[发明专利]一种联产低碳发泡剂的方法

说明书

本发明公开了一种联产低碳发泡剂的方法，将1，1，1，3，3‑五氯丙烷和氟化氢预热后通入反应器，在催化剂存在下进行反应，得到反应产物，经分离提纯得到以下低碳发泡剂产品：反式‑1，3，3，3‑四氟丙烯、顺式‑1，3，3，3‑四氟丙烯、1，1，1，3，3‑五氟丙烷、反式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯、顺式‑1‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯。本发明具有工艺简单、绿色环保、生产效率高、成本低的优点。

技术领域

本发明涉及低碳发泡剂技术领域，具体涉及一种联产低碳发泡剂的方法。

背景技术

基于HCFC、HFC的化学品已经在工业中广泛用于诸多不同应用，尤其包括作为制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂和溶剂。但是，大多数HCFC的消耗臭氧层效应和HFC的温室效应非常严重。因此，已经推出更加环保的替代品用来取代HCFC和HFC。如反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(R-1233zd(E))、反式-1，3，3，3-四氟丙烯(R-1234ze(E))及1,1,1,4,4,4-六氟丙烯(R-1336mzz(Z))等是目前最具前景的低碳发泡剂，大量应用于冰箱、冷柜、饮水机、汽车空调、中央空调、冷库、商业制冷、冰水机、冰淇淋机、冷冻冷凝机组等制冷设备的保温材料中，同时还可应用于制冷剂、气雾推进剂、医用气雾剂、杀虫药抛射剂，以及镁合金保护气体等。

低碳发泡剂一般是采用氟化催化剂，以含氯烯烃或含氯烃与无水氟化氢为原料制备的。反应后的物料进入HCl塔分离HCl，然后再进入相分离器分离氟化氢与有机物，分离得到的HF回到反应器循环使用。相分离后有机物相中的氢氟酸通过共沸精馏的方式进一步回收氟化氢，由于有机物粗品与氟化氢存在一定的共沸，因此有机物粗产品中仍含有少量未分离彻底的HCl和HF，这部分HCl和HF还需随有机物粗产品进入水碱洗系统进行吸收，生成大量的废酸，水碱洗系统出来的气相产物经干燥、精馏得到低碳发泡剂产品。由此可知在低碳发泡剂生产中会产生大量无用的含HCl和HF的废酸。

如中国专利CN102361842B，公开日期2015年6月3日，发明名称：R-1233zd(E)与氟化氢的分离，该发明涉及将R-1233zd(E)从它与HF的共沸混合物或类共沸混合物的组合中分离的方法。该方法采用了冷的液相分离以及多个共沸蒸馏系统。但该发明有以下缺点：(1)反应采用液相催化氟化，存在着反应液结焦结碳，催化剂容易失活，并且一旦催化剂失活，催化剂的处理存在极大的环保问题；(2)冷的液相分离所需的相分离器较大，当HF量较多时该设备属于重大危险源，存在较大的安全风险。

又如中国专利CN103189339B，公开日期2016年1月20日，发明名称：生产反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(R-1233zd(E))的连续低温方法，该发明公开了通过在不使用催化剂情况下进行连续反应生产R-1233zd(E)的方法。还公开了生产氢氟烯烃，特别是R-1233zd(E)的集成系统。该生产方法包括六个主要的单元操作：(1)使用HF的1,1,1,3,3-五氯丙烷(R-240fa)的氟化反应(以连续或半间歇方式)并同时取出副产物HCl和产物R-1233zd(E)；(2)将未反应的R-240fa和HF与欠氟化副产物一起循环返回(1)；(3)分离并提纯副产物HCl；(4)将过量的HF分离并返回(1)；(5)提纯最终产物R-1233zd(E)；和(6)将副产物顺式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(R-1233zd(Z))异构化为R-1233zd(E)以最大化工艺收率。但该发明有以下几方面不足：(1)其反应部分所涉及的为液相反应，由于在不加催化剂的状况下，反应速率较慢，所需的反应器较多，在工业化中所需的仪表及控制阀较多，较为复杂，反应器体积较大，生产能力偏小，能耗偏大；(2)回收HF采用的是硫酸，废硫酸的处理存在一定的难度，生产工艺存在一定的环保问题；(3)该发明所生产的产品较为单一只生产R-1233zd(E)，并且对于产生的R-1233zd(Z)需要另外反应器才能异构化成R-1233zd(E)。