CN110183643A - 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统 - Google Patents

一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110183643A
CN110183643A CN201910462245.9A CN201910462245A CN110183643A CN 110183643 A CN110183643 A CN 110183643A CN 201910462245 A CN201910462245 A CN 201910462245A CN 110183643 A CN110183643 A CN 110183643A
Authority
CN
China
Prior art keywords
perfluoropolyether
gas
reactor
bubble tower
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910462245.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110183643B (zh
Inventor
栾英豪
李福清
杜文朝
刘晨斌
戴力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI OULEIFEN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI OULEIFEN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI OULEIFEN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHANGHAI OULEIFEN BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910462245.9A priority Critical patent/CN110183643B/zh
Publication of CN110183643A publication Critical patent/CN110183643A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110183643B publication Critical patent/CN110183643B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/321—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds
    • C08G65/323—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds containing halogens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/321—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds
    • C08G65/323—Polymers modified by chemical after-treatment with inorganic compounds containing halogens
    • C08G65/3233—Molecular halogen
    • C08G65/3236—Fluorine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及氟化工技术领域，具体涉及到一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统。包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。

Description

一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统
技术领域
本发明涉及氟化工技术领域，具体涉及到一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统。
背景技术
全氟聚醚具有优异的高低温稳定性、低表面张力、化学惰性、不燃性、低挥发性、良好的润滑性、耐水及溶剂性能、优良的辐照稳定性、金属塑料弹性体兼容性、高介电性、无毒性及优异的粘温特性，在电子、军工、核能、高端装备等领域广泛用作高真空泵油、润滑剂、绝缘液、热传导液和冷却液等。
目前市场化的全氟聚醚主要有六氟环氧丙烷开环聚合制备的K型、六氟丙烯氧气氧化制备的Y型、四氟乙烯氧气氧化制备的Z型和四氟环氧丁烷阴离子开环聚合后制备的D型，这四种类型的聚醚在聚合完成时端基均含有酰氟基团(-COF)，酰氟基团部分会水解成羧基，酰氟基团和羧基都具有很强的反应活性，可用来制备具有特殊功能的聚醚衍生物，但用来作为真空泵油、润滑剂等应用的全氟聚醚必须是惰性的，须将酰氟基团通过氟化工艺处理成稳定的三氟甲基基团(-CF3)。
目前，全氟聚醚不稳定端基氟化的方法主要有两种，一种是用AlF3、SbF5等固体氟化剂高温氟化，但该方法所用的氟化剂价格较高，且产品分离困难，其中的金属离子难以去除彻底，会大大影响产品质量。第二种方法是使用氟气对全氟聚醚进行端基氟化，该方法得到的产品纯净，后处理简单，但由于氟气在反应物中的溶解度较低，不易和全氟聚醚活性端基进行充分反应，而目前存在的如反应釜等氟化反应设备均存在气液接触不充分，氟化剂利用率较低的缺点，氟气需要大大过量，一般用量均需理论值的十几倍，且需要较长的反应时间，总体反应效率较低，反应成本高，且增大了尾气处理量，不利于环保。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；
所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；
所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；
所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；
所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；
所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；
所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。
作为一种优选的技术方案，所述全氟聚醚为全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸。
