包含氟化氢和含氟烃的共沸组合物制造技术

本申请公开了包含氟化氢和氟化化合物(例如氢氟烃)的组合物，其中氟化化合物以与氟化氢有效形成共沸物组合物或类共沸物组合物的量存在于组合物中。

Azeotropic composition containing hydrogen fluoride and fluorinated hydrocarbon

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氟化氢和含氟烃的共沸组合物相关申请的交叉引用本专利申请要求2017年9月11日提交的美国临时申请序列号62/556,783的权益，其公开内容全文以引用方式并入本文。
本专利技术涉及包含氟化氢和氢氟烯烃(HFO)、氢氟烃(HFC)或氢氯氟烃(HCFC)化合物的组合物，其中氢氟烯烃、氢氟烃或氢氯氟烃以与氟化氢有效形成共沸物组合物或类共沸物组合物的量存在于组合物中。
技术介绍
近几十年来，多个行业一直致力于寻找消耗臭氧的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的替换品。CFC和HCFC已用于广泛的应用，包括它们作为气溶胶推进剂、制冷剂、清洁剂、用于热塑性和热固性泡沫的膨胀剂、传热介质、气体电介体、灭火和抑燃剂、动力循环工作流体、聚合介质、颗粒去除流体、载流体、抛光研磨剂和置换干燥剂的用途。在寻找这些多用途化合物的替换品中，许多行业已经转为使用氢氟烃(HFC)和氢氟烯烃(HFO)。
技术实现思路
本申请尤其提供组合物，该组合物包含：i)氟化氢；以及ii)式I的化合物：其中组成成分在此定义，并且其中所述式I的化合物以与氟化氢有效形成共沸物组合物或类共沸物组合物的量存在。除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文描述了用于本专利技术中的方法和材料；另外，也可以使用本领域中已知的合适的方法和材料。所述材料、方法和示例仅为示例性，并非旨在为限制性的。本文提及的所有出版物、专利申请、专利、序列、数据库条目和其它参考文献全文以引用方式并入本文。如发生矛盾，以本说明书及其所包括的定义为准。附图说明图1示出了代表非均相共沸物特性的示例性汽-液平衡图。图2示出了可用于经由共沸蒸馏从氟化氢中分离由式I的化合物形成的非均相共沸物的示例性体系。图3示出了第二示例性体系，其可用于利用第一最小沸点的非均相HF共沸物从氟化氢中分离式I的化合物，以从第二较高沸点的HF共沸物中去除HF，然后通过类似于图2的共沸蒸馏的方法分离第一HF共沸物。具体实施方式HFC不对平流层臭氧的破坏作出贡献，但由于它们促成“温室效应”，即它们对全球变暖有贡献而令人忧虑。因为它们对全球变暖作出贡献，HFC受到了密切关注，并且其广泛应用也可能在未来受限。因此，需要不对平流层臭氧的破坏作出贡献且还具有低全球变暖潜能值(GWP)的组合物。特定氢氟烯烃诸如1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯(CF3CH＝CHCF3，HFO-1336mzz)满足这两个目标。例如，(Z)-HFO-1336mzz(即，(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯)和(E)-HFO-1336mzz(即，(E)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯)由于其低GWP、非易燃性、高效率和热稳定性而可用于许多应用(例如，泡沫膨胀剂或制冷剂)。包含氟化氢和本文所述的化合物(例如，式I的化合物)的共沸或类共沸物组合物的形成允许所述化合物更容易地并且在较低温度下从在合成(E)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯和或(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯中形成的其它较高沸点副产物中去除，从而允许以更低的能量和降低的成本改善所期望的产物的纯化。此外，所述共沸组合物可用于共沸蒸馏以从也与氟化氢形成共沸物的较高沸点化合物中去除氟化氢。用于制备(E)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯和/或(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯的示例性方法可见于例如美国专利申请号：15/124,738；以及与ChemoursCompanyFCLLC相关联的、2017年9月11日提交的美国专利申请，参考号：FL1789，其每一公开内容全文以引用方式并入本文。定义和缩写如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排它性的包括。例如，包括要素列表的过程、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或装置固有的其它要素。此外，除非明确指明相反，“或”是指包容性的或且不是排他性的或。例如，条件A或B满足以下条件中的一个：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B两者都为真(或存在)。此外，采用“一个”或“一种”的用途来描述本文所述的要素和组分。这只是为了方便起见，并且给出了本专利技术范围的一般意义。该描述应该被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非显然有另外的含义。如本文所用，术语“约”意指解释由于实验误差(例如，加或减指示值的大约10％)而引起的变化。除非另有明确说明，否则本文所报告的所有测量结果均应理解为由术语“约”修饰，无论该术语是否被明确地使用。当量、浓度或其它值或参数以范围、优选的范围或优选的上限值和/或优选的下限值的列表给出时，其应理解为具体地公开由任何范围上限或优选值和任何范围下限或优选值的任何一对所形成的所有范围，无论范围是否被单独地公开。凡在本文中给出某一数值范围之处，该范围均旨在包括其端点，以及在该范围内的所有整数和分数，除非另行指出。全球变暖潜能值(GWP)是用于估算与排放一千克二氧化碳相比，由于大气排放一千克特定温室气体而造成的相对全球变暖贡献的指标。可计算不同的时间范围内的GWP，显示出对于给定气体的大气寿命的影响。对于100年时间范围内的GWP通常是参考值。如本领域所公知的，共沸组合物为两种或更多种不同组分的混合物，当它们以液体形式和(1a)在给定的恒定压力下时，将在基本上恒定的温度下沸腾，该温度可以高于或低于单个组分的沸腾温度，或(1b)在给定的恒定温度下，将在基本上恒定的压力下沸腾，该压力可以高于或低于单个组分的沸腾压力，并且(2)将在基本上恒定的组成下沸腾，虽然相组成恒定，但不一定相等。(参见例如，M.F.Doherty和M.F.Malone，ConceptualDesignofDistillationSystems，McGraw-Hill(NewYork)，2001，185)。除了上文的特性(1a)、(1b)和(2)之外，均相共沸物(其中单一的汽相与单一的液相处于平衡状态)还有这样的特性，即每种组分的组成在共存的平衡相中的每一个中相同。术语“共沸物”是用于均相共沸物的常用替代名称。其中单个蒸汽相与两个液相平衡的非均相共沸物具有如上所述的特性(1a)、(1b)和(2)，其中三个并存的平衡相虽然恒定，但各具有不同组成(参见，例如，M.F.Doherty和M.F.Malone，ConceptualDesignofDistillationSystems，McGraw-Hill(NewYork)，2001，352)。在非均相共沸物中，整个液相的组成(即，通过组合两种平衡液相而获得的液相组成)与平衡汽相的组成相同。例如，在图1中描述了非均相共沸物的特性。如图1所示，温度T*是汽相和液相均出现的最低温度。低于T*，取决于组成，液相α、液相β、或两者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，所述组合物包含：/ni)氟化氢；以及/nii)式I的化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170911 US 62/5567831.一种组合物，所述组合物包含：
i)氟化氢；以及
ii)式I的化合物：



