[发明专利]一种2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氟氯烃的合成方法。具体的说，涉及2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的合成方法。 

背景技术

2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷是一种重要的精细化学品，可用作高效制冷剂、发泡剂等。此外，由于2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷含有活泼的氯离子，能进行各种反应合成多种下游化合物，如新型制冷剂HFO-1234yf等，具有很大的应用潜力。 

据文献调研发现，目前合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷工艺路线主要有两种。 

(1)3，3，3-三氟丙烯和氯气在催化剂作用下进行反应，合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷； 

(2)3，3，3-三氟丙烯和氯气在光催化作用下进行反应，合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷。 

中国专利申请CN10197936A中介绍了一种以3，3，3-三氟丙烯与氯气为原料，在紫外光的照射下，控制反应温度-10～100℃，在管式或釜式反应釜中合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的方法，反应转化率约95％，选择性90％左右。该方法虽然收率较高，但存在工业化放大过程中稳定的光源比较难提供，不易工业化放大、产能低等缺点。 

中国专利申请CN102056875A提供了一种制备2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷 (243db)的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下，使3，3，3-三氟丙烯(1234zf)与氯接触，其中所述催化剂包含活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物，所述方法在0～约30巴的绝对压力和约-100～约400℃的温度下进行。该方法存在反应条件较苛刻，催化剂易结碳、失活的缺点。 

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程短，反应条件易实现，可连续操作，易工业化放大的2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的合成方法。 

3，3，3-三氟丙烯和氯气反应合成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的反应属于气相加成氯化反应，反应方程式如下： 

CF₃-CH＝CH₂+CL₂→CF₃-CHCL-CH₂CL 

根据本发明方法，只要工艺条件控制适当，不需要催化剂，在空管反应器中就可以得到较好的转化率和较高的2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷选择性。 

附图说明

图1是本发明连续生产2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的工艺流程示意图。 

一定配比的3，3，3-三氟丙烯和氯气分别经过汽化器(1)、(2)汽化后进入混合器(3)混合后进入空管反应器(4)进行反应，反应后的气体经过分离塔(5)分离，未参加反应的3，3，3-三氟丙烯和氯气返回反应系统再次反应，2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷粗产品经塔(6)脱除低沸杂质，塔(7)脱除高沸杂质后得到合格的2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷粗产品。 

反应条件的控制，是本发明的关键技术之一。3，3，3-三氟丙烯与氯气加成为放热反应。随着反应的发生，体积减小，并伴有副反应的发生。所以温度、物料比、压力、反应器空速的控制都直接影响3，3，3-三氟丙烯的转化率和目 标产物2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的选择性。 

反应温度的控制。3，3，3-三氟丙烯与氯气加成生成2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷时属放热反应。但要让3，3，3-三氟丙烯与氯气发生加成反应，必须提供一定的能量，使其达到活化状态。温度太低，反应物料不能完全达到活化状态，影响3，3，3-三氟丙烯的转化率和2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的选择性；温度太高，副反应发生的倾向较大，且从化学平衡看不利于2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的生成。所以本发明选择反应温度控制范围为200～350℃，优选250℃～300℃。 

反应器空速的控制。反应器空速越大，原料接触进行反应的时间就越短，所以随着反应器空速的增加，3，3，3-三氟丙烯的转化率和2，3-二氯-1，1，1-三氟丙烷的选择性均有所下降。但反应器空速越小，单位体积反应器的产能就越小，不利于工业化生产。所以本发明根据试验结果，选择合适的反应器空速范围为50h^-1～1000h^-1，优选200h^-1～600h^-1。