[发明专利]一种三氟乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三氟乙烯的制备方法，特别涉及一种由1,1,1,2-四氟乙烷与八氟环丁烷制备三氟乙烯的方法。

背景技术

三氟乙烯是一种重要的含氟中间体，三氟乙烯与乙醇缩聚可制得环保型清洗剂氟氢醚；三氟乙烯与溴加成，然后再脱溴化氢就可得到三氟溴乙烯，是制造氟溴油的原料，三氟乙烯也是一种重要的高分子单体，用其合成的含氟树脂具有独特的电性能，在电子、军事、医疗等行业具有广泛的应用价值，三氟乙烯还可以作为合成生物活性组分的中间体。三氟乙烯高度易燃，容易自聚，与空气会形成爆炸性混合气体，难以运输和长期储存。目前国内三氟乙烯的研究成果仅以专利的形式体现，还没有成熟的生产技术。

目前三氟乙烯的制备方法主要有以下几种：

US5053377、JP2178238等专利公开了在含Pd和Au等金属复合催化剂下，将1,1,2-三氟-2,2,1-三氯乙烷催化脱氯氢解制取三氟乙烯，该路线主要用来生产三氟氯乙烯，三氟乙烯的选择性较差，分离和纯化困难，难得到高品质的三氟乙烯。

JP62252736、US5089454等专利公开了在以氧化镁或活性碳等为载体的含Pd或Pt催化剂下，通过催化氢解三氟氯乙烯制备三氟乙烯，该路线需要搭建专门的合成和分离装置，催化剂和设备投资巨大，生产成本高。

另外，US5856593A、FR2710054、FR2729136等国外专利公开了从1,1,1,2-四氟乙烷路线出发制备三氟乙烯的方法，主要采用AlF₃路易斯酸催化剂，氮气作稀释剂，反应需要较高的温度，在600°C时，1,1,1,2-四氟乙烷的转化率仅有34%，而且催化剂活性不高，产品分离和提纯困难。

CN102372593A、CN101851146A等中国专利公开了氟溴烷烃用锌脱卤剂液相脱溴制备三氟乙烯的方法，该路线三氟乙烯收率低，原料成本高，三废量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种收率高、分离和提纯简单、成本低的三氟乙烯的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种三氟乙烯的制备方法，在裂解催化剂作用下，将1,1,1,2-四氟乙烷与八氟环丁烷按摩尔比1∶1～9混合后进行反应，反应温度为350～550℃，反应空速为500～2000h^-1，反应压力为常压，反应生成的裂解气经急冷、水洗、碱洗、干燥、压缩、精馏提纯后得到三氟乙烯。

进一步的：

所述的裂解催化剂为Al₂O₃和金属磷酸盐组成的复合催化剂，所述Al₂O₃中的铝与所述金属磷酸盐中的磷的摩尔比为1∶0.1～0.9。

所述的金属磷酸盐为Zr₃(PO₄)₄、AlPO₄、CrPO₄、Mg₂P₂O₇、Ni₂P₂O₇、Ca₃(PO₄)₂中的一种。

所述的反应温度为400～450℃。

所述的反应空速为600～900h^-1。

本发明的方法以1,1,1,2-四氟乙烷为反应原料，八氟环丁烷为稀释剂，在Al₂O₃和金属磷酸盐组成的复合裂解催化剂作用下制备得到三氟乙烯，所述的金属磷酸盐优选Zr₃(PO₄)₄、AlPO₄、CrPO₄、Mg₂P₂O₇、Ni₂P₂O₇、Ca₃(PO₄)₂中的一种。本发明采用复合催化剂，反应所需温度较低，1,1,1,2-四氟乙烷转化率高，用八氟环丁烷代替氮气作稀释剂，产品易于分离和提纯，生成的裂解气经急冷、水洗、碱洗、干燥、压缩、精馏提纯等常规操作后即可得到含量大于99.9%的三氟乙烯纯品。本发明的方法可在常规的裂解反应器中进行，如现有技术中普遍使用的管式反应器。