CN107382662A - 一种二氟甲烷干法生产的方法 - Google Patents

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杨作宁
王兵
严海西
王郡珩
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives

Abstract

本发明公开了一种二氟甲烷干法生产的方法，它涉及氟化工生产技术领域；它的方法为：三氯甲烷和氟化氢通过各自计量泵输送至反应器，在反应器内的催化剂作用下生成R22、氯化氢、R21、R23，反应器出口的混合气体进入回流塔，大部分重组分及原料被分离回流至反应器，塔顶出来的混合气体进入粗馏塔；在粗镏塔，重组分被进一步分离，塔釜重组分通过粗镏塔输送泵返回至反应器，塔顶大量R22、HCL及少量R23、氟化氢进入氯化氢分离塔；本发明采用氯化氢干法分离以及精馏气相进料，缩短了工艺流程，降低投资成本；在生产过程中操作简单，降低了原料及能源的消耗，节约了资源。

Description

一种二氟甲烷干法生产的方法
技术领域：
本发明涉及一种二氟甲烷干法生产的方法，属于氟化工生产技术领域。
背景技术：
二氟一氯甲烷是三氯甲烷和氟化氢在催化剂作用下，在60～80℃,1.0～2.0MPa条件下，在反应器中氟原子取代氯原子生成R22和氯化氢（轻组分），同时生成少量R21（重组分）和R23（轻组分）。反应器出口的混合气体经过回流塔除去重组分后，经过减压进入降膜吸收器，酸性气体经降膜吸收器吸收成含氟盐酸，不凝气体经过水、碱洗塔除去酸度后，经压缩机加压后送入脱气塔和精馏塔。精馏塔顶纯度合格的R22经过进一步除去微量水分后送至成品检测槽。
湿法除氯化氢工作原理：回流塔顶经除去重组分的混合气体经过降压后，进入降膜吸收其中，其中大部分氯化氢、氟化氢被工业水吸收成盐酸、氢氟酸，降膜吸收器出口的混合气体经过水洗塔、碱洗塔除尽酸度后，经过压缩机加压后进入脱气塔，经过除去轻组分的粗产品进入精馏塔，塔顶出来的纯度合格的R22经过进一步除去微量的水分后进入产品检测槽。
湿法除氯化氢主要存在以下问题：
1、回流塔出口的高压气体先要经过降压后才能进入石墨的降膜吸收器（吸收氯化氢的设备不耐压），而后面的精馏需要压缩机加压后才能使组分分离，既增加投资成本，又浪费能源；
2、由于反应器出来的所有气体都要通过降膜吸收器，经过降膜吸收器的气量大，需要的吸收器数量较多；由于R22是制冷剂，在运行过程中易产生冰堵，操作过程中不易控制。
3、由于混合气体中R22含量高，造成R22在盐酸中溶解量大，损耗较大；
4、此方法产生的副产盐酸含有大量的氟化氢，既影响副产盐酸的销售，又造成了氟化氢的浪费；
5、由于反应副产的轻组分R23还在系统中，在精馏系统需要增加脱气塔除R23，既增加投资成本，又浪费能源。
发明内容：
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种二氟甲烷干法生产的方法。
本发明的一种二氟甲烷干法生产的方法，它的方法为：三氯甲烷和氟化氢通过各自计量泵输送至反应器，在反应器内的催化剂作用下生成R22、氯化氢、R21、R23，反应器出口的混合气体进入回流塔，大部分重组分及原料被分离回流至反应器，塔顶出来的混合气体进入粗馏塔；在粗镏塔，重组分被进一步分离，塔釜重组分通过粗镏塔输送泵返回至反应器，塔顶大量R22、HCL及少量R23、氟化氢进入氯化氢分离塔；氯化氢分离塔内，塔顶冷凝器通过冷冻系统提供的制冷剂R22直接蒸发提供冷量，通过控制一定的温度使混合气中的重组分R22被冷凝，没被冷凝的轻组分HCL、R23通过减压后进入氯化氢缓冲罐，然后进入降膜吸收器，HCL通过循环液被吸收，最终生产31%的副产盐酸对外销售，不凝气体R23送至焚烧炉燃烧；氯化氢分离塔塔釜粗产品经过汽化器汽化后气相进入水洗塔，水洗塔中R22共沸物氟化氢被吸收成氢氟酸，氢氟酸送至其他装置回收利用；塔顶出来的气体经过碱洗塔除去微量酸度后，进入精馏塔；精馏塔顶出来的纯度合格的R22经干燥器进一步除去水分后进入产品检测槽。