作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接，并在该第一输送管道上设置有循环泵。
作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接。
作为一种优选的技术方案，所述第二输送管道与所述第一输送管道交汇处设置有文丘里射流器。
作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器的材质选自316L不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金中的一种或多种。
作为一种优选的技术方案，所述鼓泡塔氟化反应器内反应压力满足0.05-1MPa。
作为一种优选的技术方案，所述气体储料装置包括氟气储罐和氮气储罐。
作为一种优选的技术方案，所述氟气储罐和氮气储罐上设置有流量计。
作为一种优选的技术方案，所述尾气处理系统为碱洗塔和/或活性碳柱。
有益效果：本发明采用鼓泡塔式反应器，氟气作为氟化剂从塔底以极细小的气泡进入反应器，细小的气泡具有极大的比表面积，大大提高了气液两相反应物料的接触面积和传质能力，从而提高了氟化反应进行的速率；反应器顶端的液相物料被泵送至下端，同时将反应器上端气体通过文丘里射流器带入反应器下端，再次提高了物料的混合程度及氟气的利用效率。总之，本发明采用鼓泡塔式反应器，利用氟气对全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸进行端基氟化处理，极大提高了氟气的利用效率，取得了理想的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统结构示意图。
图2为本发明实施例4中的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统结构示意图。
图3为本发明实施例6中的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统结构示意图。
其中：1-液体储料装置、2-氟气储罐、3-氮气储罐、4-鼓泡塔氟化反应器、5-循环泵、5-1-物料泵、6-文丘里射流器、7-产品接收罐、8-碱洗塔、9-背压阀、10-气体喷射器、11-第一输送管道、12-第二输送管道、13-流量计。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述“上、下”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的所示视图上边即为上，阅读者的下边即为下，而非对本发明的装置机构的特定限定。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
针对上述技术问题，本发明提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；
所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；
所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；
所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；
所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；
所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；
所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。
在反应器上端设置液体加料口，底部设置气体喷射器来达到上端进液体原料，底部进气体原料，利用其间的密度差异，增加物料在上升和下降过程中的传热传质概率，提高反应程度。同时在反应器底部设置气体喷射器，并通过输送管道与气体储料装置连接，该喷射器具有圆锥形的通孔结构，通过很小的喷射直径，在高压下喷射进反应器中，可将氟气以极小气泡的状态进入到反应器内液相物料中，细小的气泡具有极大的比表面积，大大提高了气液两相反应物料的接触面积和传质能力，从而提高了氟化反应进行的速率。
优选地，所述鼓泡塔氟化反应器底部设置有出料阀；所述出料阀通过输送管道连接有产品接收系统。反应器中的原料进过孵化反应后通过反应器底部的出料阀及输送管道输送到产品接收系统中。产品接收系统可以包括产品接收罐、搅拌装置等。
优选的，所述尾气处理系统通过输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器连接，所述背压阀设置在该输送管道上。由于反应器内部是封闭的体系，从上端液体加料口进入的全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸原料与从反应区底部气体喷射器中喷射进来的气体原料，经过反应过程中会不断的调节反应器内的压力，但是由于气体储料罐中的原料是氟气和氮气的混合气体，所以需要通过上述背压阀来调节反应器内部压力。同时通过该背压阀使反应器内的尾气引导到后处理装置中进行尾气处理。
优选地，所述尾气处理系统为碱洗塔和/或活性碳柱。进一步优选的，所述尾气处理系统为碱洗塔和活性碳柱的串联装置。
优选地，所述全氟聚醚为全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸。
本发明中的全氟聚醚酰氟和全氟聚醚羧酸是指端基为酰氟或羧基的全氟聚醚。本发明中对所述全氟聚醚酰氟和全氟聚醚羧酸的类型没有做特殊限定，可以为K型、Y型、Z型、D型中的任意一种。其中K型全氟聚醚酰氟是六氟环氧丙烷(HFPO)在CsF催化作用下通过聚合形成的一系列支链聚合物，具有CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF结构。所述Y型全氟聚醚酰氟是由六氟丙烯(HFP)在紫外光的作用下通过光氧化而形成的聚合物，具有CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3结构。所述Z型全氟聚醚酰氟是由紫外光照射下的四氟乙烯(TFE)通过光氧化作用形成的直链聚合物，具有CF3(C2F4O)m(CF2O)nCF3结构。所述D型全氟聚醚酰氟是将四氟氧杂环丁烷的聚合产物直接氟化而得到的聚合物，具有C3F7O(CF2CF2CF2O)mC2F5结构。而所述全氟聚醚羧酸是上述全氟聚醚酰氟在水解之后形成的结构。
