CN103449963A - 一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:(1)将六氟丙烯及氢气进行加氢反应生成含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的产物;(2)将含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的产物直接通入碱性溶液和有机溶剂的混合物中脱氟化氢后生成含1,1,1,2,3-五氟丙烯的产物;(3)将含1,1,1,2,3-五氟丙烯的产物经除水后进行加氢反应生成含1,1,1,2,3-五氟丙烷的产物;(4)将含1,1,1,2,3-五氟丙烷的产物直接通入碱性溶液和有机溶剂的混合物中脱氟化氢生成2,3,3,3-四氟丙烯。本发明具有工艺简单、设备投资少、能耗低、三废排放少的优点。
Description
技术领域
本发明涉及2,3,3,3-四氟丙烯的合成方法,具体涉及由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法。
背景技术
HFO-1234yf即2,3,3,3-四氟丙烯,其ODP为零,GWP值为4,大气寿命仅为11天,具有优良的物化性能,其分子量和HFC-134a相近,具有较低的沸点和常温时较高的饱和蒸汽压,且与HFC-134a有相近的密度和临界点,因此被认为是HFC-134a的“直接替代物”,成为具有潜力的低碳制冷剂。
根据文献及专利,目前HFO-1234yf合成路线按起始原料分主要有:四氟乙烯法、三氟丙炔法、三氟丙烯法、四氟丙醇法、六氟丙烯法(HFP)、四氯丙烯法、HCFC-242法、二氟氯甲烷法、CF3COCH2COCF3法、HFO-1234ze异构化法等。其中六氟丙烯法被认为是最有竞争力的合成路线,对其研究也较多。六氟丙烯法制备HFO-1234yf分为四步:
(1)HFP加氢,在加氢催化剂作用下,将六氟丙烯及氢气在一定温度及压力下进行加氢反应生成含 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea)的产物,再经后处理得到所需纯度的 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea);
(2)HFC-236ea脱氟化氢,将1,1,1,2,3,3-六氟丙烷在碱性溶液中,脱氟化氢后生成1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye),再经后处理得到所需纯度的1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye);
(3)HFO-1225ye再加氢,在加氢催化剂作用下,将HFO-1225ye除水干燥后在一定温度及压力下进行加氢反应生成 1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb),再经后处理得到所需纯度的1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb);
(4)HFC-245eb再脱氟化氢,将HFC-245eb在碱性溶液中,在一定温度及压力下脱氟化氢生成含2,3,3,3-四氟丙烯的产物,再经后处理得到所需纯度的2,3,3,3-四氟丙烯产品。
如美国专利US20070179324A由六氟丙烯为起始原料,经过加氢、脱氟化氢,再加氢、脱氟化氢等四步反应得到HFO-1234yf。
又如中国专利公开号CN101544536A,公开日2009年9月30日,发明名称:制备氟化烯烃的方法,该申请案提供了利用单一系列的四单元操作制备1,1,1,2-四氟丙烯和/或1,1,1,2,3-五氟丙烯的方法,所述单元操作是(1)包含六氟丙烯和任选循环的1,1,1,2,3-五氟丙烯的原料的加氢;(2)期望的中间氟代烷烃的分离,所述氟代烷烃例如1,1,1,2,3,3-六氟丙烷和/或1,1,1,2,3-五氟丙烷;(3)中间氟代烷烃脱氟化氢,以制备得到期望的1,1,1,2-四氟丙烯和/或 1,1,1,2,3-五氟丙烯,接着再分离出期望的产物,以及任选地将1,1,1,2,3-五氟丙烯循环。
又如中国专利公开号CN102267869A,公开日2011年12月7日,发明名称:2,3,3,3-四氟丙烯的合成方法,该申请案公开了一种2,3,3,3-四氟丙烯的合成方法,以六氟丙烯为起始原料,经过多步加氢还原、脱HF等步骤,得到高纯度的目标产物2,3,3,3-四氟丙烯。
再如中国专利公开号CN102026947A,公开日2011年4月20日,发明名称:制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,该申请案公开了制备1234yf的方法,包括:(a)在氢化催化剂的存在下使1,1,2,3,3,3-六氟丙烯(HFO-1216)与氢接触,以产生1,1,2,3,3,3-六氟丙烷(HFC-236ea);(b)使HFC-236ea脱氟化氢以产生1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye);(c)在氢化催化剂的存在下使HFO-1225ye与氢接触,以产生1,2,3,3,3-五氟丙烷(HFC-245eb);和(d)使(HFC-245eb)脱氟化氢以产生(HFO-1234yf)。
以上专利文献均公开了以六氟丙烯为起始原料,经过加氢、脱氟化氢,再加氢、脱氟化氢等四步反应得到HFO-1234yf的方法。这些专利提供的方法中每一步反应的产物均要进行分离后再进入下一步反应,需要增加很多分离设备,存在着工艺步骤复杂、设备投资大,分离成本高、能耗大、三废排放多等缺点;另外HFO-1225ye加氢反应生成 1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb)时,需要再次加入氢气或氢气/氮气混合气体,工艺控制繁琐。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明提供了一种工艺简单、设备投资少、能耗低、三废排放少的由六氟丙烯多步连续反应合成HFO-1234yf的方法。
为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在加氢催化剂作用下,将氢气与六氟丙烯按摩尔比3~20:1混合后进行第一次加氢反应,反应温度为30~250℃,反应压力为常压~1Mpa,空速为500~5000h-1,得到气相第一反应产物;
(2)将气相第一反应产物直接通入质量比为1~50:1的碱性溶液和有机溶剂的混合物中进行第一次脱氟化氢反应,反应温度为50~150℃,反应压力为常压~1Mpa,得到气相第二反应产物;
