[发明专利]一种二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷的方法

说明书

本发明涉及一种二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷的方法，属于氟化工技术领域。本发明的二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷的方法，以1,2‑二氯‑1,1‑二氟乙烷与氟化氢为原料，气相催化法一步制备2‑氯‑1,1,1‑三氟乙烷，目标产物的选择性和转化率高，副产原料利用率高，对设备无腐蚀，安全环保。制备的气相氟化催化剂比表面积大、催化活性高、稳定性好，适合用于氟氯取代气相氟化反应，尤其适合用于二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷等制冷剂的制备。反应一步完成，工艺简单、便于控制、重复性好，极大简化了工艺流程，降低了设备投入。可连续性投料，易于实现大规模工业化联产。

技术领域

本发明涉及一种三氟一氯乙烷的合成方法，具体涉及一种二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷的方法，属于氟化工技术领域。

背景技术

2-氯-1,1,1-三氟乙烷（R133a），简称三氟一氯乙烷，可制备环保型制冷剂1,1,1-三氟-2-氟乙烷（HFC-134a），也可制备三氟乙醇、2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷（HCFC-123）等，广泛应用于制冷剂、溶剂、泡沫制造和消防等领域，是一种应用范围广泛的含氟中间体。随着含氟中间体应用领域的不断扩大，对含氟中间体的需求也在不断的增加，三氟一氯乙烷的开发和生产前景广阔。因此开发一种原料成本低、产率高、安全并且适合工业化生产的三氟一氯乙烷制备方法，对含氟中间体的推广应用具有重要意义。

现有技术的三氟一氯乙烷的制备方法需加入助催化剂，反应条件苛刻、选择性差、收率较低、不利于工业化生产。如美国专利US20090018376公开了一种由 HCFC-132b制备2-氯-1,1,1-三氟乙烷（HCFC-133a）的方法，在300 mL反应器中加入五氯化钽（TaCl₅），将反应器抽真空用冰块冷却，再加入无水氟化氢（HF）将得到的溶液在60min内搅拌加热至140℃，然后将反应器用冰块冷却，加入HCFC-132b和1-氟-1,1,2-三氯乙烷（HCFC-131a）的混合溶液，再加热反应器至130℃，将样品从反应器的顶部排出。1小时候以气相色谱监测对样品进行分析，2-氯-1,1,1-三氟乙烷的收率为 87.5%。

其利用的催化剂五氯化钽腐蚀性强，对设备要求高。且该反应为间歇式反应，若工业化生产则需要频繁更换催化剂，存在工艺步骤多、收率低、设备投资大、成本高的缺点，不适合工业化生产。因此开发一种产品选择性和转化率高，设备利用率高，反应一步完成，工艺简单，转化率高，适合工业化生产的2-氯-1,1,1-三氟乙烷的制备方法尤为重要。

1,2-二氯-1,1-二氟乙烷（R132b），简称二氟二氯乙烷，是氟化工企业生产过程中常见副反应产物，存在副产品多，不易分离，可利用价值低，其目前多采用焚烧、或其他措施转化为其他产物，在一定程度上造成了资源浪费，更易造成环境污染。若能将1,2-二氯-1,1-二氟乙烷开发综合利用，将有效降低污染，提高含氟中间体的应用。

发明内容

为了克服现有技术反应步骤多、收率低、设备投资大、成本高、不适合工业化生产等技术缺陷，本发明提供一种以1,2-二氯-1,1-二氟乙烷为原料，利用催化剂高接触率的2-氯-1,1,1-三氟乙烷的气相制备方法。该方法选择性和转化率高，原料来源成本低，工艺简单，适合工业化生产。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种二氟二氯乙烷合成三氟一氯乙烷的方法，以1,2-二氯-1,1-二氟乙烷与氟化氢为原料，在气相氟化催化剂催化条件下气相氟化法一步制备2-氯-1,1,1-三氟乙烷，所述的气相氟化的反应温度为150~350℃；反应压力0.1～1.0MPa；氟化氢与1,2-二氯-1,1-二氟乙烷的摩尔比为1:1~30:1，其反应方程式为：

。

优选的，所述的气相氟化的反应温度为200~300℃。

优选的，所述的氟化氢与1,2-二氯-1,1-二氟乙烷的摩尔比为5:1~20:1。