專利名稱：一種偏氟乙烯單體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟化工領(lǐng)域，具體地說涉及一種對原有的VDF (偏氟こ烯)単體生產(chǎn)エ藝流程的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
目前生產(chǎn)VDF單體的方法主要采用ニ氟ー氯こ烷(國際通用代號HCFC_142b)作為原料，通過空管裂解或者水蒸氣稀釋裂解，在經(jīng)過一系列的前處理步驟，包括除碳、水洗、堿洗、壓縮、冷脫后，最終通過精餾得到VDF単體，而其中采用的精餾裝置為4塔精餾，1#VDF脫輕塔脫除輕組分，2#VDF精餾塔精餾得到VDF單體產(chǎn)品，3#142b脫輕塔主要回收VDF，4#142b精餾塔收集未反應(yīng)的原料HCFC-142b。該方法在實(shí)際生產(chǎn)過程中，裂解氣中所含的雜質(zhì)，包括CH3F、C2H3F、152a (CH3CHF2). C2H2ClF等并沒有合適的辦法從精餾系統(tǒng)中采出，大部分還是循環(huán)回到前面的流程，而雜質(zhì)的存在與積累會影響產(chǎn)品VDF的純度，并且會對實(shí) 際的生產(chǎn)操作有比較大的影響。因此現(xiàn)有技術(shù)存在去除雜質(zhì)困難的難題，并且會因此影響単體VDF的純度。由于VDF單體通常用于聚合反應(yīng)，而聚合反應(yīng)對單體的純度要求較高，一般要達(dá)到99. 95%以上，所以雜質(zhì)的去除非常關(guān)鍵。另外在實(shí)際生產(chǎn)過程中，雜質(zhì)的存在使得流程的操作不穩(wěn)定，具體會體現(xiàn)在塔頂塔釜的溫度上，雜質(zhì)積累到一定程度后會使得溫度很難控制，可見，雜質(zhì)的存在也會對實(shí)際生產(chǎn)操作產(chǎn)生一定的影響。因此，本領(lǐng)域迫切需要提供ー種對目前的生產(chǎn)VDF単體的方法的改進(jìn)，除去流程中的不同種類的雜質(zhì)，且利于實(shí)際生產(chǎn)操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供一種生產(chǎn)VDF單體的改進(jìn)方法。本發(fā)明中，提供了一種偏氟こ烯單體的制備方法，采用ニ氟ー氯こ烷作為原料，通過空管裂解或者水蒸氣稀釋裂解，經(jīng)過前處理后，通過精餾得到偏氟こ烯単體，所述精餾采用3塔裝置，分別是偏氟こ烯脫輕塔脫除輕組分，偏氟こ烯精餾塔得到偏氟こ烯単體和側(cè)線除雜塔除去雜質(zhì)和高沸物，并回收偏氟こ烯単體和未參與反應(yīng)的ニ氟ー氯こ烷。在另ー優(yōu)選例中，所述前處理包括除碳、水洗、堿洗、壓縮、冷脫等步驟。在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔塔頂溫度控制在-25 — _33°C，塔釜溫度控制在70 一 80°C，塔頂壓カ控制在O. 8 — O. 9MPa，全塔壓降控制在4 一 8KPa，摩爾回流比為40 —70。在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔的各側(cè)線采出量以及塔頂塔釜采出量根據(jù)裂解氣的組成以及偏氟こ烯精餾塔的塔釜組成來調(diào)整；較佳地，所述側(cè)線除雜塔塔頂塔釜回收偏氟こ烯，采出量根據(jù)偏氟こ烯精餾塔釜出料量中偏氟こ烯的具體含量調(diào)整；優(yōu)選采出量為I 一 I. 5kg/小時O在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔的第45 — 50塊板進(jìn)行側(cè)線雜質(zhì)采出，采出量為I.4 - I. 8kg/ 小時。在另ー優(yōu)選例中，所述雜質(zhì)包括CH3F、C2H3F, CH3CHF2, C2H2C1F。在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔的第85 — 93塊板進(jìn)行側(cè)線ニ氟ー氯こ烷采出，米出量為16 — 18kg/小時。在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔的進(jìn)料位置為第68 — 72塊板。