怎样生产二氟甲烷制作工艺相关技术流程

R32的生产工艺及技术进展2.1 R32的生产工艺R32（二氟甲烷、HFC-32）的合成工艺主要有二氯甲烷氟化法、氢氯氟烃氢解还原法、甲醛氟化法、三噁烷法等。

2.1.1 二氯甲烷氟化法…2.1.1.1 液相氟化法…时会造成严重的环境污染。

2.1.1.2 气相氟化法…表2.1 气相氟化法制备R32物料消耗表2.1.1.3 分段连续氟化法…2.1.1.4 二氯甲烷氟化法工艺比较…2.1.2 氢氯氟烃氢解还原法…2.1.3 甲醛氟化法…2.1.4 三噁烷法利用三噁烷，在BF3催化剂存在下反应生成R32，由于转化率和选择性均不理想，而且原料不容易得到，故很少工业化。

综合以上各种方法，以二氯甲烷与HF为原料制备R32成为较为可行的工艺线路。

2.2 气相氟化法生产R32工艺研究…2.2.1 氟化催化剂研究2.2.1.1 氟化催化剂的种类1、Cr基本体催化剂2、铝基载体催化剂3、镁基载体催化剂4、催化剂助剂5、无铬催化剂2.2.1.2 氟化催化剂的制备…1、浸渍法2、沉淀法3、共混法2.2.2 气相氟化法生产工艺研究…2.2.2.1 工艺流程气相法合成R32的工艺流程有多种形式，一般来说，都包括反应物料预热器、反应器、分离塔、碱洗塔、干燥塔等，如图2.3。

图2.3 气相法合成R32工艺流程图…2.2.2.2 工艺条件1、HF/CH2C12的配比2、反应温度3、停留时间4、反应压力2.2.2.3 浙江化工研究院工艺流程…图2.4 浙江化工研究院R32工艺流程图…2.2.2.4 法国阿托化学公司工艺流程…图2.5 Atochem公司R32工艺流程图…2.2.2.5 美国联合信号公司工艺流程…图2.6 Allied Signal公司二氟甲烷工艺流程图…2.2.2.6 西安近代化学研究所工艺流程…图2.7 西安近代化学研究所R32工艺流程图…2.2.3 国内气相氟化法生产R32主要专利2.2.3.1 鹰鹏化工有限公司所专利鹰鹏化工有限公司专利号9255报道了分段连续氟化制备二氟甲烷的方法：它需要解决的技术问题是，改进工艺，简化装置，降低反应温度，降低生产成本，提高二氟甲烷产品品质。

2009年第40卷第9期《浙江化工》文章编号：1006-4184（2009）09-0003-03二氟甲烷的合成工艺郭荔王进纯(浙江省化工研究院,浙江杭州310023)摘要：综述了二氟甲烷的合成工艺路线，重点探讨了气相合成二氟甲烷的方法。

关键词：二氟甲烷；气相合成收稿日期：2009-02-06作者简介：郭荔，（1967-），女，福建福清人，高级工程师，现从事催化剂研究工作。

0前言二氟甲烷，分子式为CH 2F 2,俗称二氟化碳、HFC-32或R-32，其ODP 值（破坏臭氧层潜能值）为0，GWP 值（全球变暖潜能值）为0.12。

其具有良好的环保性能，一般与其他HFC 类产品按组分含量不同混合配成R407、R410等混合工质使用，其部分理化性质如表1。

正是由于二氟甲烷优异的性能，欧美发达国家都致力于开发研究二氟甲烷的制备技术，相继建立了中试装置及工业生产装置。

1合成方法介绍二氟甲烷的合成工艺[1]主要有二氯甲烷氟化法、含氢氯氟烃氢解还原法、甲醛氟化法、三噁烷法等。

1.1二氯甲烷氟化法利用二氯甲烷与HF 或者KF 反应制备二氟甲烷，选择以KF 为原料时，需要以ω-氟或氯或氢-3-氧杂-多氟烷基磺酰氟或磺酰氯作为催化剂，通用性较差，故工业生产中多用二氯甲烷与HF 为原料。

1.2氢氯氟烃氢解还原法利用氢氯氟烃的催化加氢脱氯来制备二氟甲烷，多碳的氢氯氟烃氢解易产生较多的副产物，难以分离；对于单碳的氢氯氟烃，如CFC-12，由于已经停止了新的生产和消费，市场情景不广阔。

