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用于生產(chǎn)鹵代烯烴的共沸物和類共沸物組合物的制作方法

文檔序號:11469296閱讀:286來源:國知局

相關(guān)申請的交叉引用

本申請是申請日為2012年2月21日、申請?zhí)枮?01280010263.x、名稱為"用于生產(chǎn)鹵代烯烴的共沸物和類共沸物組合物"的發(fā)明專利申請的分案申請。本申請與2011年2月23日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/445,776相關(guān)并要求其優(yōu)先權(quán),在此將其內(nèi)容引入作為參考。

本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)鹵代烯烴的三元和二元共沸物和類共沸物組合物。



背景技術(shù):

氟烴基流體,包括氯氟烴(“cfc”)或氫氯氟烴(“hcfc”)具有適合于工業(yè)致冷劑、發(fā)泡劑、傳熱介質(zhì)、溶劑、氣體電介質(zhì)和其它應(yīng)用的性能。對于這些應(yīng)用中的用途以及生產(chǎn)鹵代烴中的用途,單組分流體或類共沸混合物,即在沸騰和蒸發(fā)時(shí)不顯著分餾的那些,是特別理想的。

令人遺憾地,已經(jīng)將可疑的環(huán)境問題,例如全球變暖和臭氧消耗,歸咎于一部分這些流體的使用,由此限制了其當(dāng)代用途。已經(jīng)提出氫氟烯烴(“hfo”)作為這種cfc、hcfc和hfc的替代品。但是因?yàn)楣卜形镄纬墒遣蝗菀最A(yù)測的,新的環(huán)境安全的、不分餾的包含hfo的混合物的確定是復(fù)雜的。因此,工業(yè)不斷尋求是cfc、hcfc和hfc的可接受的和環(huán)境安全的替代物的新的hfo基混合物,其可以用于hfo生產(chǎn)或上述應(yīng)用的一種或組合。本發(fā)明尤其滿足這些需求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明涉及可用于生產(chǎn)鹵代烯烴的三元和二元共沸物和類共沸物組合物。在一個(gè)方面,三元共沸物或類共沸物組合物主要由氟化氫(hf),2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf),和選自1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷(hfc-245cb)的第三組分組成(consistessentiallyof)。二元共沸物或類共沸物組合物主要由2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫組成。在并不限于此的同時(shí),這些共沸物的一種或組合可用來分離生產(chǎn)hcfo-1233xf過程中的反應(yīng)產(chǎn)物流的組分或者生產(chǎn)2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)過程中的中間反應(yīng)流的組分。

在其中共沸物或類共沸物組合物包括氟化氫、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯的實(shí)施方案中,氟化氫可以以約3至約28wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以約68至約93wt%的量提供;和1,1,2,3-四氯丙烯可以以約2.5至約4.3wt%的量提供。在其它實(shí)施方案中,氟化氫以約5.9至約25wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以約72至約90.3wt%的量存在,和1,1,2,3-四氯丙烯以約3.0至約3.8wt%的量存在。其在約15至約110psia的壓力下具有約0至約61℃的沸點(diǎn)。在其它實(shí)施方案中,其在約16.2psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn);在約39.9psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn);和/或在約109.7psia的壓力下具有約59.8℃的沸點(diǎn)。

在其中共沸物或類共沸物組合物包括氟化氫、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的實(shí)施方案中,氟化氫可以以約3.0至約22.0wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以約65.0至約83.5wt%的量提供;和1,1,1,2,2-五氟丙烷可以以約11.1至約15.5wt%的量提供。在其它實(shí)施方案中,氟化氫可以以約4.5至約20.5wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以約67.4至約81wt%的量提供,和1,1,1,2,2-五氟丙烷可以以約12.1至14.5wt%的量提供。其在約15至約110psia的壓力下具有約0至約61℃的沸點(diǎn)。在其它實(shí)施方案中,其在約18.0psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn);在約44.8psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn);和在約120.0psia的壓力下具有約59.7℃的沸點(diǎn)。

在其中共沸物或類共沸物組合物包括2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫的實(shí)施方案中,2,3,3,3-四氯丙烯可以以約3至約7wt%的量提供和氟化氫以約93至約97wt%的量提供。在其它實(shí)施方案中,該二元共沸物或類共沸物組合物由約5wt%的2,3,3,3-四氯丙烯和約95wt%的氟化氫形成,且在約18psia的壓力下具有約25℃的沸點(diǎn)。

