CN1958542A - 1,1,1-三氟-2-氯乙烷的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于1,1,1-三氟-2-氯乙烷的新的制备方法,通过运用1,1,1,2-四氯乙烷与无水氟化氢在一定温度、压力和催化剂存在下来反应制备1,1,1-三氟-2-氯乙烷。
Description
技术领域
本发明是关于1,1,1-三氟-2-氯乙烷的新的制备方法,通过运用1,1,1,2-四氯乙烷与无水氟化氢在一定温度、压力和催化剂存在下来反应制备1,1,1-三氟-2-氯乙烷。
背景技术
2-氯-1,1,1-三氟乙烷,商品名称为HCFC-133a,是制备环保型制冷剂HFC-134a的中间体,也可制备三氟乙醇、HCFC-123等。现有的制备方法通常是以三氯乙烯为原料与氟化氢反应制备HCFC-133a,而三氯乙烯的应用范围较广、市场需求量大,导致其价格居高不下。鉴于此,本发明设计了以1,1,1,2-四氯乙烷为原料,与无水氟化氢反应制备HCFC-133a的方法。
发明内容
因HCFC-133a是制备环保型制冷剂HFC-134a的重要中间体,所以就它的制备方法在国内外已有众多的报道,主要分为气相法和液相法两大类,所用的原料也多是以三氯乙烯为主,随着生产厂家的增多,必将导致原料三氯乙烯价格的升高。本发明以1,1,1,2-四氯乙烷为原料,与无水氟化氢反应制备HCFC-133a,不仅解决了原料来源问题,也在HCFC-133a的制备方法上有了自己的独立的知识产权。
反应中,1,1,1,2-四氯乙烷和无水氟化氢与通式为SbFxCly的催化剂接触反应生成HCFC-133a,其中x+y=5,x=0,1、2、3、4或5,y=5-x。催化剂SbFxCly在反应开始加入时为五氯化锑,需先通入无水氟化氢形成SbFxCly,随着反应的进行,反应中产生的大量氯化物会使催化剂中的锑转化为三价态从而失去活性,为使催化剂保持活性,需要向反应中通入一定量的氯气。
在整个反应中,1,1,1,2-四氯乙烷、无水氟化氢、氯气的通入量的控制非常重要,高通入量的1,1,1,2-四氯乙烷会降低反应的选择性,反之则降低了反应的生产效率;高通入量的无水氟化氢可保持催化剂的高含氟量、抑制副反应的发生,但同样降低了反应的生产效率,反之,低通入量的无水氟化氢则使副反应的发生率增加;高通入量的氯气同样会增加副反应的发生,而低通入量的氯气则不能有效地保持催化剂的活性。所以,反应中各个物质量的加入都有严格的控制,这样才能达到最佳的生产效果。
根据本发明方法,反应器内先加入计算量的五氯化锑,再加入五氯化锑摩尔质量的1.2~2.0倍的无水氟化氢,边加入边缓慢升温到80℃,然后将1,1,1,2-四氯乙烷和无水氟化氢按1∶3~1∶10的摩尔比连续加入,优选1∶6~1∶8的摩尔比,其中1,1,1,2-四氯乙烷每小时的加入量为催化剂质量的十分之一。通过控制加料速度和反应产物的出料速度来控制反应器压力在0.8~1.0Mpa之间,使物料在反应器内的停留时间保持在5~10秒之间。在反应进行5~8小时后开始每小时向反应器中通入所用催化剂总质量的0.1~0.3%的氯气。反应产物经过预冷、深冷、碱洗、干燥,最后经分馏塔分馏得到纯度在99.6%以上的HCFC-133a成品。
具体实施方式
下面以具体实例来阐述本发明方法,但本发明的内容完全不局限于以下的实施例。
实施例1
