1.氟氯烷的合成原理与生产工艺

氟氯烷的生产方法主要有液相氟化法、气相氟化法、直接法和催化歧化法四种。

1.1液相氟化法(间接法)

氟氯烷最初是用三氟化锑与多氯代烷反应制得。以后在工业上发展成用无水氟化氢作为氟的来源，锑盐或其他金属氟化物作为催化剂的氟化方法。有许多文献论述了氟氯烷的生产方法。

(1)一氟三氯甲烷  一氟三氯甲烷主要采用四氯化碳与氟化氢液相接触法、甲烷氟氯化法生产。

液相接触法以五氯化锑为催化剂，四氯化碳和无水氟化氢反应生成一氟三氯甲烷和二氟二氯甲烷，副产盐酸，其反应式如下：

反应产物除去氯化氢，经洗涤、脱水、脱气、分馏而得成品。图12-2是四氯化碳制备一氟三氯甲烷的一种流程。

图12-1 亚磺化脱卤反应机理

甲烷氟氯化法由甲烷、氯气和氟化氢在370～470℃, 0.39～0.59MPa压力下，接触反应4～10s，得到一氟三氯甲烷和二氟二氯甲烷，其反应式如下：

CH₄＋4Cl₂＋HF→CCl₃F+5HCl

CH₄+4Cl₂＋2HF→CCl₂F₂＋6HCl

一氟三氯甲烷和二氟二氯甲烷混合物(两个组分各占50％)，以甲烷计收率在99％以上，分离后的产品纯度都在99.95％以上。

图12-3 二氟一氯甲烷的工艺流程

(2)二氟一氯甲烷(HCFC-22)二氟一氯甲烷的制备有间接法和直接法两种方法。

①间接法向氟化反应釜内加入氯仿和氢氟酸，用五氯化锑作催化剂，在50℃左右氟化生成粗品二氟一氯甲烷气体，其反应式如下：

CHCl₃+2HF→CHClF₂＋2HC1

二氟一氯甲烷的工艺流程如图12-3所示。

图12-2 一氟三氯甲烷生产工艺流程

在1500L搪瓷反应釜中加入氯仿760kg和五氯化锑20kg作为催化剂，把釜温升至50℃，滴加无水氢氟酸气体，反应后的气体进入水洗塔，气体从塔底进入，塔顶喷淋水，洗去大部分氯化氢和过量的氟化氢，水洗塔高6m，直径0.6m。经过水洗过的气体进入液碱喷淋塔，气体从塔底进入，塔顶喷淋10％的液碱，洗净微量的氯化氢和氟化氢，粗品F₂₂经-30℃盐水冷凝器，再进入硅胶干燥管脱水后，气体进入压缩机压缩后通过脱气塔除去微量O₂及F₂₃，使含氧量在0.005％以下，F₂，在1％以下最后进入精馏塔分去F₂₁即得成品。

②直接法由甲烷与氯、无水氟化氢在流化床反应器中合成，其反应式如下：

上述反应温度为370～470℃，压力为0.41～0.59MPa，反应完成后，分离氯化氢，再经干燥净化，通过蒸馏切割分离其他氟氯甲烷而得成品。