本發(fā)明的三元共沸物可以使用在此定義的方法,通過共混有效量的氟化氫、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯或者1,1,1,2,2-五氟丙烷來形成,二元共沸物或類共沸物組合物可以使用在此定義的方法,通過共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫來形成。

本發(fā)明的共沸物和類共沸物組合物可以用于從含有1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯和至少一種其它組分的混合物中移除(removing)1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯的方法。該方法包括以足以形成在本文中討論的三元共沸物或類共沸物組合物或二元共沸物的量向該混合物中添加氟化氫。一旦形成,使用標(biāo)準(zhǔn)分離技術(shù),例如蒸餾,將共沸物或類共沸物組合物與至少一種其它組分分離?;旌衔锏钠渌M分可以或不可以與1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷、2,3,3,3-四氯丙烯的任一種或其組合形成共沸物或類共沸物混合物。在某些方面,至少一種其它組分包括鹵代烴,其可以為生產(chǎn)2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)的方法中的副產(chǎn)物、起始反應(yīng)物或中間產(chǎn)物。這種鹵代烴可以選自2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷;1,1,1,2,3-五氯丙烷;2,3,3,3-四氟丙烯;2,3-二氯-3,3-二氟丙烯(hcfo-1232xf);1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯;2,3,3-三氯-3-氟丙烯(hcfo-1231xf);3,3,3-三氟丙炔,及其組合。

本發(fā)明還涉及生產(chǎn)2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法:首先使包含至少一種氫氯烴(例如1,1,2,3-四氯丙烯和/或2,3,3,3-四氯丙烯)和/或氫氯氟烴的起始材料與氟化劑反應(yīng),以產(chǎn)生包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氫和1,1,2,3-四氯丙烯和/或1,1,1,2,2-五氟丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物。然后蒸餾反應(yīng)產(chǎn)物以產(chǎn)生包含在此討論的三元類共沸物組合物之一或兩者的餾出物。然后使餾出物與一種或多種物質(zhì)接觸,以從所述餾出物中分離至少一部分所述三元類共沸物組合物,即以足以破壞所述三元類共沸物組合物的量分離2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氫,以及1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷。在某些方面,該接觸步驟包括使所述餾出物與硫酸、苛性堿溶液(causticsolution)或水性體系接觸,以及隨后從所述餾出物中移除至少一部分所述氟化氫,以產(chǎn)生包含所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷的純化餾出物。該純化餾出物然后與萃取介質(zhì)接觸,所述萃取介質(zhì)對于2-氯-3,3,3-三氟丙烯相比于1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷具有選擇性親和力,以及隨后將所述1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷與所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯分離。

在其它實(shí)施方案中,本發(fā)明涉及通過以下步驟氟化有機(jī)化合物的方法:提供1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氫的類共沸物組合物;和使處于汽相的至少一部分所述1,1,2,3-四氯丙烯與氟化劑反應(yīng)以產(chǎn)生至少一種氟化有機(jī)化合物。另外,這種方法可以包括提供主要由2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫組成的類共沸物組合物;和使處于汽相的至少一部分所述2,3,3,3-四氯丙烯與氟化劑反應(yīng)產(chǎn)生至少一種氟化有機(jī)化合物。

本發(fā)明的方法還可以包括通過共混有效量的1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氫以形成1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氫的共沸物或類共沸物混合物,來降低氫氯丙烯的沸點(diǎn)。另外,這種方法包括共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫,以形成2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫的類共沸物混合物。

基于在此提供的公開內(nèi)容,本發(fā)明的額外實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將立即顯而易見。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及三元和二元共沸物和類共沸物組合物。在某些方面,三元共沸物和類共沸物組合物包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233xf),氟化氫(hf),和1,1,2,3-四氯丙烯(tcp)或1,1,1,2,2-五氟丙烷(hfc-245cb)。二元共沸物和類共沸物組合物包含2,3,3,3-四氯丙烯和hf。在并不限于此的同時(shí),這些共沸物的一種或組合可用來分離在生產(chǎn)鹵代烯烴,例如hcfo-1233xf或2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)過程中的反應(yīng)產(chǎn)物流的組分。