(3)在加氢催化剂作用下,将气相第二反应产物经冷凝除水后进行第二次加氢反应,反应温度为80~250℃,反应压力为常压~1Mpa,得到气相第三反应产物;
(4)将气相第三反应产物直接通入质量比为1~50:1的碱性溶液和有机溶剂的混合物中进行第二次脱氟化氢反应,反应温度为50~150℃,反应压力为常压~1Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。
进一步的:
步骤(1)及步骤(3)所述的加氢催化剂优选为Pd/C或Pd/Al2O3。
所述的加氢催化剂中Pd的质量百分比优选为0.1~10%。
步骤(2)及步骤(4)中所述的碱性溶液优选为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钙水溶液中的一种。
所述的碱性溶液的质量百分浓度优选为10~60%。
步骤(2)及步骤(4)所述的有机溶剂优选为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜中的一种。
本发明以六氟丙烯为起始原料,经过加氢、脱氟化氢,再加氢、再脱氟化氢等四步反应得到2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf),加氢反应的产物不需进行分离,直接进行脱氟化氢反应,简化了合成工艺,减少了分离步骤,降低了设备投资,降低了分离成本,减少了三废排放。另外,本发明通过优化氢气与六氟丙烯的摩尔比、反应温度、反应压力等反应参数的组合,在1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)加氢反应生成 1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb)时,不需另外加入氢气,进一步简化了工艺,减少了设备投资。
本方法涉及的主要反应有:
CF3CF=CF2 + H2 → CF3CHFCHF2
CF3CHFCHF2 + OH- → CF3CF=CHF +H2O + F-
CF3CF=CHF + H2 → CF3CHFCH2F
CF3CHFCH2F + OH-→ CF3CF=CH2 +H2O + F-
氢气与六氟丙烯的摩尔比对反应有较大的影响,氢气与六氟丙烯的摩尔比太大影响生产能力的发挥及脱氟化氢反应转化率,太小影响加氢效果,因此本发明中氢气与六氟丙烯的摩尔比为3~20:1,优选为4~8:1。
加氢反应的温度对转化率及催化剂寿命有影响,温度太高催化剂寿命短,太低转化率低,因此本发明中第一次加氢反应的温度为30~250℃,优选为120~250℃;第二次加氢反应的温度为80~250℃,优选为120~250℃。
反应压力对转化率有影响,压力高转化率高,但能耗较大,压力低转化率降低,因此本发明反应压力为常压~1Mpa,优选为0.3~1Mpa。
碱性溶液和有机溶剂的混合物可大幅度提高脱氟化氢的反应速度,碱性溶液和有机溶剂的质量比为1~50:1,优选为8~20:1。碱性溶液优选为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钙水溶液中的一种,碱性溶液的质量百分浓度优选为10~60%,更优选40~60%。有机溶剂优选为二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜、环丁砜中的一种。
本发明的加氢催化剂可采用本领域已知的加氢催化剂,如本领域已知的Pd/C或Pd/Al2O3,优选为柱状或粒状的Pd/C或Pd/Al2O3,其中Pd的质量百分比优选为0.1~10%。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、加氢反应的产物不需进行分离,直接进行下一步反应,简化了工艺流程,减少了分离步骤,降低了设备投资,降低了分离成本,减少了三废排放;
2、通过优化氢气与六氟丙烯的摩尔比、反应温度、反应压力等反应参数的组合,在1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)加氢反应生成 1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-245eb)时,不需另外加入氢气,进一步简化了工艺,减少了设备投资;
3、实现了反应连续进行,从而简化工艺控制,易于工业化。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细描述,但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中装填10ml1% Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为1%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至100℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为10,空速1000h-1,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将步骤(1)得到的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为50%的KOH水溶液及50g二甲基亚砜,反应温度90℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10mlPd/Al2O3(Pd的质量百分比为1%)催化剂,置于油浴中,反应温度100℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,反应釜中加有1000g 质量百分比浓度为50%的KOH水溶液及50g二甲基亚砜,反应温度100℃,反应压力常压,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 72.4%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)2.1%、HFO-1225ye 15.3%、HFC-245eb7.6%、其他1.6%。
实施例2
