方法技术

本发明专利技术提供了一种用于生产氯化烷烃的方法，其中使烯烃或烷烃原料与氯在氯化区中接触以产生含有所述氯化烷烃的反应混合物，其中所述供应到所述氯化区中的氯具有少于约2000ppmv的氧含量并且其中：所述氯化区对于大气是封闭的；和/或所述氯化区是在大气压或高于大气压的压力下操作的；和/或所述氯化区是在惰性气氛下操作的；和/或所述烯烃或烷烃原料中溶解氧的含量少于2000ppm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】方法
本专利技术涉及用于生产具有可接受的低水平的含氧杂质的氯化烷烃化合物的方法。
技术介绍
卤代烷烃可用于多种应用。举例来说，卤化碳被广泛用作制冷剂、起泡剂以及发泡剂。在整个二十世纪下半叶，氯氟烷烃的使用呈指数增加直到20世纪80年代，当关于它们的环境影响，特别是关于臭氧层的消耗产生担忧时。随后，使用氟化烃，如全氟化碳和氢氟烃代替氯氟烷烃，尽管最近，关于这类化合物的使用的环境问题已经被提出并且在EU和其它地方已经颁布立法以减少它们的使用。新类别的环保卤化碳正在出现并且已经被研究，并且在一些情况下，被包括在许多应用中，特别是作为机动车和家用领域中的制冷剂。这些化合物的实例包括氢氟烯烃(HFO)，如2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)、1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)、3,3,3-三氟丙烯(HFO-1243zf)、和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233zd)、3,3,4,4,4-五氟丁烯(HFO-1345zf)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(HFO-1336mzz)、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊烯(HFO-1447fz)、2,4,4,4-四氟丁-1-烯(HFO-1354mfy)以及1,1,1,4,4,5,5,5-八氟戊烯(HFO-1438mzz)。虽然相对来说，这些化合物在化学上是不复杂的，但是在工业规模上将它们合成到所需的纯度水平是有挑战性的。在现有技术中公开了防止或延迟HFO生产中不必要的杂质形成的尝试。举例来说，US2010/331583和WO2013/119919描述了对部分氟化的原料的纯度的需要(以及用于提高纯度的方法)。此外，US8252964描述了使用分子筛从HFO化合物中去除杂质。WO2013/184865提出使用进一步的反应来从所关注的HFO化合物中分离出难以去除的杂质。US2014/235903解决了反应器杂质的问题。氯化起始材料作为用于制造HFO化合物的原料越来越重要。可能影响不必要的杂质的形成的一个因素是氯化起始材料的纯度和杂质分布，这是因为这将对用于制备所期望的氟化HFO产品的下游工艺(特别是连续工艺)的成功和可行性具有实质性影响。某些杂质的存在将引起副反应，从而使目标化合物的产率最小化。氯化原料中的杂质也可能被转化成所关注的HFO化合物中的氟化杂质。经由使用蒸馏步骤去除这些杂质也是有挑战性的和/或低效的。此外，某些杂质的存在将通过例如用作催化剂毒物来损害催化剂寿命。在本领域中已知多种杂质存在于可商购获得的氯化烷烃原料中，例如除所关注的化合物以外的氯化烷烃、低氯化化合物(即包含比所关注的化合物少的氯原子的化合物)、过氯化化合物(即包含比所关注的化合物多的氯原子的化合物)、目标化合物的异构体、和/或所使用的任何催化剂的残留物。这些化合物和用于使它们的形成最小化的方法的具体实例已经在本领域中提出。举例来说，WO2013/086262公开了一种用于从甲基乙炔气体制备1,1,2,2,3-五氯丙烷的方法。WO2013/055894公开了一种用于生产四氯丙烯，特别是1,1,2,3-四氯丙烯的方法并且报道由该文献中所公开的方法获得的产品有利地具有低水平的杂质，所述杂质在用于生产氟碳化合物的下游工艺中可能是有问题的。由WO2013/055894的作者认为有问题的不同类型的杂质的论述阐述于该文献的第[0016]段和第[0017]段中。US2012/157723公开了一种经由三步方法制备氯化烷烃的方法。其中通过在下游阶段中使用粗中间体来简化工艺的另外的方法公开于WO2009/085862中。然而，现有技术中关于这些杂质中的哪些杂质特别有问题并且哪些杂质可以被容忍的公开内容是有限的。本申请的专利技术人现在了解的是，一类特定的杂质在下游反应(例如引起所关注的氯氟化或氟化的最终化合物的制备的氢氟化反应)中是特别有问题的，即含氧有机化合物。这些化合物在储存或运输时可以使氯化烷烃原料变得不稳定。此外，它们在氯化烷烃原料中的存在可以导致大量下游杂质的形成，这会降低所关注的HFO化合物的产率。据本申请的专利技术人所知，这类杂质先前没有被鉴定为是有问题的，也没有任何公开内容或教导侧重于在生产氯化烷烃化合物期间使这些杂质最小化或消除这些杂质。鉴于这样的了解，即氯化烷烃原料中含氧杂质的存在可能导致下游工艺不可行或至少有高度挑战性，对包含可接受的低水平的含氧杂质的氯化烷烃化合物以及用于制备这样的材料的高效并且可靠的方法存在需要。
技术实现思路
