专利名称：三氟三氯乙烷的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种三氟三氯乙烷的制备方法，属于氟化学制造技术领域。
背景技术：
二氟一氯乙烷(HCFC142b)作为发泡剂，将在2015年被淘汰，届时国内市场除了用二氟一氯乙烷(HCFC142b)生产偏氟乙烯(VDF)消耗一些外，二氟一氯乙烷(HCFC142b)将产生大量的过剩。而三氟三氯乙烷(113a)作为制备杀虫剂三氟氯氰菊酯(又叫功夫菊酯) 的中间体，市场上有很大的需求量；其本身作为制冷剂、传热介质、选择性溶剂、氯三氟乙烯制造的中间体，有着广泛的用途。用二氟一氯乙烷(HCFC142b)、氯气和氟化氢直接一步制备三氟三氯乙烷(113a)更加快捷地完成了从二氟一氯乙烷(HCFC142b)到三氟三氯乙烷 (113a)，节省了大量的设备投入，也为消化过量的二氟一氯乙烷(HCFC142b)提供先进的思路。
发明内容
本发明的目的是提供一种三氟三氯乙烷的制备方法，其全新的工艺路线，以二氟一氯乙烷为基础原料的一步法制备三氟三氯乙烷(113a)，以克服二氟一氯乙烷过剩和现有文献中存在的缺陷。为了实现上述的目的，本发明的技术方案是一种三氟三氯乙烷的制备方法，其包括以下步骤二氟一氯乙烷、氯气和氟化氢在80°C 180°C气相催化反应，获得三氟三氯乙烧，反应通式如下CH3CF2C1+HF+3C12 = = CF2ClClF3 (113a) +3HC1其中，所述反应压力为I. 0 2. 5Mpa，反应停留时间为I. 5 2. 3s ;所述二氟一氯乙烷和氟化氢的摩尔比为二氟一氯乙烷氟化氢=I 2. 0 5. 5，二氟一氯乙烷和氯气的摩尔比为二氟一氯乙烷氯气=I 3. 0 6. 0，所述催化反应中催化剂为三氯化铋与五氟化铋的混合物，其中组分的重量含量为三氯化铋40 % 80 %、五氟化铋20 % 60 %。本方法优选的催化反应温度为100°C 150°C。所述二氟一氯乙烷和氟化氢优选的摩尔比为二氟一氯乙烷氟化氢= I 3. 0 5. O。所述二氟一氯乙烷和氯气优选的摩尔比为二氟一氯乙烷氯气=I 3.5 5. O。本发明整个工艺过程由二氟一氯乙烷直接一步法得到三氟三氯乙烷(113a)，从而避免了先氯化后氟化的过程，致使整个工艺生产的原料成本或操作成本大幅下降。
具体实施例方式以下实施例中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I在10升不锈钢反应内装填2. 5千克催化剂，其中含有三氯化铋2000克、三氟二氯化锑500克。升高温度到80°C。二氟一氯乙烷、氟化氢和氯气混合后，投入到反应釜，二氟一氯乙烷的投料速度为200克/小时，氟化氢的投料速度为80克/小时，氯气的投料量为 497克/小时。保持反应压力1.6MPa。反应得到的产物经过冷却分层，然后水碱洗干燥，精馏得到纯度为99. I %三氟三氯乙烷。三氟三氯乙烷每小时的收料量为335. 98克，按照二氟一氯乙烷的量计算三氟三氯乙烷的收率为89. 66%。实施例2在10升不锈钢反应内装填2. 5千克催化剂，其中含有三氯化铋1400克、三氟二氯化锑1100克。升高温度到100°C。二氟一氯乙烷、氟化氢和氯气混合后，投入到反应釜，二氟一氯乙烷的投料速度为200克/小时，氟化氢的投料速度为120克/小时，氯气的投料量为424克/小时。保持反应压力IMPa。反应得到的产物经过冷却分层，然后水碱洗干燥，精馏得到纯度为99. 3%三氟三氯乙烷。三氟三氯乙烷每小时的收料量为345. 18克，按照二氟一氯乙烷的量计算三氟三氯乙烷的收率为92. 11%。实施例3在10升不锈钢反应内装填2. 5千克催化剂，其中含有三氯化铋1250克、三氟二氯化锑1250克。升高温度到180°C。二氟一氯乙烷、氟化氢和氯气混合后，投入到反应釜，二氟一氯乙烷的投料速度为200克/小时，氟化氢的投料速度为200克/小时，氯气的投料量为706克/小时。保持反应压力2. 5MPa。反应得到的产物经过冷却分层，然后水碱洗干燥， 精馏得到纯度为99. 7%三氟三氯乙烷。三氟三氯乙烷每小时的收料量为348. 95克，按照二氟一氯乙烷的量计算三氟三氯乙烷的收率为93. 12%。实施例4 在10升不锈钢反应内装填2. 5千克催化剂，其中含有三氯化铋1000克、三氟二氯化锑1500克。升高温度到150°C。二氟一氯乙烷、氟化氢和氯气混合后，投入到反应釜，二氟一氯乙烷的投料速度为200克/小时，氟化氢的投料速度为220克/小时，氯气的投料量为847克/小时。保持反应压力1.3MPa。反应得到的产物经过冷却分层，然后水碱洗干燥， 精馏得到纯度为99. 5%三氟三氯乙烷。三氟三氯乙烷每小时的收料量为331. 38克，按照二氟一氯乙烷的量计算三氟三氯乙烷的收率为88. 43%。上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于包括以下步骤二氟一氯乙烷、氯气和氟化氢在80°c 180°C气相催化反应，获得三氟三氯乙烷，所述二氟一氯乙烷和氟化氢的摩尔比为二氟一氯乙烷氟化氢=I 2. O 5. 5，二氟一氯乙烷和氯气的摩尔比为二氟一氯乙烷氯气=I 3. O 6. O。
2.根据权利要求I所述的三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于所述催化反应温度为 100°C 150°C。
3.根据权利要求I所述的三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于所述二氟一氯乙烷和氟化氢的摩尔比为二氟一氯乙烷氟化氢=I 3. O 5.0。
4.根据权利要求I所述的三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于所述二氟一氯乙烷和氯气的摩尔比为二氟一氯乙烷氯气=I 3. 5 5.0。
5.根据权利要求I所述的三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于所述反应压力为I.O 2. 5Mpa,反应停留时间为I. 5 2. 3s。
6.根据权利要求I所述的三氟三氯乙烷的制备方法，其特征在于所述催化反应中催化剂为三氯化铋与五氟化铋的混合物，其重量百分比为三氯化铋40% 80%、五氟化铋20% 60%。
全文摘要
本发明公开了一种用二氟一氯乙烷制备三氟三氯乙烷(113a)的方法，其由二氟一氯乙烷、氯气和氟化氢在80℃～180℃气相催化反应，获得三氟三氯乙烷；所述二氟一氯乙烷和氟化氢的摩尔比为二氟一氯乙烷∶氟化氢＝1∶2.0～5.5，二氟一氯乙烷和氯气的摩尔比为二氟一氯乙烷∶氯气＝1∶3.0～6.0，本发明整个工艺过程由二氟一氯乙烷直接一步法得到三氟三氯乙烷(113a)，从而避免了先氯化后氟化的过程，致使整个工艺生产的原料成本或操作成本大幅下降。
文档编号C07C19/12GK102617272SQ20121005490
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月5日 优先权日2012年3月5日
发明者司林旭, 张平忠, 陈庭雨, 顾和祥 申请人:常熟三爱富氟化工有限责任公司