專(zhuān)利名稱(chēng)：四氟乙烯的生產(chǎn)方法和五氟二氯丙烷作為吸附劑的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的四氟乙烯的生產(chǎn)方法，還涉及五氟二氯丙烷作為四氟乙烯吸附劑的用途。
背景技術(shù)：
四氟乙烯是一種重要的化工原料，由其聚合制得的聚四氟乙烯廣泛地用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的制造四氟乙烯單體的方法廣泛采用水蒸汽稀釋裂解法。
在用水蒸汽稀釋裂解法生產(chǎn)四氟乙烯時(shí)會(huì)形成尾氣，該尾氣中除了夾帶有四氟乙烯外，還主要含有CO不凝性氣體以及微量三氟甲烷和二氟甲烷。其中四氟乙烯、三氟甲烷和二氟甲烷的沸點(diǎn)較為接近，而與CO的沸點(diǎn)相差較大。
在大規(guī)模生產(chǎn)中，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，必須采用合適的工藝對(duì)尾氣中有用物質(zhì)進(jìn)行回收利用，同時(shí)減少對(duì)大氣環(huán)境的影響。對(duì)一個(gè)合適的四氟乙烯回收工藝而言，尾氣中四氟乙烯應(yīng)該大部分被回收，同時(shí)回收氣體中的二氟甲烷和三氟甲烷雜質(zhì)應(yīng)該相當(dāng)少。
目前回收含四氟乙烯單體的尾氣主要有以下三種方法1.低溫精餾；它采用更低的冷凍溫度對(duì)四氟乙烯單體進(jìn)行冷凝回收，該方法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，生產(chǎn)運(yùn)行成本相應(yīng)增加較多；2.尾氣直接熱裂解生產(chǎn)八氟環(huán)丁烷工藝；該方法回收利用率較低，容易生成極毒的八氟異丁烯，操作處理難度較大；3.溶劑吸收法；即用溶劑選擇性吸收尾氣中有用的成分，這是目前較為普遍采用的一種生產(chǎn)方法。這種方法生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單容易，回收效益明顯，操作運(yùn)行費(fèi)用也較低。
在溶劑吸收法中，選用的溶劑需要考慮吸收前后排放尾氣中的CO百分含量以及檢測(cè)尾氣中二氟甲烷和三氟甲烷的含量，以檢測(cè)溶劑對(duì)雜質(zhì)的選擇性。目前國(guó)內(nèi)主要采用1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷(F113)作為吸收用的溶劑。
但是1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷的主要缺點(diǎn)是對(duì)臭氧層有很大的破壞作用。為有效控制中國(guó)消耗臭氧層物質(zhì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ODS)的生產(chǎn)和應(yīng)用，中國(guó)政府建立了實(shí)施《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《議定書(shū)》)多邊基金項(xiàng)目管理體制，確定了適合中國(guó)國(guó)情的總體淘汰戰(zhàn)略和行業(yè)淘汰計(jì)劃?，F(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際履約期，且行業(yè)已與國(guó)際多邊基金執(zhí)委會(huì)簽定了“行業(yè)淘汰協(xié)議”，必須在2005年停止使用1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，因此必須尋求新的溶劑或新工藝來(lái)對(duì)四氟乙烯進(jìn)行回收，以完善生產(chǎn)工藝，同時(shí)保護(hù)大氣環(huán)境。
新溶劑的選擇必須滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝和環(huán)境保護(hù)兩方面的要求首先作為替代物必須是對(duì)臭氧層無(wú)影響或影響較小的，按國(guó)際上的規(guī)定，其臭氧耗減潛能ODP(Ozone Depletion Potential)值必須小于0.1，同時(shí)還要求具有較低的大氣溫室效應(yīng)，也就是全球變暖潛能GWP(Global WarmingPotential)值同樣也要盡可能??；其次，替代品必須對(duì)排放氟烴尾氣中的四氟乙烯單體有較好的選擇性吸收，相應(yīng)對(duì)其它組分的吸收控制越低越好。
五氟二氯丙烷(HCFC-225)主要用于清洗劑領(lǐng)域，用于機(jī)械零件，電子組件，精密儀器的清洗。它包括兩種異構(gòu)體，即CF3-CF2-CHCl2(簡(jiǎn)稱(chēng)HCFC-225ca)和CF2Cl-CF2-CHClF(HCFC-225cb)。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的狀況，需要一種能替代F113用于目前四氟乙烯制造方法的吸附溶劑，以滿(mǎn)足“蒙特利爾議定書(shū)”的要求，同時(shí)又無(wú)需對(duì)現(xiàn)有工藝及設(shè)備進(jìn)行重大調(diào)整。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種四氟乙烯的制造方法，它無(wú)需使用F113，同時(shí)又能滿(mǎn)足尾氣處理的要求。
因此，本發(fā)明提供一種四氟乙烯的制造方法，它包括水蒸汽稀釋裂解步驟和尾氣溶劑吸收步驟，其特征在于使用五氟二氯丙烷作為尾氣溶劑吸收步驟用的溶劑。
另一方面，本發(fā)明提供五氟二氯丙烷作為吸附劑的用途。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)五氟二氯丙烷具有與F113相近的性能

