全氟甲基乙烯基醚精制方法研究

全氟甲基乙烯基醚精制方法研究
邹学鹏;黎爽;罗凯;吴勇
【摘要】全氟甲基乙烯基醚作为一种重要的含氟单体,在新型氟塑料和氟橡胶合成中具有广泛的应用价值.介绍了全氟甲基乙烯基醚的一种精制方法,是实现大规模工业化生产的一个主要途径.
【期刊名称】《有机氟工业》
【年(卷),期】2017(000)001
【总页数】3页(P19-21)
【关键词】全氟甲基乙烯基醚;精馏方法
【作者】邹学鹏;黎爽;罗凯;吴勇
【作者单位】中蓝晨光化工研究设计院有限公司,四川成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,四川成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,四川成都610041;中蓝晨光化工研究设计院有限公司,四川成都610041
【正文语种】中文
全氟甲基乙烯基醚(perfluoromethyl vinyl ether，简称PMVE)，分子式
CF3OCF=CF2，沸点为-25.4 ℃，室温、常压下为无色气体[1]。

PMVE是改性氟橡胶、新型农药合成的一种重要含氟单体。

国外的研究主要集中在美国、俄罗斯、意大利、日本等少数几个国家[2]，国内仅中蓝晨光化工研究设计院有限公司(以下简称中蓝晨光)等少数几家单位研究及合成PMVE。

中蓝晨光通过持续努力，已开发成功具有完全自主知识产权的PMVE合成工艺、建成了规模化生产装置。

根据
不同用户的需求，进行工艺改进，目前生产的PMVE纯度可达99.99%甚至更高。

本课题的试验原料是中蓝晨光自行研究生产的PMVE粗单体。

在PMVE粗单体中有10余个组份，其中目的产物PMVE的质量分数为80%～90%。

在采用低温加
压精馏[3]分离出精单体(质量分数≥99.99%)的过程中，当PMVE的质量分数达到
约95%时，会出现一个质量分数为5%～6%的未知物，此过程持续时间较长，会
带走大量的PMVE，导致收率较低。

本课题重点研究操作压力、碱洗物料种类以
及碱洗流量对PMVE精馏收率和精馏效率的影响。

1.1 主要设备和规格
PMVE主要精馏设备见表1。

1.2 主要原料和规格
主要原料和规格见表2。

1.3 试验方法
精制方法：采用低温加压精馏方法，通过操作压力、碱洗物料提高精馏收率，控制碱洗流量提高去除杂质的效率。

分析方法：气相色谱法(GC)，采用安捷伦7820A气相色谱仪。

定量方法：采用面积归一法定量。

2.1 精馏操作压力的确定
采用低温加压精馏要去除的杂质出峰时间在4.65～4.75 min之间。

前期试验发现提高操作压力，能够明显提高杂质的分离效率，但是杂质含量在一段时间后趋于稳定。

采用相同的回流比，通过在0.2～0.3 MPa和0.3～0.4 MPa两个操作压力区间进行试验。

试验得到的气相色谱图如图1和图2所示。

从图1、图2可以看出，该
未知杂质和PMVE容易产生共沸，单纯提高操作压力难以完全除去。

试验过程发
现压力在0.3～0.4 MPa时操作弹性较小，容易造成液泛，而压力大于0.4 MPa
后在试验装置上无法进行精馏。

因此，选定0.2～0.3 MPa为最佳操作压力。

2.2 碱洗物料的选择
选择固体颗粒碱和碱溶液作为吸附物料，研究碱处理对杂质含量的影响。

固碱、液碱处理后PMVE的气相色谱图见图3和图4。

对比图3、图4可以发现，经过碱
处理后未知物的含量明显减少，几乎检测不倒。

说明固碱和液碱对去除该杂质有明显的效果。

但在实际研究过程中发现固体颗粒碱使用一段时间后出料流量逐渐下降，后经研究发现固体颗粒碱在吸收未知物后发生板结现象，导致碱洗塔堵塞，流量降低至零，无法进行杂质去除。

故选定液碱作为去除该未知物杂质的最佳物料。

2.3 碱洗流量与使用时间
确定操作压力和吸收物料后，考察了碱洗流量对精馏杂质去除效率的影响。

试验结果见表3。

理论上碱洗塔碱液填装量相同，吸收未知杂质的质量应该是相同的，碱洗时间越长，杂质去除越彻底，但是杂质除去效率变低。

由表3可见：当碱洗流量提高到8.4 Nm3/h，吸收2 h后杂质即出现，后经研究发现：碱洗流量达到8.4 Nm3/h时，气体流速太快，停留时间短，同时碱液被大量带走，造成未知杂质不能去除。

故选择碱洗流量为6.3 Nm3/h较合适。

通过试验，选定精馏操作压力为0.2～0.3 MPa、液碱为吸附物料、碱洗流量为
6.3 Nm3/h，在现有PMVE精馏装置上能够有效去除未知杂质，大大提高了PMVE的收率。

PMVE规模化装置的建成和纯度的提高，势必对调整国内氟化工
产品结构、发展高附加值氟材料、提高特种氟化工产品的自给率、缩小与国外产品的差距、替代进口、增强氟化工行业的国际竞争力等方面起到促进作用。

【相关文献】
[1] 刘林森, 刘其松, 周楠，等. 全氟甲基乙烯基醚蒸汽压测定和关联[J]. 高校化学工程学报, 2007(10): 875-877.
[2] 贾文志, 朱志荣. 全氟甲基乙烯基醚合成的研究进展[J]. 化工进展, 2013(10): 2480-2485.
[3] 张鸣, 张建新, 刘斌, 等. 萃取提纯全氟正丙基乙烯基醚方法研究[J]. 有机氟工业, 2013(3): 1-3.。