优选的，所述全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸的数均分子量为1200～12000，优选的，其数均分子量为4000～8000；进一步优选的，所述全氟聚醚酰氟和全氟聚醚羧酸的重量比例为3：2。由于本发明中不采用搅拌组件，因此为了使体系中的液体物料和气体物料之间能够很好的混合、传热传质，需要对全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸液体原料的重均分子量进行调控。液体原料的重均分子量过大，体系的黏度过高，导致反应器底部喷入的氟化剂气体不能够与液体原料充分接触进行传热和传质，影响原料的反应程度和原料利用率。
优选地，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接，并在该第一输送管道上设置有循环泵。可实现液体物料在反应器中循环，使物料充分接触、反应。其中，对液体循环口的位置并没有做特殊限定，由于全氟聚醚液体原料是从鼓泡塔氟化反应器进料，而且不进行额外的搅拌，所以反应器中越是上面的液体中未反应的液体原料含量多，因此在保证液面以下的前提下，将液体循环口设置在尽可能高的位置。此外，对所述鼓泡塔氟化反应器下端连接位置并没有做特殊限定，可以是液体循环口以下的任意位置，由于连接位置越低，通过输送管道循环下来的全氟聚醚液体原料与鼓泡塔氟化反应器底部喷射出来的气体原料之间越充分接触，因此优选尽可能低的连接位置。
优选地，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接。其中的输送管道与连接液体循环口的输送管道相连接，由于连接液体循环口的输送管道上的循环泵的工作下，会使在输送管道中产生负压，将反应器液面上未反应的氟化剂原料吸进输送管道中，将其与反应器中上液面上的液体原料一起输送到反应器底部继续反应，提高原料的利用率。
优选地，所述第二输送管道与所述第一输送管道交汇处设置有文丘里射流器。在液体原料和未反应的气体原料交汇之处设置文丘里射流器，可以将反应器上端的氟气通过物料循环泵回到反应器下端。
优选地，所述气体储料装置包括氟气储罐和氮气储罐。其中氟气储罐中可以装有纯氟气、氟气与氮气的混合气体、四氟化硫、六氟化硫、三氟化硼中的一种或多种氟化剂气体。氮气储罐中装有高纯氮气(纯度至少为99.9％)。在使用时可以使用氟气氮气混合气体作为氟化剂气体，也可以将分别装在氟气储罐的纯氟气和装在氮气储罐的氮气混合使用。
优选地，所述氟气储罐和氮气储罐上设置有流量计。由于液体储料罐中的全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸与气体储料罐中的氟气和氮气的混合气体原料之间的反应需要一定的摩尔比例下进行，因此需要严格控制气体储料装置中气体流入反应器中的速度，因此需要流量计来调节气体的流速。同时在连接液体储料装置与鼓泡塔氟化反应器上端加料口的输送管上设置有物料泵，能够将液体储料装置中的液体原料输送到反应器中，可以通过调控该物料泵的功率来调节液体原料的投料量。
优选地，所述鼓泡塔氟化反应器的材质选自316L不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金中的一种或多种。由于氟气，以及氟气在反应器中反应形成的小分子含氟物质表面张力小，渗透性很好，而且由于体系中含有的水分等，容易形成腐蚀性强的物质。因此需要采用氟气钝化的相应材料，否则反应器容易被腐蚀，影响使用寿命的同时，也会影响反应产物的性能。
优选地，所述鼓泡塔氟化反应器内反应压力满足0.05-1MPa。由于全氟聚醚的端基氟化反应需要在一定的压力下进行，所以鼓泡塔氟化反应器的材质和结构需要满足反应器内的压力在0.05-1MPa下正常运行。同时，还需要满足在20～300℃范围内正常运行。
进一步地，所述鼓泡塔氟化反应器上设置有加热装置。由于全氟聚醚的端基氟化反应需要根据全氟聚醚的具体结构、相对分子量等参数而在不同温度下进行，因此本发明中的所述反应器可以能够被加热，且对其加热方式不进行限定，可以通过蒸汽、导热油或者电加热装置升温。
在本发明中，由于为了避免昂贵的成本和复杂的操作，从而没有采用具有搅拌装置的反应设备，应此需要特定的加料方式来是原料进行充分混合。全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸液体原料从储液罐泵送至鼓泡塔氟化反应器中，并从反应器上端加入，同时气体原料从反应器底部的喷射器中喷入反应器内，利用其间的密度差异，增加物料在上升和下降过程中的传热传质概率，提高反应程度。同时该喷射器可将氟气以极小气泡的状态进入到反应器内液相物料中，细小的气泡具有极大的比表面积，大大提高了气液两相反应物料的接触面积和传质能力，从而提高了氟化反应进行的速率。
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统7、尾气处理系统8；所述气体进料系统包括气体喷射器10和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置1和物料泵5-1；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器4，其上端设置有加料口和背压阀9；所述气体喷射器10设置在所述鼓泡塔氟化反应器4底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；所述液体储料装置1通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器4上端的加料口连接，所述物料泵5-1设置在该连接管道上；所述产品接受系统7和尾气处理系统8分别与所述鼓泡塔氟化反应器4连接。所述鼓泡塔氟化反应器4上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道11与所述鼓泡塔氟化反应器4下端连接，并在该第一输送管道11上设置有循环泵5。所述鼓泡塔氟化反应器4上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管12道与所述鼓泡塔氟化反应器4下端连接。所述第二输送管道12与所述第一输送管道11交汇处设置有文丘里射流器6。所述气体储料装置包括氟气储罐2和氮气储罐3。所述氟气储罐2和氮气储罐3上设置有流量计13。所述尾气处理系统8为碱洗塔。
在使用时抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量2.5g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至240℃，保持24小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品经红外色谱检测表明，无酰氟基团残余，全氟聚醚酰氟原料的转化率为100％。
实施例2
