟四氯丙垸泵入高压釜， 一氟四氯丙烷的投料 速度为1250克/小时，投料时间为4小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制高 压釜内压力在1.2Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀将 五氟丙垸(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精馏 装置，得到纯度为99. 1%的五氟丙垸(245fa) 2875. 8克，五氟丙垸的收率为 85. 07%。
实施例6:
在04OX4OOO不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化铂以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用&活化 催化剂10小时，然后降温至17(TC。乙炔与氯化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氯化氢的投料速率为3650克/小时。乙炔 和氯化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99.3%氯乙烯。氯乙烯每小时的收料量为5602克，氯乙烯的收率为 89. 63%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2500克的正丁醇和300克磷酸三 乙酯，加入50克三氯化铁、20克氯化铂和30克二氯化锡加入高压釜，启动 搅拌，然后将4840克二氟二氯甲烷压入高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门， 将釜温升到13(TC，然后用膜式压縮泵将氯乙烯连续泵入高压釜，控制高压 釜体系压力为1.3MPa，氯乙烯的投料速度为520.83克/小时，4小时后投料 结束，在13(TC保温1小时，冷却出料。将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯 度为99. 3%的二氟三氯丙烷5611. 30克，二氟三氯丙垸的收率为91. 10%。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入2000克的四氯化锡、700克二氯化钴以及69 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入830克氟化氢活 化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱洗 装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入1962克氟化氢，将高压釜体系^^度 升到120°C，采用计量泵将二氟三氯丙烷泵入高压釜，二氟三氯丙烷的投料
ii速度为1125克/小时，投料时间为4小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制高 压釜内压力在1. 1Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀将 五氟丙烷(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精馏 装置，得到纯度为99. 3%的五氟丙烷(245fa) 2901. 70克，五氟丙垸的收率 为87. 68%。 实施例7:
在040 X 4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化铂以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用&活化 催化剂10小时，然后降温至170°C。乙炔与氯化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氯化氢的投料速率为3650克/小时。乙炔
和氯化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99.3%氯乙烯。氯乙烯每小时的收料量为5602克，氯乙烯的收率为 89. 63%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2500克的正丁醇和300克磷酸三 乙酯，加入50克三氯化铁、20克氯化铂和30克二氯化锡加入高压釜，启动 搅拌，然后将4500克三氟一氯甲烷压入高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门， 将釜温升到14(TC，然后用膜式压縮泵将氯乙烯连续泵入高压釜，控制高压 釜体系压力为1. 5MPa，氯乙烯的投料速度为560. 71克/小时，4小时后投料 结束，在14(TC保温1小时，冷却出料。将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯 度为99. 5%的三氟二氯丙垸5476. 48克，三氟二氯丙垸的收率为90. 94。/0。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入2100克的四氯化锡、800克二氯化钴以及18 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入895克氟化氢活 化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱洗 装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入1800克氟化氢，将高压釜体系温度 升到13(TC，采用计量泵将三氟二氯丙烷泵入高压釜，三氟二氯丙垸的投料 速度为1002克/小时，投料时间为5小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制高 压釜内压力在L2Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀将 五氟丙垸(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精馏 装置，得到纯度为99. 3%的五氟丙烷(245fa) 3557. 18克，五氟丙垸的收率 为87. 87%。
实施例8:
12在040 X 4000不锈钢管式反应器内装填4升活性炭和氯化铂以及氯化钯 的混合物，其中含有氯化钯100克、氯化铂50克。升温至40(TC，用N2活化 催化剂10小时，然后降温至17(TC。乙炔与氯化氢混合后，投入管式反应器， 乙炔的投料速率为3900克/小时，氯化氢的投料速率为3650克/小时。乙炔 和氯化氢在管式反应器中的生成物直接经过水碱洗后，直接压縮精馏得到纯 度为99.3%氯乙烯。氯乙烯每小时的收料量为5602克，氯乙烯的收率为 89. 63%。