并且[2]氢解法所有催化剂为贵金属Pd ，反应转化率低，催化剂容易结碳失活，并有贵金属的流失。

1.3甲醛氟化法利用甲醛和HF 为原料，以铬或其氟氧化物为催化剂在200~280℃下制备二氟甲烷，此工艺反应温度较高，而且在反应过程中生成水，腐蚀现象严重。

1.4三噁烷法利用三噁烷，在BF 3催化剂存在下反应生成HFC-32，由于转化率和选择性均不理想，而且原料不容易得到，故很少工业化。

二氟甲烷生产方法（补充说明反应釜内部构造主要解决釜内璧腐蚀问题）1.以SbCL5作为催化剂，在反应釜中真正起催化作用的是SbCL X F Y，其中X+Y=5, Y/(X+Y)在0.4—0.8之间，反应釜中SbCL5氟化过程为：(1) HF+SbCL5＝SbCL4F+HCL↑(2) HF+ SbCL4F＝SbCL3F2+HCL↑(3) HF+ SbCL3F2＝SbCL2F3+HCL↑(4) HF+ SbCL2F3＝SbCLF4+HCL↑(5) HF+ SbCLF4＝SbF5+HCL↑其中Y值越高，反应效果越好，但这样会加快设备的腐蚀速度，因此，为使催化剂不继续转化为高氟氯化锑，向反应釜中通入定量液氯（需经汽化过程），阻止氟氯化锑向高氟转化。

2.设备:(1)HF、CH2CL2原料计量槽各两台(2)HF、CH2CL2预热器各一台(3)反应釜一台(4)回流柱、回流冷凝器各一台(5)石墨吸收器两台（串联使用）(6)水、碱洗各一台(7)氟压机、中、尾冷凝器、脱气塔、精馏塔各一台3.反应釜说明：（如图所示）(1)反应氟进料管路、测温点、放触媒管路及加触媒管路都为紫铜材质，其管路都套有F46管。

(2)进料管路除套有F46管，在其外面又套有一根带法兰的四氟管，在四氟管末端装有四氟丝堵。

在四氟丝堵及进料管之间的四氟管内壁四周设有出料孔（避免所进物料直接冲击内壁）(3)釜内液相回流管位于反应釜中心位置，并位于液面稍上方（一般情况下液相回流管插入液面以下，防止气相物料进入液相回流管）。

A.防止回流下来的液相物料冲击内壁造成腐蚀。

B.控制其回流液大小，尽量减小回流，控制回流液（因为回流下来的液相物料温度（50℃）与釜内物料温度（85—95℃）进行冷热传质的过程会对反应釜有所腐蚀，这就是为何原料进入反应釜为何先进行预热的原因。

）(4)物料经预热器预热后，进入反应釜能够直接达到反应所要求的温度，主要是要求温度（并非是简单的物料汽化），预热器控制压力在1.1—1.4 MPa,最佳控制温度在130—140℃(5)夹套必须有适合的温度（120—130℃），防止釜内壁温度过高，所进物料瞬间冲击内壁造成腐蚀(6)反应釜控制压力1.0—1.2MPa,最佳反应温度控制在85—95℃(7)触媒浓度20%—25%（质量比）(8)二氯甲烷打底(9)配比：氟化氢与二氯甲烷的进料比为1：１.6—2.5(10)釜内物料所占反应釜的体积比（液位）(11)触媒活化升温速率及方法（说明：现行操作中基本是通过预热器中的物料温度来给反应釜缓慢升温，并非完全用蒸汽直接给反应釜加热）(12)需要弄清的问题：反应釜腐蚀与回流液的问题（腐蚀情况与回流液有直接的关系）(13)反应器组份控制范围：R32≥80%(14)反应器内温：80-100℃(15)预热器出料温度：≥100℃(16)反应釜压力： 1.0±0.1Mpa(17)顶温：40-65℃(18)投料方法：开启二氯甲烷计量泵，向反应釜内投料，用1-4小时投完1250kg。

R32的生产工艺及技术进展2.1 R32的生产工艺R32（二氟甲烷、HFC-32）的合成工艺主要有二氯甲烷氟化法、氢氯氟烃氢解还原法、甲醛氟化法、三噁烷法等。

2.1.1 二氯甲烷氟化法…2.1.1.1 液相氟化法…时会造成严重的环境污染。

2.1.1.2 气相氟化法…表2.1 气相氟化法制备R32物料消耗表2.1.1.3 分段连续氟化法…2.1.1.4 二氯甲烷氟化法工艺比较…2.1.2 氢氯氟烃氢解还原法…2.1.3 甲醛氟化法…2.1.4 三噁烷法利用三噁烷，在BF3催化剂存在下反应生成R32，由于转化率和选择性均不理想，而且原料不容易得到，故很少工业化。