在另ー優(yōu)選例中，所述偏氟こ烯精餾塔塔釜出料流量為18 — 22kg/小吋。在另ー優(yōu)選例中，所述側(cè)線除雜塔塔釜底部采出高沸物雜質(zhì)。據(jù)此，本發(fā)明提供了ー種對目前的生產(chǎn)VDF単體的方法的改進(jìn)，除去流程中的不同種類的雜質(zhì)，且利于實(shí)際生產(chǎn)操作。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中精餾エ藝流程圖；其中I、VDF脫輕塔(塔)；2、VDF精餾塔(塔)；3、142b脫輕塔(塔)；4、142b精餾塔。；圖2為本發(fā)明提供的制備方法中精餾エ藝流程圖；其中I、VDF脫輕塔(塔)；2、VDF精餾塔(塔)；3、側(cè)線除雜塔(塔)。
具體實(shí)施例方式發(fā)明人經(jīng)過廣泛深入的研究，通過對裂解氣、各物流流股組分以及単體精餾流程的分析，提出了“兩塔合并、側(cè)線除雜”的技術(shù)改造方案，即將現(xiàn)有技術(shù)涉及的精餾段的2個塔合并為ー個塔，并從合并后的塔側(cè)線采出雜質(zhì)，以達(dá)到去除雜質(zhì)，并保證產(chǎn)品純度以及操作方便的目的。另外，需要回收的原料142b也是從合并后的塔身下部側(cè)線采出。在此基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。如本文所用，“ 1#VDF脫輕塔”、“ 1#塔”或“偏氟こ烯脫輕塔”可以互換使用，都是指制備偏氟こ烯單體的エ藝涉及的精餾步驟中使用的脫除輕組分的裝置；所述的輕組分包括C2H2、⑶等。如本文所用，“ 2#VDF精餾塔”、“ 2#塔”或“偏氟こ烯精餾塔”可以互換使用，都是指制備偏氟こ烯單體的エ藝涉及的精餾步驟中使用的精餾得到VDF單體產(chǎn)品的裝置，是產(chǎn)品收集塔，收集產(chǎn)品VDF。如本文所用，“ 3#142b脫輕塔”或“ 3#塔”可以互換使用，都是指現(xiàn)有技術(shù)制備偏氟こ烯單體的エ藝涉及的精餾步驟中使用的回收VDF，即回收沒有從2#塔頂采出的VDF的裝置，這些回收的VDF并不是用來直接用作產(chǎn)品，因?yàn)榧兌炔粔颍茄h(huán)至壓縮段與裂解氣一起進(jìn)行后處理，以達(dá)到純度要求。如本文所用，“4#142b精餾塔”或“4#塔”可以互換使用，都是指現(xiàn)有技術(shù)制備偏氟こ烯單體的エ藝涉及的精餾步驟中使用的收集未反應(yīng)的原料HCFC-142b的裝置。如本文所用，“側(cè)線除雜塔”是將現(xiàn)有技術(shù)制備偏氟こ烯単體的エ藝涉及的精餾步驟中使用的3#142b脫輕塔和4#142b精餾塔合并為ー塔，其塔板數(shù)為90 — 110，較佳地為100。如本文所用，“高沸物雜質(zhì)”或“高沸物”可以互換使用，都是指沸點(diǎn)高于ニ氟ー氯こ烷的雜質(zhì)。
本發(fā)明中，一些物質(zhì)的沸點(diǎn)關(guān)系為偏氟こ烯單體〈本發(fā)明提供的側(cè)線除雜塔的第45 — 50塊板采出的雜質(zhì)〈ニ氟ー氯こ烷〈高沸物雜質(zhì)。本發(fā)明提供的偏氟こ烯單體的制備方法是就現(xiàn)有技術(shù)制備偏氟こ烯單體的エ藝所涉及的精餾步驟進(jìn)行改進(jìn)，其中包括A、將3#142b脫輕塔和4#142b精餾塔合并為ー塔，稱為側(cè)線除雜塔；B、2#VDF精餾塔塔釜出料進(jìn)入合并后的塔(側(cè)線除雜塔)；C、{R_除雜塔塔頂主要是回收VDF，純度達(dá)到了 99%左右，采出量根據(jù)2#塔釜出料量中VDF的具體含量而調(diào)整；D、側(cè)線除雜塔第48塊板側(cè)線采出一定量的物料，這部分物料可除去95%左右的雜質(zhì)，包括 CH3F、C2H3F, 152a、C2H2ClF 等；
