制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法技术

技术编号:10090023 阅读:134 留言:0更新日期:2014-05-28 13:00
本发明专利技术涉及由具有式CX3CHClCH2X的卤代丙烷以及具有式CX3CCl=CH2/CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其中X独立地为氟或氯原子。本发明专利技术特别涉及包括至少一个这样的步骤的方法,在该步骤过程中,任选地与至少一种具有式CX3CHClCH2X的卤代丙烷和/或至少一种具有式CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯(其中X独立地为氟或氯原子)混合的2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯与HF在气相中在氟化催化剂的存在下在320-420℃的温度下反应,其中氧气与2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯的摩尔比大于1但不超过2.5,且HF与待反应的有机化合物的总量的摩尔比为5-40。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,3,3,3-四氟丙烯的方法【专利摘要】本专利技术涉及由具有式CX3CHClCH2X的卤代丙烷以及具有式CX3CCl=CH2/CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯,3,3,3-四氟丙烯的方法,其中X独立地为氟或氯原子。本专利技术特别涉及包括至少一个这样的步骤的方法,在该步骤过程中,任选地与至少一种具有式CX3CHClCH2X的卤代丙烷和/或至少一种具有式CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯(其中X独立地为氟或氯原子)混合的2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯与HF在气相中在氟化催化剂的存在下在320-420℃的温度下反应,其中氧气与2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯的摩尔比大于1但不超过2.5,且HF与待反应的有机化合物的总量的摩尔比为5-40。【专利说明】, 3, 3, 3-四氟丙烯的方法本专利技术涉及,3,3,3-四氟丙烯的方法,其包括在催化剂的存在下在气相中的至少一个氟化步骤。由于2,3,3,3-四氟丙烯(HF0_1234yf)的低全球增温潜势,其被认为是替代机动车空调中的HFC-134a的潜在候选物。2,3,3,3-四氟丙烯可通过如下由1,2,3,3,3_五氟丙烯(HF0_1225ye)获得:在加氢催化剂存在下,使HF0-1225ye与氢气反应以产生1,I, I, 2,3-五氟丙烷(HFC_245eb);之后,使由此形成的HFC-245eb在氢氧化钾存在下经历脱氟化氢步骤(Knunyants等,Journalof Academy of Sciences of the USSR, pagel312_1317, August, 1960)。2,3,3,3-四氟丙烯还可通过如下获得:在催化剂存在下,使2-氯_3,3,3_三氟丙烯(HCF0-1233xf)与HF反应,以首先产生1,1,1,2-四氟-2-氯丙烷(HCFC_244bb),并且随后在第二催化剂上使HCFC-244bb与HF反应(W02007/079431)。2,3,3,3-四氟丙烯还可由五氯丙烷或四氯丙烯通过经历作为中间体的2-氯-3,3, 3- 二氟丙烯而获得。文献W02010/123154描述了通过使HCF0_1233xf与HF在氧气存在下使用式CrO111的氧化铬催化剂(其中1.5〈m〈3,其任选地被氟化)制备HF0-1234yf的方法。该文献教导,为了获得HF0-1234yf方面的良好选择性,反应温度必须为330_380°C,在0.08-0.2MPa的压力下,氧气与HCF0-1233xf的摩尔比为0.1-1并且HF与HCF0_1233xf的摩尔比为4_30。文献W02010/123154仅对非常短反应时间(最大45小时)的HF0_1234yf选择性感兴趣。因此,实施例3中,在45小时的反应后,转化率仅为6.2%。然而,为了获得工业上可行的方法,不仅选择性必需高,而且转化率也必需高。另外,性能水平必须随着时间是实质上`恒定的。本申请涉及,3,3,3-四氟丙烯的方法,所述方法可在工业上实施并且不显示现有技术的缺点。更特别地,本专利技术提供由式CX3CHCiCH2X和CX3CFXCH3的卤代丙烷以及式CX3CCl=CH2、CCIx2CCI=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯,3,3,3-四氟丙烯的方法,其中X独立地为氟或氯原子。