同時(shí)，五氟二氯丙烷對(duì)臭氧層的影響又遠(yuǎn)小于F113對(duì)臭氧層的影響，它們的臭氧耗減潛能(ODP)與全球變暖潛能(GWP)值如下表所示表F-113與HCFC-225 ODP/GWP值比較

因此選用五氟二氯丙烷(HCFC 225)代替F-113用于制造四氟乙烯過(guò)程中的尾氣處理。
在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“五氟二氯丙烷”是指結(jié)構(gòu)為CF3-CF2-CHCl2(簡(jiǎn)稱(chēng)HCFC-225ca)的化合物或者結(jié)構(gòu)為CF2Cl-CF2-CHClF(簡(jiǎn)稱(chēng)HCFC-225cb)的化合物或者兩者以任意比例混合的混合物。它可以HCFC-225的商品名購(gòu)自日本旭硝子(Asahi Glass)公司。
結(jié)果表明，用五氟二氯丙烷(HCFC 225)完全能代替F-113用于四氟乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的尾氣處理。本發(fā)明利用五氟二氯丙烷代替F-113，確保了四氟乙烯生產(chǎn)過(guò)程的平穩(wěn)進(jìn)行，同時(shí)減少了對(duì)環(huán)境的影響，取得了良好的效果。
下面，結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例分析方法采用氣相色譜法用熱導(dǎo)池檢測(cè)器測(cè)定尾氣中CO的含量、采用FID(氫火焰離子化型分析儀)測(cè)定二氟甲烷和三氟甲烷的含量。
實(shí)施例1使四氟乙烯精餾生產(chǎn)過(guò)程中脫輕塔頂冷凝器的排空尾氣(主要包括四氟乙烯、CO、O2及三氟甲烷和二氟甲烷)從底部通入溶劑吸收塔，吸收溶劑經(jīng)過(guò)換熱器冷卻后從吸收塔頂部噴淋加入，和尾氣逆向接觸，由于溶解度的不同，CO、O2等不凝性氣體經(jīng)過(guò)塔頂回流冷凝器換熱后從塔頂排出，吸收了四氟乙烯的溶劑吸收劑從塔底進(jìn)入解吸塔中部，在解吸塔內(nèi)使溶劑與被吸收物質(zhì)分離，回收的四氟乙烯從解吸塔塔頂循環(huán)至裂解氣處理系統(tǒng)，塔釜溶劑通過(guò)循環(huán)泵和換熱器加入吸收塔循環(huán)使用。
分別使用F113和HCFC-225作為所述吸收溶劑，在相同的生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)過(guò)程中兩者的實(shí)際使用量分別為F-113為400～500公斤/月，而HCFC 225為350～400公斤/月，相應(yīng)減少20％左右。
實(shí)施例2將排空尾氣以800ml/min的流量通入600ml含35％HCFC-225ca和65％HCFC-225cb吸收劑中，在冰水浴下進(jìn)行吸收，分別經(jīng)5min、10min、15min和20min后檢測(cè)經(jīng)吸收后的氣體中CO的含量，并檢測(cè)吸收達(dá)到飽和時(shí)的吸收劑中四氟乙烯的含量，所得的結(jié)果如下

實(shí)施例3使用權(quán)利要求1所述的方法，但是吸收劑組成為65％HCFC-225ca和35％HCFC-225cb，所得結(jié)果如下表

比較例1使用與實(shí)施例1相同的方法，但是使用F-113為吸收劑，所得結(jié)果如下表

由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，使用HCFC-225代替F-113，可取得相同的四氟乙烯回收效果，但是在相同生產(chǎn)規(guī)模下可減少吸附溶劑的用量，從而減少排放對(duì)環(huán)境的影響。另一方面，本發(fā)明使用HCFC-225可滿(mǎn)足蒙特利爾議定書(shū)的要求，從而取得了優(yōu)良的效果。
權(quán)利要求
1.一種四氟乙烯的制造方法，它包括水蒸汽稀釋裂解步驟和尾氣溶劑吸收步驟，其特征在于使用五氟二氯丙烷作為尾氣溶劑吸收步驟用的溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述五氟二氯丙烷不同組成的同分異構(gòu)體包括35-65重量％CF3-CF2-CHCl2和65-35重量％CF2Cl-CF2-CHClF。
3.五氟二氯丙烷作為吸附劑吸附四氟乙烯的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種四氟乙烯的制造方法，它包括水蒸汽稀釋裂解步驟和尾氣溶劑吸收步驟，其特征在于使用五氟二氯丙烷作為尾氣溶劑吸收步驟用的溶劑。還公開(kāi)了五氟二氯丙烷作為吸附劑吸附四氟乙烯的用途。
文檔編號(hào)C07C17/38GK1634819SQ20041006718
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者粟小理, 曾韜, 肖勁松, 江建安, 唐杰, 張志剛 申請(qǐng)人:上海三愛(ài)富新材料股份有限公司