【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及氟化工，尤其涉及一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統和工藝方法。
技術介紹
1、氟化工行業產品品種豐富，性能優異，已逐步占有重要地位。氟化工產品分為無機氟化物與有機氟化物，其中氫氟酸與三氟乙酸分別是無機氟化物與有機氟化物的基礎氟化工產品。氫氟酸(hydrofluoric?acid)又稱氟化氫溶液，清澈、無色，但具有強烈腐蝕性，可腐蝕金屬、玻璃等含硅物體，故氫氟酸又廣泛應用于芯片制造行業，其產品純度與品質直接影響半導體技術的發展。同時氫氟酸也是生產氟制冷劑、氟樹脂、氟橡膠及含氟中間體的重要原料，氫氟酸市場需求不斷擴展。三氟乙酸(trifluoroacetic?acid)化學式c2hf3o2，沸點72.4℃，常溫下是無色透明液體。由于三氟乙酸含有特殊的三氟甲基結構，性質優異，可參與多種有機合成反應，目前已廣泛應用于醫藥、農藥、染料等領域，已成為氟化工領域非常重要的含氟中間體。
2、cn108163812a的公開了一種氟化氫、氫氟酸的制備方法，該方法通過1)將氟硅酸溶液和飽和炭酸鉀溶液混合后加熱反應，得到氟硅酸鉀漿料，經多次過濾后得到較純凈氟硅酸鉀漿料；2)將氟硅酸鉀漿料升溫后通入氨水進行氨解，過濾后加入氟化鉀，經濃縮、負壓升溫、冷卻結晶后得到氟化氫鉀固體；3)將氟化氫鉀固體加熱、分解、煅燒后得到粗氟化氫氣體；4)粗氟化氫氣體加壓、精餾提純、膜過濾后獲得氟化氫液體。該方法可采用高純水對氟化氫氣體進行吸收，提高了氫氟酸的純度。但工藝流程較繁瑣，生產中加入助劑較多，易引入雜質；且過濾、加熱、煅燒程序較多，提升了產
3、cn113816845a的中國專利技術專利公開了一種三氟乙酸的制備方法，該方法通過1)將堿金屬三氟乙酸鹽的有機溶劑溶液和強酸加入反應器中反應，生成含三氟乙酸和不溶性鹽固體的混合物；2)混合物經篩板運輸、過濾、積聚后收集得到粗品混合物；3)粗品混合物經擠壓干燥、耙式干燥器干燥后得到液相物料，經蒸餾后得到三氟乙酸產物。該專利技術提供了一種創新性的制備三氟乙酸的工藝方法，但生產工藝流程繁瑣，使用設備較多，增加產品能耗，同時對設備可靠性、安全性等要求較高。且擠壓過濾工段中易產生固廢，固廢儲存、處置等需進一步研究。運輸、過濾、干燥等工段設備材料更換頻率較高，增加人工檢修操作頻次，具有一定生產風險。
4、目前螢石仍是生產氟化氫的主要原料之一，螢石-硫酸法生產氟化氫技術已發展的較為成熟，但應用到工業化生產仍存在能耗大、成本高、環境污染嚴重等問題。同時螢石屬不可再生資源，螢石礦資源日益緊缺，開發新型氟化氫生產工藝，發展循環經濟，實現氟化工的高效、循環、經濟發展已成為亟待解決的重要課題。
5、傳統生產三氟乙酸主要有以下幾種工藝：1)以三氟二氯乙烷為原料，在催化劑作用下生成三氯乙酰氯和三氟乙酸，再分離提純得到高品質三氟乙酸。雖然此生產工藝轉化率較高，但需在高溫高壓條件下進行，對設備要求較高，具有一定生產風險；2)以三氟乙醇為原料，在低溫下與雙氧水液相催化生成三氟乙酸。此工藝原料轉化率與產品收率都較高，但反應涉及催化劑，且原料三氟乙醇與雙氧水價格較高，工業化應用價值低。
6、綜上所述，目前生產氫氟酸和三氟乙酸的工藝路線中，均存在以下缺點：1)原料為不可再生能源或價格昂對，開采成本、生產成本及環境成本較高；2)需要靠催化劑催化進行反應，采購、更換、處置催化劑等增加生產成本；3)添加助劑較多，易帶入雜質，影響產品純度；4)生產工藝復雜，操作工序繁瑣，對設備要求較高，設備耗材費用高；5)工業化應用會產生大量三廢，原料利用率低，未實現節能降耗、資源高效利用。
7、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統和工藝方法。本專利技術實現不使用催化劑生產氫氟酸與三氟乙酸；且過程不添加其他助劑，避免引入雜質元素等操作；工藝連續、簡單，生產成本低，設備要求低，人工操作頻次低，轉化率與選擇性高，適用于工業化生產；綠色、經濟、循環生產，降低三廢產生量，實現節能降耗、高效生產。
2、為了實現本專利技術的上述目的，特采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，所述系統包括原料儲存裝置、液相氧化反應裝置、精餾塔、氫氟酸吸收槽、三氟乙酸吸收槽、工藝水罐、氫氟酸濃度檢測儀、三氟乙酸濃度檢測儀；
4、所述原料儲存裝置包括溶劑儲槽、六氟丙烯儲槽和氧氣儲槽；且所述原料儲存裝置均與液相氧化反應裝置連接；
5、所述精餾塔包括塔頂、上塔身、中塔身和下塔身；其中，所述塔頂的出產物包括碳酰氟氣體，所述上塔身的出產物包括三氟乙酰氟，所述中塔身的出產物包括六氟環氧丙烷，所述下塔身的出產物包括溶劑；
6、所述氫氟酸吸收槽中包括水，并與所述精餾塔的塔頂連接，用于吸收碳酰氟氣體轉化為氫氟酸；且所述氫氟酸吸收槽連接有氫氟酸濃度檢測儀，用于顯示所述氫氟酸吸收槽中氫氟酸的濃度；
7、所述三氟乙酸吸收槽中包括水，并與所述精餾塔的上塔身連接，用于吸收三氟乙酰氟轉化為三氟乙酸；且所述三氟乙酸吸收槽連接有三氟乙酸濃度檢測儀，用于顯示所述三氟乙酸吸收槽中三氟乙酸的濃度；
8、所述工藝水罐分別與氫氟酸吸收槽、三氟乙酸吸收槽連接，用于向所述氫氟酸吸收槽和三氟乙酸吸收槽供水。