其中是指单键或者双键；
R1为H、卤素或C1-3卤代烷基；
R2为H或C1-3卤代烷基；并且
R3和R4各自为H；或者另选地，当形成双键时，R3和R4不存在；
其中所述式I的化合物以与所述氟化氢有效形成共沸物组合物或类共沸物组合物的量存在。


2.根据权利要求1所述的组合物，其中R1为H、卤素或C1-3氟代烷基。


3.根据权利要求1所述的组合物，其中R1为H、氯、氟或三氟甲基。


4.根据权利要求1所述的组合物，其中R2为H或C1-3氟代烷基。


5.根据权利要求1所述的组合物，其中R2为H或三氟甲基。


6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物为式Ia的化合物：





7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物为式Ib或式Ic的化合物：





8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物选自：
1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯；
3，3，3-三氟-2-(三氟甲基)丙-1-烯；
2-氯-1，1，1，4，4，4-六氟丁烷；
1，1，1，2，4，4，4-七氟丁烷；以及
1，1，1，4，4，4-六氟丁烷；
其中所述式I的化合物以与所述氟化氢有效形成共沸物或类共沸物组合物的量存在。


9.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物选自：
(E)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯；
(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯；
3，3，3-三氟-2-(三氟甲基)丙-1-烯；
2-氯-1，1，1，4，4，4-六氟丁烷；
1，1，1，2，4，4，4-七氟丁烷；以及
1，1，1，4，4，4-六氟丁烷；
其中所述式I的化合物以与所述氟化氢有效形成共沸物或类共沸物组合物的量存在。


10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物为(E)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯，其中所述(E)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯以与所述氟化氢有效形成共沸物或类共沸物组合物的量存在。


11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述组合物包含约52摩尔％至约76摩尔％的氟化氢和约48摩尔％至约24摩尔％的(E)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯。


12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述组合物在约3psia至约812psia的压力下具有约-30℃至约110℃的沸点。


13.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物为(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯，其中所述(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯以与所述氟化氢有效形成共沸物或类共沸物组合物的量存在。


14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述组合物包含约59摩尔％至约92摩尔％的氟化氢和约41摩尔％至约8摩尔％的(Z)-1，1，1，4，4，4-六氟丁-2-烯。


15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述组合物在约2psia至约836psia的压力下具有约-30℃至约130℃的沸点。


16.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I的化合物为3，3，3-三氟-2-(三氟甲基)丙-1-烯，其中所述3，3，3-三氟-2-(三氟甲基)丙-1-烯以与所述氟化氢有效形成共沸物或类共沸物组合物的量存在。


17.根据权利要求16所述的组合物，其中所述组合物包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晟，J克纳普，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US