[发明专利]1,1,1-三氟-2-氯乙烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及1，1，1-三氟-2-氯乙烷的制备方法。

背景技术：

1，1，1-三氟-2-氯乙烷的商品名称为HCFC-133a，是制备环保型制冷剂HFC-134a(化学名称为1，1，1-三氟-2-氟乙烷)的中间体，也可制备三氟乙醇、HCFC-123等。HCFC-133a的制备方法在国内外已有众多的报道，在已公开的众多合成路线中，只有以三氯乙烯或四氯乙烯为原料的两条合成路线具有工业价值。其中，以三氯乙烯为原料的合成路线具有反应步骤简短、副产物少的优点，此合成路线优于以四氯乙烯为原料的合成路线。目前，在已形成1，1，1-三氟-2-氯乙烷工业化生产的厂家中，多数采用三氯乙烯路线。1991年英国ICI公司建成全世界第一套千吨级工业试验装置。此后，美国杜邦公司、法国阿托公司、日本大金公司、意大利奥斯蒙特公司、德国赫司特公司等相继建立5000吨/年-10000吨/年工业生产装置。在以上各公司中，除杜邦公司因与其它产品联产而采用四氯乙烯路线外，其余均采用三氯乙烯工艺路线。由于三氯乙烯的应用范围较广、市场需求量大，此原料十分紧张，价格居高不下，目前的市场价格在9000元/吨左右。三氯乙烯的高昂价格是直接影响环保型制冷剂HFC-134a广泛推广应用主要原因，降低环保型制冷剂HFC-134a的生产成本是本领域技术人员长期渴望解决的技术难题。其中低成本合成1，1，1-三氟-2-氯乙烷是关键，申请人通过长期的试验探索出利用1，1，2，2-四氯乙烷、1，1，1，2-四氯乙烷或它们的混合物为原料合成1，1，1-三氟-2-氯乙烷的方法，能大幅度降低1，1，1-三氟-2-氯乙烷的制备成本，每吨可降低3000元～3500元。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以1，1，2，2-四氯乙烷与无水氟化氢制备1，1，1-三氟-2-氯乙烷(HCFC-133a)的方法。

本发明的合成化学方程式为：

制备所用原料如下：

①1，1，2，2-四氯乙烷；②无水氟化氢；③催化剂SbCl₅；④氯气；其中，①1，1，2，2-四氯乙烷为市购产品，上海杰士化工有限公司产销，其物化性质为：

国标编号：61556

CAS号：79-34-5

中文名称：1，1，2，2-四氯乙烷

英文名称：1，1，2，2-tetrachloroethane；acetylene tetrachloride

别名：四氯化乙炔；对称四氯乙烷

分子式：C2H2Cl4；CHCl2CHCl2

分子量：167.86

蒸汽压：1.33kPa(32℃)

熔点：-43.8℃

沸点：146.4℃

溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚等

密度：相对密度(水＝1)1.60g/ml

外观与性状：无色重质液体，有氯仿样的气味，性质稳定

结构式为：

②无水氟化氢为强酸，为市购产品；

③催化剂SbCl₅，市购产品；

④氯气，也是市购产品；

其制备方法为：在高压反应釜内先加入催化剂五氯化锑，再加入无水氟化氢，无水氟化氢的加入量为五氯化锑摩尔质量的1.2～1.8倍，边加入边缓慢升温到80℃~90℃，然后将由1，1，2，2-四氯乙烷和无水氟化氢(气体)按1∶3～1∶6的摩尔比连续加入，其中1，1，2，2-四氯乙烷每小时的加入量为五氯化锑质量的十分之一，通过控制反应釜的出气阀控制反应产物的出料速度，确保反应釜内的压力在0.8～1.0Mpa之间，在反应进行5～8小时后向反应釜中通入氯气，每小时通入氯气的量为五氯化锑质量的0.1％～0.3％；所得反应产物为含有氟化氢、氯气、氯化氢和HCFC-133a的混合气体，此产物先经过水冷至20℃～30℃，再用零下15℃的盐水进行深冷，然后通入存有氢氧化钠溶液的碱洗釜进行碱洗得HCFC-133a气体，该气体经分子筛干燥，再经分馏塔分馏得到纯度在99.6％以上的HCFC-133a成品，分馏压力为0.7Mpa～1.5Mpa，分馏塔釜温为60℃～90℃，分馏塔顶温为30℃～50℃，以1，1，2，2-四氯乙烷计算，其综合收率为92％～96％。