制备六氟异丙醇的连续方法技术

本发明专利技术提供了制备六氟异丙醇的连续方法，该方法包括将六氟丙酮与六氟异丙醇和氢气接触以制备液体进料流；将所述液体进料流引入到包含固载化氢化催化剂的反应器中以将所述六氟丙酮转化成六氟异丙醇并提供产物流；并且从所述产物流回收至少一部分六氟异丙醇。优选地，将一部分产物流再循环。所述反应器可以是填充床反应器或搅拌槽反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
六氟异丙醇(1，1，1，3，3，3-六氟_2-丙醇，本文缩写为冊1朽被用作药物和农用 化学品的中间体，作为溶剂或电子器件中的清洁剂，以及由于其能溶解多种聚合物的能力 而用于分析应用中。HFIP表现出强的氢键，并且将结合并溶解大多数具有接受点如氧、双 键、或胺基团的分子。由于强的氢键，与许多醚或胺形成了稳定的可蒸馏的络合物。HFIP可 溶于水和大多数有机溶剂中。它是挥发性的(沸点58.2°C)并且极性的物质，具有高的密 度、低的粘度和低的表面张力。HFIP对紫外光是透明的并且具有低的折射率。六氟异丙醇(HFIP)通常通过六氟丙酮(HFA)和/或HFA水合物的氢化而制备，例 如使用包含浆液催化剂的间歇反应器。此类方法具有有限的容量和较长的循环时间；同时 催化剂消耗、催化剂细粉的移除、以及催化剂回收是有问题的。Katsuhara等人在美国专利4，564，716中描述了使用非均相催化剂体系用于HFA 水合物氢化的方法，其是典型的间歇氢化方法。Katsuhara等人公开了将HFA水合物氢化而 不是HFA，以减少对于反应高浓度的有毒的HFA和在反应温度(70-100°C)下包含低沸点的 HFA(18°C)所需压力的忧虑。在该方法中，催化剂在间歇反应结束时在反应器中沉淀。然 后抽出一部分液体产品，但是约10%的催化剂随着液体被抽出，需要添加催化剂以补充初 始装料并且使催化剂回收复杂化。间歇氢化与连续方法相比具有不足之处，例如每一批次加热和冷却所需的能量和 循环时间。因此，间歇方法中的反应时间仅是总体循环时间的一部分，所以该反应器的生产 率比连续体系低的多。Kawai等人在GB 2，073，181中描述了用于HFA的连续蒸汽相氢化以形成HFIP的 方法，其通过在30-140°C下使HFA和氢气的混合物穿过固体催化剂固定床。虽然对间歇方 法进行了改进，但是蒸汽相氢化方法还具有缺点。由于放热的氢化反应所释放的热量，整个 催化剂床有高温出现。该温度上升可造成催化剂床热点，其可导致副产物形成(包括氢氟 酸的形成)并且缩短催化剂寿命。以上所列的应用中对HFIP的需求正快速增加。希望改善用于HFA氢化的可用方 法。本专利技术提供了这样的方法。专利技术概述本专利技术提供了，该方法包括(a)在混合设备中使六 氟丙酮与六氟异丙醇和氢气接触以制备液体进料流；(b)将液体进料流引入到包含固载化 氢化催化剂的反应器中以将六氟丙酮转化成六氟异丙醇并提供产物流；以及(c)从产物流 回收至少一部分六氟异丙醇。与启动相比，该方法适用于稳态操作。也就是说，在启动期间， 填充包括混合设备和反应器的反应器体系，并且无六氟异丙醇被回收。所述反应器可以是填充床反应器或浆液反应器。所述反应器优选是填充床反应 器。有利的是，至少一部分产物流通过再循环至混合设备以提供步骤(a)中的HFIP而被再 循环。附图简述附图说明图1是用于本专利技术中的具有填充床反应器的连续反应器体系。专利技术详述本专利技术包括在反应器体系中制备六氟异丙醇(HFIP)的连续液相方法，所述反应 器体系包括混合设备和反应器。所述方法包括(a)在混合设备中使六氟丙酮(HFA)与六 氟异丙醇(HFIP)和氢气接触以制备液体进料流；(b)将进料流引入到包含固载化氢化催化 剂的反应器中，以将HFA转化成HFIP以提供氢化的产物流；以及(c)从产物流回收至少一 部分HFIP。优选地，至少一部分产物流通过再循环至混合设备以提供步骤(a)中的HFIP而 被重复利用。HFA/HFIP和氢气的接触步骤本专利技术方法中的第一步是在混合设备中使HFA与HFIP和氢气接触以制备液体进 料流。可将HFA与HFIP和氢气按顺序依次接触或者同时接触。HFIP可作为溶剂添加，或者 HFIP可作为氢化的产物流的一部分即作为再循环流添加。