绝热反应区中卤烯烃的产生制造技术

一种通过使氢卤烷脱卤化氢来产生至少一种卤烯烃的方法。在绝热反应区中存在或不存在催化剂的情况下，在足以实现氢卤烷向卤烯烃(卤代烯烃)转化的温度下以液相或气相实施脱卤化氢法。具体地，绝热反应区包括至少两个串联连接的绝热反应器并且具有热交换器，该热交换器按顺序设置并且在每两个串联的反应器之间流体连通。间流体连通。间流体连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绝热反应区中卤烯烃的产生


[0001]本公开涉及一种用于在绝热反应区中产生卤烯烃诸如氟丙烯的方法。

技术介绍

[0002]氢氯烃(HCC)、氢氯氟烃(HCFC)和氯氟烃(CFC)为多用途化合物并且已用于广泛的应用，包括它们作为气溶胶抛射剂、制冷剂、清洁剂、用于热塑性和热固性泡沫的膨胀剂、传热介质、气体电介体、灭火和抑制剂、动力循环工作流体、聚合介质、颗粒去除流体、载液、抛光研磨剂和置换干燥剂的用途。近几十年来，业界一直致力于寻找具有较低臭氧损耗潜势和其他环境效益的HCC、HCFC和CFC的替代品。在关于替代HCC、CFC和HCFC的探索中，许多行业转为使用氢氟烃(HFC)。
[0003]HFC不对平流层臭氧的破坏作出贡献，但由于它们促成“温室效应”，即它们对全球变暖有贡献而令人忧虑。因为它们对全球变暖作出贡献，HFC受到了密切关注，并且其广泛应用可能在未来受限，正如CFC和HCFC所发生。因此，需要既具有低臭氧损耗潜势(ODP)又具有低全球变暖潜势(GWP)的化合物。
[0004]某些氢氟烯烃(HFO)已被确定为具有低ODP和低GWP两者。CF3CF＝CH2(HFO-1234yf)和CF3CH＝CHF(HFO-1234ze)均具有零臭氧损耗和低全球变暖潜势，已被确定为潜在的制冷剂。其他氢氟烯烃诸如CF3CH＝CHCF3(HFO-1336mzz)和氢(氟)氯烯烃CF
3-CH＝CHCl(HCFO-1233zd)已被确定为发泡剂。其他HFO在其他应用中也具有作为替代品的价值。
[0005]氢氟烯烃和用于产生氢氟烯烃的中间体可通过使氢氯烷、氢氯氟烷或氢氟烷(统称为“氢卤烷”)脱卤化氢来产生。
[0006]氯烯烃、氯氟烯烃和氟烯烃(统称为“卤烯烃”)均可为期望的产物，例如用作中间体以产生既具有低臭氧损耗潜势(ODP)又具有低全球变暖潜势(GWP)的期望化合物。例如，氯烯烃、氯氟烯烃和氟烯烃均可为用于产生HFO-1234yf或HFO-1234ze或HFO-1336mzz、或HCFO-1233zd的中间体。
[0007]脱卤化氢反应生成腐蚀性HCl或HF。脱卤化氢反应可为催化的或热解的。此类反应可在相对高的温度(诸如例如，对于催化反应而言大于180℃，或对于热解反应而言大于350℃)下实施。脱卤化氢反应也是吸热的，因此反应速率对温度/供热非常敏感。
[0008]脱卤化氢反应的前述特征必须适应工艺设计和反应区。在典型的脱卤化氢法中，使用单个多管式反应器以促进热传递并维持吸热反应的温度。