综合以上各种方法，以二氯甲烷与HF为原料制备R32成为较为可行的工艺线路。

2.2 气相氟化法生产R32工艺研究…2.2.1 氟化催化剂研究2.2.1.1 氟化催化剂的种类1、Cr基本体催化剂2、铝基载体催化剂3、镁基载体催化剂4、催化剂助剂5、无铬催化剂2.2.1.2 氟化催化剂的制备…1、浸渍法2、沉淀法3、共混法2.2.2 气相氟化法生产工艺研究…2.2.2.1 工艺流程气相法合成R32的工艺流程有多种形式，一般来说，都包括反应物料预热器、反应器、分离塔、碱洗塔、干燥塔等，如图2.3。

图2.3 气相法合成R32工艺流程图…2.2.2.2 工艺条件1、HF/CH2C12的配比2、反应温度3、停留时间4、反应压力2.2.2.3 浙江化工研究院工艺流程…图2.4 浙江化工研究院R32工艺流程图…2.2.2.4 法国阿托化学公司工艺流程…图2.5 Atochem公司R32工艺流程图…2.2.2.5 美国联合信号公司工艺流程…图2.6 Allied Signal公司二氟甲烷工艺流程图…2.2.2.6 西安近代化学研究所工艺流程…图2.7 西安近代化学研究所R32工艺流程图…2.2.3 国内气相氟化法生产R32主要专利2.2.3.1 鹰鹏化工有限公司所专利鹰鹏化工有限公司专利号9255报道了分段连续氟化制备二氟甲烷的方法：它需要解决的技术问题是，改进工艺，简化装置，降低反应温度，降低生产成本，提高二氟甲烷产品品质。

发放编号: 文件编号:持有者: 控制性质: 版本号:F32装置操作规程编制：修订：核对：审核：批准：F32操作规程目录一、反应岗位操作规程1、岗位任务2、岗位生产原理及流程说明3、工艺指标与操作指标4、开车前的准备工作5、正常开车及操作6、正常操作7、停车注意事项及事故处理二、水碱洗岗位操作规程1、岗位任务2、生产原理3、水洗塔、碱洗塔开车4、水、碱洗停车5、水、碱洗操作指标6、异常现象、产生原因、排除方法三、精馏岗位操作规程1、岗位任务2、精馏原理及流程简介3、工艺指标和操作指标4、开车前的准备工作5、开车6、正常操作7、正常停车与操作8、异常现象及处理方法四、灌装岗位操作规程1、岗位任务2、工艺指标3、充装前准备工作4、充装5、安全注意事项五、AHF贮槽卸料操作规程六、AHF计量槽进料操作规程七、各岗位的有关制度一、反应岗位操作规程1、岗位任务将二氯甲烷和氟化氢在氟化催化剂存在的条件下，控制一定的温度90~105℃和一定的压力1.25~1.35MPa，在反应釜内连续进行氟化反应生成F32，反应气经水洗、碱洗后压缩冷淋成粗品供精馏。

氟化反应是F32生产的关键，反应正常、稳定与否将直接影响到产量、质量、消耗，因此必须按操作规程严格操作。

2、反应原理及流程说明2.1生产原理F32是以二氯甲烷和氟化氢为原料，以SbCL5为催化剂，按一定的配比在外加热的条件下反应，其主要化学方程式：2HF＋CH2CL2→CH2F2﹢2HCL氟化反应的关键是催化剂，如果没有催化剂，反应是很难进行的，F32生产选用SbCL5作为催化剂，其氟化过程按下式进行的：2HF＋SbCL5→SbCL3F2﹢2HCLSbCL3F2﹢CH2CL2→CH2F2﹢SbCL5上述反应要求原料中的水分及SO2含量要符合要求，因为水分含量高一方面使反应釜受到严重腐蚀，另一方面使SbCL5水解，而SO2含量高易使Sb5+还原Sb3+，使催化剂中毒。

