[发明专利]一种1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的生产方法，特别是采用以六氟丙烯和氟化氢为原料在二元催化剂下生产1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的方法。

背景技术

1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷是无色、无味、不导电、无二次污染的气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高的特点，特别是它对臭氧层无破坏，在大气中的残留时间比较短，其环保性能明显优于卤代烷，是目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂，被认为是替代卤代烷1301、1211的最理想的产品之一。

目前1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的工业合成主要采用六氟丙烯与氟化氢催化加成制得。

GB902590发明了一种以活性炭为催化剂，在气相反应条件下，连续加成反应的合成工艺。存在的问题是反应中活性炭催化剂很快被减活化。EP0562509发明了一种在惰性气体和高温环境下对其活化的方法，USP6281395发明了一种使用铬等金属改性活性炭作为催化剂的工艺，CN1594250A发明了一种使用稀土金属盐改性的活性炭催化剂。使用上述合成工艺的转化率和选择性较高，但反应的温度较高，往往会生成剧毒物质：八氟异丁烯，对环境和安全生产带来隐患。USP5399795发明了一种使用离子交换树脂的工艺过程，该工艺转化率和选择性较高，反应温度较低，但催化剂寿命较短。USP5689019发明了一种使用氟氯化锑催化剂的工艺过程，该工艺存在的问题是反应压力较高、设备腐蚀较重、难以适合工业化生产。CN1393431A发明了一种叔胺类化合物、羟基化合物及无水氟化氢混合构成新的三元催化剂体系，该工艺转化率和选择性都很高，但问题是在配制催化剂时要求的温度比较苛刻。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种转化率高、选择性好、方便简单、安全环保、易于工业化生产的合成1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的方法。

本发明一种1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的生产方法，其特征是由六氟丙烯和无水氟化氢在催化剂下进行加成反应制得，所述催化剂为叔胺类化合物和含羰基的化合物配成的二元体系，其摩尔比例为1:0.1-20。

其中优选的技术方案为：

反应温度为20℃-180℃，反应压力为0.3-2.8MPa。

所述催化剂及反应原料的用量为：以摩尔比计，叔胺类化合物：含羰基的化合物：无水氟化氢=1:0.1-20:0.1-15，六氟丙烯：无水氟化氢为1:1-12。

本发明采用了二元体系催化剂，在配置催化剂时，叔胺类化合物和含羰基化合物在0℃-50℃条件下搅拌混合均匀，然后加入反应原料无水氟化氢和六氟丙烯升温进行加成反应。无水氟化氢可以与催化剂先混合搅拌，后加入六氟丙烯；或者无水氟化氢和六氟丙烯同时加入到配置好的催化体系中。

本发明的工艺过程是液相反应，可以设计为间歇或连续过程。即反应原料无水氟化氢和六氟丙烯，可以连续或间歇加入。反应原料可以是液相进料也可以是气相进料。

所述叔胺类化合物优选自三甲胺、三乙胺、三正丙胺、N,N-二甲基苯胺、N，N-二甲基苄胺、三正丁胺、N，N-二异丙基乙胺、吡啶或吡咯。含羰基的化合物优选自亚磷酸二乙酯、环己酮、3-苯基丙烯醛、丙酮、丁酮、苯乙酮或乙烯酮。

本发明可以在釜式、塔式、管道式反应器内进行。

本发明的优点：

1、本发明采用六氟丙烯和无水氟化氢在二元加成体系中液相反应合成1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷的工艺流程，与现有的技术相比，反应条件温和（≤180℃），能耗低、副产物极少、自聚物和结碳少，原料转化率高达98—100%，从而产物易于提纯及产品纯度高，产物选择性高达99—100%。工艺简单易于放大，适宜化工生产。

2、本发明所述催化剂寿命长且不易中毒、对原料的水含量要求低、反应设备基本无腐蚀、对设备材料要求低、反应温度低、产品纯度高。

3、本发明的生产过程不产生八氟异丁烯等剧毒物质，消除了生产过程中对环境和安全生产带来的隐患。

具体实施方式

实施例1