專利名稱：一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體是ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，特別是一種三氯甲基苯類或三溴甲基苯類制備三氟甲基苯類化合物過程中的氟化氫的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
三氟甲基苯類化合物是ー類重要的含氟精細(xì)化學(xué)品，其廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料的合成反應(yīng)中，它還可被用于電子及ー些特殊產(chǎn)品的溶剤。隨著其用途的不斷拓展，生產(chǎn) 廠家越來越多。但其中氟化反應(yīng)都采用液相氟化法，其反應(yīng)溫度視不同的物料有所不同，一般反應(yīng)溫度在50-180°C，反應(yīng)壓カ在I. 0-8. OMpa，液相反應(yīng)需較大比例的氟化氫參與反應(yīng)，這就造成在排放氯化氫副產(chǎn)時(shí)帶出的氟化氫的含量很高，一般都在10%以上，對于苯環(huán)上帯有吸電子基團(tuán)的原料甚至可以達(dá)到30%以上?，F(xiàn)階段一般將上述的馳放氣直接用水吸收制備鹽酸，這不僅造成氟化氫的大量浪費(fèi)，而且此含氟鹽酸的使用也將造成極大的環(huán)境污染。如何利用和處理氟化反應(yīng)的馳放氣是含氟精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)的ー個(gè)關(guān)鍵和難題。巨化集団公司研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)從吸收原理出發(fā)，找到了ー種由2種化合物組成的用于脫除氯化氫氣體中氟化氫的濕法脫氟劑，確定了濕法脫氟エ藝流程。該脫氟エ藝脫氟效率高，脫氟后制備的鹽酸中氟含量降至15mg/L以下。得到的氟化產(chǎn)物過濾性能好，利用價(jià)值大，實(shí)現(xiàn)了氯化氫氣體中氟化氫的資源化，因而脫氟技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。最近有以脂肪烴類的連續(xù)氟化反應(yīng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行氟化反應(yīng)馳放氣的加壓精餾來提純氯化氫和氟化氫，但這涉及到以增壓泵和ー套帶壓精餾裝置為主要設(shè)備的復(fù)雜裝置。且三氟甲基苯類產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模較小，沒有連續(xù)化的生產(chǎn)裝置，故上述方法僅適用于大規(guī)模的氟里昂類的生產(chǎn)反應(yīng)過程中。綜上所述，已有技術(shù)和合成路線在制備三氟甲基苯類化合物的過程中，都普遍存在以下問題1、連續(xù)化生產(chǎn)エ藝采用極少；2、氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫含量高，導(dǎo)致氟化氫的利用率低；3、含氟化氫的氯化氫氣體的處理技術(shù)低下，造成含氟鹽酸對環(huán)境的影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種エ藝簡單、設(shè)備簡易，在氟化反應(yīng)過程中能有效提高氟化氫的利用率，降低排放氣體中的氟化氫含量的一種エ藝技木。本發(fā)明的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，在三氯節(jié)或三溴節(jié)液相氟化反應(yīng)中增加塔式或釜式的反應(yīng)吸收處理步驟，將氟化反應(yīng)馳放氣中的氟化氫含量降至IOOppm 以下。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，在三氯芐或三溴芐液相氟化反應(yīng)的反應(yīng)裝置后串聯(lián)ー個(gè)釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置，優(yōu)選塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)吸收處理步驟在所述氣體吸收反應(yīng)裝置進(jìn)行。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，所述液相氟化反應(yīng)采用間歇氟化反應(yīng)或連續(xù)氟化反應(yīng)，優(yōu)選連續(xù)氟化反應(yīng)。 本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，在所述反應(yīng)吸收處理步驟中加入吸收反應(yīng)劑和氟化催化劑，優(yōu)選和前面氟化反應(yīng)相同的物料，即相同的三氯芐或
三溴芐。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，所述反應(yīng)吸收處理步驟的反應(yīng)溫度是室溫到100°c之間，優(yōu)選40— 80°C，更優(yōu)選50— 70°C。發(fā)明中塔式反應(yīng)器在吸收氟化氫的反應(yīng)過程中，反應(yīng)物料可連續(xù)進(jìn)料或間歇進(jìn)料，吸收反應(yīng)液也可連續(xù)出料或間歇出料，優(yōu)選連續(xù)進(jìn)料和連續(xù)出料。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，所述塔式的反應(yīng)吸收處理步驟中采用滿塔的鼓泡反應(yīng)形式或循環(huán)泵噴淋的反應(yīng)形式。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，在所述釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置中設(shè)置氣體分布器。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，所述釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置采用碳鋼材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)或襯PO、PE或PTF等防腐材料，優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)和襯防腐材料，氣體吸收反應(yīng)裝置中的填料采用不銹鋼、碳鋼或塑料的規(guī)整填料或散裝填料，優(yōu)選規(guī)整填料。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的重量百分含量為5_20%。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，所述反應(yīng)吸收處理步驟用單塔或單釜操作或者采用ニ塔或多塔、ニ釜或多釜串聯(lián)操作，一般可視反應(yīng)情況采用ニ塔串聯(lián)或三塔串聯(lián)就可達(dá)到處理要求。
