氣相催化氟化製備七氟丙烷的製作方法
2023-10-30 06:20:12 1
專利名稱：氣相催化氟化製備七氟丙烷的製作方法
技術領域：
本發明涉及了一種七氟丙烷的製備方法，具體涉及一種氟氯置換的方法製備七氟丙烷氣體。
背景技術：
隨著環境保護意識的逐步加強，消防滅火系統釋放出來的氣體對大氣層的影響越來越引起人們的高度關注，傳統的滷代烷釋放後，其氣體在大氣中的殘留時間可達近百年，對環境影響極大。為了保護大氣臭氧層，根據國際公約有關規定，自1993年底禁止生產該類滅火劑，從2005年在全球範圍內禁止使用該類產品。例如哈龍(Halon)滅火劑具有滅火濃度低，滅火效率高，不導電等優異的性能，而在世界各地得到了廣泛應用。但是上世紀八十年代中期，人們發現哈龍滅火劑等的使用，使大氣臭氧層遭到破壞，已經威脅到人類生存環境，因此，聯合國規定要定期淘汰哈龍滅火劑。現在哈龍的替代物主要有七氟丙烷滅火劑(FM200)，六氟丙烷滅火劑(FE36)，三氟甲烷滅火劑(FE23)，惰性氣體滅火劑和二氧化碳滅火劑等。從滅火效果和適用場所考慮，七氟丙烷滅火劑(FM200)和六氟丙烷滅火劑(FE36)屬於較為理想的滅火劑。但是,使用過程中發現在火災現場高溫條件下，六氟丙烷裂解出有害物質，主要是氫氟酸(HF)，對玻璃器具和精密儀器有強烈腐蝕作用。因此，六氟丙烷滅火劑由於其固有的缺點，極大地限制其使用的場所和範圍，只能作為一種「過渡」時期的滅火劑使用。按照《蒙特婁議定書》發達國家對其的生產和使用必須在2030年之前逐步淘汰，發展中國家則需在2040年前實現逐步淘汰。七氟丙烷(HFC-227ea、FM-200)的出現改變了滅火劑的布局，成為滷代烷類滅火劑的替代物。七氟丙烷的滅火原理是化學滅火，滅火濃度一般為7% 10%。易於儲存，儲存時間可長達31 42年內不會變質和分解，它具有不導電、釋放後對周圍環境無破壞、對設備及人身無損害、在大氣中殘留時間較短、毒性小、相對滅火濃度低等優點，。七氟丙烷滅火劑具有良好的清潔性，在大氣中完全汽化不留殘渣、良好的氣相電絕緣性，正在被消防滅火中逐漸得到推廣和應用。以南京為例，七氟丙烷滅火劑主要用於重要和昂貴的工業設備、發電機房、油庫、化學易燃品庫房及圖書庫、資料庫、檔案庫、金庫、地鐵、機場、以及高檔娛樂場所等。如果每個上述場所配備2個70 L鋼瓶滅火劑，充裝率暫定800 kg/m3，那麼每個場所需要七氟丙烷滅火劑112 Kg。南京市有超過3萬個上述場所，所以如果有10%的上述場所使用七氟丙烷滅火劑，七氟丙烷滅火劑的需求量將大於336噸，整個江蘇省的需求將大於2000噸，全國的需求在20000噸的規模。隨著生活水平的提高，精密儀器和高檔樓堂館所的增多，該清潔滅火劑的需求會迅速增長。當前，七氟丙烷的生產方法主要是六氟丙烯法，由於六氟丙烯價格昂貴，所以下遊產品七氟丙烷價格一直居高不下。發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種生產成本低、產率高的七氟丙烷製備方法。為了達到上述目的，本發明提供了一種七氟丙烷的製備方法，其反應方程式如下
權利要求
1.氣相催化氟化製備七氟丙烷，其反應方程式如下
2.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於所述預熱溫度為180 220°C。
3.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於所述催化劑中鉻鹽和稀土化合物La3F3的重量比為10:0. I 2。
4.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於所述載體佔催化劑與載體總重量的88% 89. 9%。
5.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於所述鉻鹽為CrCl3> Cr2O3> CrF3 或
6.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於所述精餾製得的產物1，I, I, 2，3，3，3-七氟丙烷氣體，再經精製、提純、壓縮罐裝作為產品。
7.根據權利要求I所述的氣相催化氟化製備七氟丙烷，其特徵在於將所述精餾過程中得到的過量原料氫氟酸和反應副產物氟氯丙烷作為原料返回利用。
全文摘要
本發明公開了一種七氟丙烷的製備方法，包括以下步驟將1,1,1,2,3,3,3-七氯丙烷和無水氫氟酸氣化後混合預熱，通過裝有催化劑的管式固定床反應器反應，精餾，製得七氟丙烷；其中，反應溫度為300～420℃，反應壓力為2atm～40atm，氣體原料通過催化劑表面的時間是10～35秒；1,1,1,2,3,3,3-七氯丙烷和無水氫氟酸的摩爾比為1:5～1:12；催化劑為鉻鹽與稀土化合物La3F3的復配鹽，且採用三氧化二鋁、氧化鋅、氧化鎳或活性炭作為載體。本發明七氟丙烷製備方法成本低、生產率高。
文檔編號C07C19/08GK102617268SQ20121004680
公開日2012年8月1日 申請日期2012年2月28日 優先權日2012年2月28日
發明者張超智 申請人:張超智