生产卤化丙烷的方法技术

一种通过使四氯化碳与乙烯在罐式反应器中反应来生产氯化丙烷的一类方法，所述罐式反应器包括液体反应混合物和在反应混合物上方的顶部空间，其中在对反应混合物进行搅拌的同时乙烯气体从液体反应混合物扩散到顶部空间，改进包括通过混合装置内的导管将顶部空间内的乙烯输送回反应混合物中，该混合装置对反应混合物进行搅拌。混合物进行搅拌。混合物进行搅拌。

Method for producing propane halide

【技术实现步骤摘要】
生产卤化丙烷的方法
[0001]本申请要求2016年7月26日提交的美国临时申请系列号62/366,674的权益，其通过引用纳入本文。
专利

[0002]本专利技术的实施方式涉及通过使四氯化碳与烯烃反应来制备卤化丙烷的生产方法。

技术介绍

[0003]工业上重要的氢氟烃(例如用作制冷剂和发泡剂的那些)由氢氯烃原料制备。例如，1,1,1,3,3
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五氟丙烷(HFC
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245fa)是广泛使用的氢氟烃，根据美国专利第6,313,360号，其可以由1,1,1,3,3
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五氯丙烷(HCC
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240fa)原料制备。
[0004]根据美国专利第6,313,360号，1,1,1,3,3
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五氯丙烷可以通过在铁催化剂和磷酸三丁酯存在下使四氯化碳与氯乙烯反应来合成。将氯乙烯作为液体或蒸气加入反应器中，并将金属铁(优选以四氯化碳中的浆料形式)加入反应器中。将反应器内容物从反应器中连续抽出，优选通过沉降管连续抽出，以便将未转化的金属铁保持在反应器内。该方法通过将反应器流出物从反应器内所产生的静止区抽出进行改进。对反应器流出物进行蒸馏以回收催化剂，并最终分离所需的1,1,1,3,3
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五氯丙烷产物。美国公开第2012/0310020号建议将氯乙烯作为蒸气通过汲取管或海绵型气体扩散器加入预先加有四氯化碳、磷酸三丁酯和铁粉的反应器中可以减少在反应器内形成聚氯乙烯。
[0005]氢氟烯烃被视作氢氟烃的替代品。例如，已提出用2,3,3,3
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四氟丙烯(HFO
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1234yf)替代1,1,1,2
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四氟乙烷(R
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134a)来作为汽车空调中的制冷剂。如同氢氟烃那样，氯化有机物在氢氟烯烃的合成中起到重要作用。例如，美国公开第2009/0030247和2014/0256995教导了1,1,2,3
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四氯丙烯(HCC
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1230xa)是生产2,3,3,3
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四氟丙烷(HFO
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1234yf)的有利起始分子。
[0006]美国公开第2009/0216055教导了1,1,2,3
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四氯丙烯(HCC
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1230xa)可以通过使1,1,1,2,3
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五氯丙烷脱氯化氢进行制备，并且1,1,1,2,3
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五氯丙烷可以通过使1,1,1,3
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四氯丙烷(HCC
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250fb)与氯在路易斯酸的存在下进行反应而在单个反应器内进行制备。根据美国公开第2004/0225166，1,1,1,3
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四氯丙烷可以通过在金属铁、溶解的亚铁(II)化合物、铁(III)化合物和有机磷酸盐/酯助催化剂的存在下使四氯化碳与乙烯反应来进行合成。美国公开第2004/0225166号教导了对四氯化碳和乙烯在其中进行反应的反应器进行搅拌，以提供液体反应物与金属铁表面的充分接触，使液体反应物与反应器顶部空间中的蒸气充分接触以使乙烯容易地溶解于液体中，并使反应混合物与传热表面充分接触从而能够进行适当的温度控制。