调整该接触步骤中的温度、压力 和HFA与HFIP的相对量，使得HFA溶解在HFIP中，并且所述混合物为HFA的HFIP溶液。所述进料流基本上是液体形式的。优选的是，氢气溶解在液体HFA/HFIP溶液中。 然而，所述液体流可包含一些气相形式的氢。优选地，以一定量和一定速率添加氢气以使 HFA/HFIP溶液饱和。所述接触步骤可在混合设备中执行。“混合设备”是指广义上的任何体系，其中以 一定方式使HFA与HFIP和氢气接触以便产生混合效应。例如，混合设备可在HFIP与HFA 和氢气的进料管的交叉点处。更典型的是所述混合设备是混合容器。优选地，所述混合设 备选自机械搅拌罐如高压釜，或在线静态搅拌器。在优选的方法中，HFA、HFIP和氢气被连续且同时给料到高压釜(其是混合槽) 中以制备包含HFA、HFIP和氢气的液体进料流。使用活塞泵将HFA给料。将氢气给料， 并且将压力保持在300-2000磅/英寸2表压(下文称为“psig”，2. 17-13. 9MPa)，优选 400-1500psig(2. 86-10. 4MPa)，并且更优选 600_1000psig (4. 24-7. OOMPa)。测量混合设备 的顶部空间中的氢气压力，并且将其保持在期望的压力范围内。搅拌提供足以防止传质限 制的足够混合并且保持槽中的液体HFIP基本上被氢气饱和。在接触步骤中制备的进料流 包含HFIP、HFA和氢。氢气泡可在接触步骤(a)期间形成并且存在于进料流中。当此类气泡形成时，本 专利技术的方法优选还包括在步骤(b)中将进料流引入到反应器中之前将接触步骤(a)期间所 形成的氢气泡与进料流分离的步骤，因此防止了过量的氢气被夹带到反应器中，否则其可 能导致效率降低和单程转化率降低。与稳态相比，在启动时，进料流包含最多100%的HFIP。除非另外指出，所有百分 比以摩尔百分比提供。在启动时，进料流包含接近0%的HFA。认识到所述体系可用100% 的HFIP填充并且缓慢达到用于稳态操作所期望的HFA浓度。因此，本专利技术的方法可包括在 步骤(a)之前的启动步骤，所述启动步骤包括依次将HFIP给料到混合设备和反应器，并且 使HFIP从反应器再循环至混合设备。在该过程期间，将加热应用至混合设备以加热HFIP。在稳态操作期间，进料流包含70%至接近100%，优选85-98%的HFIP，并且更优 选93-97%的HFIP。在稳态期间，进料流包含接近0-30%，优选2-15%的HFA，并且更优选3-7% 的 HFA。氢(包括溶解的氢，即溶解在包含HFA和HFIP的液体进料流中的氢)以0-10%， 并且优选2-6%的量存在。溶解度取决于压力。接触步骤在一定温度下执行以提供具有75-160°C，优选100-150°C，并且更优选 120-140°C温度的进料流。在优选的方法中，在连续操作期间，通过移除氢化的产物流的冷 却器中的热量并且将冷却过的产物流再循环至接触步骤，而将进料流的温度保持在给定的 或所选的温度。HFIP既是溶剂并且也是HFA氢化的产物。由于放热的氢化反应，进料流中高浓度 的HFIP改善了缓和所述体系中温度的能力并且大大降低了 HFA的蒸汽压。包含HFA、HFIP和氢的进料流可基于催化剂床的横截面积以10至320kg/分钟 /ft2(108-3440kg/ 分钟 /m2)，优选 50_250kg/ 分钟 /ft2 (538-2690kg/ 分本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备六氟异丙醇的连续方法，所述方法包括：　　（ａ）在混合设备中使六氟丙酮与六氟异丙醇和氢气接触以制备液体进料流；　　（ｂ）将所述液体进料流引入到包含固载化氢化催化剂的反应器中以将所述六氟丙酮转化成六氟异丙醇并提供产物流；以及　　（ｃ）从所述产物流回收至少一部分所述六氟异丙醇。

【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：SM蒂里，JJ黑格多恩，JA舒尔茨，TM莱布，SH沃尔夫，SK森古普塔，GP尚克维茨，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US