E、側(cè)線除雜塔第90塊板側(cè)線采出未反應(yīng)的原料142b，以便用于回收再利用，其純度達(dá)到了 99%左右；F、側(cè)線除雜塔塔釜底部采出高沸物雜質(zhì)。本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，所述側(cè)線除雜塔的各側(cè)線采出量以及塔頂塔釜采出量根據(jù)裂解氣的組成以及2#VDF精餾塔的塔釜組成來調(diào)整。由于生產(chǎn)過程中經(jīng)常會有波動和干擾，一般通過監(jiān)測裂解氣與2#塔釜組成中的VDF與雜質(zhì)含量所占的比例，決定側(cè)線采出量，以達(dá)到理想的除雜效果。本發(fā)明在背景技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的ー種VDF単體精餾エ藝流程，能夠?qū)⒘呀膺^程產(chǎn)生的CH3F、C2H3F、152a、C2H2ClF等沸點(diǎn)介于VDF與142b之間的雜質(zhì)脫除，以保證單體VDF的純度，并且也會利于實(shí)際生產(chǎn)的操作，避免產(chǎn)生不必要的操作困難。本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，VDF的年產(chǎn)量在800 — 900t/a,所述側(cè)線除雜塔塔頂溫度控制在-25—33 °C (優(yōu)選-28 — -32 0C )，塔釜溫度控制在70 — 80 °C (優(yōu)選73 — 77°C )，塔頂壓カ控制在O. 8 — O. 9MPa (優(yōu)選O. 85 一 O. 9MPa)，全塔壓降控制在4 一 8KPa (優(yōu)選6 - 8KPa)，摩爾回流比為40 — 70 (優(yōu)選55 — 65)；本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，所述側(cè)線除雜塔的進(jìn)料位置為第68 — 72塊板，優(yōu)選第70塊板；本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，2#VDF精餾塔塔釜出料流量為18 — 22kg/hr，優(yōu)選19 — 20kg/hr ；本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，所述側(cè)線除雜塔塔頂采出量為I 一 1.5kg/hr，優(yōu)選
I.3 — I. 5kg/hr ；本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，所述側(cè)線除雜塔第45 — 50塊板(優(yōu)選第48塊板)側(cè)線雜質(zhì)采出量為 1.4-1. 8kg/hr，優(yōu)選 1.5-1. 7kg/hr ；本發(fā)明提供的改進(jìn)方法中，所述側(cè)線除雜塔第85 — 93 (優(yōu)選第90塊板)塊板側(cè)線 142b 采出量為 16 — 18kg/hr，優(yōu)選 16. 5 — 17. 5kg/hr。本發(fā)明對裂解氣以及各塔頂、塔釜物流流股的組成進(jìn)行分析所采用的方法是氣相色譜法。本發(fā)明提到的上述特征，或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說明書所掲示的所有特征可與任何組合物形式并用，說明書中所掲示的各個特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說明，所掲示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在干I、本發(fā)明提供的方法改進(jìn)可以除去裂解氣中95%以上的雜質(zhì)，有效地解決了雜質(zhì)對產(chǎn)品純度以及操作的影響，并且回收得到的原料142b的純度也比較高，達(dá)到了 99%左右，可以直接回收用于裂解。2、本發(fā)明提供的方法改進(jìn)使側(cè)線除雜塔塔頂回收的VDF的純度也比較高，循環(huán)回至前處理流程中時，基本不會帶入雜質(zhì)，操作穩(wěn)定性也提高許多。3、本發(fā)明提供的方法改進(jìn)節(jié)省了ー個塔設(shè)備的投資，經(jīng)濟(jì)效益可觀。下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條 件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則所有的百分?jǐn)?shù)、比率、比例、或份數(shù)按重量計(jì)。 