在一高40cm的1500ml的高压反应器中,加入450g五氯化锑,再由反应器底部加入60g无水氟化氢,边加入边慢慢升温,加完无水氟化氢后控制温度在80℃,然后按每小时45g的量加入1,1,1,2-四氯乙烷,无水氟化氢按1,1,1,2-四氯乙烷的7倍摩尔质量也同时加入反应器中,通过调节出料速度控制反应器压力在0.8~1.0Mpa之间。反应进行5小时后开始每小时向反应器中通入0.45g的氯气。反应出的反应产物经过预冷,未反应的原料回流到反应器中继续反应,而反应出的轻组份物质则经过深冷装置进一步分离HCFC-133a。分离出的HCFC-133a经过碱洗、干燥后,再经分馏塔分馏即可得到纯度在99.6%的HCFC-133a,反应总收率在92.3%。
实施例2
在一高40cm的1500ml的高压反应器中,加入500g五氯化锑,再由反应器底部加入67g无水氟化氢,边加入边慢慢升温,加完无水氟化氢后控制温度在80℃,然后按每小时50g的量加入1,1,1,2-四氯乙烷,无水氟化氢按1,1,1,2-四氯乙烷的8倍摩尔质量也同时加入反应器中,通过调节出料速度控制反应器压力在0.8~1.0Mpa之间。反应进行6小时后开始每小时向反应器中通入0.5g的氯气。反应出的反应产物经过预冷,未反应的原料回流到反应器中继续反应,而反应出的轻组份物质则经过深冷装置进一步分离HCFC-133a。分离出的HCFC-133a经过碱洗、干燥后,再经分馏塔分馏即可得到纯度在99.6%的HCFC-133a,反应总收率在93%。
实施例3
在一高40cm的1500ml的高压反应器中,加入400g五氯化锑,再由反应器底部加入49g无水氟化氢,边加入边慢慢升温,加完无水氟化氢后控制温度在80℃,然后按每小时40g的量加入1,1,1,2-四氯乙烷,无水氟化氢按1,1,1,2-四氯乙烷的7倍摩尔质量也同时加入反应器中,通过调节出料速度控制反应器压力在0.8~1.0Mpa之间。反应进行5小时后开始每小时向反应器中通入0.4g的氯气。反应出的反应产物经过预冷,未反应的原料回流到反应器中继续反应,而反应出的轻组份物质则经过深冷装置进一步分离HCFC-133a。分离出的HCFC-133a经过碱洗、干燥后,再经分馏塔分馏即可得到纯度在99.5%以上的HCFC-133a,反应总收率在91.7%。
Claims (8)
1、一种运用1,1,1,2-四氯乙烷与无水氟化氢反应制备1,1,1-三氟-2-氯乙烷的方法,其特征是在催化剂SbFxCly存在下,使1,1,1,2-四氯乙烷与无水氟化氢按一定比例、在特定温度、压力下反应。
2、根据权利要求1所述的方法,反应中1,1,1,2-四氯乙烷与无水氟化氢的投料摩尔比为1∶3~1∶10,其中优选的摩尔比为1∶6~1∶8。
3、根据权利要求1所述的方法,氟化反应的温度在60~120℃,其中优选80~90℃。
4、根据权利要求1所述的方法,反应的压力在0.6~2.0Mpa,其中优选0.8~1.0Mpa。
5、根据权利要求1所述的方法,反应所用的催化剂为锑盐,其中优选五氯化锑。在反应中,五氯化锑与无水氟化氢作用以SbFxCly的形式存在,其中x+y=5,x=0,1、2、3、4或5,y=5-x。
6、根据权利要求1所述的方法,反应过程中通入所用催化剂总质量的0.1~0.3%的氯气来保持催化剂的活性。
7、根据权利要求1所述的方法,反应开始时先加入反应量的五氯化锑,再通入五氯化锑摩尔质量的1.2~2.0倍的无水氟化氢进行催化剂活化。
8、根据权利要求1所述的方法,反应中原料1,1,1,2-四氯乙烷每小时的加入量为催化剂质量的十分之一。
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CN101696149A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-04-21 | 江苏康泰氟化工有限公司 | 1,1,1-三氟-2-氯乙烷的制备方法 |
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