專利名稱：五氟乙烷的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種五氟乙烷(HFC125)的制備方法。
背景技術：
五氟乙烷(HFC125)的臭氧破壞系數(shù)為0，是目前用作二氟一氯甲烷(HCFC22)的替代品，廣泛應用于制冷領域的氟化合物。目前全球年產量為6萬噸左右；二氟一氯乙烷(HCFC142b)作為第二批受限的ODS物質，其用途逐漸受到限制。本工藝從二氟一氯乙烷出發(fā)，然后生成二氟三氯乙烷，五氯乙烷進入液相氟化得到五氟乙烷。避免了四氯乙烯或四氟乙烯為主要原料的工藝路線，充分利用了現(xiàn)有的HCFC142b裝置的生產能力，將逐步被淘汰的氫氯氟烴轉化為環(huán)保的氫氟烴，為五氟乙烷的制備提供了新的工藝路線，實現(xiàn)了經濟效益與環(huán)境效益的雙贏。如文獻 US5399549、CN1035812、CN1308596、CN1273577、US5300711、US5300710等均為以四氯乙烯或四氟乙烯為主要原料的工藝路線。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種五氟乙烷(HFC125)的制備方法，其采用全新的工藝路線以二氟一氯乙烷為基礎原料，克服現(xiàn)有制造廠商和文獻存在的缺陷。為了解決上述的技術問題，本發(fā)明的技術方案是一種五氟乙烷的制備方法，其包括以下步驟I) 二氟三氯乙烷的合成制備將二氟一氯乙烷與氯氣在紫外光催化下，在100 160°C的溫度下加成反應，獲得二氟三氯乙烷，其中二氟以氯乙烷和氯氣的摩爾比例為氯氣二氟一氯乙烷=2. O 2. 5 1，反應壓力為常壓，停留時間為5 7秒。加成反應通式如下CH3-CF2C1+2C12= = HCC12-CF2C1+2HC1優(yōu)選的反應溫度為120 150°C。二氟一氯乙烷和氯氣優(yōu)選的摩爾比例為氯氣二氟一氯乙烷=2. 2 2. 4 I。2) 二氟三氯乙烷與氟化氫在140 200°C液相催化反應，獲得五氟乙烷，其中二氟三氯乙烷和氟化氫的摩爾比為二氟三氯乙烷氟化氫=I : 4 10。反應壓力為2. I
2.4MPa，反應的催化劑為氟化鈷與氟化銻的混合物。反應通式如下HCC12-CF2C1+3HF= = HCF2CF3 (HFC125) +3HC1優(yōu)選的液相催化反應的溫度為150 180°C。二氟三氯乙烷和氟化氫優(yōu)選的摩爾比為二氟三氯乙烷氟化氫=I 5 8。本發(fā)明整個工藝過程由二氟一氯乙烷生成二氟三氯乙烷，由二氟三氯乙烷得到五氟乙烷(HFC125)。從而避免了從四氟乙烯或四氯乙烯為原料路線，致使整個工藝生產的原料成本或操作成本大幅下降。
具體實施例方式在以下實施例中產物的檢測工具采用安捷倫6890N/5937(GC/MS)氣相色譜/質譜聯(lián)用儀。實施例I在0 40 X 4000石英管式反應器至紫外光下，管內升溫至120°C，準備開始投料反應。二氟一氯乙烷與氯氣混合后，投入管式反應器，二氟一氯乙烷投料速率為2550克/小時，氯氣的投料速率為3596克/小時。二氟一氯乙烷與氯氣在管式反應器中的生成物直接經過水堿洗后，精餾得到純度為99. 0%二氟三氯乙烷。二氟三氯乙烷每小時的收料量為3911克，二氟三氯乙烷的收率為90. 94%。
在帶攪拌的5L不銹鋼釜式反應器內裝填5. 5克由氟化鈷和氟化銻組成的催化劑。反應釜連接回流裝置，系統(tǒng)用N2置換3次，然后加入氟化氫6390克。開始攪拌并加熱反應器到140°C。向反應器內通入二氟三氯乙烷3390克，保持回流。通過冷凝器收集產生的五氟乙烷直到不再有冷凝液體產生。收集到的五氟乙烷經過水堿洗干燥精餾得到純度為99. 7%的五氟乙烷。五氟乙烷的收料量為2195克，收率為91. 5%。實施例2在0 40 X 4000石英管式反應器至紫外光下，管內升溫至100 V，準備開始投料反應。二氟一氯乙烷與氯氣混合后，投入管式反應器，二氟一氯乙烷投料速率為2550克/小時，氯氣的投料速率為3953克/小時。二氟一氯乙烷與氯氣在管式反應器中的生成物直接經過水堿洗后，精餾得到純度為99. 0%二氟三氯乙烷。二氟三氯乙烷每小時的收料量為4158克，二氟三氯乙烷的收率為96. 68%。在帶攪拌的5L不銹鋼釜式反應器內裝填5. 5克由氟化鈷和氟化銻組成的催化劑。反應釜連接回流裝置，系統(tǒng)用N2置換3次，然后加入氟化氫1994克。開始攪拌并加熱反應器到150°C。向反應器內通入二氟三氯乙烷3390克，保持回流。通過冷凝器收集產生的五氟乙烷直到不再有冷凝液體產生。收集到的五氟乙烷經過水堿洗干燥精餾得到純度為99. 