催化异构化1,3,3,3-四氟丙烯以制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法技术

技术编号:5470909 阅读:189 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及催化异构化HFC-1234ze制备HFC-1234yf的方法。所述方法包括使HFC-1234ze与合适的催化剂在反应器中接触以获得包含HFC-1234yf的产物混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开总的来说涉及催化异构化1,3,3,3-四氟丙烯 (HFC-1234ze)以制备2,3,3,3-四氟丙烯(HFC-1234yf)的方法。相关技术描述因蒙特利尔议定书(Montreal Protocol)提出逐渐淘汰损耗臭氧的 氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC),过去几十年以来工业上一直致力于 寻找制冷剂的代替物。用于大部分制冷器(refrigerant producer)的溶液 为商业化的氢氟烃(HFC)制冷剂。新型氢氟烃制冷剂HFC-134a在今天 使用最为广泛,其致臭氧损耗的潜在性为0,因此不受因蒙特利尔议 定书现行规定要求逐渐淘汰的影响。供例如溶剂、发泡剂、清洗剂、 气雾推进剂、热传递介质、绝缘材料、灭火剂和动力循环工作液体等 应用的其他氢氟烃的制备也是相当受关注的对象。还备受关注的是开发致使全球变暖可能性低、用于汽车空调市场 的新制冷剂。四氟丙烯具有0臭氧损耗和较低的致使全球变暖的潜在性,已被 公认为有潜力的制冷剂。然而此类化学物质的毒性、沸点和其他物理 特性在不同的异构体之间差别很大。有价值的一种四氟丙烯为2,3,3,3 四氟丙烯(HFC-1234ye)。因此,需要新的制备方法用于制备四氟丙烯。专利技术简述本公开提供催化异构化HFC-1234ze以制备HFC-1234yf的方法。 所述方法包括使HFC-1234ze与合适的催化剂在反应器中接触,以获得包含HFC-1234yf的产物混合物。本公开涉及用于制备2,3,3,3-四氟丙烯的新制备方法。所述方法包 括使1,3,3,3-四氟丙烯与催化剂在反应器中接触,以获得包含2,3,3,3-四氟丙烯的产物混合物的步骤。前面的概括性描述和以下的详细描述仅为例示性和解释性的,并 非用以限制附加的4又利要求书中所定义的专利技术。专利技术详述在提出下述实施方案的细节之前,先定义或解释一些术语。 HFC-1234ze可以两种构型异构体£或Z中的一种存在。本文所用的HFC-1234ze是指异构体五-HFC-1234ze或Z-HFC-1234ze以及这些异构体的任何组合或混合物。术语"氟氧化铬催化剂"意指式Cr20xFy所代表的氟氧化铬,其中x + y/2 = 3。术语"无定形,,意指受试固体的X射线衍射图中没有显著峰值。 本文所用术语"包含"、"包括"、"含有"、"含"、"具有"、"有,,或它 们的其他任何变化均非穷尽性地覆盖所包括的内容。例如,包括一系 列要素在内的工艺、方法、制品或装置并不仅受限于这些要素,还可 包括没在所述工艺、方法、制品或装置中明确列举或它们中所固有的 其他要素。此外,"或者,,是指包括同兼或而不是指互异或,除非有明 确的相反规定。例如,条件A或B满足以下情况中的一种A为正确 (或存在)而B为错误(或不存在),A为错误(或不存在)而B为正确(或 存在),和A及B均为正确(或存在)。另外,采用"一个(种)"来描述本文所述的要素和组分。这仅为了 方便,给出的是专利技术范围的大意。该描述应该理解成包括一个(种)或 至少一个(种),且单数形式还包括复数的含义,除非有明确的相反关见 定。除非另外定义,否则本文所用全部科技术语的含义与本专利技术所属 领域技术人员的通常理解相同。合适的方法和材料在下文中描述,但 是与本文所描述的类似或等同的方法和材料也可以用于本专利技术实施 方案实践和试验中。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其 他参考文献通过引用而全文结合到本文中。如果出现抵触,则以本i兌 明书(包括定义在内)为准。