[发明专利]一种新型绿色三氟氯乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的制备方法，具体是一种三氟氯乙烯的制备方法。

背景技术

三氟氯乙烯(CTFE)是主要的含氟高性能材料的特殊单体。其中聚三氟氯乙烯具有优异的隔氧性和优异抗低温性，被广泛应用于医药的包装膜、电子封装以及低温物料的输送管道。另外以三氟氯乙烯为主要单体的含氟涂料具有优异的耐候性和耐腐蚀性在桥梁以及建筑行业中得到了广泛的应用。目前三氟氯乙烯全球年产量为1万吨左右，主要的工艺路线是由三氟三氯乙烷在锌粉或氢的作用下脱除氯得到三氟氯乙烯。

由于传统的工艺锌粉脱除氯时，将消耗大量的锌粉，同时产生大量的氯化锌废渣，在锌粉的消耗和处理废渣过程都大幅增加三氟氯乙烯的生产成本。同时采用直接加氢脱除氯时，需要采用昂贵的铂、铑、钌等稀有金属作为催化剂，生产成本偏高，同时氢气直接氢化，容易产生深度氢化现象，生成三氟乙烯等杂质，导致产品的收率降低，产品的纯度受到影响。专利文献US2685606、US2704777、EP0416015、US3333011等公开的工艺路线的缺点如上所述，三氟氯乙烯(CTFE)的制造成本偏高，整个过程产品的收率只有85％左右，明显偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三氟氯乙烯的制备方法，该制备方法绿色成本低，收率高。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案如下：

一种新型绿色三氟氯乙烯的制备方法：在列管反应器中，由1,1,2-三氟-1,2,2-三氯乙烷与催化剂三氢化锌钾直接发生氢化反应生成三氟氯乙烯，反应式如下：

3CF₂ClCCl₂F+KZnH₃→3ClFC＝CF₂+KZnCl₃+3HCl

上述催化反应温度为250～350℃，反应压力为0.7～1.0Mpa，停留时间为10～20秒。

上述催化剂可通过加氢活化重复使用，催化剂活化的方法为：所述催化剂在氢气的作用下活化，催化剂活化的反应式如下：

KZnCl₃+3H₂→KZnH₃+3HCl

上述活化的反应温度为200～300℃，活化反应的压力为0.9～1.0Mpa，氢化反应的停留时间为5～10秒。

上述催化剂三氢化锌钾制备方法：由氯化钾溶解去离子水中获得氯化钾溶液，氯化锌溶解去离子水中获得氯化锌溶液，将氯化锌溶液滴入氯化钾溶液，反应制备三氯化锌钾溶液，反应温度为50～80℃，压力为常压，反应时间为5～10小时；三氯化锌钾溶液通过蒸发得到三氯化锌钾；用氢气直接对上述三氯化锌钾进行氢化反应处理，三氯化锌钾与氢气的摩尔比为1：3～4，氢化的反应温度为200～300℃。反应压力为0.9～1.0Mpa，反应的停留时间为5～10秒。所述氯化钾溶液的重量百分比浓度为20％～32％，氯化锌的重量百分比浓度为50％～82％。所述去离子水的电导率为0.01～0.02μ。

本发明整个工艺过程避免了传统的采用锌粉脱氯或氢气在贵金属催化剂作用下氢化脱氯的工艺，因此本工艺大幅降低了三氟氯乙烯生产成本，且大幅提高了产品的收率，产品的收率达到99％以上。

具体实施方式

本发明以下实施例产物的检测工具采用安捷伦6890N/5937(GC/MS)气相色谱/质谱联用仪。

按照以下方法制备三氢化锌钾备用：由氯化钾溶解去离子水(去离子水的电导率为0.01～0.02μ)中获得氯化钾溶液(氯化钾溶液的重量百分比浓度为20％～32％)，氯化锌溶解去离子水(去离子水的电导率为0.01～0.02μ)中获得氯化锌溶液(氯化锌的重量百分比浓度为50％～82％)，将氯化锌溶液滴入氯化钾溶液，反应制备三氯化锌钾溶液，反应温度为50～80℃，压力为常压，反应时间为5～10小时；三氯化锌钾溶液通过蒸发得到三氯化锌钾；用氢气直接对上述三氯化锌钾进行氢化反应处理，三氯化锌钾与氢气的摩尔比为1：3～4，氢化的反应温度为200～300℃。反应压力为0.9～1.0Mpa，反应的停留时间为5～10秒。

实施例1