[发明专利]一种由1;1-二氟乙烷裂解制备氟乙烯的方法

说明书

本发明公开了一种由1,1‑二氟乙烷裂解制备氟乙烯的方法，包括在乙炔存在下，在催化剂作用下，1,1‑二氟乙烷经裂解得到1,1‑二氟乙烷。本发明提供的方法具有原料单程转化率高、裂解反应温度低、氟乙烯所含杂质少、选择性高等优点。

技术领域

本发明涉及一种含氟烯烃的制备方法，特别是适合一种氟乙烯的制备方法。

背景技术

聚氟乙烯树脂是氟树脂中含氟量最低、密度最小的一种，除具有一般含氟树脂的特性外，还具有使用寿命长、耐挠曲性能好、抗腐蚀性强等特点，常用于制作防腐蚀涂层、衬里、垫圈、轴油管涂层、建筑和装修材料、太阳能背板膜等，具有广泛的用途。

在制备聚氟乙烯树脂时，需使用原料氟乙烯单体。对于氟乙烯单体的制备方法，能够工业化应用的主要有乙炔氢氟化和1,1-二氟乙烷(HFC-152a)裂解法。

其中以乙炔氢氟化法制备氟乙烯的方法，中国专利CN101363037A公开了采用La/γ-Al₂O₃为催化剂、由乙炔制备氟乙烯的方法。其乙炔转化率最高为96.0％，氟乙烯选择性最高为73.0％，副产物HFC-152a的选择性为24.1％。中国专利CN102698778A公开了采用Cr₂O₃-La₂O₃/AlF₃-α-Al₂O₃催化剂、由乙炔制备氟乙烯的方法。其乙炔转化率为93.1％，氟乙烯的选择性为79.2％，副产物HFC-152a的选择性为20.4％。这两种方法不仅生产的副产物HFC-152a含量高，而且容易形成积碳，影响催化剂使用寿命，从而引起反应管路堵塞。为解决生产的副产物HFC-152a高的缺陷，中国专利CN101417925A公开了一种乙炔气相氟化生产VF的方法，采用两个反应器，反应器Ⅰ中进行乙炔与氟化氢的加成反应，生成的尾气经分离后，氟化氢进入反应器Ⅰ循环再利用，氟乙烯进行产品收集，乙炔和HFC-152a则进入反应器Ⅱ中进行反应。该方法虽然解决了副产物HFC-152a的利用问题，提高了氟乙烯的选择性和产率，但仍然并未解决由于乙炔加成反应放热导致的积碳问题。

美国专利US5880315公开了HFC-152a裂解制备氟乙烯的方法，以Zn/AlF₃或Mg/AlF₃为催化剂，在275℃、空速600h^-1条件下反应720h得到氟乙烯。此方法，HFC-152a的转化率仅34.3％或40％。

因此，仍有希望对氟乙烯的制备方法作进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备氟乙烯的新方法，具有原料单程转化率高、裂解反应温度低、氟乙烯所含杂质少、选择性高等优点。

本发明提供以下技术方案：

一种由1,1-二氟乙烷裂解制备氟乙烯的方法，所述方法包括：

在乙炔存在下，在催化剂作用下，1,1-二氟乙烷经裂解得到1,1-二氟乙烷；

所述催化剂包括主催化剂和主催化剂，其中主催化剂为铝，助催化剂选自镧、钇、铈、锆、锌、镁、镍、钴、铁、锰、锡和铋中的一种、两种或三种以上组合，主催化剂与助催化剂的摩尔比为1:0.01～0.3；

所述1,1-二氟乙烷与乙炔的摩尔比为1.0:0.02～0.2。

本法提供的由1,1-二氟乙烷裂解制备氟乙烯的方法，通过在往反应中加入少量的乙炔，使反应放热和吸热得到有效耦合，从而提高原料HFC-152a的单程转化率，并同时降低裂解反应温度。