一种1，1，2，2-四氟乙烷的制备方法与流程

[0001]
本申请涉及一种1，1，2，2-四氟乙烷的制备方法。


背景技术：

[0002]
1，1，2，2-四氟乙烷(缩写hfc-134、r134)，分子式为chf2-chf2，是r134a的同分异构体，不具有可燃性、无毒、无刺激性气味，沸点-23℃，odp为零，gwp值远小于r134a，是一种非常有潜力的替代制冷剂。1，1，2，2-四氟乙烷的制冷系数高，在热泵上的表现优于其他制冷剂。
[0003]
最早合成r134的报道始于1936年，在研究乙烷和乙烯的氟衍生物过程中提出了r134的合成方法。宋锡瑾在《合成r134和r134a的新工艺》中报道，反应温度80～100℃，v(c2f4)∶v(h2)＝1∶(2～4)有较高的收益，c2f4的转化率为80％左右。由于反应放热，工业化应用时热量难以带出，依靠反应器传导进行温度控制，会造成催化剂局部温度大幅上升，影响催化剂的使用寿命，反应选择性严重下降，从而导致生产成本上升，影响产品市场竞争力。用四氟乙烯与氢气为原料合成r134，工艺简单，但是由于四氟乙烯有易自聚问题，容易引起爆炸，不能远距离运输，只能在四氟乙烯原料工厂附近生产r134，并且需要严格控制水分和氧气含量，合成r134反应温度也不宜过高，反应压力也宜在低压或常压进行。
[0004]
有现有技术公开了四氟乙烯与氢气混合气以钯为催化剂合成r134的方法，反应压力为0.5mpa、反应温度达300℃，在此反应条件下，四氟乙烯是极易自聚的烯烃，且高温高压易引发事故，反应进程不易控制，进行工业化安全生产的隐患非常之大。


技术实现要素：

[0005]
为了解决上述问题，本申请提出了一种1，1，2，2-四氟乙烷的制备方法，将氟化氢与1，1-二氟-2，2-二氯乙烷作为反应底物，以液相路易斯酸作为催化剂反应得到1，1，2，2-四氟乙烷。
[0006]
优选的，所述反应温度为60-150℃，优选80-100℃，所述反应压力为表压0.6-0.8mpa。
[0007]
优选的，所述液相路易斯酸为sbcl5、sncl4、ticl4、hso3cl、hso3f其中的一种或者其中几种任意比例的混合。
[0008]
优选的，所述液相路易斯酸的质量为加入的反应底物质量的5-50％，优选5-20％。
[0009]
优选的，所述氟化氢与1，1-二氟-2，2-二氯乙烷的质量比为1：3-10，优选1：4-6。
[0010]
优选的，所述液相路易斯酸先经过活化处理之后再用于催化反应。
[0011]
优选的，所述活化处理按照如下方式进行：将路易斯酸与氟化氢进行混合，活化温度为70-90℃，活化时间为4-8h。
[0012]
优选的，往反应器投入的五氯化锑，通过隔膜计量泵分若干次往反应器内加入无水氟化氢，升温至设定温度保持设定时间确保催化剂活化完毕；然后缓慢降温，然后将1，1-二氟-2，2-二氯乙烷以及无水氟化氢进行连续投料，进行反应，反应产物经过水洗、碱洗、精
馏得到最终产品。
[0013]
优选的，催化剂活化时升温时间控制在2小时，温度升至90℃，恒温6小时。
[0014]
优选的，在反应时，反应器液位在不高于60％，反应温度在90℃，反应压力0.6～0.8mpa。
[0015]
本申请能够带来如下有益效果：
[0016]
1.本申请提供了一种合成1，1，2，2-四氟乙烷的新路线；
[0017]
2.原料自身稳定，不受运输距离等限制，且原料作为1，1-二氟-1-氯乙烷的副产物，价格低廉易得；
[0018]
3.1，1-二氟-2，2-二氯乙烷转化率达到90％以上，r134选择性达到80％以上，该工艺适合工业化生产。
附图说明
[0019]
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]
图1为本申请的工艺流程图。
具体实施方式
[0021]
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。
[0022]
如图中所示，为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
[0023]
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0024]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0025]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0027]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描
述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0028]
如图1所示，为本申请的工艺流程图。
[0029]
具体实施例1：
[0030]
往10.0l反应器投入1.0kg的五氯化锑催化剂，通过隔膜计量泵分五次往反应器内加入6.0kg的无水氟化氢，升温时间控制在2小时，温度升至90℃左右时，恒温6小时，确保催化剂活化完毕。然后按质量比1，1-二氟-2，2-二氯乙烷：无水氟化氢＝6：1，0.7kg/h进行连续投料，控制反应器液位在不高于60％，控制反应器液位在不高于60％，反应温度在90℃左右，反应压力0.6～0.8mpa。反应产物经过水洗、碱洗后得到90.0％左右的r134，收集水洗后的液相物料，用于计算1，1-二氟-2，2-二氯乙烷转化率。
[0031]
具体实施例2：
[0032]
在实施例1的基础上改变1，1-二氟-2，2-二氯乙烷与无水氟化氢的连续投料比为5：1，0.7kg/h，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0033]
具体实施例3：
[0034]
在实施例1的基础上改变1，1-二氟-2，2-二氯乙烷与无水氟化氢的连续投料比为4：1，0.7kg/h，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0035]
具体实施例4：
[0036]
在实施例1的基础上改变反应温度为95℃，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0037]
具体实施例5：
[0038]
在实施例1的基础上改变反应温度为100℃，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0039]
具体实施例6：
[0040]
在实施例1的基础上改变催化剂为sncl4，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0041]
具体实施例7：
[0042]
在实施例1的基础上改变催化剂为ticl4，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0043]
具体实施例8：
[0044]
在实施例1的基础上改变催化剂为hso3cl，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0045]
具体实施例9：
[0046]
在实施例1的基础上改变催化剂为hso3f，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0047]
具体实施例10：
[0048]
在实施例1的基础上改变催化剂为ticl4与hso3cl(质量比1：1)，其余反应条件与
实施例1相同，反应结果见表1。
[0049]
具体实施例11：
[0050]
在实施例1的基础上改变催化剂为ticl4与hso3cl(质量比2：1)，其余反应条件与实施例1相同，反应结果见表1。
[0051]
表1
[0052][0053]
由此可见，本申请的1，1-二氟-2，2-二氯乙烷转化率达到90％以上，r134选择性达到80％以上，该工艺适合工业化生产。
[0054]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0055]
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。