RU2132839C1 - Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) - Google Patents
Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132839C1 RU2132839C1 RU97117669A RU97117669A RU2132839C1 RU 2132839 C1 RU2132839 C1 RU 2132839C1 RU 97117669 A RU97117669 A RU 97117669A RU 97117669 A RU97117669 A RU 97117669A RU 2132839 C1 RU2132839 C1 RU 2132839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trifluoroethane
- tetrafluoroethane
- fluorination
- freon
- diluent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению озонобезопасных хладонов этанового ряда, в частности 1,1,1,2-тетрафторэтана, который получают фторированием 1,1,1-трифторэтана фторидом металла переменной валентности в присутствии разбавителя. Разбавителем служит непрореагировавший 1,1,1-трифторэтан, пента- или гексафторэтан. В качестве фторида металла используют гексафторид урана или трифторид кобальта. Молярное отношение 1,1,1-трифторэтана к гексафториду урана равно 1,0-3,0:1 и температура фторирования 380-500oС. При использовании фторида кобальта температура процесса 250-350oС и нагрузка 8-24 л/ч 1,1,1-трифторэтана на 1 кг твердого фторирующего агента. В результате увеличивается выход конечного продукта и снижается энергоемкость процесса. 2 з. п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к способам получения фторуглеводородов-озонобезопасных хладонов этанового ряда, в частности 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а), который является альтернативным хладоагентом для замены существующих хладоагентов с высоким озоноразрушающим потенциалом.
Известны методы получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) путем каталитического гидрофторирования трихлорэтилена (пат. РФ N 2015957, опубл. 15.07.94 бюл. N 13; пат. РФ N 2051139 опубл. 27.12.95 Бюл. N 36). Процесс гидрофторирования ведут при повышенной температуре и избыточном давлении в двух реакционных зонах. Процесс характеризуется большим избытком фторирующего агента, низким выходом целевого продукта, сопровождается выделением значительных количеств хлорида водорода и образованием большого количества побочных продуктов.
Известны методы синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) путем фторирования винилиденфторида фтором (заявка Японии N 64-38034, 1987), а также фторидами переменной валентности - трифторидом кобальта (патент РФ N 2051890, 1996) и гексафторидом урана (патент РФ N 2030380, 1995 - прототип).
Эти методы основаны на присоединении фтора к винилиденфториду по двойной связи исходного фторорганического соединения
Для их реализации необходимо получение непредельного фторорганического соединения - винилиденфторида. Процесс фторирования сопровождается значительной полимеризацией винилиденфторида и образованием побочных продуктов, что усложняет технологию производства 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) и приводит к повышенным энергетическим затратам и экологическому воздействию на окружающую среду.
Для их реализации необходимо получение непредельного фторорганического соединения - винилиденфторида. Процесс фторирования сопровождается значительной полимеризацией винилиденфторида и образованием побочных продуктов, что усложняет технологию производства 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) и приводит к повышенным энергетическим затратам и экологическому воздействию на окружающую среду.
Предложен способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана путем фторирования исходного фторорганического соединения фторидом металла переменной валентности при повышенной температуре с использованием в качестве фторорганического соединения 1,1,1-трифторэтана (хладона-143а). В качестве фторида металла переменной валентности используют гексафторид урана, а фторирование ведут в газовой фазе при молярном соотношении хладона-143а: гексафторид урана = 1,0 - 3,0 : 1 и температуре 380 - 500oC, при этом гексафторид урана используют с объемным содержанием 20 - 100% в разбавителе. В качестве разбавителя используют избыток трифторэтана и хладоны-125, -116 в случае их образования.
В качестве фторида металла переменной валентности также можно использовать трифторид кобальта, фторирование в этом случае ведут путем контактирования газообразного 1,1,1-трифторэтана с твердым фторирующим агентом - трифторидом кобальта при температуре 250 - 350oC и нагрузке 8 - 24 л/ч 1,1,1-трифторэтана на 1 кг твердого фторирующего агента. Непрореагировавший 1,1,1-трифторэтан используют в качестве разбавителя на операции фторирования.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обладает существенными отличиями:
- в качестве исходного органического соединения используется 1,1,1-тетрафторэтан вместо непредельного винилиденфторида, что позволяет исключить протекание процессов полимеризации и уменьшить образование побочных продуктов на стадии синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- увеличивается выход целевого продукта - 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- исключается энергоемкое производство винилиденфторида;
- в качестве разбавителя фторирующего агента используется избыток 1,1,1-трифторэтана и образующиеся на стадии синтеза пента- и гексафторэтаны, в результате чего исключается использование инертного разбавителя (азота);
- упрощается технология синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- снижается воздействие производства на окружающую среду.
- в качестве исходного органического соединения используется 1,1,1-тетрафторэтан вместо непредельного винилиденфторида, что позволяет исключить протекание процессов полимеризации и уменьшить образование побочных продуктов на стадии синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- увеличивается выход целевого продукта - 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- исключается энергоемкое производство винилиденфторида;
- в качестве разбавителя фторирующего агента используется избыток 1,1,1-трифторэтана и образующиеся на стадии синтеза пента- и гексафторэтаны, в результате чего исключается использование инертного разбавителя (азота);
- упрощается технология синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана;
- снижается воздействие производства на окружающую среду.