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中装填10mlPd/Al2O3(Pd的质量百分比为1%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至30℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为20,空速500h-1,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为60%的KOH水溶液及20g二甲基亚砜,反应温度80℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为1%)催化剂,置于油浴中,反应温度80℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,反应釜中加有1000g质量百分比浓度为60%KOH水溶液及20g二甲基亚砜,反应温度80℃,反应压力常压,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 50.9%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)10.5%、HFO-1225ye 30.2%、HFC-245eb4.3%、其他4.1%。
实施例3
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中装填10mlPd/C(Pd的质量百分比为0.1%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至150℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为3,空速500h-1,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为10%的KOH水溶液及50g二甲基甲酰胺,反应温度50℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10mlPd/C(Pd的质量百分比为0.1%)催化剂,置于油浴中,反应温度150℃,反应压力常压,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为10%的KOH水溶液及50g二甲基甲酰胺,反应温度50℃,反应压力常压,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 64.2%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)6.1%、HFO-1225ye 19.9%、HFC-245eb7.5%、其他2.3%。
实施例4
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中加入10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为5%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至150℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为5,空速2000h-1,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为40%的NaOH水溶液及200g环丁砜,反应温度80℃,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中加有10mlPd/Al2O3(Pd的质量百分比为5%)催化剂,置于油浴中,反应温度150℃,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,反应釜中加有1000g质量百分比浓度为40%的NaOH水溶液及200g环丁砜,控制反应温度为80℃,反应压力0.3Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 59.3%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)4.4%、HFO-1225ye 23.5%、HFC-245eb8.5%、其他4.3%。
实施例5
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中装填10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为10%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至80℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为15,空速5000h-1,反应压力0.6Mpa,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为20%的Ca(OH)2水溶液及1000g二甲基甲酰胺,反应温度90℃,反应压力0.6Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为10%)催化剂,置于油浴中,反应温度150℃,反应压力0.6Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为20%的Ca(OH)2水溶液及1000g二甲基甲酰胺,反应温度90℃,反应压力0.6Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 40.1%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)12.5%、HFO-1225ye 16.5%、HFC-245eb27.3%、其他3.8%。
实施例6
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中加入10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为0.5%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至250℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为6,空速1000h-1,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有800g质量百分比浓度为60%的KOH水溶液及100g二甲基亚砜,反应温度80℃,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10mlPd/Al2O3(Pd的质量百分比为0.5%)催化剂,置于油浴中,反应温度250℃,反应压力0.3Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有800g质量百分比浓度为60%的KOH水溶液及100g二甲基亚砜,反应温度80℃,反应压力0.3Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 83.7%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)1.2%、HFO-1225ye 7.0%、HFC-245eb6.3%、其他1.8%。
