Способ получения полифторэтанов

 

Использование: полифторэтаны широко используются как хладоны. Реагент: этилен. Условия реакции: фторирование трехфтористым кобальтом при 145 - 300^oС, повышается конверсия до 100% и увеличивается выход целевых продуктов до 96%. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к технике получения хладонов этанового ряда. Целью изобретения является повышение конверсии этилена и увеличение выхода целевых продуктов тетрафторэтана и пентафторэтана. Указанная цель достигается тем, что этилен фторируют трехфтористым кобальтом в определенном интервале температур. Фторирование проводят в вертикальном проточном реакторе, заполненном трехфтористым кобальтом. Этилен, через ротаметр, подают в нижнюю часть реактора, в котором поддерживается заданная температура с помощью двух секций электрообогрева. Выходящие из верхней части реактора продукты, собирают в охлаждаемые "сухим льдом" ловушки и выделяют целевые компоненты низкотемпературной ректификацией. Производительность процесса определяется только отводом тепла реакции и практически не зависит от скорости подачи и конверсии этилена, так как в процессе исследований установлено, что при температуре выше 130-140^оС степень конверсии этилена 100% Процесс фторирования может быть направлен на преимущественное получение одного из целевых продуктов, так, при температуре 145-170^оС выход тетрафторэтана достигает 50-55% при температуре 220-250^оС выход пентафторэтана достигает 60-65% При повышении температуры выше 300^оС основным продуктом является гексафторэтан (С₂F₆). П р и м е р 1. В реактор, заполненный 9,6 кг СоF₃, через ротаметр со скоростью 40 л/ч подают этилен. Температуру по высоте реактора поддерживают в пределах 140-170^оС. Процесс фторирования этилена можно представить в виде следующих уравнений: С₂Н₄+6СоF₃ ->>C₂H₂F₄+2HF+6CoF₂ Всего на опыт подано 200 л этилена (233 г), собрано 830 г полифторированных продуктов, что составляет 98% считая на поданный этилен. По данным хроматографического анализа собранные продукты имеют следующий состав, об. 1,2-Дифторэтан (С₂Н₄F₂) 7,9 1,2,2-Трифторэтан (С₂Н₃F₃) 28,6 Тетрафторэтан (С₂Н₂F₄) 52,8 Пентафторэтан (С₂НF₅) 10,7 П р и м е р 2. В том же реакторе поддерживают температуру в пределах 230-250^оС. Этилен подают со скоростью 40 л/ч в течение 4 ч. Всего подано 186 г. Процесс фторирования можно записать следующим уравнением: С₂Н₄+8СоF₃ ->>С₂НF₅+8СоF₂+2HF После нейтрализации в холодных ловушках собрано 800 г полифторированных продуктов, что составляет 96% считая на поданный этилен. Состав продуктов, Трифторэтан С₂Н₃F₃ 4,6 Тетрафторэтан С₂Н₂F₄ 23,8 Пентафторэтан С₂НF₅ 64,1 Гексафторэтан С₂F₆ 7,5 Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет увеличить в 3-5 раз выход целевых продуктов и конверсию этилена, проводить направленное фторирование с преимущественным получением одного из продуктов, повысить безопасность процесса за счет полной конверсии этилена при отсутствии его в газах синтеза.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИФТОРЭТАНОВ фторированием этилена при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения конверсии и увеличения выхода целевых продуктов, фторирование ведут трехфтористым кобальтом при температуре 145 300^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью преимущественного получения тетрафторэтана, процесс ведут при температуре 145 170^oС. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью преимущественного получения пентафторэтана, процесс ведут при температуре 220 250^oС.