实施例2提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，采用实施1中的氟化系统，使用时具体步骤包括：抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酸原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度20％的氟气氮气混合气体，控制流量5.0g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至250-255℃，保持30小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品经红外色谱检测表明，无羧基残余，全氟聚醚酸原料的转化率为100％。
实施例3
实施例3提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，采用实施1中的氟化系统，使用时具体步骤包括：抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟和全氟聚醚酸质量比例为3：2的混合原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量3.0g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至255-260℃，保持20小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品经红外色谱检测表明，无羧基和酰氟基团残余，液体原料的转化率为100％。
实施例4
实施例4提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其与实施例1中的氟化系统不同之处在于在所述第二输送管道12与所述第一输送管道11交汇处没有设置有文丘里射流器。在使用时抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量2.5g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至240℃，保持24小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品检测表明，全氟聚醚酰氟原料的转化率为90％。
实施例5
实施例5提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统7、尾气处理系统8；所述气体进料系统包括气体喷射器10和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置1和物料泵5-1；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器4，其上端设置有加料口和背压阀9；所述气体喷射器10设置在所述鼓泡塔氟化反应器4底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；所述液体储料装置1通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器4上端的加料口连接，所述物料泵5-1设置在该连接管道上；所述产品接受系统7和尾气处理系统8分别与所述鼓泡塔氟化反应器4连接。所述鼓泡塔氟化反应器4上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道11与所述鼓泡塔氟化反应器4下端连接，并在该第一输送管道11上设置有循环泵5。所述气体储料装置包括氟气储罐2和氮气储罐3。所述氟气储罐2和氮气储罐3上设置有流量计13。所述尾气处理系统8为碱洗塔和活性碳柱串联。
在使用时抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量2.5g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至240℃，保持24小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品检测表明，全氟聚醚酰氟原料的转化率为76％。
实施例6
实施例6提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统7、尾气处理系统8；所述气体进料系统包括气体喷射器10和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置1和物料泵5-1；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器4，其上端设置有加料口和背压阀9；所述气体喷射器10设置在所述鼓泡塔氟化反应器4底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；所述液体储料装置1通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器4上端的加料口连接，所述物料泵5-1设置在该连接管道上；所述产品接受系统7和尾气处理系统8分别与所述鼓泡塔氟化反应器4连接。所述气体储料装置包括氟气储罐2和氮气储罐3。所述氟气储罐2和氮气储罐3上设置有流量计13。所述尾气处理系统8为碱洗塔。
在使用时抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟原料，然后将反应器加热至150℃，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量2.5g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至240℃，保持24小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品检测表明，全氟聚醚酰氟原料的转化率为58％。
实施例7
实施例7提供了一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统7、尾气处理系统8；所述气体进料系统包括输送管道和气体储料装置；所述液体进料系统包括液体储料装置1和物料泵5-1；所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器4，其上端设置有加料口和背压阀9；所述气体储料装置通过输送管道连接在所述鼓泡塔氟化反应器4上端的液体加料口上；所述液体储料装置1通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器4上端的加料口连接，所述物料泵5-1设置在该连接管道上；所述产品接受系统7和尾气处理系统8分别与所述鼓泡塔氟化反应器4连接。所述鼓泡塔氟化反应器4上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道11与所述鼓泡塔氟化反应器4下端连接，并在该第一输送管道11上设置有循环泵5。所述鼓泡塔氟化反应器4上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管12道与所述鼓泡塔氟化反应器4下端连接。所述第二输送管道12与所述第一输送管道11交汇处设置有文丘里射流器6。所述气体储料装置包括氟气储罐2和氮气储罐3。所述氟气储罐2和氮气储罐3上设置有流量计13。所述尾气处理系统8为碱洗塔。
