共沸或类共沸组合物和制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法技术

技术编号:7146158 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括对水和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物进行蒸馏从而将该混合物分离成第一物流和第二物流,该第一物流含有含水量高于初始混合物的2,3,3,3-四氟丙烯,并且该第二物流含有含水量低于初始混合物的2,3,3,3-四氟丙烯;以及从第二物流获得降低了含水量的2,3,3,3-四氟丙烯。本发明专利技术的方法可以有效地从2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)中移除水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括2,3,3,3_四氟丙烯和水的共沸或类共沸组合物,以及通过利用 该共沸或类共沸组合物的性质制备降低了含水量的2,3,3,3-四氟丙烯的方法。
技术介绍
诸如HFC-125 (C2HF5)和HFC-32 (CH2F2)的替代制冷剂已经被广泛地用作导致臭氧 层消耗的CFC、HCFC等的重要替代品。然而,这些替代制冷剂是有效的全球变暖物质,因此 产生的问题是制冷剂的扩散将增加全球变暖。作为预防措施,这些制冷剂在使用后被回收。 然而,不可能将制冷剂完全回收。另外,由于泄漏等引起的所述制冷剂的扩散不容忽视。也 已经研究使用(X)2或烃类物质作为替代制冷剂。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。因此,就总体减少温室气体排放而言,CO2制冷剂有许 多问题,包括被消耗的能量。此外,烃类物质由于其高易燃性而造成安全性问题。2,3,3,3-四氟丙烯(HF0_1234yf,CF3CF = CH2)是一种具有低全球变暖潜能的烯 属HFC,其作为解决上述问题的材料最近已经受到广泛关注。一种制备2,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf)的已知方法包括将1,1,1,2,3_五氟 丙烷(HFC-Mkb)或1,1,1,2,2_五氟丙烷(HFC-M5cb)进行脱氟化氢反应。然而,当使用 此脱氟化氢方法时,HF0-1234yf作为HF0_1234yf与HF的混合物获得,并因此必须使用一 些方法来移除HF。从HF0_1234yf与HF的混合物中移除HF的最简单方法是使用水来吸收HF。然而, 通过此方法处理的HF0-1234yf总是混杂有蒸汽雾、或对应于蒸汽压的量的水。还有各种其 他的水来源,诸如包含在起始原料中的水、来源于催化剂的水、和设备中保留的水。因此,获 得的HFO-12;34yf与这些水相混杂。终产物HF0_1234yf中包含的水影响作为制冷剂的HF0_1234yf的性能、以及其稳 定性和对装置的腐蚀性。因此,水的移除在质量控制中是重要因素,并且移除水的方法是特 别重要的技术。移除水的常用方法是使用吸附剂,诸如分子筛。例如,下面列举的专利文献(PTL) 公开了方法,该方法包括在沸石上干燥液体HF0-1234yf。然而,此方法需要快速处理含水量 比较低的气体,因此必须使用大的脱水塔。此外,还必须定期再活化或更换吸附剂,并且在 更换吸附剂期间生成大量的工业废物。引用文件列表专利文献PTL 1 :W0 2007/14463
技术实现思路
技术问题鉴于上面的现有技术问题进行本专利技术。本专利技术的主要目的是提供一种有效地从2,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf)中移除水的方法。解决向题的方案本专利技术人进行了广泛的研究以实现上述目的。结果,本专利技术人发现了一个未知的 现象,S卩,2,3,3,3_四氟丙烯和水形成最低沸点共沸组合物(其中发生液-液分离的共沸组 合物,被称为非均相共沸组合物)。此外,本专利技术人发现通过利用共沸性质可以有效地从2, 3,3,3-四氟丙烯中移除水。基于此发现已经完成了本专利技术。更具体地,本专利技术提供以下共沸或类共沸组合物、和制备降低了含水量的2,3,3, 3-四氟丙烯的方法。1. 一种共沸或类共沸组合物,包括2,3,3,3-四氟丙烯和水。2. 一种共沸或类共沸组合物,包括99-99. 995wt. %的2,3,3,3_四氟丙烯和 0. 005-lwt. % 的水。3. 