本文所用的術(shù)語“類共沸物”涉及嚴(yán)格共沸或大致表現(xiàn)得像共沸混合物的組合物。共沸混合物是兩種或更多種組分的體系,其中液體組成和蒸汽組成在指定壓力和溫度下相等。實(shí)踐中,這意味著共沸混合物的組分是恒沸或基本恒沸的并在相變過程中通常不會熱力學(xué)分離。由共沸混合物的沸騰或蒸發(fā)形成的蒸汽組成與原始液體組成相同或基本相同。因此,當(dāng)該組合物沸騰或蒸發(fā)時(shí),類共沸物組合物的液相和汽相中的組分濃度僅最低限度變化(如果改變的話)。相反,沸騰或蒸發(fā)非共沸混合物會在顯著程度上改變液相中的組分濃度。

關(guān)于類共沸物組合物的組分,本文所用的術(shù)語“主要由..組成”是指該組合物以類共沸物比含有所示組分,并可含有附加組分,只要所述附加組分不形成新的類共沸物體系。例如,基本由三種化合物構(gòu)成的類共沸物混合物是形成三元共沸物的那些,和基本由兩種化合物構(gòu)成的類共沸物混合物是形成二元共沸物的那些,其任選可包括一種或多種附加組分,只要所述附加組分不會使該混合物非共沸并且不與形成所述共沸物的任何化合物形成共沸物。

本文所用的術(shù)語“有效量”是指在與另一組分合并時(shí)導(dǎo)致形成本發(fā)明的共沸或類共沸物組合物的各組分量。

hcfo-1233xf、tcp和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

在一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明以有效量提供2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)、1,1,2,3-四氯丙烯(tcp)和氟化氫,以形成共沸物或類共沸物組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選為主要由僅hcfo-1233xf、tcp和氟化氫(hf)的組合組成的三元共沸物。

在某些上述實(shí)施方案中,當(dāng)1233xf以約68至約93wt%的量存在;tcp以約2.5至約4.3wt%的量存在;和hf以約3至約28wt%的量存在時(shí),形成hcfo-1233xf、tcp和hf的三元共沸物或類共沸物組合物。在其它實(shí)施方案中,當(dāng)1233xf以約72至約90.3wt%的量存在;tcp以約3至約3.8wt%的量存在;和hf以約5.9至約25wt%的量存在時(shí),形成這種三元共沸物或類共沸物組合物。

hcfo-1233xf、tcp和hf的三元共沸物或類共沸物組合物具有約0至約61℃的沸點(diǎn)和約15至約110psia的壓力。在某些方面,其在約16.2psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn);在約39.9psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn);和/或在約109.7psia的壓力下具有約59.8℃的沸點(diǎn)。

這種共沸物或類共沸物組合物可以在生產(chǎn)1233xf的方法過程中,通過使hf與該方法已知并且如以下更詳細(xì)討論的一種或組合起始反應(yīng)物反應(yīng)形成。本發(fā)明的共沸物或類共沸物組合物也可以通過以有效產(chǎn)生共沸物或類共沸物組合物的量共混hcfo-1233xf、tcp和氟化氫(hf)而形成。為此,這些組分的每一個(gè)可以商業(yè)購買和/或可以由本領(lǐng)域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三種或更多組分以形成組合物的本領(lǐng)域中已知的多種方法的任一種可以被改造用于本方法,以產(chǎn)生類共沸物組合物。例如,1233xf、tcp和氟化氫(hf)可以作為間歇或連續(xù)反應(yīng)和/或工藝的一部分,或經(jīng)由兩個(gè)或更多個(gè)此類步驟的組合,人工地和/或借助于機(jī)械加以混合、共混或以其他方式接觸??紤]到在此的公開內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有過度實(shí)驗(yàn)的情況下,將能根據(jù)本發(fā)明輕易制備類共沸物組合物。

hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

在另一個(gè)實(shí)施方案中,本發(fā)明以有效量提供2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-245cb)、1,1,1,2,2-五氟丙烷(hfc-245cb)和氟化氫,以形成共沸物或類共沸物組合物。本發(fā)明的組合物優(yōu)選為主要由僅hcfo-1233xf、hfc-245cb和氟化氫(hf)的組合組成的三元共沸物。

在某些上述實(shí)施方案中,當(dāng)hcfo-1233xf以約65至約83.5wt%的量存在;hfc-245cb以約11.1至約15.5wt%的量存在;和hf以約3至約22wt%的量時(shí),形成hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf的三元共沸物或類共沸物組合物。在其它實(shí)施方案中,當(dāng)1233xf以約67.4至約81wt%的量存在;245cb以約12.1至約14.5wt%的量存在;和hf以約4.5至約20.5wt%的量存在時(shí),形成這種三元共沸物或類共沸物組合物。

