[发明专利]2，3，3，3-四氟丙烯的制备方法

权利要求书

1.一种2，3，3，3-四氟丙烯的制备方法，包括以五氟氯代丙烷与H₂为反应原料或五氟丙烷为反应原料，先形成1，1，1，2，2-五氟丙烷中间产物流，然后在脱HF催化剂作用下脱去HF，制得2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)，步骤如下：

a)五氟氯代丙烷的氢化

式CH_xCl_3-xCF₂CF₃化合物与氢气混合在反应釜中，控制氢气与五氟氯代丙烷摩尔比为(1～5)∶1，温度控制为200～600℃，在氢化催化剂作用下，生成式CH₃CF₂CF₃化合物的中间产物流，反应物接触时间为10-100s；

CH_xCl_3-xCF₂CF₃+H₂→CH₃CF₂CF₃，中间产物流

其中，x为0、1、2或3；当X为3时，即五氟丙烷，可作为原料直接进入下一反应步骤；

b)1，1，1，2，2-五氟丙烷脱HF

将式CH₃CF₂CF₃化合物的中间产物流通入存在惰性气体的另一反应釜中，惰性气体与CH₃CF₂CF₃物质的量比为1∶(1～2)摩尔比，在300～600℃，脱HF催化剂作用下，反应脱去HF，反应物接触时间为10～120s，反应方程式如下：

CH₃CF₂CF₃→CH₂＝CFCF₃+HF

以上步骤a)和步骤b)的反应均在气相条件下完成；

c)分离，将上述反应得到的含有1，1，1，2，2-五氟丙烷(CH₃CF₂CF₃)、2，3，3，3-四氟丙烯(CH₂＝CF₂CF₃)和HF的混合物，进一步分离去除CH₃CF₂CF₃和HF，得到高纯度产物2，3，3，3-四氟丙烯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a)中，反应温度为400～500℃；优选反应温度为500℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a)中，反应物接触时间为20-50s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a)中，所述氢化催化剂为Pd/C、Ni/C、Fe/C或Cu/C，优选Ni/C。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b)中，反应温度为400～450℃；优选反应温度为400℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b)中，惰性气体选自氮气或氩气。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b)中，惰性气体是氮气。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤b)中脱HF催化剂为氟化的氧化铝和氟化铬混合物。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤c)的分离如下：

i)将含有2，3，3，3-四氟丙烯、1，1，1，2，2-五氟丙烷和HF的三元混合物引入蒸馏塔蒸馏，塔釜底部主要为1，1，1，2，2-五氟丙烷，将其循环引入脱HF反应装置中，塔顶组分主要为HF与2，3，3，3-四氟丙烯的二元共沸物或近共沸物，将其引入到第二蒸馏塔；

ii)第二蒸馏塔中，塔底主要为2，3，3，3-四氟丙烯，其中一部分引入到脱HF反应装置或第一蒸馏塔。塔顶为2，3，3，3-四氟丙烯和HF的组合物，与第一蒸馏塔塔顶组分摩尔比不同，进入第三蒸馏塔；

iii)第三蒸馏塔底主要组分为HF，其中一部分可以循环至脱HF反应装置或第一蒸馏塔，塔顶组分主要为HF与2，3，3，3-四氟丙烯共沸物，与第二蒸馏塔塔顶组分摩尔比不同，循环返回第二蒸馏塔。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤如下：

(1)在内径为2cm、长为40cm的管式反应器中填入Pd/C催化剂，先充入氮气，然后蒸汽加热到500℃，通入氮气一小时后，通入CHCl₂CF₂CF₃和H₂均以30cc/s的流量流经管内，管口处收集中间产物流CH₃CF₂CF₃；

(2)将研磨成15-20目的氧化铝和15-20目的氟化铬按摩尔比1∶1填充到内径为2cm、长为40cm的管式反应器，蒸汽加热，250℃氮气扫吹下加热20分钟，通入400℃的HF和N₂，反应得到氟化的氧化铝和氟化铬混合物的催化剂。在400℃温度下，将1.7×10^-7m³/s的氮气与2.5×10^-7m³/s的CH₃CF₂CF₃混合并通过反应器，反应物流速保持恒定；管口处收集产物。

(3)将步骤(2)的产物按现有技术进一步分离去除CH₃CF₂CF₃和HF，得到高纯目标产物2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。