Пример 1. Процесс получения хладона-134а вели непрерывно со сбором тетрафторида урана в емкости на пилотной установке с нагрузкой по гексафториду урана до 200 г/ч.
Хладон-143а вводили в зону реагирования через форсунку. Подаваемый в зону реагирования гексафторид урана разбавляли. Полученные фторорганические продукты реакции очищали от пыли тетрафторида урана на никелевых металлокерамических фильтрах, следов гексафторида урана - в сорбционной колонне с гранулами фторида натрия и конденсировали в двух ловушках, охлаждаемых парами жидкого азота.
Количественный и качественный состав органической фазы определяли методом газовой хроматографии, ИК-спектрометрии и ЯМР на H,F19.
При температуре в реакторе синтеза 450oC и молярном отношении хладона-143а к гексафториду урана 1,1 : 1 объемное содержание хладона-134а в органической фазе составляло 35,4%, а отношение хладона-134а к хладону-143а равнялось 0,69.
Пример 2. При температуре в реакторе синтеза 500oC и молярном отношении хладона-143а к гексафториду урана 1,1 : 1 объемное содержание хладона-134а в органической фазе составляло 38,0%, а отношение хладона-134а к хладону-143а равнялось 0,84.
Пример 3. Фторирование хладона-143а гексафторидом урана проводили при температуре 400oC и молярном отношении хладона-143а к гексафториду урана 1,1 : 1. При этом объемное содержание хладона-134а в органической фазе равнялось 23,7, а отношение хладона-134а к хладону-143а было 0,36.
Пример 4. Синтез хладона-134а осуществляется при температуре 400oC и молярном отношении хладона-143а к гексафториду урана 2 : 1. Объемное содержание продуктов фторирования в органической фазе составляет, %:
Хладон-134а - 21,2
Хладон-143а - 77,0
Хладон-116 - Следы
Сумма примесей - 1,8
Конверсия 1,1,1-трифторэтана достигала 23,0%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 92,2% на конвертированный исходный продукт.
Хладон-134а - 21,2
Хладон-143а - 77,0
Хладон-116 - Следы
Сумма примесей - 1,8
Конверсия 1,1,1-трифторэтана достигала 23,0%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 92,2% на конвертированный исходный продукт.
Пример 5. Хладон-134а синтезировали при температуре 400oC и молярном отношении хладона-143а к гексафториду урана 3 : 1. Объемное содержание продуктов реакции в органической фазе равнялось, %:
Хладон-134а - 18,5
Хладон-143а - 81,2
Хладон-116 - Следы
Сумма примесей - 0,3
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 18,8%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана 98,4% на конвертированный исходный продукт.
Хладон-134а - 18,5
Хладон-143а - 81,2
Хладон-116 - Следы
Сумма примесей - 0,3
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 18,8%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана 98,4% на конвертированный исходный продукт.
Пример 6. В аппарат из нержавеющей стали 12Х18Н10Т загружали 220 г трифторида кобальта, разогревали до 250oC, после чего подавали газообразный хладон-143а со скоростью 3 л/ч. В продуктах фторирования обнаружено, об.%:
Хладон-116 - 0,10
Хладон-143а - 73,35
Хладон-134а - 25,77
Сумма примесей - 0,78
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 26,65%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 96,7% на конвертированный исходный продукт. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 20%. Нагрузка на 1 кг фторирующего агента 13,6 л/ч 1,1,1-трифторэтана.
Хладон-116 - 0,10
Хладон-143а - 73,35
Хладон-134а - 25,77
Сумма примесей - 0,78
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 26,65%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 96,7% на конвертированный исходный продукт. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 20%. Нагрузка на 1 кг фторирующего агента 13,6 л/ч 1,1,1-трифторэтана.
Пример 7. В аппарат по примеру 6 загружали 270 г трифторида кобальта, разогревали до 300oC, после чего подавали хладон-143а со скоростью 2 л/ч (нагрузка 7,4 на 1 кг фторирующего агента).
В продуктах фторирования найдено, об.%:
Хладон-116 - 2,08
Хладон-143а - 58,89
Хладон-134а - 38,19
Сумма примесей - 0,84
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 41,11%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 92,9 на конвертированный исходный продукт. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 26%.
Хладон-116 - 2,08
Хладон-143а - 58,89
Хладон-134а - 38,19
Сумма примесей - 0,84
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 41,11%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана - 92,9 на конвертированный исходный продукт. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 26%.
Пример 8. В аппарат по примеру 6 загружали 250 г трифторида кобальта, разогревали до 350oC, после чего подавали хладон-143а со скоростью 6 л/ч (нагрузка 24 л/ч на 1 кг фторирующего агента).
В продуктах фторирования найдено, об.%:
Хладон-116 - 0,40
Хладон-143а - 40,56
Хладон-134а - 58,36
Сумма примесей - 0,68
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 59,44%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана 98,2%. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 11%.
