当前主流制备2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的工艺中,传统的液相催化法存在设备腐蚀严重、催化剂寿命短等缺陷。本方案通过创新的气相反应体系,采用双固定床反应器串联结构,在第一反应器中以铬-镁+铁复合催化剂实现1,1,2,3-四氯丙烯(TCP)与氟化氢(HF)的初步氟化,生成关键中间体2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)。
特别设计的分段式第二反应器采用上层Al2O3/Tl(铊负载量5-8wt%)与下层Al2O3/Cr(铬负载量3-6wt%)双催化剂系统,在300-400℃温度区间内同步完成深度氟化与脱氯反应。相比传统工艺,该设计将反应步骤从三步精简为两步,设备利用率提升40%以上。
七台串联精馏塔构成的三级精馏系统实现了物料的高效分离:一号、二号塔组负责分离第一反应产物中的HF并循环利用;三至五号塔组处理第二反应产物,通过连续精馏技术分离HCl副产物并回收未反应物料;末级六号、七号塔组采用0.4-0.6MPa压力精馏,最终得到纯度>99.5%的HFO-1234yf产品。
该系统的创新点在于物料循环网络设计:五号塔顶部馏分返回第二反应器中部维持反应平衡,底部重组分回流至反应器顶部继续转化,使原料利用率提升至92%以上,显著优于行业平均水平。
采用列管式固定床反应器配合TFE内衬解决腐蚀难题,反应器设计参数为:
• 第一段反应温度200-350℃ 空速400-800/h
• 第二段上层温度200-400℃ 下层300-400℃
• HF与TCP摩尔比优化至10-13:1
作为专业氟化学品生产厂家,我们特别开发铬-镁-铁三金属催化剂(Cr2O3 70%-MgO 10%-Fe2O3 20%),在连续2000小时测试中保持转化率>98%。相比传统锑基催化剂,该体系可将设备腐蚀速率降低80%,非常适合高温氟化反应工厂规模化生产。
该工艺通过三项创新实现绿色生产:
1) 气相反应体系避免液相法产生的含盐废水
2) HF循环系统使消耗量减少65%
3) 副产HCl经水吸收制成工业级盐酸
经测算,采用本工艺的四氟丙烯生产装置每吨产品能耗降低1200kW·h,三废排放量仅为传统工艺的1/5,综合生产成本下降30%以上。
公司自有中试车间位于安徽池州和铜陵,拥有3000L、2000L、1000L、500L多功能反应釜多套。拥有多套自行研发装配的管道反应器,以及冷冻、板框、离心机、烘干等后处理设备,具备多功能反应中试条件。擅长的反应类型:超低温 | 高温 | 高压 | 硝化 | 氧化 | 连续精馏。数量级别:百公斤至数十吨。诚邀江浙沪研发公司合作或委托加工生产!欢迎技术人才前来中试或研发微通道工艺。