在使用时抽真空后泵入50L数均分子量3300Da的全氟聚醚酰氟原料，然后将反应器加热至150℃，打开循环泵使物料在反应器内循环流动，背压阀压力设定为0.5MPa。打开氟气阀门，通入氟气质量浓度50％的氟气氮气混合气体，控制流量2.5g/min，通气一小时后，调节鼓泡塔氟化反应器加热装置升温至240℃，保持24小时后停止通入氟气，关闭加热，通入氮气吹扫。温度降至40℃后，停止氮气吹扫，打开出料阀门，将产物放至产品接收罐。产品检测表明，全氟聚醚酰氟原料的转化率为67％。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，包括气体进料系统、液体进料系统、反应系统、产品接受系统、尾气处理系统；
所述气体进料系统包括气体喷射器和气体储料装置；
所述液体进料系统包括液体储料装置和物料泵；
所述反应系统包括鼓泡塔氟化反应器，其上端设置有加料口和背压阀；
所述气体喷射器设置在所述鼓泡塔氟化反应器底部，并通过管道与所述气体储料装置连接；
所述液体储料装置通过管道与所述鼓泡塔氟化反应器上端的加料口连接，所述物料泵设置在该连接管道上；
所述产品接受系统和尾气处理系统分别与所述鼓泡塔氟化反应器连接。
2.如权利要求1所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述全氟聚醚为全氟聚醚酰氟和/或全氟聚醚羧酸。
3.如权利要求1所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以下的液体循环口，通过第一输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接，并在该第一输送管道上设置有循环泵。
4.如权利要求3所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述鼓泡塔氟化反应器上端设置有反应器内液面以上的气体循环口，并通过第二输送管道与所述鼓泡塔氟化反应器下端连接。
5.如权利要求4所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述第二输送管道与所述第一输送管道交汇处设置有文丘里射流器。
6.如权利要求1所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述鼓泡塔氟化反应器的材质选自316L不锈钢、哈氏合金、蒙乃尔合金中的一种或多种。
7.如权利要求6所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述鼓泡塔氟化反应器内反应压力满足0.05-1MPa。
8.如权利要求1所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述气体储料装置包括氟气储罐和氮气储罐。
9.如权利要求8所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述氟气储罐和氮气储罐上设置有流量计。
10.如权利要求1所述的全氟聚醚不稳定端基的氟化系统，其特征在于，所述尾气处理系统为碱洗塔和/或活性碳柱。
CN201910462245.9A 2019-05-30 2019-05-30 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统 Active CN110183643B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910462245.9A CN110183643B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910462245.9A CN110183643B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110183643A true CN110183643A (zh) 2019-08-30
CN110183643B CN110183643B (zh) 2021-12-14

Family

ID=67718965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910462245.9A Active CN110183643B (zh) 2019-05-30 2019-05-30 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110183643B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110452088A (zh) * 2019-08-06 2019-11-15 湖北卓熙氟化股份有限公司 一种封端氟氯碳油的制备方法
CN112876669A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 东莞东阳光科研发有限公司 一种全氟聚醚端基氟化的方法
CN114573803A (zh) * 2022-01-25 2022-06-03 浙江巨化技术中心有限公司 一种全氟聚醚的封端方法
CN116212595A (zh) * 2023-03-30 2023-06-06 山东大学 一种基于微小空气泡的直接空气碳捕集系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064111A (en) * 1974-08-26 1977-12-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for conducting a vapor-liquid contact reaction semi-batchwise
WO2010144398A2 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 3M Innovative Properties Company Method for treating hydrocarbon-bearing formations with polyfluoropolyether silanes
CN201988391U (zh) * 2011-01-21 2011-09-28 潍坊泉鑫化工有限公司 反应釜气体引入装置
CN103111253A (zh) * 2013-03-14 2013-05-22 湖南有色郴州氟化学有限公司 全氟聚醚氟化的方法及设备
CN204710289U (zh) * 2015-08-08 2015-10-21 宁波章甫能源科技有限公司 一种鼓泡塔气液反应器