本發(fā)明中的重量體積百分比中的單位是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如是指在100毫升的溶液中溶質(zhì)的重量。除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實(shí)施方法與材料僅作示范之用。在下述實(shí)施例中，對裂解氣以及各塔頂、塔釜物流流股的組成進(jìn)行分析所采用的方法是氣相色譜法。采用的色譜柱為CP-SilicaPLOT 60mX0. 35m ;載氣壓カ為O. IMPa，柱溫為90°C，氣化溫度為150°C，氫焰溫度為280°C。實(shí)施例IA、2#VDF精餾塔塔釜出料流量為19. 821kg/hr，溫度為35°C，壓カ為O. 922MPa，利用氣相色譜法分析2#VDF精餾塔塔釜的組成，各組分的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如下
權(quán)利要求
1.一種偏氟こ烯單體的制備方法，采用ニ氟ー氯こ烷作為原料，通過空管裂解或者水蒸氣稀釋裂解，經(jīng)過前處理后，通過精餾得到偏氟こ烯単體，其特征在于，所述精餾采用3塔裝置，分別是偏氟こ烯脫輕塔脫除輕組分，偏氟こ烯精餾塔得到偏氟こ烯単體和側(cè)線除雜塔除去雜質(zhì)和高沸物，并回收偏氟こ烯単體和未參與反應(yīng)的ニ氟ー氯こ烷。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔塔頂溫度控制在-25—33°C，塔釜溫度控制在70 — 80°C，塔頂壓カ控制在O. 8 — O. 9MPa，全塔壓降控制在.4- 8KPa，摩爾回流比為40 — 70。
3.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔的各側(cè)線采出量以及塔頂塔釜采出量根據(jù)裂解氣的組成以及偏氟こ烯精餾塔的塔釜組成來調(diào)整。
4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔塔頂塔釜回收偏氟こ烯，采出量根據(jù)偏氟こ烯精餾塔釜出料量中偏氟こ烯的具體含量調(diào)整；優(yōu)選采出量為I 一I.5kg/ 小時。
5.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔的第45— 50塊板進(jìn)行側(cè)線雜質(zhì)采出，采出量為I. 4 一 I. 8kg/小吋。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述雜質(zhì)包括CH3F、C2H3F,CH3CHF2,C2H2C1F。
7.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔的第85— 93塊板進(jìn)行側(cè)線ニ氟一氯こ燒米出，米出量為16 — 18kg/小時。
8.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔的進(jìn)料位置為第68—72塊板。
9.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述偏氟こ烯精餾塔塔釜出料流量為18 — 22kg/ 小時。
10.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述側(cè)線除雜塔塔釜底部采出高沸物雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏氟乙烯單體的制備方法，采用二氟一氯乙烷作為原料，通過空管裂解或者水蒸氣稀釋裂解，經(jīng)過前處理后，通過精餾得到偏氟乙烯單體，所述精餾采用3塔裝置，分別是偏氟乙烯脫輕塔脫除輕組分，偏氟乙烯精餾塔得到偏氟乙烯單體和側(cè)線除雜塔除去雜質(zhì)和高沸物，并回收偏氟乙烯單體和未參與反應(yīng)的二氟一氯乙烷。
文檔編號C07C21/18GK102838447SQ20121034975
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者周興貴, 梁聰強(qiáng), 吳君毅 申請人:華東理工大學(xué)