制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法技术

技术编号:7145611 阅读:178 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,该方法包括脱氢氟化1,1,1,2,3-五氟丙烷的步骤,其中1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,3,3,3-五氟丙烷与1,1,1,2,3-五氟丙烷一起供应至含有催化剂的反应器中以同时进行脱氢氟化反应和异构化反应。根据本发明专利技术的方法,2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)可以通过有效地使用脱氢氟化反应的副产物来有效地制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
HFC-125 (C2HF5)、HFC-32 (CH2F2)和类似的替代制冷剂被广泛地用作消耗臭氧层的 CFC、HCFC等的重要替代品。然而,这些替代制冷剂显示强温室效应,并且它们的扩散可能增强全球变暖的效应。作为对策,HFC-125 (C2HF5)、HFC-32(CH2ig等在使用后被回收,但不可能将它们完全回收。另外,由于泄漏等引起的其扩散不容忽视。使用CO2或烃类物质作为替代品也正在考虑之中。然而,因为(X)2制冷剂的效率低,使用此类制冷剂的设备不可避免地变得很大,当考虑能量消耗时还存在综合减少温室气体排放方面的问题。烃类物质是非常易燃的并且因此导致了安全性问题。2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-12;34yf,CF3CF = CH2),是一种具有低全球变暖潜能值的烯属HFC,其作为可以解决这些问题的物质目前被广泛关注。HFO-12;34yf可以通过使用1,1,1,2,3_五氟丙烷(HFC-Mkb)作为起始物质并且将该物质在催化剂的存在下进行脱氢氟化来制备。这是以高收率获得HF0-1234yf的主要方法。例如,下面列举的专利文献(PLT) 1公开了一种制备2,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf) 的方法,其中HFC-M5eb在氧化铝催化剂的存在下进行脱氢氟化。然而,当HFC-Mkb进行脱氢氟化反应时,除了目的2,3,3,3-四氟丙烯 (HF0-1234yf)以外,还产生 1,3,3,3-四氟丙烯(HF0_1234ze)、1,1,1,3,3-五氟丙烧 (HFC-245fa)和类似的副产物,并且还可能仍然存在未反应的HFC_Mkb。因此,为了经济地制备2,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf),需要有效地利用这些组分。引用文件列表专利文献PTLl :W02008/2500
技术实现思路
技术问题针对上述现有技术问题作出了本专利技术。本专利技术的主要目的是提供一种通过将1,1, 1,2,3-五氟丙烷(HFC-Mkb)进行脱氢氟化来制备2,3,3,3-四氟丙烯(HF0_1234yf)的方法,其中2,3,3,3_四氟丙烯(HF0-1234yf)可以通过有效地使用副产物等来有效地制备。解决技术问题的技术方案本专利技术人进行了广泛的研究来实现此目的。因此,本专利技术人发现,在1,1,1,2, 3-五氟丙烷(HFC-Mkb)的脱氢氟化期间,氧化铬或氟化的氧化铬有效地作为脱氢氟化催化剂起作用,并且还在通过副产物1,3,3,3_四氟丙烯(HF0-1234ze)的异构化反应制备2, 3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf)中,以及在通过副产物1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa) 的脱氢氟化反应制备1,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234ze)中显示高度催化活性。此外,本专利技术人发现了一种有效制备HF0_1234yf的新方法,其中在使用其中含有氧化铬或氟化的氧化铬的反应器进行的HFC-Mkb的脱氢氟化反应期间,通过向反应器供应副产物HFO-12;34ze等以及HFC-M5eb (起始物质),HFC-Mkb的脱氢氟化反应和 HF0-1234ze的异构化反应同时进行。由此基于此发现已经完成了本专利技术。具体地,本专利技术提供了如下。项1. 一种,包括使1,1,1,2,3-五氟丙烷脱氟化氢的步骤,其中1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,3,3,3_五氟丙烷与1,1,1,2,3_五氟丙烷一起供应至含有催化剂的反应器中以同时进行脱氟化氢反应和异构化反应。