[发明专利]气液相法生产1,1,1,2-四氟乙烷的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液相法生产1,1,1,2-四氟乙烷的工艺，属于化工领域。 

背景技术

1,1,1,2-四氟乙烷作为使用最广泛的中低温环保制冷剂，它完全不破坏臭氧层，是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂，广泛用于新制冷空调设备上的初装和维修过程中的再添加。制备1,1,1,2-四氟乙烷的方法有多种，目前通常用气相法生产1,1,1,2-四氟乙烷，第一步：三氯乙烯和氟化氢在氟化催化剂作用下，温度为320-330℃，生成中间品F133a；第二步：原料氟化氢和中间品F133a在氟化催化剂作用下，温度为350-360℃，生成成品F134a，反应转化率为28%，转化率低，此方法所需反应温度较高，温度越高，氟化氢和反应过程中生成的氯化氢对设备的腐蚀性越大，对耗材及其合金等材质的要求越高，加重了设备的投资成本，造成设备折旧快，维修成本高。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种合成工艺简单，对设备腐蚀性小，产率高的气液相法生产1,1,1,2-四氟乙烷的工艺。 

气液相法生产1,1,1,2-四氟乙烷的工艺，以三氯乙烯和氟化氢为原料，包括以下步骤：

a、将原料大贮槽内的三氯乙烯、无水氟化氢分别经计量槽计量、计量泵加压，按摩尔比为1：3-5进入原料混合预热器，预热温度为60-70℃，再进入F133a氟化反应器，保持温度60-70℃，控制反应压力为0.5-0.6MPa，投入氟化催化剂，氟化催化剂的质量占无水氟化氢质量的10%-50%，反应生成F133a和氯化氢，同时生成副产物F123和未反应完全的F131，还有反应过剩的氟化氢；

b、将上述F133a、氯化氢、副产物F123、未反应完全的F131和反应过剩的氟化氢的混合物进入预冷器，预冷至40-50℃，再进入氯化氢精馏塔，经提纯后从精馏塔顶出来的氯化氢进入多级石墨吸收器，经水吸收形成盐酸出售，从精馏塔釜出来的混合物进入重力吸收器，进行液液相分离，将氟化氢从F133a、副产物F123和F131中分离出来，得F133a、副产物F123和F131的混合物，氟化氢进入氟化氢中间槽重新回收使用；

c、将上述F133a、副产物F123和F131的混合物，分别经过1号精馏塔提纯进入F133a成品贮槽待用、2号精馏塔提纯进入F123成品贮槽和F131进入F131计量槽回收重新进入氟化反应器反应生成F133a；

d、将原料大贮槽内的48%氢氧化钾溶液、氟化氢分别经计量槽计量进入氟化钾反应器按摩尔比为1：1-2反应，生成氟化钾溶液，氟化钾溶液进入氟化钾贮槽待用，氟化钾溶液和上述步骤生成的F133a分别自大贮槽经计量槽计量、计量泵加压，按摩尔比为1-2：1进入混合预热器，预热至250-280℃，再进入F134a氟化反应器，控制温度250-280℃、反应压力8-9MPa，投入氟化催化剂，氟化催化剂的质量占氟化钾溶液质量的5%-10%，反应生成1,1,1,2-四氟乙烷，同时生成副产物三氟乙醇、氯化钾结晶体、反应过剩的氟化钾溶液和过剩的F133a；

e、将上述生成的1,1,1,2-四氟乙烷、副产物三氟乙醇、氯化钾结晶体、反应过剩的氟化钾溶液和过剩的F133a形成混合物进入气液相分离器，气相部分的1,1,1,2-四氟乙烷、F133a、三氟乙醇和从气液相分离器中带出的一部分水进入1号精馏塔，经1号精馏塔顶出来的1,1,1,2-四氟乙烷经分子筛吸附，冷凝器冷凝，进入1,1,1,2-四氟乙烷成品大贮槽待装入钢瓶出售，从1号精馏塔釜出来的物料分别经2号精馏塔除水、3号精馏塔精馏出三氟乙醇，经分子筛吸附，冷凝器冷凝进入三氟乙醇大贮槽待泵入铁桶入库，3号精馏塔釜出来的F133a回收到F133a计量槽重新进入反应系统反应，液相部分的氟化钾溶液和氯化钾结晶体进入液固相分离器，经分离后的氯化钾晶体装袋入库，反应过剩的氟化钾溶液进入氟化钾贮槽供d步骤回收待用。

所述氟化催化剂为SbCl₅、Cr₂O₃、A1₂O₃ 或CoC1₂中的一种。

本发明的优点：反应温度低，所以原料氟化氢和反应过程中生成的氯化氢对设备的腐蚀性要小的多，氟化钾对反应的腐蚀性远比氟化氢要小，设备的投资就少，因为腐蚀性减小，设备维修成本也就减小了。

以下实施例用以说明本发明，但不用来限制本方明的范围。

具体实施方式