9、優選地，所述溶劑儲槽中的溶劑選自fc-36、hfc-143a、hfc-142b、hfc-227a、r113、四氯化碳或全氟聚醚中的任意一種或至少兩種的組合。
10、優選地，所述液相氧化反應裝置為帶攪拌釜的反應器。
11、優選地，所述液相氧化反應裝置的溫度范圍為100～200℃，壓力范圍為3～5mpa。
12、優選地，所述精餾塔的塔徑范圍為400～900mm，塔高為10～50m，塔壓范圍為0.8～2.8mpa。
13、優選地，所述精餾塔選自板式塔和/或填料塔。
14、優選地，所述板式塔的塔板類型包括浮閥式塔板、泡罩式塔板、篩板式塔板、穿流式塔盤或浮舌式塔板中的任意一種或至少兩種的組合。
15、優選地，所述填料塔的填料包括拉西環填料、θ型環填料、c型填料或y型填料中的任意一種或至少兩種的組合。
16、優選地，所述氫氟酸吸收槽和三氟乙酸吸收槽為常壓吸收和/或帶壓吸收。
17、優選地，所述帶壓吸收的壓力為0～1mpa。
18、優選地，所述氫氟酸吸收槽和三氟乙酸吸收槽式的類型各自獨立地選自鼓泡吸收槽、氣相噴淋吸收槽、降膜吸收槽或板式吸收槽中的任意一種。
19、優選地，所述精餾塔的下塔身與溶劑儲槽連接，用于將精餾塔分離脫溶劑返回溶劑槽循環利用。
20、第二方面，本專利技術提供一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的工藝方法，所述工藝方法采用如第一方面所述的系統，具體步驟包括：
21、使所述原料儲存裝置中的溶劑、六氟丙烯和氧氣混合后進入所述液相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述系統包括原料儲存裝置、液相氧化反應裝置、精餾塔、氫氟酸吸收槽、三氟乙酸吸收槽、工藝水罐、氫氟酸濃度檢測儀、三氟乙酸濃度檢測儀；
2.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述溶劑儲槽中的溶劑選自HFC236fa、HFC-143a、HFC-142b、HFC-227a、R113、四氯化碳或全氟聚醚中的任意一種或至少兩種的組合。
3.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述液相氧化反應裝置為帶攪拌釜的反應器；
4.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述精餾塔的塔徑范圍為100～1000mm，塔高為10～50m，塔壓范圍為0.5～3.5MPa；
5.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述氫氟酸吸收槽和三氟乙酸吸收槽為常壓吸收和/或帶壓吸收；
6.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述氫氟酸吸收槽和三氟乙酸吸收槽式的類型各
7.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述精餾塔的下塔身與溶劑儲槽連接，用于將精餾塔分離脫溶劑返回溶劑槽循環利用。
8.一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的工藝方法，其特征在于，所述工藝方法采用如權利要求1～7中任一項所述的系統，具體步驟包括：
9.根據權利要求8所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的工藝方法，其特征在于，所述溶劑和六氟丙烯的質量比為(1～10):1；
10.根據權利要求8所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的工藝方法，其特征在于，所述精餾塔的塔頂壓力為0.8～2.8MPa；
...【技術特征摘要】
1.一種聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述系統包括原料儲存裝置、液相氧化反應裝置、精餾塔、氫氟酸吸收槽、三氟乙酸吸收槽、工藝水罐、氫氟酸濃度檢測儀、三氟乙酸濃度檢測儀；
2.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述溶劑儲槽中的溶劑選自hfc236fa、hfc-143a、hfc-142b、hfc-227a、r113、四氯化碳或全氟聚醚中的任意一種或至少兩種的組合。
3.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述液相氧化反應裝置為帶攪拌釜的反應器；
4.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述精餾塔的塔徑范圍為100～1000mm，塔高為10～50m，塔壓范圍為0.5～3.5mpa；
5.根據權利要求1所述的聯產六氟環氧丙烷和三氟乙酸的系統，其特征在于，所述氫氟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃學忠，顏光清，王焜，劉建鵬，孫大偉，姜彬，徐波，劉孟，高志宏，馬建偉，閆斌，
申請(專利權)人：中化藍天氟材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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