CN105906795A (zh) * 2016-04-21 2016-08-31 华东理工大学 一种全氟聚醚润滑油基础油的合成方法
CN106397761A (zh) * 2016-09-06 2017-02-15 天津长芦新材料研究院有限公司 氟化全氟聚醚酸端基的方法
CN106633023A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 江苏梅兰化工有限公司 一种全氟聚醚的制备方法
CN106893090A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 中昊晨光化工研究院有限公司 一种全氟聚醚油的制备方法及所得产物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4064111A (en) * 1974-08-26 1977-12-20 Hitachi Chemical Company, Ltd. Method for conducting a vapor-liquid contact reaction semi-batchwise
WO2010144398A2 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 3M Innovative Properties Company Method for treating hydrocarbon-bearing formations with polyfluoropolyether silanes
CN201988391U (zh) * 2011-01-21 2011-09-28 潍坊泉鑫化工有限公司 反应釜气体引入装置
CN103111253A (zh) * 2013-03-14 2013-05-22 湖南有色郴州氟化学有限公司 全氟聚醚氟化的方法及设备
CN204710289U (zh) * 2015-08-08 2015-10-21 宁波章甫能源科技有限公司 一种鼓泡塔气液反应器
CN106893090A (zh) * 2015-12-17 2017-06-27 中昊晨光化工研究院有限公司 一种全氟聚醚油的制备方法及所得产物
CN105906795A (zh) * 2016-04-21 2016-08-31 华东理工大学 一种全氟聚醚润滑油基础油的合成方法
CN106397761A (zh) * 2016-09-06 2017-02-15 天津长芦新材料研究院有限公司 氟化全氟聚醚酸端基的方法
CN106633023A (zh) * 2016-11-25 2017-05-10 江苏梅兰化工有限公司 一种全氟聚醚的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110452088A (zh) * 2019-08-06 2019-11-15 湖北卓熙氟化股份有限公司 一种封端氟氯碳油的制备方法
CN110452088B (zh) * 2019-08-06 2022-12-13 湖北卓熙氟化股份有限公司 一种封端氟氯碳油的制备方法
CN112876669A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 东莞东阳光科研发有限公司 一种全氟聚醚端基氟化的方法
CN112876669B (zh) * 2019-11-29 2023-10-17 东莞东阳光科研发有限公司 一种全氟聚醚端基氟化的方法
CN114573803A (zh) * 2022-01-25 2022-06-03 浙江巨化技术中心有限公司 一种全氟聚醚的封端方法
CN114573803B (zh) * 2022-01-25 2023-10-31 浙江巨化技术中心有限公司 一种全氟聚醚的封端方法
CN116212595A (zh) * 2023-03-30 2023-06-06 山东大学 一种基于微小空气泡的直接空气碳捕集系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110183643B (zh) 2021-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110183643A (zh) 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化系统
CN110092901A (zh) 一种全氟聚醚不稳定端基的氟化工艺
CN110054768A (zh) 一种提高异相接触效率的方法
CN100540574C (zh) 聚四氟乙烯颗粒的水分散体
CN100509874C (zh) 含有少量氟化表面活性剂的聚四氟乙烯水分散体
WO2008060463A1 (en) Aqueous polymerization of fluorinated monomers using polymerization agent comprising fluoropolyether acid or salt and hydrocarbon surfactant
EP0245462A1 (en) PERFLUORING ETHERS.
CN100516115C (zh) 一种脂肪族聚碳酸酯多元醇的连续化生产工艺
CN106397761A (zh) 氟化全氟聚醚酸端基的方法
CN210545023U (zh) 一种全氟聚醚不稳定端基的鼓泡氟化设备
CN105111353A (zh) 一种特种耐低温氟橡胶制备方法
CN114854021A (zh) 一种单边反应型官能团封端硅油的制备方法
CN101767428B (zh) 一种fep粉料专用造粒挤出机
KR0138898B1 (ko) 콜로이드성 함수 오산화 안티몬의 제조를 위한 연속 방법
US6177532B1 (en) Process for the polymerizing of flourine-containing olefin monomer
US4894484A (en) Pyrolysis of perfluoropolyethers
CN106893090B (zh) 一种全氟聚醚油的制备方法及所得产物
GB2176789A (en) Method for preparing dilute polymer solutions
CN208275392U (zh) 一种连续中和装置
CN106749973A (zh) 一种聚羧酸减水剂的连续化生产设备及生产方法
CN107778396A (zh) 一种聚四氟乙烯悬浮树脂及其制备方法
CN217140347U (zh) 一种聚乙烯-醋酸乙烯酯的生产系统
CN109354640A (zh) 改性聚四氟乙烯浓缩液及其制备方法
CN111620972B (zh) 一种全氟聚醚及其制备方法
CN101062974A (zh) 一种脂肪族聚碳酸酯树脂的生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant