[发明专利]一种1，1-二氟乙烷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种1，1-二氟乙烷的制备方法。

背景技术

HFC-152a，分子结构式：CH₃-CHF₂，化学名称：1，1-二氟乙烷，英文名称：1，1-bifluoroethane，分子量：66，沸点：-24.7℃，破坏臭氧潜能值ODP＝0，全球变暖系数值GWP＝0.03，是一种优良的ODS(消耗臭氧层物质)替代品。由于HFC-152a的物理性质、热力学性质与一些CFC(如CFC-12)的性质十分相似，因此，它作为CFC的替代品正受到人们越来越多的重视。在我国，作为环保节能工质，HFC-152a被广泛应用于小型制冷器具(如冰箱、冰柜等)，也作为单工质使用在车辆或小车的空调上，需求量不断加大。

根据现有报道1，1-二氟乙烷的合成方法主要有以下几种：

(1)以乙炔为原料的气相或液相氟化法；

(2)以氯乙烯为原料的气相或液相氟化法；

1，1-二氟乙烷的常规生产是利用乙炔为原料，在催化剂(如：三氟化硼、氟磺酸、五氟化锑等)的作用下，与氢氟酸反应而制得，其反应式如下：

其工艺流程是经净化干燥、处理后的乙炔，送入装有催化剂(如：三氟化硼)和氢氟酸的反应釜中，在一定的压力(0.03～3MPa)和温度(20～40℃)下反应，生成1，1-二氟乙烷，经水洗、碱洗、除酸后，气相的物料经压缩成液相的物料，再经分馏提纯后制得。

中国发明专利CN200410015662.2公开了一种以乙炔为原料生产1，1-二氟乙烷的方法以及用于该方法的反应釜，具体制备方法：氢氟酸的初始液位为反应釜容积的60～70％；催化剂为氢氟酸重量的30～40％；乙炔加料速度为每公斤氢氟酸加乙炔0.08～0.12kg/h；反应温度22～32℃；反应压力0.03～0.3MPa。公开的中国发明专利200610166228.3也介绍了以乙炔为原料液相氟化法生产1，1-二氟乙烷的方法以及用于该方法的反应釜。

上述生产方法的缺点是催化剂是利用率低，导致反应周期短、单耗高、残液排放量大；同时该反应温度较难控制，乙炔与氢氟酸是一个放热反应，在反应初期放热量大，反应釜需冷却，而反应后期又需加热。若反应温度偏低，反应速度慢，装置生产能力下降；若温度偏高，催化剂容易失活，副反应增多，两者均不利于生产。

中国发明专利CN200810133418.4介绍了乙炔和无水氢氟酸为原料通过气相氟化法制备1，1-二氟乙烷的生产方法。该方法采用铬基催化剂，在反应温度为140～380℃，压力为0.3～1.8MPa的条件下，使乙炔的转化率达75％以上、HFC-152a的选择性达90％以上。但该方法所需的反应温度和压力较高，对反应装置的安全性要求较高；失活后的铬基催化剂需进一步处理，不然会造成环境破坏。

中国发明专利CN96108401.4和CN97192750.2，分别介绍了以氯乙烯和无水氢氟酸为原料通过液相氟化法制备1，1-二氟乙烷的方法。该方法会产生大量焦油，难以处置，而且影响产品收率。此外，还有俄罗斯发明专利RU341788、美国发明专利US4766258和US4968850、欧洲专利EP637579、日本专利JP50-106904和JP50-106905等，均介绍了卤代烃与氟化氢通过液相氟化法制备相应的HFCs产品的方法，这些方法的反应周期较短，原料利用率低，而且还需要处理大量的有机溶剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1，1-二氟乙烷的制备方法，采用二氟二氯乙烯(FC-1112A)和氢气为原料，在催化剂作用下发生加氢脱氯反应制备1，1-二氟乙烷，具有原料路线新颖、反应条件温和、产物后处理简单、催化剂效率高等优点。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种制备1，1-二氟乙烷的方法，其特征在于在催化剂存在下，使二氟二氯乙烯与氢气发生加氢脱氯反应制备1，1-二氟乙烷，所述催化剂由主催化剂、助剂和载体组成：

所述主催化剂为Pd；

所述助剂选自La、Ce、Cu、Zn或Ni中的一种或几种的组合；

所述催化剂负载在载体上。

上述反应的方程式如下：

本发明所述催化剂中，主催化剂即活性组分，是贵金属Pd，在催化剂制备过程中，从原料易得性方面考虑，一般优选PdCl₂或Pd(NO₃)₂，当然其他的含Pd的可溶性盐也都可以用于本发明。