2,3,3,3-四氟丙烯的纯化方法技术

本发明专利技术提供在简单且经济有利的条件下通过从HFO-1234yf与HF的混合物中除去HF而纯化HFO-1234yf的方法。根据本发明专利技术，这是2,3,3,3-四氟丙烯的纯化方法，（1）纯化方法包括使用萃取剂在蒸馏塔A中将包括2,3,3,3-四氟丙烯和氟化氢的混合物进行萃取蒸馏的步骤，从而得到含有2,3,3,3-四氟丙烯且氟化氢相对于2,3,3,3-四氟丙烯的比例比在混合物中更低的馏分I，同时得到含有氟化氢且2,3,3,3-四氟丙烯相对于氟化氢的比例比在混合物中更低的馏分II；（2）萃取剂包括至少一种选自以下的物质：（i）醇，由ROH表示，其中R是C1~5烷基，（ii）醚，由ROR’表示，其中R和R’相同或不同且各自为C1~4烷基，（iii）氟化醇，由RfOH表示，其中Rf是C1~3氟代烷基，（iv）酮，由RCOR’表示，其中R和R’相同或不同且各自为C1~4烷基，（v）酯，由RCOOR’表示，其中R和R’相同或不同且各自为C1~4烷基，（vi）多元醇，由R(OH)n表示，其中R是C1~4烷基，并且n为2~3的整数，以及（vii）乙二醇，由R1O(CH2CH2O)nR2表示，其中R1和R2相同或不同且各自为氢或C1~4烷基，并且n为1~3的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,3,3,3-四氟丙烯的纯化方法
本专利技术涉及一种用于纯化，3，3，3-四氟丙烯(CF3CF=CH, HF0_134yf ;在下文中也称为“HF0-134yf”)的方法。更具体地，本专利技术涉及一种通过从含有HF0_134yf与氟化氢(HF)的混合物中除去HF而纯化HF0-134yf的方法。
技术介绍
存在各种用于制造HF0_134yf的方法，HF0_134yf因为其全球变暖潜能值(GWP)低而显现出作为车辆空气调节器用制冷剂的良好前景。例如，PTL I公开一种制造方法，其中将超出化学计算所需量的量的HF供应至反应起始原料(CCl3CFCH3)15此外，PTL 公开一种制造方法，其中使碳氟化合物(CF3CFHCFH)脱氟化氢。在这些方法中，来自反应器的流出物是所需产物HF0-134yf与HF的混合物，其中HF以至少与HF0_134yf等摩尔的量存 在。为从HF0_134yf与HF的混合物中除去HF以得到HF0_134yf的纯化产物，处理HF0-134yf与HF的混合物，以使HF被水或碱吸收，这是已知的用于从有机物质与HF的混合物中除去HF的一般方法。然而，该方法需要大量的水或碱，导致大量工业废料的排放。因此，在环境保护和制造成本方面，该方法是不利的。在另一个用于除去HF的公知方法中，使用HSO4来收集HF作为氟硫酸。然而，在该方法中，所产生的氟硫酸为高度腐蚀性的，因此所使用设备的材料被限制为高度耐腐蚀材料，导致制造成本的增加。此外，在该除去HF的方法中，在反应中再使用(再循环使用)经除去的HF需要高水平科技，从而在再循环或处理所收集的HF时导致制造成本的增加。以下描述的方法解决这些问题。例如，PTL 3公开一种方法，其中将HF0-134yf与HF的混合物蒸馏，并且从蒸馏塔的顶部萃取出HF0-134yf与HF的共沸混合物，而从蒸馏塔的底部得到HF0-134yf。该方法需要更大的蒸馏塔，因为需要从塔顶部萃取大量的HF0-134yf以及HF。而且，即使在采用使共沸混合物再循环的方法时，大量HF0-134yf与HF的混合物的循环需要在工序中使用大型设备，导致设备和操作成本的增加。此外，例如，PTL 4公开一种方法，其中将HF和HF0-134yf的混合物进行共沸蒸馏，通过冷却来使流出物液化，之后进行液-液分离，并且蒸馏各个液体，从而将HF0-134yd和HF分离。在该方法中，需要重复加热大量的分离产物，之后在分离步骤中冷却和再次加热，造成高水平的能量消耗并增加操作成本。引用列表专利文献PTL I :美国专利第996555号PTL W0 008/00499A1PTL 3 W0 009/10551A1PTL 4 W0 008/04508A
技术实现思路