三元共沸物或類共沸物組合物hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf具有約0至約61℃的沸點(diǎn)和約15至約110psia的壓力。在某些方面,其在約18.0psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn);在約44.8psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn);和/或在約120.0psia的壓力下具有約59.8℃的沸點(diǎn)。

這種共沸物或類共沸物組合物可以在生產(chǎn)hcfo-1233xf的方法過程中,通過使hf與該方法已知并且如以下更詳細(xì)討論的一種或組合起始反應(yīng)物反應(yīng)來形成。另外,本發(fā)明的共沸物或類共沸物組合物可以通過以有效產(chǎn)生共沸物或類共沸物組合物的量共混hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf形成。為此,這些組分的每一個(gè)可以商業(yè)購買和/或可以由本領(lǐng)域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三種或更多組分以形成組合物的本領(lǐng)域中已知的多種方法的任一種可以被改造用于本方法,以產(chǎn)生類共沸物組合物。例如,hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf可以作為間歇或連續(xù)反應(yīng)和/或工藝的一部分,或經(jīng)由兩個(gè)或更多個(gè)此類步驟的組合,人工地和/或借助于機(jī)械混合、共混或以其它方式接觸。考慮到在此的公開內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有過度實(shí)驗(yàn)的情況下,將能根據(jù)本發(fā)明輕易制備類共沸物組合物。

2,3,3,3-四氯丙烯和hf的二元共沸物或類共沸物組合物。

在其它實(shí)施方案中,本發(fā)明以形成共沸物或類共沸物組合物的有效量提供2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫。本發(fā)明的組合物優(yōu)選為主要由僅2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫(hf)的組合組成的二元共沸物。

在某些上述實(shí)施方案中,當(dāng)2,3,3,3-四氯丙烯以約3至約7wt%的量存在和hf以約93至約97wt%的量存在時(shí),形成2,3,3,3-四氯丙烯和hf的二元共沸物或類共沸物組合物。在其它實(shí)施方案中,當(dāng)2,3,3,3-四氯丙烯以約5wt%的量存在和hf以約95wt%的量存在時(shí),形成這種二元共沸物或類共沸物組合物。

2,3,3,3-四氯丙烯和hf的二元共沸物或類共沸物組合物在約18psia的壓力下具有約25℃的沸點(diǎn)。

這種共沸物或類共沸物組合物可以在生產(chǎn)1233xf的方法過程中,通過使hf與該方法已知并且如以下更詳細(xì)討論的一種或組合起始反應(yīng)物反應(yīng)形成。另外,本發(fā)明的共沸物或類共沸物組合物可以通過以有效產(chǎn)生共沸物或類共沸物組合物的量共混2,3,3,3-四氯丙烯和hf形成。為此,這些組分的每一個(gè)可以商業(yè)購買和/或可以由本領(lǐng)域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三種或更多組分以形成組合物的本領(lǐng)域中已知的多種方法的任一種可以被改造用于本方法,以產(chǎn)生類共沸物組合物。例如,2,3,3,3-四氯丙烯和hf可以作為間歇或連續(xù)反應(yīng)和/或工藝的一部分,或經(jīng)由兩個(gè)或更多個(gè)此類步驟的組合,人工地和/或借助于機(jī)械加以混合、共混或以其它方式接觸??紤]到在此的公開內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有過度實(shí)驗(yàn)的情況下,將能根據(jù)本發(fā)明輕易制備類共沸物組合物。

使用方法

不限于此的同時(shí),在一個(gè)方面,可以形成本發(fā)明的三元和/或二元共沸物或類共沸物組合物并用于分離在生產(chǎn)某些氫氟烴,例如hcfo-1233xf和/或hfo-1234yf過程中使用或形成的未反應(yīng)的起始材料、反應(yīng)中間產(chǎn)物和/或產(chǎn)物或副產(chǎn)物。hcfo-1233xf是在生產(chǎn)hfo-1234yf中的已知中間產(chǎn)物。其生產(chǎn)是本領(lǐng)域中公知的并在美國申請20070007488、20070197842和20110004035中描述,在此將其內(nèi)容引入作為參考。在一個(gè)非限制實(shí)例中,四氯丙烯-或五氯丙烷反應(yīng)物(例如1,1,2,3-四氯丙烯和/或2,3,3,3-四氯丙烯和/或1,1,1,2,3-五氯丙烷)在催化液相或汽相反應(yīng)中用氟化氫氟化。其產(chǎn)物流可包含未反應(yīng)的起始反應(yīng)物,hcfo-1233xf,過度氟化的副產(chǎn)物(例如hfc-245cb)和其它反應(yīng)中間產(chǎn)物,雜質(zhì)和/或副產(chǎn)物。本發(fā)明的三元和/或二元共沸物或類共沸物組合物可以用于將產(chǎn)物流分離成為其組分部分,所述組分部分可以進(jìn)一步加工用于hfo-1234yf生產(chǎn),或另外在氟化反應(yīng)內(nèi)再循環(huán)。