此外,所有材料、方法和实施例仅为示例 性的,而无意对本专利技术作出任何限制。提供了催化异构化HFC-1234ze以得到HFC-1234yf的方法。所述 方法包括使HFC-1234ze与合适的催化剂在反应器中接触,以得到包 含HFC-1234yf产物混合物。在本专利技术的一个实施方案中,所述合适的催化剂含有铬。这些合 适的催化剂包括氟氧化铬。在本^^开中描述的许多方面和实施方案仅为例示性而非限制性 的。在阅读本说明书之后,技术人员理解在不背离本专利技术范围下可能 存在其他方面和实施方案。任何一个或多个实施方案的其他特征和益处通过以下的详述和 权利要求将变得显而易见。HFC-1234ze的合成由Mukhopadhyay等在美国专利公开号 2005/0245773 Al中公开,其通过引用结合到本文中。氟氧化4各催化剂可以通过用氟源(例如HF、 CC13F或氢氟烃)处理0203(氧化铬)来制备。在本专利技术的一个实施方案中,氟氧化铬催化剂 通过用氟化剂(例如CC13F或HF)处理无水Cr203来制备。所述处理可以通过将Cr203放置在合适的容器(其可以为用于进行脱氟化氢反应 的反应器)中,随后在合适的温度下(例如约200 °C-450 。C)使HF通过 无水Cr203 —段合适的时间(例如约15-300分钟)来完成,例如在实施 例1中的描述。在本专利技术的另 一个实施方案中,氟氧化4各催化剂通过在升高的温 度下用氩氟烃处理Cr203来制备。在本专利技术的另一个实施方案中,氟氧化铬催化剂原位制备。例如,可以在氟氧化4各催化剂形成过程中,使反应物HFC-£-1234ze与Cr203一起在反应器中加热。Cr203可购自Engelhard Corporation (101 Wood Avenue, P.O. Box770, Iselin, NJ 08830-0770)。0"203还可以通过热解重铬酸铵来制备,如美国专利5,036,036号所公开,其通过引用合并到本文中。Cr203还可以通过使三氧化铬与还原性溶剂例如甲醇反应来制备,如美国专利4,828,818号所公开,其通过引用合并到本文中。Cr203还可以通过在水中用合适的还原剂例如乙醇还原三氧化铬(VI)来制备,如美国专利3,258,500号所公开,其通过引用合并到本文中。Cr203中的钾及其他石咸金属的量可以通过水洗步骤减少,如美国专利5,036,036号所公开。在本专利技术的一个实施方案中,所述氟氧化铬催化剂的表面积为约20 m2/g-约500 m2/g。在本专利技术的另一个实施方案中,所述氟氧化4各催化剂的表面积为约40 m2/g-约350m2/g。在本专利技术的另 一个实施方案中,所述氟氧化铭,催化剂的表面积为约60 m2/g-约300 m2/g。在本专利技术的另一个实施方案中,所述氟氧化4各催化剂的表面积为约100m2/g-约300m2/g。在本专利技术的一个实施方案中,所述氟氧化铬催化剂含有约2000ppm或更低的;威金属含量。在本专利技术的另一个实施方案中,所述氟氧化铬催化剂含有约300ppm或更低的碱金属含量。在本专利技术的另一个实施方案中,所述氟氧化4各催化剂含有约100ppm或更低的碱金属含量。在本专利技术的一个实施方案中,所述氟氧化4各催化剂是无定形的。在本专利技术的另 一个实施方案中,所述氟氧化铬催化剂制备自结晶的a-Cr203。在本专利技术的另一个实施方案中,合适的催化剂包括经过渡金属改性的氧化铬和经过渡金属改性的氟氧化铬。所述过渡金属包括镁(例如氟化镁)、VIIB族金属(例如锰)、IIIB族金属(例如镧)和锌。在使用中,这些过渡金属通常作为闺化物(例如氟化物)、作为氧化物和/或作为卣氧化物存在。通常这些过渡金属载于氧化铬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,所述方法包括:使1,3,3,3-四氟丙烯与催化剂在反应器中接触,以得到包含2,3,3,3-四氟丙烯的产物混合物。

【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:VA佩特罗夫MJ纳帕
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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