抟术问是页本专利技术的目的是提供一种在简单和经济有利的条件下通过从HF0_134yf与HF的混合物中除去HF而纯化HF0-134yf的方法。问题的解决方案本专利技术对通过从含有HF0_134yf与HF的混合物中除去HF而纯化HF0-134yf的方法进行了广泛研究。结果，本专利技术的专利技术者发现，可以通过向HF0-134yf与HF的混合物中加入特定萃取剂并进行萃取蒸馏来纯化和分离HF0-134yf和HF，从而在萃取剂相侧浓缩HF，同时在气相侧浓缩HF0-134yf。具体而言，在HF0-134yd相对于HF的相对挥发度α大于I的条件下，使用与 HF的相容性比与HF0-134yf的相容性更高的萃取剂来进行萃取蒸馏。从而，更高比例的HF0-134yf可以分布到气相侧，而更高比例的HF可以分布到萃取剂相侧。相对挥发度α通过下式进行定义a = (yA/χΑ) / (yB/xB)条件是至少基本由主要组分A与主要组分B (组分A的沸点〈组分B的沸点)组成的溶液处于汽-液平衡，其中Xa是低沸点组分A在液相中的摩尔分数，xB是高沸点组分B的摩尔分数，yA是当气相与液相处于平衡时低沸点组分A在气相中的摩尔分数，并且yB是高沸点组分B的摩尔分数。HF0-134yf相对于HF的相对挥发度α是当在上式中组分A为HF0_134yf且组分B为HF时的相对挥发度。尽管相对挥发度α可以取决于温度，但条件被确定为，在本专利技术中在进行萃取蒸馏的温度范围内，HF0-134yf相对于HF的相对挥发度大于I。此外，尽管相对挥发度α可以取决于液体组成，但条件被确定为，在进行萃取蒸馏的HF、HF0-134yf和萃取剂的组成比例范围内，HF0_134yf相对于HF的相对挥发度大于I。换言之，当在相对挥发度大于I的条件下使用特定萃取剂进行萃取蒸馏时，较大比例的HF可以分布到萃取剂侧，并且较大比例的HF0-134yf可分布到气相侧。可以使用萃取剂来在相对挥发度大于I、优选30或更大、且更优选50或更大时进行萃取蒸馏的条件范围内实施本专利技术。待用于本专利技术中的萃取剂为至少一种选自以下的物质(i)醇，由ROH表示，其中R是Cr5烷基，(ii)醚，由R0R’表示，其中R和R’相同或不同且各自为Cr4烷基，(iii)氟化醇，由RfOH表示，其中Rf是(卜3氟代烷基，(iv)酮，由RC0R’表示，其中R和R’相同或不同且各自为Cr4烷基，(V)酯，由RC00R’表示，其中R和R’相同或不同且各自为Cr4烷基，(vi)多元醇，由R(0H)n表示，其中R是Cr4烷基，并且η为 3的整数，以及(vii)乙二醇，由R1O(CHCHO)nR表示，其中R1和R相同或不同且各自为氢或Cr4烷基，并且η为广3的整数。特别优选的是包括至少一种选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、-甲氧基乙醇、三氟乙醇、五氟丙醇、四氟丙醇、丙酮、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、1，4-二噁烷、1，3，5-三噁烷、二甲醚、二乙醚、二异丙醚、和双(-甲氧基甲基)醚的物质。具体地，其中，特别优选甲醇、乙醇、-甲氧基乙醇、五氟丙醇、和1，4-二噁烷中的至少一种，因为它们表现出作为萃取剂的较高能力。图I示出用于实施本专利技术的实施方式。(I)包括HF和HF0_134yf的混合物以及萃取剂被供应至 蒸馏塔A。使混合物在蒸馏塔A中进行萃取蒸馏，从而从蒸馏塔A的顶部得到含有HF0-134yf和萃取剂且HF相对于HF0-134yf的比例比在混合物中更低的馏分FlOl (馏分I)，并且从蒸馏塔A的底部得到HF相对于HF0-134yf的比例比在混合物中更高的馏分F10 (馏分II)。()将馏分F10供应至蒸馏塔B，并在蒸馏塔B中蒸馏。(-1)当所使用的萃取剂的沸点高于HF的沸点时，从蒸馏塔B的顶部得到含有HF且HF浓度在比在馏分F10中更高的馏分F103 (馏分III)，并且从蒸馏塔的底部得到含有萃取剂的馏分F104 (馏分IV)。(-)当所使用的萃取剂的沸点低于HF的沸点时，从蒸馏塔B的底部得到含有HF且HF浓度比在馏分F10中更高的馏分F104 (馏分III)，并且从蒸馏塔的顶部得到含有萃取剂的馏分F103 (馏分IV)。此处，当所使用的萃取剂的沸点高于HF的沸点时，在工序(-1)中得到的馏分F104 (馏分IV)可以被供应至蒸馏塔A作为萃取剂的至少一部分，如图所示。从而可以以再循环的方式使用萃取剂。此外，当所使用的萃取剂的沸点低于HF的沸点时，在工序(-)中得到的馏分F103 (馏分IV)可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：茶木勇博，高桥一博，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：
国别省市：