[发明专利]一种2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢氟氯烃的合成方法，尤其涉及一种2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的合成方法。

背景技术

氯氟烃(CFCs)对地球臭氧层有害，用于代替CFC的许多氢氟烃(HFCs)会造成全球气候变暖。HFOs不会破坏臭氧层，也不会引起全球气候变暖，正被考虑用于制冷剂、清洗剂、发泡剂、气溶胶喷射剂等以替代HFCs，其中2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)臭氧损耗潜值为零，温室效应潜值为4，具有优良的环境性能，被认为是HFC-134a的理想替代品。2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)主要用来制备2,3,3,3-四氟丙烯。

中国专利公开号CN101395108A公开了一种制备HCFC-244bb的方法，该方法以1，1，2，3-四氯丙烯为原料，气相氟化合成2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)，随后液相氟化HCFC-1233xf合成HCFC-244bb，该方法所需的气相氟化反应温度为400～600℃。该方法存在反应温度高，催化剂极易碳化，反应选择性低，同时反应原料HCFC-1233xf与反应产物HCFC-244bb沸点接近，难以分离。

美国专利US20070197842公开了一种以10-60wt％SbCl₅/C为催化剂气相氟化2-氯-3，3，3-三氟丙烯(HCFC-1233xf)合成HCFC-244bb的方法。该方法反应收率较低，HCFC-244bb的收率仅为15～57.66％，而且所用催化剂SbCl₅活性组分在反应过程中易流失，造成催化剂的催化活性低。

中国专利公开号CN101913984A公开了一种制备HCFC-244bb的方法，该方法以2-氯-3，3，3-三氟丙烯为原料，在氟化催化剂催化作用下，氟化氢与2-氯-3，3，3-三氟丙烯的摩尔比为2～10∶1，接触时间5～15秒，反应温度260～400℃，一步气相氟化制备2-氯-1，1，1，2-四氟丙烷的方法。该方法存在反应温度较高，催化剂制备困难等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供一种转化率高、选择性好、工艺条件温和的2-氯-1，1，1，2-四氟丙烷的合成方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的合成方法，在氟化催化剂存在下，将氟化氢和2-氯-3,3,3-三氟丙烯按摩尔比3～10∶1通入溶剂中进行反应，反应温度为50℃～100℃，反应压力为0.3～1.0MPa，所述催化剂与每小时通入的2-氯-3,3,3-三氟丙烯的摩尔比为1：0.2～0.7，所述催化剂与溶剂的质量比为1：0.5～3，收集气相反应产物并经冷却、水洗、碱洗、精馏即得到2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷产品。

进一步的：

所述的氟化催化剂优选为五氯化锑、四氯化钛、四氯化锡、三氯化锑中的一种。

所述的溶剂优选为氟化钾无水氢氟酸溶液、氟化氢钾无水氢氟酸溶液、氟化钠无水氢氟酸溶液、氟化氢钠无水氢氟酸溶液中的一种。

所述的溶剂的质量百分比浓度优选为5～20%。

所述的氟化氢与2-氯-3,3,3-三氟丙烯的摩尔比优选为4～7∶1。

所述的反应温度优选为60～80℃。

所述的反应压力优选为0.3～0.6MPa。

所述催化剂与每小时通入的2-氯-3,3,3-三氟丙烯的摩尔比优选为1：0.3～0.6。

所述催化剂与溶剂的质量比优选为1：1～2。

本发明以2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氢为原料，在氟化催化剂和溶剂作用下液相氟化反应得到2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷产品，具有转化率高、选择性好，操作简单，易于工业化等优点。

反应温度对反应选择性和反应效率有影响，反应温度太高，副产物增多，且同时加大对液相反应釜的腐蚀性；反应温度太低，反应速度过慢，影响反应效率，因此，本发明中的反应温度为50℃～100℃，优选为60～80℃。

反应压力对反应效率有影响，反应压力太大，会增加对设备的要求，造成设备投资增加；反应压力太小，影响反应效率，因此，本发明中的反应压为0.3～1.0MPa，优选为0.3～0.6MPa。