本申请的专利技术人经由详尽的研究发现，惊人的是，当氯化烯烃或烷烃与氯反应并且存在氧源时，氯促进含氧化合物的形成。因此，根据本专利技术的第一个方面，提供了用于生产氯化烷烃的方法，其中使烯烃或烷烃原料与氯在氯化区中接触以产生含有所述氯化烷烃的反应混合物，其中所述供应到所述氯化区中的氯具有少于约2000ppmv的氧含量并且其中所述氯化区对于大气是封闭的，和/或所述氯化区是在大气压或高于大气压的压力下操作的，和/或所述氯化区是在惰性气氛下操作的，和/或所述烯烃原料中溶解氧的含量少于2000ppm。如由所附实施例所证实，本申请的专利技术人已经鉴定出可以经由使用具有低氧水平的氯来使氯化反应中含氧有机杂质的形成最小化。因此，根据本专利技术的另一个方面，提供了用于在生产氯化烷烃时使含氧氯化化合物的形成最小化的方法，其中使烯烃或烷烃原料与氯在氯化区中接触以产生含有所述氯化烷烃的反应混合物，其中所述供应到所述氯化区中的氯具有少于约2000ppmv的氧含量，并且其中：所述氯化区对于大气是封闭的，和/或所述氯化区是在大气压或高于大气压的压力下操作的，和/或所述氯化区是在惰性气氛下操作的，和/或所述烯烃原料中溶解氧的含量少于2000ppm。尽管存在包含低水平的氧的市售氯源，但是本领域技术人员将认识到的是，那些氯源与常规使用的氯气源(通常包含约0.5％至2.0％的水平的氧气)相比是显著更高成本的，该常规使用的氯气源如从氯碱膜或隔膜电解设备中获得的那些，并且在没有正当理由的情况下不会在工业规模上使用它们。US3932544提到了以受控的氯进料速率进行氯化以避免重质产物，并且提到了氧气的吹扫。没有提到从氯进料本身中去除氧气。KR100686200描述了一种方法，其中从氯中去除氧气，并且将该氯用于例如氯仿、四氯化碳的生产工艺中。如本文所用的术语“含氧有机杂质”或“含氧有机化合物”意指包含碳原子、氢原子以及氧原子的化合物。含氧有机化合物的实例包括氯化醇、氯化烷醇、氯化酰氯(chlorinatedacidchloride)、氯化羧酸、氯化醛、氯化酮、氯化过氧化物。C3含氧有机杂质的实例包括丙醇或丙酰基化合物，而C2含氧有机杂质的实例包括乙醇或乙酰基化合物。C1含氧有机杂质的实例包括光气。这些化合物受到特别的关注，这是因为它们一般难以使用常规技术(如蒸馏)与氯化烷烃分离。由这些化合物的存在所引起的其它问题论述于本文中。在氯化区中产生的反应混合物可以从其中提取并且任选地进行另外的处理步骤，这些步骤详细论述于下文中。在本专利技术的实施方案中，从氯化区中提取的反应混合物中含氧有机化合物的含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产氯化烷烃的方法，其中使烯烃或烷烃原料与氯在氯化区中接触以产生含有所述氯化烷烃的反应混合物，其中所述供应到所述氯化区中的氯具有少于约2000ppmv的氧含量并且其中：所述氯化区对于大气是封闭的；和/或所述氯化区是在大气压或高于大气压的压力下操作的；和/或所述氯化区是在惰性气氛下操作的；和/或所述烯烃或烷烃原料中溶解氧的含量少于2000ppm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.13 CZ PV2016-2141.一种用于生产氯化烷烃的方法，其中使烯烃或烷烃原料与氯在氯化区中接触以产生含有所述氯化烷烃的反应混合物，其中所述供应到所述氯化区中的氯具有少于约2000ppmv的氧含量并且其中：所述氯化区对于大气是封闭的；和/或所述氯化区是在大气压或高于大气压的压力下操作的；和/或所述氯化区是在惰性气氛下操作的；和/或所述烯烃或烷烃原料中溶解氧的含量少于2000ppm。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氯是氯气，所述氯气是通过氯化钠、氯化钾和/或氯化氢的电解，优选地是膜电解或隔膜电解而产生的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在供应到所述氯化区中之前，降低所述氯的氧含量。4.根据权利要求3所述的方法，其中经由氯液化来降低所述氯的氧含量。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述氯化区中的操作温度是约-30℃至约100℃。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述烯烃或烷烃是氯化烯烃或氯化烷烃。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述氯化烷烃是C3-6氯化烷烃。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中从所述氯化区中提取的反应混合物包含约500ppm或更少、约250ppm或更少、约100ppm或更少、约50ppm或更少、约10ppm或更少、或约5ppm或更少的量的含氧有机化合物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中从所述氯化区中提取反应混合物并且进行水解步骤。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述水解步骤包括使所述反应混合物与水性介质在水解区中接触。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述水性介质是酸性的。12.根据权利要求10或11所述的方法，所述方法还包括从所述水解区中提取包含所述氯化烷烃的混合物的步骤。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述包含所述氯化烷烃的混合物包含约500ppm或更少、约250ppm或更少、约100ppm或更少、约50ppm或更少、约10ppm或更少、或约5ppm或更少的量的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：兹德涅克·昂德鲁斯，帕维尔·库比切克，
申请(专利权)人：化学和冶金生产联合体股份公司，
类型：发明
国别省市：捷克,CZ