[发明专利]由偏氯乙烯液相氟化制1,1,1－三氟乙烷

说明书

本发明涉及由偏氯乙烯(CH₂=CCl₂)制备1,1,1-三氟乙烷的方法，特别是由偏氯乙烯与无水HF液相氟化制备1,1,1-三氟乙烷的方法。

1,1,1-三氟乙烷，简称HFC143a，沸点-48℃,AEL为1000ppm，其臭氧破坏潜能值(ODP)为零，它作为致冷剂，容积致冷量大于HCFC22，且排气温底低于HCFC22，因此，HFC143a或其与其它组份形成的共沸物、近共沸混合物正被作为HCFC22等的替代品进行广泛的研究，并已取得成果。

由偏氯乙烯氟化制备1,1,1-三氟乙烷已有许多专利文献报导，其中都为气相氟化法，如德国公开专利Ger.offen1,246,703，是以含Co^H、Cr^IH之活性氧化铝为催化剂，反应温度230℃,HF和CH₂CCl₂的摩尔比为4，停留时间10秒，CH₂CCl₂的转化率为79.9％,CH₂CCl₂转化为CH₃CF₃的选择性为90.7％；Ger.of-fen1,910,529以含Cr^IH3.6％之活性氧化铝为催化剂，反应温度198℃,HF与CH₂CCl₂摩尔比为3.5，停留时间为10秒，CH₂CCl₂的转化率为99.2％,CH₂CCl₂转化为CH₃CF₃的选择性为99.6％；日本特许7617,544以含Bi^IH之活性氧化铝为催化剂，反应温度180℃，停留时间18秒，HF和CH₂CCl₂的摩尔比为3.2,CH₂CCl₂的转化率为99.9％,CH₂CCl₂转化为CH₃CF₃的选择性为99.7％。

上述已有文献中，气相氟化制备HFC143a的停留时间很长，均超过10秒，因而设备效率低，而偏氯乙烯是一种烯烃，很容易聚合形成焦油状低聚物及固体状聚合物，特别是气相反应，温度较高，更加速了偏氯乙烯的聚合结焦速度，这不仅易造成管道堵塞，而且易造成催化剂失活，缩短催论剂寿命，使反应难以长期连续进行。

本发明人针对现有技术所存在的问题，巧妙的根据偏氯乙烯与HF反应生成HFC143a的机理，采用连续液相氟化法，加上催化剂的选择，促进了氟化反应的顺利进行，并有效的抑制了偏氯乙烯的聚合结焦副反应，延长了催化剂的寿命，增加了设备效率，并获得了很高的反应转化率和选择性。

由偏氯乙烯与无水氟化氢反应制备HFC143a中一般包含有偏氯乙烯与HF的加成反应(1)及加成产物的氟氯交换反应[2,3]和偏氯乙烯的聚合付反应(4)：

        (1)

             (HCFC141b)

    (2)

             (HCFC142b)

          (3)

             (HFC143a)

本发明的关键之一就在于所选择的工艺条件和催化剂要有利于主反应(1),(2),(3)的顺利进行，并能有效抑制付反应(4)的发生。