在一個(gè)方面,共沸物或類共沸物組合物在反應(yīng)方法過程中形成,或者通過向產(chǎn)物流中添加有效量的氟化氫(或其它共沸組分之一)以形成在此定義的一種或多種共沸物來形成。其后,使用標(biāo)準(zhǔn)分離手段,例如通過蒸餾,將共沸物或類共沸物組合物從產(chǎn)物流分離。

不限制本發(fā)明的同時(shí),在一個(gè)方面,hcfo-1233xf/tcp/hf或2,3,3,3-四氯丙烯和hf的共沸物或類共沸物組合物可以用來從所需產(chǎn)物hcfo-1233xf中分離未反應(yīng)的起始反應(yīng)物。為此,其作為反應(yīng)方法的結(jié)果而被形成,或者可以根據(jù)需要向反應(yīng)產(chǎn)物流中添加氟化氫(或另一種共沸組分)以形成hcfo-1233xf/tcp/hf和2,3,3,3-四氯丙烯/hf共沸物或類共沸物組合物之一或兩者。然后,使用標(biāo)準(zhǔn)分離手段,例如通過蒸餾,將共沸物從產(chǎn)物流中分隔和分離。餾出物然后可以與硫酸、苛性堿溶液,或水性體系接觸,以移除氟化氫??梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)分離或萃取法分離殘留組分(例如hcfo-1233xf/tcp或2,3,3,3-四氯丙烯)。就hcfo-1233xf/tcp而論,純化的餾出物可以與對于hcfo-1233xf相比于1,1,2,3-四氯丙烯具有選擇性親和力的萃取介質(zhì)接觸。分離的hcfo-1233xf可以向前進(jìn)料用于在生產(chǎn)hfo-1234yf中的進(jìn)一步氟化。tcp和/或2,3,3,3-四氯丙烯然后可以循環(huán)回到氟化,用于進(jìn)一步加工。

也可以使用一種或多種以上討論的技術(shù)從產(chǎn)物流中回收hcfo-1233xf/hfc-245cb/hf的共沸物。為此,共沸物作為反應(yīng)方法的結(jié)果形成,或者可以根據(jù)需要向反應(yīng)產(chǎn)物流中添加氟化氫(或另一種共沸組分)以形成共沸物或類共沸物組合物的任何之一或兩者。然后使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),例如蒸餾,從產(chǎn)物流中分隔和分離共沸物。餾出物與硫酸、苛性堿溶液或水溶液接觸以移除氟化氫??梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)分離或萃取法分離殘留組分(例如hcfo-1233xf/hfc-245cb)。例如,純化的餾出物可以與對于hcfo-1233xf相比于hfc-245cb具有選擇性親和力的萃取介質(zhì)接觸,以便分離這兩種化合物。hcfo-1233xf可以向前進(jìn)料用于在生產(chǎn)hfo-1234yf中的進(jìn)一步氟化。hfc-245cb可以向前進(jìn)料作為在1234yf的生產(chǎn)中的粗第一中間產(chǎn)物(crudefirstintermediate)。因此,如美國申請?zhí)?0070197841、20090240090和20090203945中公開的,在此將其內(nèi)容引入作為參考,可以使用本領(lǐng)域中已知的脫鹵化氫劑將hfc-245cb脫鹵化氫。

