[发明专利]五氟乙烷的制造方法

说明书

本发明涉及五氟乙烷的制造方法。更具体而言，本发明的主题为通过 在催化剂存在下在气相中使全氯乙烯(PER)氟化而制造五氟乙烷的连续方 法。

气相氟化方法的要点之一是催化剂的稳定性。

已提出若干解决方案以维持催化剂的稳定性。

因此，文献EP 609123描述了在沉积在由氟化铝组成或氟化铝与氧化铝 的混合物组成的载体上的由镍和铬的氧化物、卤化物和/或卤氧化物组成的 混合催化剂的存在下、使用氢氟酸在气相中将全氯乙烯催化氟化的连续方 法。

在该文献的实施例2中展现了催化剂在350℃的温度下、在大气压力下、 HF/PER摩尔比约为7并且接触时间为15秒时的稳定性。

在使用氢氟酸、在催化剂的存在下使全氯乙烯氟化的过程中，形成各 种化合物的混合物，主要为“F 120系列”的化合物，即F 121(CHCl₂-CCl₂F)、 F 122(CHCl₂-CClF₂)、F123(CHCl₂-CF₃)、F 124(CHFCl-CF₃)、F125(CHF₂-CF₃) 或它们的异构体。除了“F 120系列”的化合物以外，所述混合物还具体包 括F 115(CF3-CF₂Cl)、F 114a(CF₃-CFCl₂)、F 114(CF₂Cl-CF₂Cl)、F 133a (CH₂Cl-CF₃)、以及烯烃F1111(CFCl＝CCl₂)和F 1112a(CF₂＝CCl₂)。

此外，通常通过分离和纯化阶段、尤其是HCl的分离而使氟化反应的 压力固定。

因此，文献EP 734366描述了如下制备五氟乙烷的方法：在第一阶段中， 在催化剂的存在下在气相中使全卤代乙烯或者五卤代乙烷与HF反应。该文 献教导了该阶段在可最高达30巴绝对压力以促进装置中气流循环的压力下 实施。

文献EP 1110936描述了如下制备氟代乙烷化合物的方法：在具有至少 30重量％氟含量的氟氧化铬催化剂的存在下，使选自PER、二氯三氟乙烷 (123)和124的至少一种化合物与HF反应。该文献教导了所述氟化反应在取 决于用于使产物分离的条件和纯化条件的压力下实施。

目前已发现通过在催化剂的存在下、在气相中使全氯乙烯与HF反应而 制造五氟乙烷的方法，该方法未呈现上述缺点。

因此，本发明的主题是在催化剂的存在下、在气相中由全氯乙烯和HF 制造五氟乙烷的方法，其特征在于(i)PER与HF的反应以大于或等于20的 HF/PER摩尔比和大于5巴绝对压力的压力进行，和(ii)使从该反应阶段排出 的物流经历分离阶段以提供包含氢氯酸和五氟乙烷的轻质产物的馏分(A)以 及包含未反应的氢氟酸和可能的未反应的全氯乙烯的重质产物的馏分(B)， 和(iii)馏分(B)直接再循环至所述反应阶段而没有任何纯化操作。

馏分B还可包含在所述反应阶段中形成的二氯三氟乙烷和/或氯四氟乙 烷。

在该反应阶段中HF/PER摩尔比优选为20～60并且有利地为25～50。

反应温度可为310～400℃、优选为330～375℃。

该反应阶段优选地在6～15巴绝对压力且有利地6～12巴绝对压力的 压力下实施。

在根据本发明的方法中，接触时间/绝对压力为2～6秒/巴、优选为2.5～ 4秒/巴。接触时间计算为在反应条件下气体穿过催化剂体积所用的时间。

任何氟化催化剂可适合于本发明的方法。所用催化剂优选地包括铬、 铝、钴、锰、镍、铁、或锌的氧化物、卤化物、卤氧化物或者无机盐，所 述催化剂可为负载型催化剂。优选使用基于氧化铬(Cr₂O₃)的、任选地含有 另外的选自Ni、Co、Mn和Zn的具有大于0的氧化态的金属的催化剂。有 利地，该催化剂可负载在氧化铝、氟化铝或氟氧化铝上。