本發(fā)明中如果塔式反應(yīng)器中選用和氟化反應(yīng)相同的物料，則吸收反應(yīng)液可定時(shí)定量地進(jìn)入前面間歇或連續(xù)的氟化反應(yīng)裝置中。本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，對環(huán)境友好，氟化氫的吸收利用率高，反應(yīng)收率高，操作簡單，吸收反應(yīng)液可立即進(jìn)入氟化反應(yīng)中，増加了本發(fā)明的エ業(yè)化及工程化的可行性。
具體實(shí)施例方式下面用一些實(shí)施例來對本發(fā)明作進(jìn)ー步具體說明，但本發(fā)明決不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例I
在直徑4cm，高度為IOOcm的碳鋼鋼管中，安裝氣體通入ロ，液體取樣ロ及測溫ロ，外面纏繞加熱用的銅管，上部裝有氣體除霧器及冷凝器，然后往反應(yīng)管中裝入不銹鋼填料。裝好后將實(shí)驗(yàn)裝置烘干，往其中加入對氯三氯芐700ml (液位高度為50cm)，控制溫度于50°C。開啟氣體通入口，以20g/h的速率往其中通入純的氟化氫氣體當(dāng)通入量達(dá)到50g時(shí)，取樣分析得到對氯ニ氯三氟芐的含量為35%，經(jīng)計(jì)算，該反應(yīng)過程的氟化氫利用率為60%。
實(shí)施例2
操作同實(shí)施例1，以150g/h速度往其中通入氟化氫含量為10% (w/w)的氯化氫氣體，通入3小時(shí)后，取樣分析得對氯ニ氯三氟芐含量為28%，經(jīng)計(jì)算，該反應(yīng)過程的氟化氫的利用率為 50. 24%ο實(shí)施例3
同實(shí)施例2，將填料改為PE填料，取樣分析得對氯ニ氯ー氟芐含量為15%，經(jīng)計(jì)算，該反應(yīng)過程的氟化氫的利用率為28. 98%ο實(shí)施例4
同實(shí)施例2，用三氯甲苯替代對氯三氯芐。取樣分析得ニ氯ー氟芐含量為32%，經(jīng)計(jì)算， 該反應(yīng)過程的氟化氫的利用率為73. 93%。實(shí)施例5
在年產(chǎn)10000噸的對氯三氟甲苯裝置的尾氣中安裝直徑80cm，高度為12m的噴淋吸收反應(yīng)塔，該塔為ニ塔串聯(lián)。內(nèi)裝不銹鋼或PE填料，吸收反應(yīng)的溫度75°C。吸收反應(yīng)液采用對氯三氯芐，采用外循環(huán)噴淋吸收，經(jīng)檢測，吸收制備的鹽酸中氟離子濃度為95ppm，氟化氫的吸收利用率為99. 3%。本發(fā)明僅舉上述實(shí)施例，本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中作為參考，就如同每ー篇文獻(xiàn)被単獨(dú)引用作為參考那樣，此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于在三氯芐或三溴芐液相氟化反應(yīng)中增加塔式或釜式的反應(yīng)吸收處理步驟，將氟化反應(yīng)馳放氣中的氟化氫含量降至IOOppm 以下。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于在三氯芐或三溴芐液相氟化反應(yīng)的反應(yīng)裝置后串聯(lián)ー個(gè)釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置，優(yōu)選塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)吸收處理步驟在所述氣體吸收反應(yīng)裝置進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于所述液相氟化反應(yīng)采用間歇氟化反應(yīng)或連續(xù)氟化反應(yīng)，優(yōu)選連續(xù)氟化反應(yīng)。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于在所述反應(yīng)吸收處理步驟中加入吸收反應(yīng)劑和氟化催化劑，所述吸收反應(yīng)劑優(yōu)選三氯芐或三溴節(jié)。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于所述反應(yīng)吸收處理步驟的反應(yīng)溫度是室溫到100°C之間，優(yōu)選40— 80°C，更優(yōu)選50— 70°C。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于所述塔式的反應(yīng)吸收處理步驟中采用滿塔的鼓泡反應(yīng)形式或循環(huán)泵噴淋的反應(yīng)形式。
7.如權(quán)利要求2所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于在所述釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置中設(shè)置氣體分布器。
8.如權(quán)利要求2所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于所述釜式或塔式的氣體吸收反應(yīng)裝置采用碳鋼材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)或襯PO、PE或PTF等防腐材料，優(yōu)選不銹鋼材質(zhì)和襯防腐材料，氣體吸收反應(yīng)裝置中的填料采用不銹鋼、碳鋼或塑料的規(guī)整填料或散裝填料，優(yōu)選規(guī)整填料。
9.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的重量百分含量為5-20%。
10.如權(quán)利要求I所述的ー種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，其特征在于所述反應(yīng)吸收處理步驟用單塔或單釜操作或者采用ニ塔或多塔、ニ釜或多釜串聯(lián)操作。
全文摘要
本發(fā)明的一種氟化反應(yīng)馳放氣中氟化氫的綜合利用方法，在三氯芐或三溴芐液相氟化反應(yīng)中增加塔式或釜式的反應(yīng)吸收處理步驟，將氟化反應(yīng)馳放氣中的氟化氫含量降至100ppm以下，該方法對環(huán)境友好，氟化氫的吸收利用率高，反應(yīng)收率高，操作簡單，吸收反應(yīng)液可立即進(jìn)入氟化反應(yīng)中，增加了本發(fā)明的工業(yè)化及工程化的可行性。
文檔編號C07C17/20GK102701904SQ201210187120
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者劉國平, 卜萬紅, 卜魯周, 吳江偉, 張海波, 王國榮, 陳靜華 申請人:浙江巍華化工有限公司