Хладон-116 - 0,40
Хладон-143а - 40,56
Хладон-134а - 58,36
Сумма примесей - 0,68
Конверсия 1,1,1-трифторэтана - 59,44%, выход 1,1,1,2-тетрафторэтана 98,2%. Массовая доля трифторида кобальта в отработанном фторирующем агенте 11%.
Из приведенных примеров следует, что использование 1,1,1-трифторэтана в качестве исходного фторорганического соединения позволяет
- значительно повысить выход 1,1,1,2-тетрафторэтана:
- снизить содержание примесей в сырце 1,1,1,2-тетрафторэтана:
- проводить процесс синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана при атмосферном давлении, без использования катализаторов;
- исключить применение инертных газов (азота) для разбавления фторирующего агента;
- уменьшить воздействие на окружающую среду.
- значительно повысить выход 1,1,1,2-тетрафторэтана:
- снизить содержание примесей в сырце 1,1,1,2-тетрафторэтана:
- проводить процесс синтеза 1,1,1,2-тетрафторэтана при атмосферном давлении, без использования катализаторов;
- исключить применение инертных газов (азота) для разбавления фторирующего агента;
- уменьшить воздействие на окружающую среду.
Claims (3)
1. Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана путем фторирования фторорганического соединения фторидом металла переменой валентности при повышенной температуре в присутствии разбавителя с выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что в качестве фторорганического соединения используют 1,1,1-трифторэтан, а разбавителем служит непрореагировавший 1,1,1-трифторэтан и пента- и гексафторэтан.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фторида металла переменной валентности используют гексафторид урана, а фторирование ведут в газовой фазе при молярном соотношении 1,1,1-трифторэтан : гексафторид урана, равном 1,0 - 3,0 : 1, и температуре 380 - 500oС, при этом объемное содержание гексафторида урана в разбавителе составляет 20 - 100%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фторида металла переменной валентности используют трифторид кобальта, а фторирование ведут путем контактирования газообразного 1,1,1-трифторэтана с твердым фторирующим агентом - трифторидом кобальта при температуре 250 - 350oС и нагрузке 8 - 24 л/ч 1,1,1-трифторэтана на 1 кг твердого фторирующего агента.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97117669A RU2132839C1 (ru) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97117669A RU2132839C1 (ru) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2132839C1 true RU2132839C1 (ru) | 1999-07-10 |
Family
ID=20198366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97117669A RU2132839C1 (ru) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132839C1 (ru) |
-
1997
- 1997-10-23 RU RU97117669A patent/RU2132839C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1943203B1 (en) | Method for producing fluorinated organic compounds | |
| US2885427A (en) | Fluorination of trichloroethylene | |
| US5763706A (en) | Process for the manufacture of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane | |
| KR19990076907A (ko) | 1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판의 제조방법 | |
| CN112723985B (zh) | E-1-卤-3,3,3-三氟丙烯的制备方法 | |
| CN113993828A (zh) | 含有(e)－1,2－二氟乙烯的反应气体的制造方法 | |
| RU2127246C1 (ru) | Способ получения дифторметана (варианты) | |
| CN109748775B (zh) | 一种hcfc-22生产中副产三氟甲烷的资源化利用方法 | |
| KR0159843B1 (ko) | 1,1,2,2,3-펜타플루오로프로판의 제조방법 | |
| US5345014A (en) | Process for preparing pentafluoroethane by dismutation of tetrafluorochloroethane | |
| US5710351A (en) | Process for producing hexafluoroethane | |
| JP2016504326A (ja) | ＨＦＯ−１２３４ｚｅ及びＨＦＣ−２４５ｆａの共同製造方法 | |
| CN112624897A (zh) | 同时生产反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯和反式-1,3,3,3-四氟丙烯的方法 | |
| RU2132839C1 (ru) | Способ получения 1,1,1,2-тетрафторэтана (хладона-134а) | |
| KR20090013203A (ko) | 하이드로플루오로카본의 제조 방법 | |
| JPH02207052A (ja) | アルケンからフッ素化アルカンを製造する方法 | |
| US11261146B2 (en) | Preparation of 2,3,3,3-tetrafluoropropene and intermediates thereof | |
| KR20050086475A (ko) | 하이드로플루오로카본의 제조방법, 그 제품 및 그 용도 | |
| US2443630A (en) | Fluorination of carbon tetrachloride | |
| CN107082737B (zh) | 同时制备二氯六氟环戊烯异构体的方法 | |
| CN1067042C (zh) | 同时制备二氟甲烷与1,1,1,2－四氟乙烷的方法 | |
| US4504686A (en) | Process for preparing 1,1,2-trifluoro-2-chloroethyl difluoromethyl ether | |
| US20100280292A1 (en) | Method of recovering hydrofluoric acid | |
| US7074974B2 (en) | Process for the production of fluoroethane and use of the same | |
| EP4053093A1 (en) | Method for producing difluoroethylene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061024 |