[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公布说明书
[11]公开号CN 101003460A [43]公开日2007年7月25日
[21]申请号200610171018.3[22]申请日2006.12.29
[21]申请号200610171018.3
[71]申请人山东东岳神舟新材料有限公司
地址256401山东省桓台县唐山镇
[72]发明人刘新民 王兵 荆海洋 刘晓寒 [74]专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司代理人王绪银
[51]Int.CI.C07C 17/25 (2006.01)C07C 19/08 (2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页
[54]发明名称
[57]摘要
用R142b裂解制备偏氟乙烯的方法和设备。R14
至600~900℃，高温裂解生成偏氟乙烯，裂解后的
混合气经急冷器急冷至30~80℃，随之进行脱氯化
氢和脱水，再经过精馏得到高纯度的偏氟乙烯；未
解炉炉管采用φ76×4.0较大口径金属管，突破了
国内生产偏氟乙烯反应管直径不大于φ40的局限，
炉管采用“U”型新型串联结构，压降小，不易积
碳，检修操作方便。
200610171018.3权 利 要 求 书第1/1页 1、用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯的方法，反应式如下： CF2ClCH3→CF2＝CH2+HCl
R142b在裂解炉中加热至600～900℃，高温裂解生成偏氟乙烯，裂解后的混合气经急冷器急冷至30～80℃，随之进行脱氯化氢和脱水，再经过精馏得到高纯度的偏氟乙烯；未反应的R142b回收后重新返回裂解炉进行裂解。
2、如权利要求1所述的用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯的方法，其特征在于，以高纯氮气作为稀释剂，高纯氮气与R142b混合进入裂解炉进行裂解反应。
3、如权利要求2所述的用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯的方法，其特征在于，高纯氮气与R142b的体积比为0.5∶1.0。
4、如权利要求2所述的用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯的方法，其特征在于，将R142b以150～200Kg/h的流量，高纯氮气以50～100m3/h的流量混合进入裂解炉进行裂解反应。
5、如权利要求1或2所述的用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯的方法，其特征在于，R142b裂解反应温度700℃。
6、用于权利要求1-5任一方法制备偏氟乙烯的裂解炉，主要由加热套管、反应管、导电铜板、耐火材料
组成，其中裂解炉炉管采φ76×4.0用较大口径金属管，炉管采用“U”型串联结构。
200610171018.3说 明 书第1/3页
用R142b裂解制备偏氟乙烯的方法和设备
技术领域
本发明属于氟化工含氟单体生产领域，涉及偏氟乙烯(VDF)的制备方法和设备技术。 背景技术：
偏氟乙烯分子结构式为：分子量64， 主要用途为：均聚生产聚偏氟乙烯，与其他烯烃共聚生产氟橡胶，作为化工原料，生产含氟精细化学品。
主要生产路线：
(1)以1，1-二氟乙烷(R152a)为原料，以氯(C L2)为脱氢剂，高温裂解生产偏氟乙烯。这是我国从上世纪60年代就开始采用的方法，它主要经历了以下三个发展阶段：
a、用二氧化碳稀释裂解(或R12)；
CF2HCH3+CL2+CO2→CF2＝CH2+HCL+CO2 反应条件：(加热)
b、改善操作条件提高物料线速度后去除稀释剂CO2，简化工艺。
c、两步法：
I、CF2HCH3+CL2→CF2＝CH2+HCL 反应条件：(光)
II、光氯化产物不分离直接去裂解。
CF2ClCH3+HCl+CF2HCH3+Cl2→CF2＝CH2+HCl 反应条件：(加热)
(2)偏氯乙烯催化氯化：
CCl2＝CH2+2HF→CF2＝CH2+2HCl 反应条件：(加热)
以上生产方法具有反应副产物多，单耗高；管式反应炉管易结碳，使用周期不长，反应器放大较困难等缺点。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种用R142b热裂解制备偏氟乙烯的方法。 本发明还提供一种用于上述方法的热裂解炉。
本发明的技术方案如下：
