[发明专利]一种连续生产1,1,1,2-四氟乙烷联产2,2,2-三氟乙醇及羟基乙酸方法及装置

说明书

本发明涉及化学合成技术领域，本发明公开了一种连续生产1,1,1,2‑四氟乙烷联产2,2,2‑三氟乙醇及羟基乙酸方法及装置，在生产温度260~320℃、压力8~15MPa的条件下，1，1，1‑三氟‑2‑氯乙烷和乙酸钾水溶液连续进入管道高压反应器中反应生成1,1,1,2‑四氟乙烷、2,2,2‑三氟乙醇与羟基乙酸，并且连续排出产物。本发明所使用原料均为常规原料，没有特殊要求；反应中不添加额外的催化剂，使得后续处理简单，没有反应的原料经过简单分离后可以二次使用，降低了原料的损耗，避免了环境污染，本发明反应是连续化进行，有利于规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，特别是一种连续生产1,1,1,2-四氟乙烷联产2,2,2-三氟乙醇及羟基乙酸方法及装置。

背景技术

1,1,1,2-四氟乙烷一是开发较早、应用最广泛的氢氟烃，其热力学性能、安全性都与CFC-12相似,目前已大量应用于汽车空调、家用电冰箱、工商制冷和医用气雾抛射等。

目前合成1,1,1,2-四氟乙烷的生产方法主要有气相法和液相法，其中气相法是当前1,1,1,2-四氟乙烷生产厂家普遍采用的生产方法，相关的文献、专利比比皆是，工艺已十分成熟。但气相法生产过程中需要使用大量催化剂，而在高温条件下烯烃会碳化使催化剂逐渐失活，失去活性的催化剂属于危险废物，处置不当会造成严重的环境污染。液相法生产1,1,1,2-四氟乙烷的技术专利主要是中国科学院上海有机研究所申请的CN92108336.X、CN00127453.8两个专利，在这两个专利中都使用了相转移催化剂，在实际生产中会造成水污染无法处理。

2,2,2-三氟乙醇简称TEF，是一种重要的脂肪族含氟中间体，是无色、能与水相溶的液体，带有跟乙醇相似的气味。由于三氟甲基的强吸电子效应，使其具有与其他醇类不同的性能，可以参与多种有机化学反应，可被氧化为三氟乙醛或三氟乙酸，也可提供三氟甲基，参与Horner-Wadsworth-Emmons反应的Still-Gennari改进。在医药、农药、染料、能源、有机合成等方面具有广泛的用途，如合成三氟醋酸衍生物、含氟醚麻醉剂(如CF3CHClOCHF2)、含氟医药(如氟卡铵)及含氟农药等。

1933年Swarts以三氟醋酸酐为原料，经催化还原法制得三氯乙醇，如美国专利US2,982,789。自此相继开发出一系列合成方法。根据反应类型可以分为氧化法、还原法和水解法3种。根据原料可分为三氟醋酸法、三氟乙酰氯法、三氟醋酐法、三氟醋酸酯法、三氟乙醛法、偏氟乙烯法、三氟乙烷（HFC-143a）法以及三氟氯乙烷（HCFC－133a）法等。中国科学院上海有机研究所专利CN98110687.0则报道了在一定的温度和压力条件下，在相转移催化剂催化下，1，1，1-三氟-2-氯乙烷和羧酸的碱或碱土金属盐在水溶液中反应生成三氟乙醇。

羟基乙酸纯品为无色易潮解晶体。工业品为70%水溶液，淡黄色液体，具有类似烧焦糖的气味。 溶于水、乙醇及乙醚。在有机合成中可用于生产乙二醇。羟基乙酸主要用作清洗剂。2%的羟基乙酸和1%的甲酸混合配成的混合酸，是一种效率高成本低的洗涤剂，适合于清洗空调机；可用作制取纤维染色剂、清净剂、焊接剂的配料、清漆配料、铜蚀剂、粘合剂、石油破乳剂和金属螯合剂等；羟基乙酸的钠盐、钾盐用作电镀液添加剂等等。

羟基乙酸的合成方法主要有：1、氯乙酸法氯乙酸在碱性条件下水解得粗品，然后经甲醇酯化得羟基乙酸甲酯，蒸馏后再水解即得成品。2、高温高压法由甲醛、二氧化碳和水反应制得。3、氰化水解法由甲醛和氢氰酸为原料，经加氰合成和酸性水解制得。4、氰化钠法以甲醛、氰化钠为原料，经加氰和酸性水解两步制得。

以上的合成方法都有各自无法克服的缺陷。如何开发一种高效、安全、环保清洁地生产1,1,1,2-四氟乙烷、2,2,2-三氟乙醇及羟基乙酸的方法是亟需解决的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种生产1,1,1,2-四氟乙烷联产2,2,2-三氟乙醇及羟基乙酸方法，使用这种方法可以高效、安全、环保清洁地生产。