专利名称：气相催化氟化制备七氟丙烷的制作方法
技术领域：
本发明涉及了一种七氟丙烷的制备方法，具体涉及一种氟氯置换的方法制备七氟丙烷气体。
背景技术：
随着环境保护意识的逐步加强，消防灭火系统释放出来的气体对大气层的影响越来越引起人们的高度关注，传统的卤代烷释放后，其气体在大气中的残留时间可达近百年，对环境影响极大。为了保护大气臭氧层，根据国际公约有关规定，自1993年底禁止生产该类灭火剂，从2005年在全球范围内禁止使用该类产品。例如哈龙(Halon)灭火剂具有灭火浓度低，灭火效率高，不导电等优异的性能，而在世界各地得到了广泛应用。但是上世纪八十年代中期，人们发现哈龙灭火剂等的使用，使大气臭氧层遭到破坏，已经威胁到人类生存环境，因此，联合国规定要定期淘汰哈龙灭火剂。现在哈龙的替代物主要有七氟丙烷灭火剂(FM200)，六氟丙烷灭火剂(FE36)，三氟甲烷灭火剂(FE23)，惰性气体灭火剂和二氧化碳灭火剂等。从灭火效果和适用场所考虑，七氟丙烷灭火剂(FM200)和六氟丙烷灭火剂(FE36)属于较为理想的灭火剂。但是,使用过程中发现在火灾现场高温条件下，六氟丙烷裂解出有害物质，主要是氢氟酸(HF)，对玻璃器具和精密仪器有强烈腐蚀作用。因此，六氟丙烷灭火剂由于其固有的缺点，极大地限制其使用的场所和范围，只能作为一种“过渡”时期的灭火剂使用。按照《蒙特利尔议定书》发达国家对其的生产和使用必须在2030年之前逐步淘汰，发展中国家则需在2040年前实现逐步淘汰。七氟丙烷(HFC-227ea、FM-200)的出现改变了灭火剂的布局，成为卤代烷类灭火剂的替代物。七氟丙烷的灭火原理是化学灭火，灭火浓度一般为7% 10%。易于储存，储存时间可长达31 42年内不会变质和分解，它具有不导电、释放后对周围环境无破坏、对设备及人身无损害、在大气中残留时间较短、毒性小、相对灭火浓度低等优点，。七氟丙烷灭火剂具有良好的清洁性，在大气中完全汽化不留残渣、良好的气相电绝缘性，正在被消防灭火中逐渐得到推广和应用。以南京为例，七氟丙烷灭火剂主要用于重要和昂贵的工业设备、发电机房、油库、化学易燃品库房及图书库、资料库、档案库、金库、地铁、机场、以及高档娱乐场所等。如果每个上述场所配备2个70 L钢瓶灭火剂，充装率暂定800 kg/m3，那么每个场所需要七氟丙烷灭火剂112 Kg。南京市有超过3万个上述场所，所以如果有10%的上述场所使用七氟丙烷灭火剂，七氟丙烷灭火剂的需求量将大于336吨，整个江苏省的需求将大于2000吨，全国的需求在20000吨的规模。随着生活水平的提高，精密仪器和高档楼堂馆所的增多，该清洁灭火剂的需求会迅速增长。当前，七氟丙烷的生产方法主要是六氟丙烯法，由于六氟丙烯价格昂贵，所以下游产品七氟丙烷价格一直居高不下。发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种生产成本低、产率高的七氟丙烷制备方法。为了达到上述目的，本发明提供了一种七氟丙烷的制备方法，其反应方程式如下
权利要求
1.气相催化氟化制备七氟丙烷，其反应方程式如下
2.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于所述预热温度为180 220°C。
3.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于所述催化剂中铬盐和稀土化合物La3F3的重量比为10:0. I 2。
4.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于所述载体占催化剂与载体总重量的88% 89. 9%。
5.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于所述铬盐为CrCl3> Cr2O3> CrF3 或
6.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于所述精馏制得的产物1，I, I, 2，3，3，3-七氟丙烷气体，再经精制、提纯、压缩罐装作为产品。
7.根据权利要求I所述的气相催化氟化制备七氟丙烷，其特征在于将所述精馏过程中得到的过量原料氢氟酸和反应副产物氟氯丙烷作为原料返回利用。
全文摘要
本发明公开了一种七氟丙烷的制备方法，包括以下步骤将1,1,1,2,3,3,3-七氯丙烷和无水氢氟酸气化后混合预热，通过装有催化剂的管式固定床反应器反应，精馏，制得七氟丙烷；其中，反应温度为300～420℃，反应压力为2atm～40atm，气体原料通过催化剂表面的时间是10～35秒；1,1,1,2,3,3,3-七氯丙烷和无水氢氟酸的摩尔比为1:5～1:12；催化剂为铬盐与稀土化合物La3F3的复配盐，且采用三氧化二铝、氧化锌、氧化镍或活性炭作为载体。本发明七氟丙烷制备方法成本低、生产率高。
文档编号C07C19/08GK102617268SQ20121004680
公开日2012年8月1日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者张超智 申请人:张超智