[发明专利]一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法，尤其涉及一种以1,1,2,3–四氯丙烯为原料，三步气相催化反应制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法。

背景技术

2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）臭氧消耗潜值为零，温室效应潜值为4，具有优良的环境性能。LCCP（寿命期气候性能）低于HFC-134a，大气分解物与HFC-134a相同，而且其系统性能优于HFC-134a，被认为是HFC-134a的最佳替代品。若选用HFO-1234yf替代HFC-134a制冷剂，则汽车生产商就可以继续沿用原MAC(Mobile Air-Conditioning)系统。所以HFO-1234yf被认为是新一代汽车制冷剂的最佳替代品，目前在西欧已被汽车生产商所接受，在2011年开始逐步推广。

现有技术公开了多种2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的制备路线，其中以l，l，2，3-四氯丙烯（HCC-1230xa)为原料，经氟化后脱卤化氢等方法来制备目标产物HFO-1234yf，是一条较为热点的研究路线。

中国专利公开号CN102056875A，公开日2011年5月11日，发明名称：制备1，1，1-三氟-2，3-二氯丙烷的方法，该申请案提供一种制备1，1，1-三氟-2，3-二氯丙烷(F243db)的方法，所述方法包括：在催化剂的存在下，使3，3，3-三氟丙烯与氯接触，其中所述催化剂包含活性碳、氧化铝和/或过渡金属氧化物。其不足之处是：此路线选用的原料三氟丙烯价格昂贵，较难获得。

中国专利公开号CN102056876A，公开日2011年5月11日，发明名称：一种制备2，3，3，3－四氟丙烯（HFO-1234yf）的方法。该发明提供一种制备2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法，包括：(a)在锌/氧化铬催化剂的存在下，使1，1，1-三氟-2，3-二氯丙烷(F243db)与氟化氢(HF)接触以产生式CF₃CHFCH₂X的化合物，其中X为Cl或F，以及(b)使式CF₃CHFCH₂X的化合物脱卤化氢以产生1234yf；其中步骤(a)在-70~400℃的温度和0~30巴的绝对压力下在气相和/或液相下进行，HF/有机物为1:1~100:1；步骤(b)在-70~1000℃的温度和0~30巴的绝对压力下在气相和/或液相下进行，HF/有机物为0.01:1~50:1。其不足之处是：反应压力高，温度高，催化剂容易积碳失活，液相反应收率不高。

中国专利公开号CN102603460A，公开日期2012年7月25日，发明名称：一种2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的制备方法的，该申请案公开了一种2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷的制备方法，以1,1,2,3-四氯丙烯为原料，采用液相法合成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷，2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷是合成HFO-1234yf的中间产物。该过程分为三步，都采用液相法，反应收率不高，副产物多。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处，提供一种工艺简单、反应条件温和、收率高、成本低的2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种2,3,3,3-四氟丙烯的制备方法，包括以下步骤：

(a)在催化剂的作用下，将氟化氢和1,1,2,3–四氯丙烯按摩尔比15～30:1混合后，在反应温度为150～280℃，空速为300～1000h^-1的条件下进行反应，分离杂质得到1，2-二氯-3,3,3-三氟丙烷；

(b)在催化剂的作用下，将氟化氢与步骤(a)得到的1，2-二氯-3,3,3-三氟丙烷（F243db）按摩尔比8～15:1混合后，在反应温度为250～350℃，空速为500～800h^-1的条件下进行反应，分离杂质得到1,1,1,2,3-五氟丙烷；

(c)在催化剂的作用下，将步骤(b)得到的1,1,1,2,3-五氟丙烷（F245eb）在反应温度为300～350℃，空速为300～500h^-1的条件下脱氟化氢，分离杂质得到2,3,3,3-四氟丙烯。

进一步的：

步骤(a)中所述的氟化氢和1,1,2,3–四氯丙烯的摩尔比为15～20:1，反应温度为150～240℃，空速为300～600h^-1。