根据本专利技术的方法包括至少一个这样的步骤(FCO),在该步骤过程中,任选地与至少一种式CX3CHC1CH2X和CX3CFXCH3的卤代丙烷和/或至少一种式CCIx2CCI=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯(其中X独立地为氟或氯原子)混合的2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯与HF在气相中在氟化催化剂的存在下在320-420°C的温度下和在氧气与2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯的摩尔比大于I且小于或等于2.5且HF与待反应的所有有机化合物的摩尔比为5-40下反应。术语“有机化合物”意图指至少包括碳、氯、任选地选自氢和氟的元素中的至少一种的化合物。 有机化合物包括起始产品以及中间体。根据一个实施方式,起始产品选自2,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷(HCFC_243db)、1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯(HCF0_1233xf)和 / 或I,I, 2,3-四氯丙烯(HC0-1230xa)。根据一个实施方式,在本专利技术的(FCO)步骤中,2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯占待与HF反应的有机化合物的超过20重量%。根据本专利技术的一个优选实施方式,HF0_1234yf由五氯丙烷、有利地1,I, I, 2,3_五氯丙烷获得,并且所述方法包括(FCO)步骤,在该步骤过程中,五氯丙烷和/或2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯与HF在氧气和氟化反应催化剂的存在下在气相中反应。无论哪个实施方式,在(FCO)步骤中氧气与待反应的2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯的摩尔比优选为1.25-2.5。在(FCO)步骤中HF与待反应的所有有机化合物的摩尔比优选为10-40。(FCO)步骤的氟化反应温度优选为340-400°C。(FCO)步骤通常在0.5-20巴、优选1_7巴的压力下进行。所使用的催化剂为本体催化剂或负载催化剂。催化剂可基于金属、特别是基于过渡金属或这样的金属的氧化物、卤化物或卤氧化物衍生物。催化剂为例如FeCl3、氟氧化铬、NiCl2、CrF3、及其混合物。其它可能的催化剂是碳负载的催化剂、或基于镁(例如镁衍生物,特别是卤化物例如MgF2,或镁卤氧化物例如氟氧化物)的催化剂,或基于铝(例如氧化铝,活化氧化铝或铝衍生物,特别是卤化物,例如AlF3,或铝卤氧化物,例如氟氧化物)的催化剂。催化剂还可包括助催化剂,其选自Co、Zn、Mn、Mg、V、Mo、Te、Nb、Sb、Ta、P、N1、Zr、T1、Sn、Cu、Pd、Cd、Bi或其混合物。当所述催化剂为基于铬的催化剂时,将N1、Mg和Zn有利地选为助催化剂。助催化剂/催化剂的原子比优选为0.01-5。基于铬的催化剂是`特别优选的。有利地,在氧化剂例如空气、氧气或氯气的物流的存在下使催化剂经历活化处理。有利地,使用包括氢氟酸的物流使催化剂同样经历活化处理。根据一个实施方式,催化剂的活化可在两步中实施,其中使用氧化剂处理,随后使用HF处理。根据另一实施方式,催化剂的活化可以在两步中实施,其中使用HF处理,随后使用氧化剂处理。根据催化剂或根据反应,这种交替(使用空气处理随后使用HF处理,再次空气处理随后使用HF处理等等的活化)可进行多次。使用氧化剂处理的温度可为250_500°C、优选300-400°C,持续10-200小时。使用HF处理的温度可为100-450°C、优选200-300°C,持续1_50小时。根据另一实施方式,催化剂的活化可在采用使用HF和氧化剂的混合物的处理的至少一个步骤中实施。相对于HF和氧化剂的混合物,氧化剂可占2-98摩尔%,并且活化温度范围为200-450°C,持续10-200小时。在氧化剂、HF以及至少一种化合物存在的情况下,利用氟化反应可继续催化剂的活化,所述化合物选自式CX3CHCiCH2X和CX3CFXCH3的卤代丙烷以及至少一种式CX3CC1=CH2、CCI本文档来自技高网...

【技术保护点】
由式CX3CHClCH2X和CX3CFXCH3的卤代丙烷以及式CX3CCl=CH2、CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯制备2,3,3,3‑四氟丙烯的方法,其中X独立地为氟或氯原子,其特征在于该方法包括至少一个这样的步骤(FCO),在该步骤过程中,使任选地与至少一种式CX3CHClCH2X和CX3CFXCH3的卤代丙烷和/或至少一种式CClX2CCl=CH2和CX2=CClCH2X的卤代丙烯混合的2‑氯‑3,3,3‑三氟‑1‑丙烯与HF在气相中在氟化催化剂的存在下在320‑420℃的温度下在氧气与2‑氯‑3,3,3‑三氟‑1‑丙烯的摩尔比大于1并小于或等于2.5且HF与待反应的所有化合物的摩尔比为5‑40下反应,其中X独立地为氟或氯原子。

【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:A皮加莫N多赛特L文德林格
申请(专利权)人:阿克马法国公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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