作为优选，所述的回流塔的塔顶温度为20-30℃。
作为优选，所述的粗馏塔的塔顶温度为10-20℃。
作为优选，所述的氯化氢精馏塔的塔顶温度为-15至-20℃。
本发明的有益效果为：采用氯化氢干法分离以及精馏气相进料，缩短了工艺流程，降低投资成本；在生产过程中操作简单，降低了原料及能源的消耗，节约了资源。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它的方法为：三氯甲烷和氟化氢通过各自计量泵输送至反应器，在反应器内的催化剂作用下生成R22、氯化氢、R21、R23，反应器出口的混合气体进入回流塔，大部分重组分（R21）及原料（氯仿、氢氟酸、催化剂）被分离回流至反应器，塔顶出来的混合气体进入粗馏塔；在粗镏塔，重组分被进一步分离，塔釜重组分通过粗镏塔输送泵返回至反应器，塔顶大量R22、HCL及少量R23、氟化氢进入氯化氢分离塔；氯化氢分离塔内，塔顶冷凝器通过冷冻系统提供的制冷剂R22直接蒸发提供冷量，通过控制一定的温度使混合气中的重组分R22被冷凝，没被冷凝的轻组分HCL、R23通过减压后进入氯化氢缓冲罐，然后进入降膜吸收器，HCL通过循环液被吸收，最终生产31%的副产盐酸对外销售，不凝气体R23送至焚烧炉燃烧；氯化氢分离塔塔釜粗产品经过汽化器汽化后气相进入水洗塔，水洗塔中R22共沸物氟化氢被吸收成氢氟酸，氢氟酸送至其他装置回收利用；塔顶出来的气体经过碱洗塔除去微量酸度后，进入精馏塔；精馏塔顶出来的纯度合格的R22经干燥器进一步除去水分后进入产品检测槽。
进一步的，所述的回流塔的塔顶温度为20-30℃。
进一步的，所述的粗馏塔的塔顶温度为10-20℃。
进一步的，所述的氯化氢精馏塔的塔顶温度为-15至-20℃。
本具体实施方式的有益效果为：
1、整个系统不存在压力损失，精馏时不需要增加压缩机；
2、氯化氢分离塔塔顶可分离出轻组分氯化氢及R23，精馏系统不需要脱气塔；
3、氯化氢分离塔塔顶轻组分主要是氯化氢，需要的降膜吸收器数量相对于湿法生产时至少减少一半；
4、R22不通过降膜吸收器，不跟盐酸接触，不存在溶解在盐酸中，避免溶解损失；
5、副产盐酸中含氟量低，使用范围广，便于销售；
6、可在水洗塔中回收氢氟酸。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1. 一种二氟甲烷干法生产的方法，其特征在于：它的方法为：三氯甲烷和氟化氢通过各自计量泵输送至反应器，在反应器内的催化剂作用下生成R22、氯化氢、R21、R23，反应器出口的混合气体进入回流塔，大部分重组分及原料被分离回流至反应器，塔顶出来的混合气体进入粗馏塔；在粗镏塔，重组分被进一步分离，塔釜重组分通过粗镏塔输送泵返回至反应器，塔顶大量R22、HCL及少量R23、氟化氢进入氯化氢分离塔；氯化氢分离塔内，塔顶冷凝器通过冷冻系统提供的制冷剂R22直接蒸发提供冷量，通过控制一定的温度使混合气中的重组分R22被冷凝，没被冷凝的轻组分HCL、R23通过减压后进入氯化氢缓冲罐，然后进入降膜吸收器，HCL通过循环液被吸收，最终生产31%的副产盐酸对外销售，不凝气体R23送至焚烧炉燃烧；氯化氢分离塔塔釜粗产品经过汽化器汽化后气相进入水洗塔，水洗塔中R22共沸物氟化氢被吸收成氢氟酸，氢氟酸送至其他装置回收利用；塔顶出来的气体经过碱洗塔除去微量酸度后，进入精馏塔；精馏塔顶出来的纯度合格的R22经干燥器进一步除去水分后进入产品检测槽。
2. 根据权利要求1所述的一种二氟甲烷干法生产的方法，其特征在于：所述的回流塔的塔顶温度为20-30℃。
3. 根据权利要求1所述的一种二氟甲烷干法生产的方法，其特征在于：所述的粗馏塔的塔顶温度为10-20℃。
4. 根据权利要求1所述的一种二氟甲烷干法生产的方法，其特征在于：所述的氯化氢精馏塔的塔顶温度为-15至-20℃。
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