[发明专利]一种提纯1,1,1,3,3‑五氟丙烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提纯1,1,1,3,3-五氟丙烷的方法，尤其涉及通过萃取精馏除去1,1,1,3,3-五氟丙烷粗品中的烯烃杂质1-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法。

背景技术

1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)是一种对大气臭氧层安全的氟化烃化合物，其ODP值为0，GWP值为950，可替代三氟氯甲烷(CFC-11)和1,1,1-二氯氟乙烷(HCFO-141b)用作发泡剂，此外，还可广泛用作溶剂、喷射剂、灭火剂和干蚀刻剂。

工业上通用的制备HFC-245fa的方法是以1,1,1,3,3-五氯丙烷为原料，经液相氟化反应而得。反应产物经过除酸、精馏得到HFC-245fa粗品，该粗品典型的组成是HFC-245fa的质量百分含量为98％～99.5％，烯烃杂质1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)的质量百分含量为0.5％～2％。HCFO-1233zd(沸点为21℃)与HFC-245fa(沸点为15℃)沸点接近，常规精馏技术难以实现两者的分离。然而，HFC-245fa作为发泡剂商品使用时，其纯度一般要求大于或等于99.5％，因此有必要将HFC-245fa粗品中的HCFO-1233zd分离出去，获得满足纯度指标的HFC-245fa产品。

中国专利CN1320109A报道了在活性炭催化剂存在下，高温(400℃)下氯气氯化HCFO-1233zd而使其含量降低的方法，该方法将HCFO-1233zd化学转化为沸点更高的氯化物，尽管解决了HCFO-1233zd与HFC-245fa难以分离的问题，但同时也有部分HFC-245fa被氯化，因此该方法将一定量的HCFO-1233zd和HFC-245fa转化为高废物，这在工业上是难以接受的，此外，高温下使用氯气增加了对设备、操作人员与环境的危险性。美国专利US6120652报道了通过萃取精馏除去HCFO-1233zd，从而提纯HFC-245fa的方法，该方法使用全氯烃、氢氯烃或氟氯烃等作为萃取剂，但全氯烃、氢氯烃或氟氯烃均含氯原子，臭氧消耗潜值(ODP)不为0，会破环大气臭氧层，属于《关于消耗臭氧层的蒙特利尔议定书》被禁用或者限制使用的物质。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的不足，提供一种不产生废物、操作过程安全和萃取剂绿色环保的提纯1,1,1,3,3-五氟丙烷的方法。

为了实现本发明的目的，本发明使用醚类、醇类、腈类、酮类、酰胺类或亚砜类为萃取剂，通过萃取精馏除去1,1,1,3,3-五氟丙烷粗品中的烯烃杂质1-氯-3,3,3-三氟丙烯。本发明所选的萃取剂具体选自丁醚、乙二醇二乙醚、苯乙醚、异戊醇、乙二醇一甲醚、乙腈、4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

萃取精馏的原理为通过加入所述的萃取剂，显著改变HFC-245fa与HCFO-1233zd的相对挥发度，从而将两者分离。此处，HFC-245fa相对于HCFO-1233zd的相对挥发度(α)定义如下：

为测定萃取剂加入后HFC-245fa相对于HCFO-1233zd的相对挥发度α。本发明人采用300ml的不锈钢反应釜，反应釜带气相和液相取样阀。向反应釜加入120g萃取剂和24g HFC-245fa/HCFO-1233zd混合物(其中HFC-245fa含量为98wt％)。将反应釜浸没在50℃恒温油浴中，物料采用磁力搅拌，使物料充分混合，待反应釜内物料达到气液相平衡，取气相样和液相样，气相色谱分析测定各相的组成含量。按上述相对挥发度定义公式，计算出各次实验的相对挥发度α值，相关实验结果见表1。

表1加入萃取剂后的α值