[0007]因为1,1,1,3
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四氯丙烷是重要的卤化丙烷，所以仍然希望改进其制备中所使用的合成技术。
[0008]专利技术概述
[0009]本专利技术的一个或多个实施方式提供了一种通过使四氯化碳与乙烯在罐式反应器
中反应来生产氯化丙烷的一类方法，所述罐式反应器包括液体反应混合物和在反应混合物上方的顶部空间，其中在对反应混合物进行搅拌的同时乙烯气体从液体反应混合物扩散到顶部空间，改进包括：通过混合装置内的导管将顶部空间内的乙烯输送回反应混合物中，该混合装置对反应混合物进行搅拌。
[0010]本专利技术的其它实施方式提供了一种通过在液体反应混合物中存在不溶或部分可溶的催化剂或催化剂前体的情况下，使四氯化碳与烯烃进行反应来生产氯化丙烷的方法，改进包括：将催化剂或催化剂前体加到浆料内的反应混合物中，所述浆料是连续搅拌的。
[0011]本专利技术的其它实施方式提供了一种通过在液体反应混合物中存在不溶或部分可溶的催化剂或催化剂前体的情况下，使四氯化碳与烯烃进行反应来制备氯化丙烷的方法，所述液体反应混合物在罐式反应器中连续搅拌，改进包括：将罐式反应器中的氯化丙烷产物从所述反应器内的静止区中取出。
[0012]本专利技术的其它实施方式提供了一种通过蒸馏技术对包含铁和任选的铁化合物的氯化丙烷粗料流进行纯化的这类方法，改进包括：在再沸器内对粗产物流进行加热，所述再沸器在抑制蒸馏塔和再沸器内沉积物形成或反应的条件下进行操作。
附图说明
[0013]图1是进行根据本专利技术实施方式，用于制备氯化丙烷的系统的示意图，该系统包括浆料回路。
[0014]图2是在本专利技术的一个或多个实施方式的实践中采用的加成反应器的截面图。
[0015]图3是基本沿图2中的线3
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3获得的截面图。
[0016]图4是根据本专利技术实施方式，用于对氯化丙烷的粗料流进行纯化的系统的示意图。
[0017]示例性实施方式的详述
[0018]本专利技术的实施方式至少部分基于用于生产氯化丙烷的方法的发现。根据一个或多个实施方式，在用吸气式搅拌器进行混合的反应器中，四氯化碳与乙烯进行反应。因此，虽然现有技术建议为了提供四氯化碳与乙烯(其是气相的)之间的充分接触，需要对液体内容物(即，四氯化碳)进行混合，但现在考虑通过将位于反应器顶部空间内的乙烯通过使用吸气式搅拌器输送到反应区(即，输送到液相中)来获得反应效率。
[0019]根据其它实施方式中，氯化丙烷通过在铁基催化剂的存在下使四氯化碳与烯烃(例如，乙烯)进行反应来制备。将铁从在循环回路内操作的连续搅拌浆料罐加入到反应器中。因此，虽然现有技术建议需要将铁金属递送到具有四氯化碳的浆料内，但现在考虑通过改进铁金属在浆料中的递送来实现生产效率。此外，该动态循环回路提供了将其它物质(例如，其它催化物质或配体)递送到反应器的能力。
[0020]根据其它实施方式，氯化丙烷通过在铁基催化剂的存在下使四氯化碳与烯烃(例如，乙烯)进行反应来制备，并且通过从反应器内所产生的静止区进行抽取的圆锥形流出喷嘴将氯化丙烷从反应区中取出。在一个或多个实施方式中，静止区构造成使得液体流速最小化，并且由此使铁的沉降最大化，同时允许气态反应物升高至反应器顶部空间。因此，虽然现有技术提出了与从静止区抽出反应器流体相关的优点，但现在考虑特定的反应器设计可以提高处理效率。
[0021]此外，本专利技术的实施方式涉及纯化技术，其中，通过使用在强制循环再沸器中对液
体混合物进行加热的蒸馏技术，将氯化丙烷(例如，1,1,1,3
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四氯丙烷)与较重的化合物分离，所述较重的化合物包括催化物质(例如，铁物质)。保持流速和热通量以防止蒸馏系统内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产氯化丙烷的方法，其包括以下步骤：使四氯化碳与乙烯在罐式反应器中反应，所述罐式反应器包括液体反应混合物和在反应混合物上方的顶部空间，其中在对反应混合物进行搅拌的同时乙烯气体从液体反应混合物扩散到顶部空间，通过混合装置内的导管在反应混合物的液面下方将顶部空间内的乙烯输送回反应混合物中，该混合装置对反应混合物进行搅拌，其中，所述混合装置是吸气式搅拌器。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述混合装置以至少10kW/m2的功率与体积之比进行操作。3.一种生产氯化丙烷的方法，其包括以下步骤：在液体反应混合物中存在不溶或部分可溶的催化剂或催化剂前体的情况下使四氯化碳与烯烃进行反应，将包含催化剂或催化剂前体的浆料连续搅拌，之后，将包含催化剂或催化剂前体的浆料加入液体反应混合物中，其中，催化剂或催化剂前体包括铁。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述连续搅拌在连续搅拌的浆料罐中进行。5.如权利要求3所述的方法，其中，所述连续搅拌由浆料连续循环通过浆料回路引起。6.如权利要求3所述的方法，其中，所述催化剂是铁粉。7.如权利要求3所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：西方化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：