在10L不锈钢磁力搅拌高压釜内，加入2500克的正丁醇和300克磷酸三 乙酯，加入50克三氯化铁、20克氯化铂和30克二氯化锡加入高压釜，启动 搅拌，然后将3520克四氟甲垸压入高压釜，打开高压釜夹套进蒸汽阀门，将 釜温升到140°C，然后用膜式压縮泵将氯乙烯连续泵入高压釜，控制高压釜 体系压力为1.5MPa，氯乙烯的投料速度为480.77克/小时，4小时后投料结 束，在14(TC保温1小时，冷却出料。将粗料在精馏塔直接精馏，得到纯度 为99. 6%的四氟一氯丙垸4047. 12克，四氟一氯丙烷的收率为87. 05%。
在10L哈氏C合金搅拌高压釜带有2m2的冷凝器内，带有水碱洗装置以 及收集装置。向高压釜内加入1800克的四氯化锡、600克二氯化钴以及49 克98%的硫酸，启动搅拌，高压釜用蒸汽加热到5(TC。压入740克氟化氢活 化催化剂。活化的时间为2小时。从冷凝器顶端将体系的氯化氢排入水碱洗 装置后，关闭排气阀门。向高应釜内加入1200克氟化氢，将高压釜体系温度 升到130°C，采用计量泵将四氟一氯丙烷泵入高压釜，四氟一氯丙烷的投料 速度为903克/小时，投料时间为5小时。通过冷凝器顶端的排气阀控制高压 釜内压力在1.2Mpa，投料结束后，保温1小时。从冷凝器顶端的排气阀将五 氟丙垸(245fa)通过水碱洗系统后，收集到粗品槽，粗品通过干燥、精馏装 置，得到纯度为99. 7%的五氟丙垸(245fa) 3605. 39克，五氟丙烷的收率为 89. 42%。
权利要求
1、一种五氟丙烷的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)乙炔与氯化氢或氟化氢按2.5~2.5∶1的摩尔比，在第一催化剂作用下，加成反应制备氯乙烯或氟乙烯；(2)A.将步骤(1)得到的氟乙烯与一氟三氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第一溶剂中，在第二催化剂作用下，加成反应制备二氟三氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氟乙烯与二氟二氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第一溶剂中，在第二催化剂作用下，加成反应制备三氟二氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氟乙烯与三氟一氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第一溶剂中，在第二催化剂作用下，加成反应制备四氟一氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氟乙烯与四氟甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第一溶剂中，在第二催化剂作用下，加成反应制备五氟丙烷。B.将步骤(1)得到的氯乙烯与一氟三氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第二溶剂中，在第三催化剂作用下，加成反应制备一氟四氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氯乙烯与二氟二氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第二溶剂中，在第三催化剂作用下，加成反应制备二氟三氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氯乙烯与三氟一氯甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第二溶剂中，在第三催化剂作用下，加成反应制备三氟二氯丙烷；或者将步骤(1)得到的氯乙烯与四氟甲烷按1∶1.1~1.5的摩尔比加入第二溶剂中，在第三催化剂作用下，加成反应制备四氟一氯丙烷。(3)将步骤(2)得到的一氟四氯丙烷与氟化氢按1∶5~7的摩尔比，在第四催化剂作用下，反应生成五氟丙烷(245fa)；或者将步骤(2)得到的二氟三氯丙烷与氟化氢按1∶4~6的摩尔比，在第四催化剂作用下，反应生成五氟丙烷；或者将步骤(2)得到的三氟二氯丙烷与氟化氢按1∶3~5的摩尔比，在第四催化剂作用下，反应生成五氟丙烷；或者将步骤(2)得到的四氟一氯丙烷与氟化氢按1∶2~3的摩尔比，在第四催化剂作用下，反应生成五氟丙烷。
2、 根据权利要求1所述的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(2) A 中所述的第二催化剂为三氟化硼、三氯化铝和三氯化铁的混合物。
3、 根据权利要求1所述的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(2) A 中所述的第一溶剂为酮类和芳烃类混合物。
4、 根据权利要求1所述的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(2) A中所述，催化反应温度为100 120°C，反应压力为0.5MPa 0.8MPa，反应时间 为3 5小时。
5、 根据权利要求1所述的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(2) B 中所述的第三催化剂为二氯化锡、氯化铂和三氯化铁的混合物。
6、 根据权利要求1所述的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(2) B 中所述的第二溶剂为直链醇和磷酸酯混合物。
7、 根据权利要求所述1的五氟丙垸的制备方法，其特征在于步骤(2) B 中所述，催化反应温度为120 140°C，反应压力为1.2MPa 1.5MPa，反应时间 为2 3小时。
8、 根据权利要求所述1的五氟丙烷的制备方法，其特征在于步骤(3)中 所述的第四催化剂为四氯化锡、氯化钴和硫酸的复合催化剂，氟化反应温度为 U0 130。C，反应压力为1.0MPa 1.2MPa，反应时间为5 6小时。
全文摘要
本发明公开了一种五氟丙烷(245fa)的制备方法，包括由乙炔与卤化氢在催化剂存在下加成反应制备卤乙烯，卤乙烯与氟烷烃或氟氯烷烃加成反应制备一氟四氯丙烷或二氟三氯丙烷或三氟二氯丙烷或四氟一氯丙烷的制备步骤，一氟四氯丙烷或二氟三氯丙烷或三氟二氯丙烷或四氟一氯丙烷在催化剂作用下生成五氟丙烷(245fa)。本发明整个工艺过程成功避免了采用熟知的四氯化碳和氯乙烯调聚为五氯丙烷(240fa)以及五氯丙烷(240fa)氟化成五氟丙烷(245fa)的工艺路线，本工艺以最基础的乙炔为原料路线，大幅降低了整个工艺的原料成本，且工艺过程的收率高以及五氟丙烷(245fa)纯度高。
文档编号C07C17/20GK101560138SQ200910027778
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者司林旭, 张平忠, 徐建林, 顾和祥 申请人:常熟三爱富氟化工有限责任公司