一种氟化剂及制备全氟烷烃和副产物氟代卤素的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113548942A(43)申请公布日2021.10.26(21)申请号202110722614.0(22)申请日2021.06.28(71)申请人山东重山光电材料股份有限公司地址255138山东省淄博市淄川区罗村南韩工业园(72)发明人王毅方治文刘宪刘晓李瑞军(74)专利代理机构山东舜源联合知识产权代理有限公司37359代理人于晓晓(51)Int.Cl.C07C19/08(2006.01)C07C17/20(2006.01)C01B7/24(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种氟化剂及制备全氟烷烃和副产物氟代卤素的方法(57)摘要本发明涉及化工产品生产的技术领域，具体涉及一种氟化剂及制备全氟烷烃和副产物氟代卤素的方法。氟化剂由氟化钠、氟化钾中的至少一种与二氟化钴、三氟化铝、聚乙烯醇经混料、成盐、压片、氟化制得，其中氟化为在400℃下，向置有待氟化片的容器中通入HF气流，然后降温至250℃，通入氟氮混合气。全氟烷烃和副产物氟代卤素的制备方法采用上述氟化剂，通入氟氮混合气和氮气后，以卤代全氟烷烃为原料进行全氟烷烃及氟代卤素的生产。本发明解决了粉状氟化剂易被气流带走及堵塞管路的难题，减少了维修管路和补充氟化剂所消耗的时间、人力及费用；全氟烷烃收率高，产品纯度好，可实现工业化连续生产。CN113548942ACN113548942A权利要求书1/2页1.一种氟化剂，其特征在于，氟化剂由氟化钠、氟化钾中的至少一种与二氟化钴、三氟化铝、聚乙烯醇经混料、成盐、压片、氟化制得，其中氟化为在400℃下，向置有待氟化片的容器中通入HF气流，然后降温至250℃，通入氟氮混合气。2.如权利要求1所述的氟化剂，其特征在于，按重量份数计，氟化剂由氟化钠、氟化钾中的至少一种0.5‑1.5份与二氟化钴1份、三氟化铝0.3‑1.5份、聚乙烯醇0.1‑0.2份经混料、成盐、压片、氟化制得。3.如权利要求1所述的氟化剂，其特征在于，混料、成盐为将氟化钠、氟化钾中的至少一种与二氟化钴、三氟化铝、聚乙烯醇和水在80‑100℃下混合后，过滤、干燥得到复配的氟化物盐。4.如权利要求3所述的氟化剂，其特征在于，压片为将复配的氟化物盐压制成厚度为1‑2mm、截面积为0.5‑1cm3的待氟化片，压片后100‑400℃下烘干、过8目筛，筛掉烘干过程中产生的碎粉末状固体。5.如权利要求1所述的氟化剂，其特征在于，氟化为在400℃下，向置有待氟化片的容器中通入HF气流6h，然后降温至250℃，按5％氟氮混合气4h、10％氟氮混合气4h、15％氟氮混合气4h、20％氟氮混合气6h的梯度通入氟氮混合气。6.一种采用如权利要求1‑5任一项所述的氟化剂制备全氟烷烃及其副产物氟代卤素的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氟化剂加入反应容器中，加热反应容器至200‑350℃，通入氟氮混合气，然后停止氟气吹扫，通入氮气吹扫残余氟气；(2)控制反应容器温度为150‑300℃，向反应容器中加入卤代全氟烷烃，在卤代全氟烷烃加入完成后，收集全氟烷烃粗品和副产物氟代卤素；(3)用碱液洗涤全氟烷烃粗产品并控制温度在10‑30℃，静置、分液后，对有机相进行精馏，得全氟烷烃精品。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中氟氮混合气为20％氟氮混合气。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)中碱液为质量浓度为1％‑50％的氢氧化钠水溶液、氢氧化钠乙醇溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液、氨水中的至少一种。9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，向反应完毕的氟化剂通入20％氟氮混合气氟化再生。10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将氟化剂加入反应管内网状托盘上，加热反应管至200‑350℃，使用氟气配气罐配制氟氮混合气并通入反应管中，氟氮混合气中氟气与氟化剂的摩尔比为1.0‑1.3：1，然后停止氟气吹扫，通入氮气吹扫残余氟气，残余氟气经缓冲除尘罐进入木炭收集罐，与木炭发生反应，剩余气体进入尾气喷淋塔；(2)控制反应管温度为150‑300℃，卤代全氟烷烃通过原料蒸发器汽化进入反应管中，卤代全氟烷烃与氟化剂的摩尔比为0.05‑0.16：1，在卤代全氟烷烃加入完成后，全氟烷烃粗品和副产物氟代卤素经缓冲除尘罐、冷却换热器后暂存于产物收集罐中，冷却换热器和产物收集罐温度均为‑60℃，静置后副产物氟代卤素进入副产物回收装置，全氟烷烃粗品进入洗涤釜；2CN113548942A权利要求书2/2页(3)用碱液洗涤全氟烷烃粗产品并控制洗涤釜温度在10‑30℃，静置、分液后，将底层有机相放料至精馏釜中精馏，得全氟烷烃精品。3CN113548942A说明书1/7页一种氟化