技术特征：
1.一种气相氟氰化制备七氟异丁腈的方法，在氟化催化剂存在下，六氟丙烯与氟化氢、拟卤素x
‑
cn发生气相催化氟氰化反应，其中x＝f、cl、br、i或者cn，产物七氟异丁腈通过精馏得到，反应式如下：2.根据权利要求1所述的方法，所述拟卤素x
‑
cn中x＝f时，原料hf为零或不为零；当拟卤素x
‑
cn中x＝cl、br、i或者cn时，原料hf不为零。3.根据权利要求2所述的方法，当拟卤素x
‑
cn中x＝f时，且原料hf为零，则反应式为：氟氰化反应的产物流中包括七氟异丁腈、六氟丙烯和f
‑
cn，所述精馏步骤包括：(1)第一次蒸馏，第一蒸馏塔的塔釜组分为七氟异丁腈以及六氟丙烯，塔顶组分为氟化氰，塔釜组分可进入第二蒸馏塔进行分离，塔顶组分循环至反应器继续反应；(2)第二次蒸馏，第二蒸馏塔的塔釜组分为七氟异丁腈，塔顶组分六氟丙烯，塔顶组分继续循环至反应器继续反应，塔釜组分收集得到七氟异丁腈。4.根据权利要求2所述的方法，当拟卤素x
‑
cn中x＝cl、br或i时，氟氰化反应的产物流中包括七氟异丁腈、六氟丙烯、氟化氢、x
‑
cn以及hx，所述精馏步骤包括：(1)第一次蒸馏，第一蒸馏塔的塔釜组分为七氟异丁腈、氟化氢、x
‑
cn以及六氟丙烯，塔顶组分为hx，塔釜组分可进入第二蒸馏塔进行分离，塔顶组分采出体系；(2)第二次蒸馏，第二蒸馏塔的塔釜组分为七氟异丁腈、氟化氢以及x
‑
cn，塔顶组分六氟丙烯，塔釜组分进入第三蒸馏塔进行分离，塔顶组分继续循环至反应器继续反应；(3)第三次蒸馏，第三蒸馏塔的塔釜组分为氟化氢以及x
‑
cn，塔顶组分为七氟异丁腈，塔釜组分继续循环至反应器继续反应，塔顶组分收集得到七氟异丁腈。5.根据权利要求2所述的方法，当拟卤素x
‑
cn中x＝cn时，氟氰化反应的产物流中包括七氟异丁腈、六氟丙烯、氟化氢、(cn)2以及hcn，所述精馏步骤包括：(1)第一次蒸馏，第一蒸馏塔塔釜组分为七氟异丁腈、氟化氢和hcn，塔顶组分为(cn)2和六氟丙烯，塔釜组分可进入第二蒸馏塔进行分离，塔顶组分继续循环至反应器继续反应；(2)第二次蒸馏，第二蒸馏塔的塔顶组分为七氟异丁腈，塔釜组分氟化氢和hcn，塔顶组分收集得到七氟异丁腈，塔釜组分进入第三蒸馏塔进行分离；(3)第三次蒸馏，第三蒸馏塔的塔釜组分为hcn，塔顶组分为氟化氢，塔釜组分采出体系，塔顶组分继续循环至反应器继续反应。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的方法，所述氟化催化剂由三价或/和四价或/和五价的铬离子和金属元素组成，铬离子和金属元素的质量百分含量分别为80％～99.9％和0.1％～20％，金属元素为mg、zn、al、ni、fe、co中的至少一种元素。7.根据权利要求6所述的方法，所述氟化催化剂的制备方法如下：按照三价或/和四价或/和五价的铬离子与金属元素的质量百分比，将铬的可溶盐和金属元素的可溶盐溶解于水，然后滴加沉淀剂，沉淀剂可为氨水或尿素中的任意一种，直至ph值为7
‑
9，然后陈化10
‑
24小时，过滤、洗涤，在50～120℃干燥10
‑
24小时，得到固体，粉碎、压制成型，得到催化剂前驱体，其中，铬的可溶盐为硝酸铬、氯化铬、醋酸铬或草酸铬，金属元素的可溶盐为硝酸镁、氯化镁、硝酸铝、氯化铝、硝酸铁、氯化铁、硝酸钴、氯化钴、硝酸镍、氯化镍、硝酸锌或氯化锌中的至少一种；所得催化剂前驱体，在氮气氛围下于300℃～500℃进行焙烧10～24小时；于200℃～400℃，在物质的量之比为1：2的氟化氢与氮气组成的混合气体活化10～24小时，再于200℃～400℃在物质的量之比为1：10的氧化剂与氮气组成的混合气体氛围下氧化10～24小时，将三价铬离子部分或完全转化为四价或/和五价的铬离子，制得氟化催化剂，其中，氧化剂包括五氧化二氮、四氧化二氮、三氧化二氮、二氧化氮、一氧化氮或一氧化二氮。8.根据权利要求7所述的方法，所述氟化催化剂由三价或/和四价或/和五价的铬离子与钴元素组成，其质量百分含量依次为80％～99.9％和0.1％～20％，所述氟化催化剂的制备方法如下：按照三价或/和四价或/和五价的铬离子和钴元素的质量百分比，将铬的可溶盐和钴的可溶盐溶解于水，然后滴加沉淀剂，沉淀剂可为氨水或尿素中的任意一种，直至ph值为7
‑
9，然后陈化10
‑
24小时，过滤、洗涤，在50～120℃干燥10
‑
24小时，得到固体，粉碎、压制成型，得到催化剂前驱体，其中，铬的可溶盐为硝酸铬、氯化铬、醋酸铬或草酸铬，钴的可溶盐为硝酸钴或氯化钴中的至少一种；所得催化剂前驱体，在氮气氛围下于300℃～500℃进行焙烧10～24小时；于200℃～400℃，在物质的量之比为1：2的氟化氢与氮气组成的混合气体活化10～24小时，再于200℃～400℃在物质的量之比为1：10的二氧化氮与氮气组成的混合气体氛围下氧化10～24小时，将三价铬离子部分或完全转化为四价或/和五价的铬离子，制得氟化催化剂。9.根据权利要求7所述的方法，所述拟卤素x
‑
cn中x＝cl、br、i或者cn，所述氟氰化反应条件为：反应压力0.1～1.5mpa，反应温度为100～500℃，六氟丙烯与氟化氢、拟卤素x
‑
cn的摩尔比为1∶2～20∶1～4，接触时间为1～100s。10.根据权利要求9所述的方法，所述氟氰化反应条件为：反应压力0.1～1.5mpa，反应温度为200～400℃，六氟丙烯与氟化氢、拟卤素x
‑
cn的摩尔比为1∶5～15∶1～2，接触时间为5～50s。11.根据权利要求1所述的制备方法，所述拟卤素x
‑
cn为f
‑
cn，所述氟氰化反应条件为：反应压力0.1～1.5mpa，反应温度为100～500℃，六氟丙烯与氟化氰的摩尔比为1∶1～20，接触时间为1～100s。12.根据权利要求11所述的制备方法，所述氟氰化反应条件为：反应压力0.1～1.5mpa，反应温度为200～400℃，六氟丙烯与氟化氰的摩尔比为1∶2～5，接触时间为5～50s。
技术总结
本发明涉及一种气相氟氰化制备七氟异丁腈的方法，属于化学合成领域。本发明以六氟丙烯为原料，在氟化催化剂存在的条件下，与氟化氢、X
技术研发人员：张呈平 庆飞要 郭勤 权恒道
受保护的技术使用者：北京宇极科技发展有限公司
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2021/11/23