用于制备氟烃的纯化工艺和方法技术

技术编号:5470906 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及结构为CF↓[3]CF↓[2]CH↓[2]X的卤代烃,其中X为F或Cl或其混合物,通过以下方法制备所述卤代烃:在第一氟化步骤中,在基本无水条件下,在气相或液相中使至少一种2-氟氯丙烷与氟化氢接触,在没有加入催化剂下,部分氟化所述2-氟氯丙烷;在第二氟化步骤中,在至少一种氟化催化剂的存在下,在基本无水条件下,使所述部分氟化的2-氟氯丙烷与至少化学计量的摩尔当量的氟化氢接触;除去所述反应产物使之不与所述催化剂接触,并且分别分离大量的至少1,1,1,2,2,3-六氟丙烷或3-氯-1,1,1,2,2-五氟丙烷或其混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景信息公开领域总体而言,本专利技术涉及卣代烃3-氯-l,l,l,2,2-五氟丙烷 (HCFC-235cb)和1,1,1,2,2,3-六氟丙烷(HFC-236cb)以及包含所述氟烃 和氟化氢的共沸和近共沸组合物的制备。相关技术描述过去的几十年中,制冷工业致力于寻找消耗臭氧的氯氟烃(CFCs) 和氢氯氟烃(HCFCs)的替代制冷剂,由于蒙特利尔协议,CFCs和 HCFCs将^皮逐步淘汰。大多数制冷剂生产商的解决方案为氢氟烃(HFC) 制冷剂的商品化。但是,由于与全球变暖相关的考虑,现在HFCs将 被控制。一直需要新的和更好的制备卣代烃的方法,所述囟代烃可用作制 冷剂或用于其他应用,例如泡沫膨胀剂、气雾推进剂、朴火或灭火剂、 溶剂和杀菌剂等。描述本专利技术描述了 一种包含结构CF3CF2CH2X的卤代烃的组合物,其 中X为F或Cl或其混合物,通过以下方法制备所述组合物在第一氟化步骤中,在基本无水条件下,在气相或液相中使至少 一种2-氟氯丙烷与氟化氢接触,在没有加入催化剂下,部分氟化所述 2-氟氯丙烷;在第二氟化步骤中,在至少一种氟化催化剂的存在下,在基本无 水条件下,使所述部分氟化的2-氟氯丙烷与至少化学计量的摩尔当量 的氟化氢接触;除去所述反应产物使之不与所述催化剂接触,并且分别分离相当产率(substantial yield)的至少1,1,12二3-六氟丙》錄1,1,122^i-3-氯丙》絲其';^^4勿。在从反应产物混合物的其他组分中分离CF3CF2CH2X化合物和氟 化氢(HF)后,所述方法可进一步包括以下步骤(在将反应产物从催化 剂中除去后,通过对所述反应产物混合物施行蒸馏步骤,形成包^^基 本不含氯氟烃的所述CF3CF2CH2X和氟化氲(HF)的共沸或近共沸组合 物的i荅馏出物组合物。本专利技术还描述了 一种制备式CF3CF2CH2X的卣代烃的方法,其中 X为F或Cl或其混合物,所述方法包括在第一氟化步骤中,在气相 中(在一个实施方案中)或在液相中(在另一个实施方案中)、在不加入催 化剂的基本无水条件下,使至少一种2-氟氯丙烷与氟化氢接触,部分 地氟化所述2-氟氯丙烷,接着在第二氟化步骤中,在基本无水条件下, 在氟化催化剂的存在下,使所述部分氟化的2-氟氯丙烷与至少化学计 量的摩尔当量的氟化氬接触,从催化剂中除去反应产物并通过下述方 法从其他氟氯烃中分离所述CF3CF2CH2X:形成所述CF3CF2CH2X、 其他氟氯烃和氟化氢的混合物并对所述混合物施行蒸馏步骤,形成包 ^^基本不含氯氟烃的所述CF3CF2CH2X和氟化氢的共沸或近共沸组合 物的塔馏出物组合物。本专利技术进一步描述了 1,1,1,2,2,3-六氟丙烷和氟化氢的共沸或近共 沸組合物和1,1,1,2,2-五氟-3-氯丙烷和氟化氬的共沸或近共沸组合物。本专利技术进一 步描述了 一种从包含1,1,1,2,2,3-六氟丙烷和氟化氢的 共沸或近共沸组合物的混合物中分离1,1,1,2,2,3-六氟丙坑的方法,所 述方法包括(a) 对所述混合物施行第一蒸馏步骤,其中将富含(i)氟化氢或(ii) 1,1,1,2,2,3-六氟丙烷的组合物作为第一馏出物组合物除去,而第一塔 底馏出物组合物富含所述组分(i)或(ii)的另 一种组分;和(b) 在与第一蒸馏步骤不同的压力下,对所述第一馏出物组合物 施行第二蒸馏步骤,其中在第二馏出物中将与(a)中第一塔底馏出物组合物富含的组分相同的组分除去,而第二塔底馏出物组合物富含与第 一馏出物组合物富含的组分相同的组分。任选在大于所述第二蒸馏步骤的压力下进行笫一蒸馏步骤。