项2.根据项1所述的方法,其中供应至反应器的1,3,3,3_四氟丙烯和1,1,3,3, 3-五氟丙烷是1,1,1,2,3-五氟丙烷的脱氟化氢反应的副产物。项3.根据项1所述的方法,所述方法包括以下步骤在含有催化剂的反应器中供应1,1,1,2,3_五氟丙烷以进行脱氟化氢反应;对反应产物进行蒸馏,从而将所述反应产物分离成含有2,3,3,3-四氟乙烯作为主要组分的第一物流和含有1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,3,3,3-五氟丙烷作为主要组分的第二物流;以及将从所述第二物流获得的1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,3,3,3-五氟丙烷与1,1,1,2, 3-五氟丙烷一起供应至所述反应器中。项4.根据项1所述的方法,其中置于所述反应器中的催化剂是氧化铬催化剂或氟化的氧化铬催化剂。项5.根据项1所述的方法,其中置于所述反应器中的催化剂是氟含量不小于30 重量%的高度氟化的氧化铬催化剂。下面详细地解释本专利技术的方法。(1)起始物质化合物在本专利技术中,1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-Mkb)用作起始物质。1,1,1,2,3_五氟丙烷可以通过各种方法合成,例如,日本专利号3158440中公开的方法,其中1,1,2,3,3, 3-六氟丙烯用作起始物质。下面,简要地解释此方法。此方法中使用的1,1,2,3,3,3_六氟丙烯是作为用于树脂等的原料而易于获得的化合物。在置于由Hastelloy C制成的反应管中的Pd/活性炭催化剂的存在下通过氢化1,1,2,3,3,3-六氟丙烯,可以以不小于98%的高收率获得1,1,1,2,3,3-六氟丙烷 (HFC-236ea)。因为催化剂层的温度由于反应热而升高,因此反应通常在冷却反应器的同时供应过量的H2来进行,即,每1摩尔1,1,2,3,3,3-六氟丙烯不少于1摩尔H2。反应温度通常为约 100-400°C,并且优选约 200-300°C。对反应时间没有特别的限制,并且可以以这样的方式来选择由W/R)表示的接触时间,即,催化剂W的重量(g)相对于供应至反应体系的起始物质气体和氢的总流速(流速:0°C和0. IMPa时的cc/sec)的比率,通常为约l_20g · sec/cc,且优选为约4_10g · sec/CC。随后,分离氢并且将由此获得的HFC-236ea进行脱氢氟化,产生1,2,3,3,3_五氟丙烯(HF0-1225ye)。在此反应中,氟化的氧化铬、氟化的氧化铝、氟化的金属等可以用作催化剂。其中,特别优选氟化的氧化铬催化剂。反应温度通常为约200-500°C,并且优选为约350_450°C。由W/R)表示的接触时间,S卩,催化剂W的重量(g)相对于供应至反应体系的起始物质气体的流速Fo (流速0°C和0. IMPa时的cc/sec)的比率,可以选自通常约 5-100g · sec/cc 的范围,优选约 10_80g · sec/cc,并且更优选约 20_70g · sec/cc。然后通过在Pd/活性炭催化剂的存在下对HF0-1225ye的加氢反应获得1,1,1,2, 3-五氟丙烷(HFC-2妨eb)。反应温度通常为约100_400°C,并且优选为约200_300°C。由W/R)表示的接触时间,S卩,催化剂W的重量(g)相对于供应至反应体系的起始物质气体和氢的总流速Fo (流速0°C和0. IMPa时的cc/sec)的比率,可以选自通常约 0. 5-20g · sec/cc 的范围,并且优选约 1. 5-10g · sec/cc。可选地,1,1,1,2,3-五氟丙烷(HFC-Mkb)可以通过这样的方法来制备,其中 CC13CHC1CH2C1或类似的氯化烷烃使用HF进行氯/氟交换反应。(2)HFC~245eb 的脱本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括使1,1,1,2,3-五氟丙烷脱氟化氢的步骤,其中1,3,3,3-四氟丙烯和1,1,3,3,3-五氟丙烷与1,1,1,2,3-五氟丙烷一起供应至含有催化剂的反应器中以同时进行脱氟化氢反应和异构化反应。

【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:高桥一博
申请(专利权)人:大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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