技术实现思路

[0009]本公开涉及一种通过使氢卤烷脱卤化氢来产生包含至少一种卤烯烃(卤代烯烃)的产物的方法。该方法因此为脱卤化氢法。在绝热反应区中存在或不存在催化剂的情况下，在足以实现氢卤烷向卤烯烃转化的温度下以液相或气相实施该方法。具体地，绝热反应区包括至少两个串联连接的绝热反应器、具有热交换器，该热交换器按顺序设置并且在每两个串联的反应器之间流体连通。换言之，反应区包括串联布置的至少两个反应器，每个反应
器以绝热方式操作，其中热交换器布置在两个串联的反应器之间。该方法还包括从反应区回收包含卤烯烃的产物。
[0010]因此，根据本公开的一个方面，提供了一种用于使氢卤烷在绝热反应区中脱卤化氢的方法，该方法包括以下步骤：
[0011](a)提供绝热反应区，该绝热反应区包括至少两个串联连接的绝热反应器并且具有热交换器，该热交换器按顺序设置并且在每两个串联的反应器之间流体连通；
[0012](b)将包含氢卤烷的原料引入到串联连接的反应器的第一绝热反应器中，从而产生反应产物；
[0013](c)使反应产物从在前的反应器传递至热交换器，从而产生中间产物；
[0014](d)将中间产物从热交换器引入至后续的绝热反应器，从而产生反应产物；
[0015](e)任选地按顺序重复步骤(c)和(d)一次或多次；以及
[0016](f)回收最终产物，其中最终产物是最终绝热反应器中产生的反应产物，该最终绝热反应器是在最终绝热反应器下游的绝热反应区中没有后续的绝热反应器的后续的绝热反应器。最终产物包含卤烯烃。
[0017]在本文所公开的方法中，提供了一种绝热反应区，该绝热反应区包括至少两个串联连接的绝热反应器(步骤(a))。将包含氢卤烷的原料引入至绝热反应区中的第一绝热反应器(步骤(b))。
[0018]任选地，该方法还在步骤(b)之前包括将包含氢卤烷的原料引入到第一绝热反应器上游的绝热反应区内的热交换器中以产生加热的原料的步骤(a
’
)。来自步骤(a
’
)的加热的原料是在步骤(b)中引入至第一绝热反应器的原料。
[0019]任选地，原料可包含其他组分。另选地，其他组分可独立于原料引入至第一绝热反应器。
[0020]然后，使来自第一绝热反应器的反应产物通过热交换器，从而提供中间产物(步骤(c))。中间产物随后被引入至后续的绝热反应器(步骤(d))，从而产生反应产物，继续该过程以实现氢卤烷的期望转化或其他期望的结果。
[0021]任选地，本文所公开的方法包括重复步骤(c)和(d)一次或多次。在一个实施方案中，将步骤(c)和(d)实施一次至九次，也就是说，将步骤(c)和(d)重复零至八次，使得绝热反应区具有总共二至十个串联连接的绝热反应器。当步骤(c)和(d)重复一次时，反应区具有总共三个反应器：第一绝热反应器、第二绝热反应器和最终绝热反应器。因此，第二绝热反应器和最终绝热反应器各自为步骤(d)中的后续反应器。
[0022]在本文所公开的方法的一个选项中，不重复步骤(c)和(d)，并且绝热反应区由两个绝热反应器——第一绝热反应器和最终(后续)绝热反应器组成。
[0023]该方法还包括回收最终产物，其中最终产物是最终绝热反应器中所产生的反应产物。
[0024]如本文所述，绝热反应器串联布置，其中热交换器设置在绝热反应区中的两个串联连接的反应器之间。因此，在绝热反应区中，第一绝热反应器不具有在前的反应器，并且最终绝热反应器不具有后续反应器。相似地，绝热反应区至少包含第一绝热反应器和最终绝热反应器，或换言之，至少一个在前的反应器——第一绝热反应器——以及至少一个后续反应器——最终绝热反应器。热交换器处于每个后续反应器的上游并且与每个后续反应
器流体连通。
[0025]氢卤烷可具有式Y1Y2CH-CXY3Y4，其中X为卤素并且每个Y
i
独立地为H、卤素、烷基或卤代烷基，其中i为1、2、3和4，其中卤素为F、Cl、Br、或I，前提条件是至少一个Y
i
为卤素或卤代烷基。卤烯烃可具有式Y1Y2C＝CY3Y4。
附图说明
[0026]图1是示出现有技术的脱卤化氢法的流程图，其中反应区具有等温操作的单个多管式反应器。
[0027]图2是示出本公开的脱卤化氢法的一个实施方案的流程图，其中绝热反应区具有三个绝热反应器，其中热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使氢卤烷在绝热反应区中脱卤化氢的方法，所述方法包括：(a)提供绝热反应区，所述绝热反应区包括至少两个串联连接的绝热反应器并且具有热交换器，所述热交换器按顺序设置并且在每两个串联的反应器之间流体连通；(b)将包含氢卤烷的原料引入到串联连接的反应器的第一绝热反应器中，从而产生反应产物；(c)使所述反应产物从在前的反应器传递至热交换器，从而产生中间产物；(d)将所述中间产物从所述热交换器引入至后续的绝热反应器，从而产生反应产物；(e)任选地按顺序重复步骤(c)和(d)一次或多次；以及(f)回收包含卤烯烃的最终产物，其中所述最终产物是最终绝热反应器中产生的所述反应产物，所述最终绝热反应器是后续的绝热反应器，其在所述最终绝热反应器下游的所述绝热反应区中没有后续的绝热反应器。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氢卤烷具有式Y1Y2CH-CXY3Y4，其中X为F、Cl、Br或I，并且Y
i
各自独立地为H、F、Cl、Br、或I；烷基基团或卤代烷基基团，其中i为1、2、3和4，并且卤素为F、Cl、Br、或I，前提条件是至少一个Y
i
不为H或者至少一个Y
i