7%的五氟乙烷。五氟乙烷的收料量為2249克，收率為93. 7%。實施例3在0 40 X 4000石英管式反應器至紫外光下，管內升溫至160 V，準備開始投料反應。二氟一氯乙烷與氯氣混合后，投入管式反應器，二氟一氯乙烷投料速率為2550克/小時，氯氣的投料速率為4335克/小時。二氟一氯乙烷與氯氣在管式反應器中的生成物直接經過水堿洗后，精餾得到純度為99. 0%二氟三氯乙烷。二氟三氯乙烷每小時的收料量為4014克，二氟三氯乙烷的收率為93. 33%。在帶攪拌的5L不銹鋼釜式反應器內裝填5. 5克由氟化鈷和氟化銻組成的催化劑。反應釜連接回流裝置，系統(tǒng)用N2置換3次，然后加入氟化氫3180克。開始攪拌并加熱反應器到180°C。向反應器內通入二氟三氯乙烷3390克，保持回流。通過冷凝器收集產生的五氟乙烷直到不再有冷凝液體產生。收集到的五氟乙烷經過水堿洗干燥精餾得到純度為99. 7%的五氟乙烷。五氟乙烷的收料量為2344克，收率為97. 7%。實施例4在0 40 X 4000石英管式反應器至紫外光下，管內升溫至150°C，準備開始投料反應。二氟一氯乙烷與氯氣混合后，投入管式反應器，二氟一氯乙烷投料速率為2550克/小時，氯氣的投料速率為4503克/小時。二氟一氯乙烷與氯氣在管式反應器中的生成物直接經過水堿洗后，精餾得到純度為99. 0%二氟三氯乙烷。二氟三氯乙烷每小時的收料量為3989克，二氟三氯乙烷的收率為92. 75%。在帶攪拌的5L不銹鋼釜式反應器內裝填5. 5克由氟化鈷和氟化銻組成的催化劑。反應釜連接回流裝置，系統(tǒng)用N2置換3次，然后加入氟化氫3988克。開始攪拌并加熱反應器到200°C。向反應器內通入二氟三氯乙烷3390克，保持回流。通過冷凝器收集產生的五氟乙烷直到不再有冷凝液體產生。收集到的五氟乙烷經過水堿洗干燥精餾得到純度為99. 7%的五氟乙烷。五氟乙烷的收料量為2209克，收率為92.0%。上述實 施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.ー種五氟こ烷的制備方法，其特征在于包括以下步驟 1)ニ氟三氯こ烷的合成制備將ニ氟一氯こ烷與氯氣在紫外光催化下，在100 160°C的溫度下加成反應，獲得ニ氟三氯こ烷，其中二氟以氯こ烷和氯氣的摩爾比例為氯氣ニ氟ー氯こ烷=2. O 2. 5 I ； 2)ニ氟三氯こ烷與氟化氫在140 200°C液相催化反應，獲得五氟こ烷，其中二氟三氯こ烷和氟化氫的摩爾比為ニ氟三氯こ烷氟化氫=I 4 10。
2.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟I)中，加成反應的溫度為120 150°C。
3.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟I)中，ニ氟一氯こ烷和氯氣的摩爾比例為氯氣ニ氟ー氯こ烷=2. 2 2. 4 I。
4.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟I)中，反應壓カ為常壓，反應停留時間為5 7秒。
5.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟2)中，液相催化反應的溫度為150 180°C。
6.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟2)中，ニ氟三氯こ烷和氟化氫的摩爾比為ニ氟三氯こ烷氟化氫=I 5 8。
7.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟2)中，反應壓カ為2. I 2. 4MPa。
8.根據(jù)權利要求I所述的五氟こ烷的制備方法，其特征在干在所述步驟2)中，反應的催化劑為氟化鈷與氟化銻的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種五氟乙烷(HFC125)的制備方法，包括由二氟一氯乙烷與氯氣在紫外光催化下加成反應制備二氟三氯乙烷的制備步驟、二氟三氯乙烷在催化劑催化下與氟化氫反應生成五氟乙烷(HFC125)步驟，本發(fā)明整個工藝過程避免了從四氟乙烯或四氯乙烯為原料路線，致使整個工藝生產的原料成本或操作成本大幅下降。
文檔編號C07C19/08GK102617271SQ201210054840
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2012年3月5日
發(fā)明者司林旭, 張平忠, 張建平, 顧和祥 申請人:常熟三愛富氟化工有限責任公司