进一步描述了一种从包含1,1,1,2,2-五氟-3-氯丙烷和氟化氢的共 沸或近共沸组合物的混合物中分离1,1,1,2,2-五氟-3-氯丙烷的方法,所 述方法包括a) 对所述混合物施行第一蒸馏步骤,其中将富含(i)氟化氢或(ii) 1,1,1,2,2-五氟-3-氯丙烷的组合物作为第 一馏出物组合物除去,而第一 ^^底馏出物组合物富含所述组分(i)或(ii)的另 一种组分;和b) 在与第一蒸馏步骤不同的压力下,对所述第一馏出物组合物施 行第二蒸馏步骤,其中在第二馏出物中将与(a)中第 一塔底馏出物组合 物富含的组分相同的组分除去,而第二塔底馏出物组合物富含与第一 馏出物组合物富含的组分相同的组分。任选在大于所述第一蒸馏步骤的压力下进行所述第二蒸馏步骤。 以上的概括性描述和以下的详细描述仅为示例性和说明性的,并 不限制本专利技术,本专利技术的范围如随附的权利要求中所定义。附图简述在附图中说明了各实施方案,以增进对本专利技术中出现的概念的理解。附图说明图1为制备3-氯-l,l,l,2,2-五氟丙烷(HCFC-235cb)或1,1,1,2,2,3-六氟丙烷(HFC-236cb)的方法的某些实施方案的图解说明。图2为一种从HF中分离3-氯-l,l,l,2,2-五氟丙烷(HCFC-235cb)或 1,1,1,2,2,3-六氟丙烷(HFC-236cb)的两塔变压蒸馏法的图解说明。本领域技术人员应当理解图中的物体以简化和清楚的方式示出, 没有必要按比例制图。例如,对图中某些物体相对于其他物体的尺寸 进行了夸大,以有助于增进对实施方案的理解。本专利技术中所用的术语2-氟氯丙烷指式CC13CYFCH2C1的化合物,其中Y为F或Cl。因此2-氟氯丙烷指2-氟-l,l,l,2,3-五氯丙烷 (HCFC-231bb)或指2,2,-二氟-l,l,l,3-四氯丙烷(HCFC-232cb)。本专利技术 中所用的部分氟化指用氟原子置换所述2-氟氯丙烷的CCl3基团的1 个、2个或3个氯原子,以提高卤代烃中的氟含量,或以制备这种部 分氟化的2-氟氯丙烷的混合物。氟化度反映了 CCl3CYIFCH2Cl起始原 料和其转化的产物中置换氯取代基的氟取代基的数目。例如, CF3CF2CH2Cl(HCFC-235cb) 的 氟 化 度 高 于 CCl3CClFCH2Cl(HCFC-231bb)。本专利技术中所用的氟化催化剂是促进反应的催化剂,从而在卣代烃 中氟原子代替了氯原子。在一个实施方案中,所述方法为用于制备3-氯-l,l,l,2,2-五氟丙烷 (HCFC-235cb)的方法,其为可转化为五-和Z-l,2,3,3,3-五氟-l-丙烯 (HFC-1225ye)的中间体,五-和Z-l,2,3,3,3-五氟-l-丙烯(HFC-1225ye)为 作为低GWP制冷剂组合物的非常令人感兴趣的五氟丙烯异构体。 HCFC-235cb还可转化为2,3,3,3-四氟-l-丙烯(HFC-1234yf),作为低 GWP制冷剂也令人感兴趣。在另一个实施方案中,所述方法为用于制备1,1,1,2,2,3-六氟丙烷 (HFC-236cb)的方法,其为易转化为£-和Z-l,2,3,3,3-五氟-l-丙烯 (HFC-1225ye)的中间体,5-和Z-l,2,3,3,3-五氟-l-丙烯(HFC-1225ye)为 作为低GWP制冷剂组合物的非常令人感兴趣的五氟丙烯异构体。在一个实施方案中,按照以下提出的反应过程,通过2-氟氯丙烷 (例如1,1,1,2,3-五氯-2-氟丙烷)与HF反应,将2-氟氯丙烷氟化 CH2C1-CC1F-CC13 + HF— CH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物,所述组合物包含结构为CF↓[3]CF↓[2]CH↓[2]X的卤代烃,其中X为F或Cl或其混合物,通过以下方法制备所述组合物: 在第一氟化步骤中,在基本无水条件下,在气相或液相中,在没有加入催化剂下使至少一种2-氟氯丙烷与氟 化氢接触,部分氟化所述2-氟氯丙烷; 在第二氟化步骤中,在氟化催化剂的存在下,在基本无水条件下,使所述部分氟化的2-氟氯丙烷与至少化学计量的摩尔当量的氟化氢接触; 除去所述反应产物使之不与所述催化剂接触,和 分别分离相当产 率的至少1,1,1,2,2,3-六氟丙烷或3-氯-1,1,1,2,2-五氟丙烷或其混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MJ纳帕VNM劳AC西弗特JP克纳普
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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