用1.1.1-二氟一氯乙烷(R142b)热裂解制备偏氟乙烯，反应式如下：
制备方法步骤如下：
R142b在裂解炉中加热至600～900℃，高温裂解生成偏氟乙烯，裂解后的混合气经急冷器急冷至30～80℃，随之进行脱氯化氢和脱水，再经过精馏得到高纯度的偏氟乙烯；未反应的R142b回收后重新返回裂解炉进行裂解。
本发明优选如下：
采用R142b热裂解制备偏氟乙烯，以高纯氮气作为稀释剂，与R142b混合进入裂解炉。高纯氮气一面使裂解炉中的物料均匀受热反应，防止局部过热积碳，同时又可以降低R142b 分压，有利于裂解反应进行并有效控制副反应，使R142b转化率提高，偏氟乙烯收率增加。 优选的，高纯氮气与R142b的体积比为0.5∶1.0。压力为0.5～1.5M p a。 优选的，将R142b以150-200Kg/h的流量，高纯氮气以50-100m3/h的流量混合进入裂解炉进行裂解反应。
优选的，R142b裂解反应温度700℃。
上述R142b裂解制备偏氟乙烯的方法的关键点还在于反应后高温气体的急冷，裂解后的混合气经急冷器急冷至30～80℃。
本发明用R142b热裂解制备偏氟乙烯的方法的优选设备是采用φ76×4.0较大口径金属炉管的裂解炉，炉管采用“U”型新型串联结构。
裂解炉炉管采用φ76×4.0较大口径金属管，突破了国内生产偏氟乙烯反应管直径不大于φ40的局限，炉管采用“U”型新型串联结构，压降小，不易积碳，检修操作方便。 裂解炉结构如下：
裂解炉主要由加热套管、反应炉管、导电铜板、耐火材料等组成，其中裂解炉中的炉管采用φ76×4.0较
大口径金属管，炉管采用“U”型新型串联结构。如图1所示。 在不同温度下进行的化学反应得到的产品也是不一样的，由于气体的流速较快，为了保证气体可以达到裂解时的温度600~900℃，因此加热的炉管设计的也较长，一般要有30~40米的长度，相应的操作的平台以及外围的基础建设也要达到相应的高度，而且管路采取的大都是φ32×2的管路，裂解的产量不易提高，产品的成本及维修费用居高不下，难以实现较大规模生产。如将炉管弯曲串联可减少生产成本，但由于材料的选型以及弯管连接存在着诸多问题难以解决。主要问题是：碳氢类化合物在高温下裂解易生成结碳，造成管路堵塞。现在我们用φ76×4.0的反应炉管，采用“U”型串联结构，弯管直焊连接，解决了反应管积碳，易断裂损坏，局部过热的问题。
本发明采用R142b热裂解制备偏氟乙烯，并使用新型结构的裂解炉得到偏氟乙烯的同时，副产物为盐酸。本工艺设备具有产品收率高、单耗低，裂解炉积炭少和急冷设备寿命长等优点。
附图说明
图1是热裂解炉的结构示意图，其中1、加热套管，2、反应炉管，3、导电铜板，4、弯管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例1-3中所述的裂解炉均采用φ76×4.0“U”型炉管。
实施例1
将R142b以150Kg/h的流量，高纯氮气(99.99％)以50m3/h的流量混合进入裂解炉进行裂解反应，高纯氮气与R142b体积比为0.5∶1.0，压力为1.0Mpa，反应温度700℃，从裂解炉出口取样分析，裂解气组成为：R142b：21％，偏氟乙烯：71％。偏氟乙烯转化率较以前增加5个百分点，说明以高纯氮气为稀释剂及采用φ76×4.0“U”型炉管增大了偏氟乙烯的转化率。
裂解后的混合气经急冷器急冷至30～80℃，随之进行脱氯化氢和脱水，再经过精馏得到高纯度的偏氟乙烯。
未反应的R142b回收后重新返回裂解炉进行裂解。
实施例2
如实施例1所述，所不同的是：
将R142b以200Kg/h的流量，高纯氮气以70m3/h的流量混合进入裂解炉进行裂解反应，反应温度800℃，从裂解炉出口取样分析，裂解气组成为：R142b：18％，偏氟乙烯：70％，偏氟乙烯转化率较以前增加4个百分点，说明以高纯氮气为稀释剂及采用φ76×4.0“U”型炉管增大了偏氟乙烯的转化率。
实施例3
如实施例1所述，所不同的是：
将R142b以250Kg/h的流量，高纯氮气以100m3/h的流量混合进入裂解炉进行裂解反应，反应温度900℃，从裂解炉出口取样分析，裂解气组成为：R142b：16％，偏氟乙烯：69％，偏氟乙烯转化率较以前增加3个百分点，说明以高纯氮气为稀释剂及采用φ76×4.0“U”型炉管增大了偏氟乙烯的转化率。
实施例4
裂解炉结构如图1所示，裂解炉由加热套管、反应炉管、导电铜板、耐火材料等组成，其中裂解炉炉管采用φ76×4.0较大口径金属管，炉管采用“U”型新型串联结构，弯头直焊连接炉管，裂解炉连续运行三个月未出现断裂损坏，积碳停车事故。较以前裂解炉运行两个月停车检修的周期延长。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议