任何以上反應(yīng)流的反應(yīng)物、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物或雜質(zhì)可以與或不可以與hfco-1233xf、tcp、hfc-245cb、hf或2,3,3,3-四氯丙烯的任意種(單獨(dú)地或以組合物形式)形成可選共沸物或類共沸物混合物。通常的雜質(zhì)或副產(chǎn)物包含其它鹵代烴,其可以與hcfo-1233xf混溶并且其已知為用于hfo-1234yf制造的反應(yīng)物或在hfo-1234yf制造過程中被生產(chǎn)。這種鹵代烴包含但不限于2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷;1,1,1,2,3-五氯丙烷;2,3,3,3-四氟丙烯;2,3-二氯-3,3-二氟丙烯(hcfo-1232xf);1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯;2,3,3-三氯-3-氟丙烯(hcfo-1231xf);3,3,3-三氟丙炔及其組合。

在某些實(shí)施方案中,在此描述的共沸物或類共沸物組合物是在合成某些氫氟烯烴,例如2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)過程中得到的有用中間產(chǎn)物。例如,當(dāng)在hcfo-1233xf(中間產(chǎn)物)合成反應(yīng)過程中將2,3,3,3-四氯丙烯和hf引入反應(yīng)器中時(shí),至少一部分這些組分形成共沸物,該共沸物隨后可以從相關(guān)的反應(yīng)產(chǎn)物流中回收。

在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中,提供降低氫氯丙烯沸點(diǎn)的方法,其中該方法包括共混有效量的tcp、1233xf和hf以形成主要由tcp、hcfo-1233xf和hf組成的共沸物或類共沸物混合物。當(dāng)tcp用作汽相氟化反應(yīng)中的反應(yīng)物時(shí),降低tcp沸點(diǎn)是有利的。更具體地,降低沸點(diǎn)促進(jìn)化合物汽化,因此幫助防止化合物分解以及降低氟化過程所需的能量量。

因此,也提供氟化有機(jī)化合物的方法,包括(a)提供主要由tcp、hcfo-1233xf和hf組成的類共沸物組合物;和(b)使處于汽相中的至少一部分所述tcp與氟化劑反應(yīng)以產(chǎn)生至少一種氟化有機(jī)化合物,優(yōu)選氫氯氟烯烴,更優(yōu)選氯三氟丙烯,和甚至更優(yōu)選2-氯-3,3,3-三氟丙烯。

在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中,提供降低氫氯丙烯沸點(diǎn)的方法,其中該方法包括共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和hf以形成主要由2,3,3,3-四氯丙烯和hf組成的類共沸混合物。當(dāng)2,3,3,3-四氯丙烯用作汽相氟化反應(yīng)中的反應(yīng)物時(shí),降低2,3,3,3-四氯丙烯的沸點(diǎn)是有利的。更具體地,降低沸點(diǎn)促進(jìn)化合物汽化,因此幫助防止化合物分解以及降低氟化過程所需的能量量。

因此,也提供氟化有機(jī)化合物的方法,包括(a)提供主要由2,3,3,3-四氯丙烯和hf組成的類共沸物組合物;和(b)使處于汽相中的至少一部分所述2,3,3,3-四氯丙烯與氟化劑反應(yīng)以產(chǎn)生至少一種氟化有機(jī)化合物,優(yōu)選氫氟烯烴,更優(yōu)選四氟丙烯,和甚至更優(yōu)選2,3,3,3-四氟丙烯。

以下非限制實(shí)施例用來說明本發(fā)明。

實(shí)施例

實(shí)施例1-hcfo-1233xf、tcp和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

在容器中制備4wt%的tcp和96wt%的hcfo-1233xf的混合物。然后以逐漸增量添加預(yù)先脫氣的hf,直到整個(gè)混合物含有25wt%的hf。在每個(gè)增量下,溫度保持0、25和60℃。在每個(gè)溫度下使混合物達(dá)到平衡,并記錄壓力。實(shí)驗(yàn)壓力和溫度在表1中給出。表1顯示在hfwt%>5.9下,壓力接近恒定,表明形成非均勻類共沸混合物。

表1.tcp、hcfo-1233xf和hf的ptx測量。

實(shí)施例2-hcfo-1233xf、tcp和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

將3.0wt%的tcp、72.0wt%的hcfo-1233xf和25.0wt%的hf的混合物保持在21℃。因?yàn)樵摶旌衔镄纬煞蔷鶆蚬卜形?,所以可以通過采樣該汽相測定共沸組成。采樣和分析汽相中的hf。在21℃下,共沸組成測定為14.0wt%的hf。