为卤代烷基基团。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述氢卤烷为氢卤乙烷。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述氢卤烷为1-氯-1，1-二氟乙烷(CF2ClCH3)。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述氢卤烷为氢卤丙烷，并且所述卤烯烃为卤丙烯。6.根据权利要求2所述的方法，其中所述氢卤丙烷选自CF3CFClCH3、CF3CHFCH2Cl、CF3CHClCH2F、CF3CH2CHFCl、CF3CHFCH2Cl、CF3CHClCH3、CF3CHFCH2F、CF3CH2CF2H、CF3CF2CH3、CF3CFClCH2F、CF3CHFCHFCl、CF3CHClCHF2、CF3CH2CF2Cl、CF3CHClCH2Cl、CCl3CH2CHCl2、CF3CH2CH2Cl、CF3CHClCH3、CCl3CHClCH2Cl、CCl3CH2CH2Cl、CH2ClCCl2CHCl2、以及它们中的两种或更多种的混合物。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷包括氢氯氟丙烷，并且所述卤丙烯包括氢氟丙烯。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CFClCH3，并且所述卤丙烯为CF3CF＝CH2。9.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CHFCH2Cl，并且所述卤丙烯为CF3CF＝CH2。10.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CFClCH3，并且所述卤丙烯包括E-和/或Z-CF3CH＝CHF。11.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CHFCH2Cl，并且所述卤丙烯包括E-和/或Z-CF3CH＝CHF。12.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CFClCH2F，并且所述卤丙烯包括E-和/或Z-CF3CF＝CHF。13.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CHFCHFCl，并且所述卤丙烯包括E-和/或Z-CF3CF＝CHF。14.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CHClCHF2，并且所述卤丙烯为CF3CH＝CF2。15.根据权利要求5所述的方法，其中所述氢卤丙烷为CF3CHFCHFCl，并且所述卤丙烯为CF3CH＝CF2。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝热反应区由第一绝热反应器和最终绝热反应器组成。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述绝热反应区包括至少三个绝热反应器。18.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个绝热反应器作为热解反应器操作。19.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还在步骤(b)之前包括将包含氢卤烷的原料引入到所述第一绝热反应器上游的所述绝热反应区内的热交换器中以产生加热的原料的步骤(a
’
)，并且其中来自步骤(a
’
)的所述加热的原料是在步骤(b)中引入至所述第一绝热反应器的所述原料。20.根据权利要求7所述的方法，其中将惰性稀释气体用作氢氯氟丙烷的载气。21.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法为脱氯化氢法，并且其中至少一个绝热反应器作为热解反应器操作，并且所述热解反应器在约300℃至约700℃的温度下操作。22.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个绝热反应器作为绝热催化反应器操作，并且所述绝热催化反应器装有催化剂。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述催化剂选自金属卤化物、金属氧化物、卤化金属氧化物、中性(或零氧化态)金属或金属合金、或本体或负载形式的碳。24.根据权利要求23所述的方法，其中所述催化剂选自金属卤化物或金属氧化物或金属卤氧化物催化剂。25.根据权利要求22所述的方法，其中所述催化剂选自氧化铝、氟化氧化铝、氟化铝、氯氟化铝；负载在氧化铝、氟化氧化铝、氟化铝、或氯氟化铝上的金属化合物；氧化铬(Cr2O3)、氟化氧化铬、以及立方三氟化铬；镁、锌、以及镁和锌和/或铝的混合物的氧化物、氟化物和氟氧化物；氧化镧和氟化氧化镧或它们的混合物。26.根据权利要求22所述的方法，其中所述催化剂选自中性金属、金属合金或它们的混合物。27.根据权利要求22所述的方法，其中所述催化剂包含合金或混合物形式的Pd、Pt、Rh、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Cr、Mn、以及它们的组合。28.根据权利要求27所述的方法，其中所述催化剂是负载型的。29....

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：