二氟甲烷生产工艺二氟甲烷，也被称为氟利昂12（Freon-12），是一种无色无臭的气体。

它是一种重要的工业中间体，用于制造制冷剂、气溶胶喷雾剂和发泡剂等。

二氟甲烷的生产工艺可以分为直接氟化法和间接氟化法两种方法。

直接氟化法通过三氟甲基氯化铝作为催化剂，将甲烷或滴滴涕与氟化氢气体反应制得。

具体的步骤如下：1. 将甲烷与氯化铝反应生成三氟甲基氯化物（CH3ClF2）。

CH4 + AlCl3 → CH3ClF22. 将三氟甲基氯化物与氟化氢反应生成二氟甲烷。

CH3ClF2 + HF → CH2F2 + HCl这种方法的优点是反应原料简单、反应产率高，但是需要高纯度的原料氟化氢和催化剂氯化铝。

间接氟化法是通过甲溴与三氟甲酸或三氟乙酸氟化得到二氟甲烷。

具体的步骤如下：1. 将甲溴与三氟甲酸或三氟乙酸反应生成三氟甲酸甲酯或三氟乙酸甲酯。

CH3Br + CF3COOH → CF3COOCH32. 将三氟甲酸甲酯或三氟乙酸甲酯与氟化氢反应生成二氟甲烷。

CF3COOCH3 + HF → CH2F2 + CF3COOH这种方法对原料选择要求宽松，原料可以来源于一些废弃物和副产品。

但是由于原料较为复杂，反应步骤较多，工艺相对较复杂。

无论是直接氟化法还是间接氟化法，得到的二氟甲烷都需要进一步进行提纯和分离，以获得符合要求的纯度。

提纯的过程通常包括物理方法（如冷凝、蒸馏等）和化学方法（如反应、吸附等）。

总的来说，二氟甲烷的生产工艺主要包括直接氟化法和间接氟化法。

这些方法都有其优点和局限性，生产厂家需要根据实际情况选择适合自己的方法。

随着环境保护意识的提高，越来越多的制造商开始采用更环保的生产工艺，减少对环境的污染。

2009年第40卷第9期《浙江化工》文章编号：1006-4184（2009）09-0003-03二氟甲烷的合成工艺郭荔王进纯(浙江省化工研究院,浙江杭州310023)摘要：综述了二氟甲烷的合成工艺路线，重点探讨了气相合成二氟甲烷的方法。

关键词：二氟甲烷；气相合成收稿日期：2009-02-06作者简介：郭荔，（1967-），女，福建福清人，高级工程师，现从事催化剂研究工作。

0前言二氟甲烷，分子式为CH 2F 2,俗称二氟化碳、HFC-32或R-32，其ODP 值（破坏臭氧层潜能值）为0，GWP 值（全球变暖潜能值）为0.12。

其具有良好的环保性能，一般与其他HFC 类产品按组分含量不同混合配成R407、R410等混合工质使用，其部分理化性质如表1。

正是由于二氟甲烷优异的性能，欧美发达国家都致力于开发研究二氟甲烷的制备技术，相继建立了中试装置及工业生产装置。

1合成方法介绍二氟甲烷的合成工艺[1]主要有二氯甲烷氟化法、含氢氯氟烃氢解还原法、甲醛氟化法、三噁烷法等。

1.1二氯甲烷氟化法利用二氯甲烷与HF 或者KF 反应制备二氟甲烷，选择以KF 为原料时，需要以ω-氟或氯或氢-3-氧杂-多氟烷基磺酰氟或磺酰氯作为催化剂，通用性较差，故工业生产中多用二氯甲烷与HF 为原料。

1.2氢氯氟烃氢解还原法利用氢氯氟烃的催化加氢脱氯来制备二氟甲烷，多碳的氢氯氟烃氢解易产生较多的副产物，难以分离；对于单碳的氢氯氟烃，如CFC-12，由于已经停止了新的生产和消费，市场情景不广阔。

并且[2]氢解法所有催化剂为贵金属Pd ，反应转化率低，催化剂容易结碳失活，并有贵金属的流失。

1.3甲醛氟化法利用甲醛和HF 为原料，以铬或其氟氧化物为催化剂在200~280℃下制备二氟甲烷，此工艺反应温度较高，而且在反应过程中生成水，腐蚀现象严重。

1.4三噁烷法利用三噁烷，在BF 3催化剂存在下反应生成HFC-32，由于转化率和选择性均不理想，而且原料不容易得到，故很少工业化。