實(shí)施例3-hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

在容器中制備15.2wt%的hfc-245cb和84.8wt%的hcfo-1233xf的混合物。然后以逐漸增量添加預(yù)先脫氣的hf,直到整個(gè)混合物含有20.5wt%的hf。在每個(gè)增量下,溫度保持0、25和60℃。在每個(gè)溫度下使混合物達(dá)到平衡,記錄壓力。實(shí)驗(yàn)壓力和溫度在表2中給出。表2顯示在hfwt%>4.5下,壓力接近恒定,表明產(chǎn)生非均勻類共沸混合物。

表2.hfc-245cb、hcfo-1233xf和hf的ptx測量。

實(shí)施例4-hcfo-1233xf、hfc-245cb和hf的三元共沸物或類共沸物組合物

將67.5wt%的hcfo-1233xf、12.0wt%的hfc-245cb和20.5wt%的hf的混合物保持在21℃。因?yàn)樵摶旌衔镄纬煞蔷鶆蚬卜形铮钥梢酝ㄟ^采樣該汽相測定共沸組成。采樣和分析汽相中的hf。在24℃和43psia下,共沸組成測定為11.8wt%的hf。

實(shí)施例5-2,3,3,3-四氯丙烯和hf的二元共沸物或類共沸物組合物

在容器中混合2,3,3,3-四氯丙烯和hf的混合物。2,3,3,3-四氯丙烯和hf的體系形成非均勻共沸物。因?yàn)槠涫欠蔷鶆蚬卜形?,所以可以通過分析蒸汽空間組成測定共沸組成。在25℃采樣蒸汽空間,在約18psia下,hf的共沸組成測定為95wt%。

另外,本申請可以包括以下技術(shù)方案:

1.三元共沸物或類共沸物組合物,其主要由氟化氫、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和選自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三種組分組成。

2.方案1的三元共沸物或類共沸物組合物,其中第三種組分為1,1,2,3-四氯丙烯。

3.方案2的三元共沸物或類共沸物組合物,其中氟化氫以約3.0至約28.0wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以約68.0至約93.0wt%的量存在,和1,1,2,3-四氯丙烯以約2.5至約4.3wt%的量存在。

4.方案2的三元共沸物或類共沸物組合物,其在約16.2psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn),在約39.9psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn),或在約109.7psia的壓力下具有約59.8℃的沸點(diǎn)。

5.方案1的三元共沸物或類共沸物組合物,其中第三種組分為1,1,1,2,2-五氟丙烷。

6.方案5的三元共沸物或類共沸物組合物,其中氟化氫以約3.0至約22.0wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以約65.0至約83.5wt%的量存在,和1,1,1,2,2-五氟丙烷以約11.1至約15.5wt%的量存在。

7.方案5的三元共沸物或類共沸物組合物,其在約18.0psia的壓力下具有約0℃的沸點(diǎn),在約44.8psia的壓力下具有約24.9℃的沸點(diǎn),或在約120.0psia的壓力下具有約59.7℃的沸點(diǎn)。

8.生產(chǎn)2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法,包括:

a.使包含至少一種氫氯烴和/或氫氯氟烴的起始材料與氟化劑反應(yīng)以生成包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氫和選自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三種組分的反應(yīng)產(chǎn)物;

b.蒸餾所述反應(yīng)產(chǎn)物以產(chǎn)生包含方案1的三元類共沸物組合物的餾出物;和

c.使所述餾出物與硫酸、苛性堿溶液或水溶液接觸和從所述餾出物中移除至少一部分所述氟化氫,以產(chǎn)生包含所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯和選自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三種組分的純化餾出物。

9.主要由2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫組成的共沸物或類共沸物組合物。

10.方案9的共沸物或類共沸物組合物,其具有約3.0至約7.0wt%的2,3,3,3-四氯丙烯和約93.0至約97.0wt%的氟化氫。

11.方案9的共沸物或類共沸物組合物,其在約18psia的壓力下具有約25℃的沸點(diǎn)。

12.方法,該方法用于從含有1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯和至少一種其它組分的混合物中移除1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯,該方法包括以足以形成共沸物或類共沸物組合物的量向混合物中添加氟化氫,所述共沸物或類共沸物組合物選自氟化氫、1,1,2,3-四氯丙烯和2-氯-3,3,3-三氟丙烯的三元共沸物或類共沸物組合物;氟化氫、1,1,1,2,2-五氟丙烷和2-氯-3,3,3-三氟丙烯的三元共沸物或類共沸物組合物以及2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氫的二元共沸物或類共沸物組合物,其后將所述三元共沸組合物與所述至少一種其它組分分離。

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