一种制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括对水和2,3,3,3_四氟丙烯的混合物 进行蒸馏从而将所述混合物分离成第一物流和第二物流,所述第一物流含有含水量高于初 始混合物的2,3,3,3-四氟丙烯,并且所述第二物流含有含水量低于初始混合物的2,3,3, 3-四氟丙烯;以及从所述第二物流获得降低了含水量的2,3,3,3-四氟丙烯。4.根据第3项所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,其中所述蒸馏在大气压至 2MPa的压力范围下进行。5.根据第3或4项所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,还包括冷却通过第3或 4项中的分离而获得的所述第一物流的混合物,使得所述混合物分离成具有高含水量的液 相A和具有高2,3,3,3-四氟丙烯含量的液相B。6.根据第5项所述的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,还包括将通过第5项中的分 离而获得的所述液相B再循环至蒸馏柱。下面更详细地描述本专利技术的共沸或类共沸组合物和制备2,3,3,3_四氟丙烯的方法。共沸或类共沸组合物本专利技术的共沸或类共沸组合物包括2,3,3,3_四氟丙烯和水。作为本专利技术人的研究结果,发现了以下现象当2,3,3,3_四氟丙烯和水的混合物 被精馏时,混合物的含水量朝向精馏柱的顶部方向增加;然而,一旦含水量达到某个水平, 就观察不到含水量的进一步增加。此结果表明2,3,3,3-四氟丙烯和水形成了最低沸点共 沸组合物。具体的共沸组合物根据温度和压力而变化。例如,当压力为0.55MI^且温度为 16°C时,由99. 979wt. % 2,3,3,3-四氟丙烯和0. 021wt. %水组成的组合物是共沸组合物。在本专利技术中,在蒸馏中为移除水而施加的压力优选在大气压至2MPa的范围内,如 下所述。当压力在此范围内时,约99-约99. 995wt. %的2,3,3,3-四氟丙烯和约0. 005-约 Iwt. %的水的混合物形成共沸或类共沸组合物。如本文中使用的术语“共沸组合物”是指其中与液相相平衡的汽相具有与液相相 同的组成的混合物。如本文中使用的类共沸组合物是指其中与液相相平衡的汽相具有类似 于液相的组成的混合物。泡丨备降彳氏了含的2,3,3,3-^3 ^ 希的方法根据本专利技术的制备2,3,3,3-四氟丙烯的方法,2,3,3,3-四氟丙烯和水的混合物首先进行蒸馏。蒸馏可以在大气压(0. 1013MPa)至约的范围内的压力下进行。过低的 压力导致低的回流温度,并且在蒸馏柱中可能发生液-液相分离。因此,蒸馏优选在约0. 4 至约2MPa的范围内的压力下进行。尽管不特别地限制起始HF0_1234yf的含水量,但对HF0_1234yf和水的互溶度 有限制。如果起始HF0-1234yf的含水量太高,则在精馏柱中可能发生液_液分离,这导 致三相蒸馏,由此减小柱的效率。因此,在加料至精馏柱之前,倾析器等可以用来将起始 HF0-1234yf分离成水相和富含HF0_1234yf的有机相以稍稍减少HF0_1234yf的含水量,并 且随后可以将降低了含水量的HF0-1234yf加料至精馏柱中。如上所述,当压力处于大气压(0. 1013MPa)至2MPa的范围内时, 99wt. % -99. 995wt. %的2,3,3,3-四氟丙烯和约0. 005-约Iwt. %的水的混合物,即含水 量为50-10,OOOpp (按重量计;下面也同样)的混合物,形成共沸或类共沸组合物。因此,当含水量低于共沸组合物的含水量的水和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物被 蒸馏时,可以从柱顶获得具有浓缩水的水和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物,即含水量高于加 料至蒸馏柱的初始混合物的含水量的水和2,3,3,3-四氟丙烯的混合物。当诸如分子筛的吸附剂用来干燥从柱顶获得的具有浓缩水的水和2,3,3,3-四氟 丙烯本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种共沸或类共沸组合物,包括2,3,3,3-四氟丙烯和水。

【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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