实施例7
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中加入10mlPd/Al2O3(Pd的质量百分比为0.5%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至120℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为4,空速2000h-1,反应压力0.5Mpa,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为50%的KOH水溶液及50g二甲基亚砜,反应温度120℃,反应压力0.5Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10ml Pd/Al2O3(Pd的质量百分比为0.5%)催化剂,置于油浴中,反应温度120℃,反应压力0.5Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为50%KOH水溶液及50g二甲基亚砜,反应温度120℃,反应压力0.5Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 84.5%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)0.8%、HFO-1225ye 7.3%、HFC-245eb3.6%、其他3.8%。
实施例8
一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括以下步骤:
(1)在14mm的316L管中装填10ml1% Pd/C(Pd的质量百分比为1%)催化剂,316L管置于油浴中,升温至200℃,通入六氟丙烯及氢气进行反应,控制H2和HFP摩尔比为8,空速4000h-1,反应压力1Mpa,得到含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物;
(2)将上述含1,1,1,2,3,3-六氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为40%的NaOH水溶液及100g环丁砜,反应温度150℃,反应压力1Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物;
(3)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烯的气相产物经冷凝除水后通入催化加氢反应管中,催化加氢反应管中装填有10ml Pd/C(Pd的质量百分比为1%)催化剂,置于油浴中,反应温度180℃,反应压力1Mpa,得到含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物;
(4)将上述含1,1,1,2,3-五氟丙烷的气相产物直接通入皂化反应釜中进行脱氟化氢反应,皂化反应釜中加有1000g质量百分比浓度为40%的NaOH水溶液及100g环丁砜,反应温度150℃,反应压力1Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。反应1h后气相色谱法测定排出的气体中有机物含量分别为HFO-1234yf 80.8%、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)2.0%、HFO-1225ye 8.3%、HFC-245eb2.5%、其他6.4%。
Claims (6)
1.一种由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)在加氢催化剂作用下,将氢气与六氟丙烯按摩尔比3~20:1混合后进行第一次加氢反应,反应温度为30~250℃,反应压力为常压~1Mpa,空速为500~5000h-1,得到气相第一反应产物;
(2)将气相第一反应产物直接通入质量比为1~50:1的碱性溶液和有机溶剂的混合物中进行第一次脱氟化氢反应,反应温度为50~150℃,反应压力为常压~1Mpa,得到气相第二反应产物;
(3)在加氢催化剂作用下,将气相第二反应产物经冷凝除水后进行第二次加氢反应,反应温度为80~250℃,反应压力为常压~1Mpa,得到气相第三反应产物;
(4)将气相第三反应产物直接通入质量比为1~50:1的碱性溶液和有机溶剂的混合物中进行第二次脱氟化氢反应,反应温度为50~150℃,反应压力为常压~1Mpa,收集气相反应产物并将反应产物冷凝精馏即得到2,3,3,3-四氟丙烯。
2.根据权利要求1所述的由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于步骤(1)及步骤(3)所述的加氢催化剂为Pd/C或Pd/Al2O3。
3.根据权利要求2所述的由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于所述的加氢催化剂中Pd的质量百分比为0.1~10%。
4.根据权利要求1所述的由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于步骤(2)及步骤(4)中所述的碱性溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化钙水溶液中的一种。
5.根据权利要求4所述的由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于所述的碱性溶液的质量百分浓度为10~60%。
6.根据权利要求1所述的由六氟丙烯多步连续反应合成2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其特征在于步骤(2)及步骤(4)所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环丁砜中的一种。
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