CN107074697A - 包括1,1,1,2,3‑五氯丙烷的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括至少99重量%1,1,1,2,3‑五氯丙烷,以及包括至少一种选自另外的化合物列表的组合物,所述另外的化合物列表由三氯丙烷、四氯丙烷、不同于1,1,1,2,3‑五氯丙烷的五氯丙烷、六氯丙烷、七氯丙烷、二氯丙烯、三氯丙烯、四氯丙烯、五氯丙烯、和六氯丙烯组成,所述化合物在组合物中以小于或等于500ppm的重量含量存在。本发明还涉及所述组合物用于2,3,3,3‑四氟丙烯的生产的用途。
Description
技术领域
本发明涉及基于F-240db(1,1,1,2,3-五氯丙烷)的组合物以及还涉及其用途,特别是用于生产F-1234yf(2,3,3,3-四氟丙烯)。
背景技术
考虑到新的环境规定,F-1234yf是主要关注的用于制冷和空调系统的化合物。
通过氢氯烯烃或特别地氯代烃的氟化生产氢氟烯烃例如F-1234yf是已知的实践。该氟化一般是使用氢氟酸作为氟化剂的催化氟化。
在用于获得F-1234yf的路径中,特别地,使用F-240db(1,1,1,2,3-五氯丙烷)作为起始化合物是已知的实践。在这一点参照例如WO 2013/088 195。
生产具有低的杂质含量的F-1234yf是期望的。特别地,应当将一些有毒的和/或可燃的杂质和/或难以从F-1234yf分离的杂质的形成最小化。
因此需要提供用于获得令人满意的纯度的F-1234yf组合物的手段。
发明内容
本发明首先涉及包括至少99重量%的1,1,1,2,3-五氯丙烷,和包括至少一种选自另外的化合物的列表的组合物,所述另外的化合物列表由三氯丙烷、四氯丙烷、不同于1,1,1,2,3-五氯丙烷的五氯丙烷、六氯丙烷、七氯丙烷、二氯丙烯、三氯丙烯、四氯丙烯、五氯丙烯和六氯丙烯组成,所述化合物以小于或等于500ppm的重量含量存在于组合物中。
根据一个实施方式,所述化合物以小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm的重量含量存在于组合物中。
根据一个实施方式,组合物包括选自所述另外的化合物列表的多种化合物,所述多种化合物中的每一种以小于或等于500ppm;优选小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm的重量含量存在于组合物中。
根据一个实施方式,组合物包括选自所述另外的化合物列表的多种化合物,所有所述列表的化合物的总重量含量小于或等于1000ppm;优选小于或等于500ppm;优选小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm。
根据一个实施方式,组合物包括至少99.5重量%,优选至少99.8重量%,和更特别地优选至少99.9重量%的1,1,1,2,3-五氯丙烷。
根据一个实施方式,组合物包括选自由1,1,1,3-四氯丙烷、3,3,3-三氯丙烯和1,1,3-三氯丙烯组成的组的至少一种化合物;且这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量小于或等于100ppm,优选小于或等于50ppm;和,任选地,组合物中该组化合物的总重量含量小于或等于100ppm,优选小于或等于50ppm。
根据一个实施方式,组合物包括选自三氯丙烯和四氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于250ppm,优选小于或等于150ppm;和,任选地,组合物中三氯丙烯和四氯丙烷的总重量含量小于或等于250ppm,优选小于或等于150ppm。
根据一个实施方式,组合物包括选自五氯丙烯和六氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中五氯丙烯和六氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
根据一个实施方式,组合物包括选自六氯丙烯和七氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中六氯丙烯和七氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
根据一个实施方式,组合物包括选自二氯丙烯和三氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中二氯丙烯和三氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
根据一个实施方式,组合物包括选自由1,1,3,3-四氯丙烯、1,3,3,3-四氯丙烯、1,1,1,3,3-五氯丙烷和1,1,2,3,3-五氯丙烷组成的组的至少一种化合物,且组合物中这些化合物中的每一种的重量含量小于或等于500ppm,优选小于或等于300ppm;和,任选地,组合物中该组的化合物的总重量含量小于或等于500ppm,优选小于或等于300ppm。
发明还涉及生产2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括:
–提供如上所述的组合物;
–使该组合物与氢氟酸在气相中反应。
根据一个实施方式,方法包括单个(single)催化氟化的步骤。
根据一个实施方式,方法包括两个相继的催化氟化步骤,也就是:
–使所述组合物与氢氟酸在气相中反应,以制造中间产物;
–任选地,纯化所述中间产物;和随后
–使中间产物与氢氟酸在气相中反应,以制造2,3,3,3-四氟丙烯;
中间产物优选为2-氯-3,3,3-三氟丙烯。
本发明使得可克服现有技术的缺点。其特别的提供了基于F-240db的组合物,其杂质的含量使得可由其制造的F-1234yf中的有害杂质的存在最小化。
具体地,F-1234yf中存在的杂质部分地取决于初始存在于用于制造F-1234yf的F-240db中的杂质。在氟化反应的过程中,F-240db的杂质中的一些可转化成F-1234yf中的杂质。控制F-240db中存在的杂质因此使得可间接地(indirectly)控制F-1234yf中存在的杂质。
只要相比于相对于F-240db的F-240db的杂质,F-1234yf的杂质会更难以从F-1234yf分离,该间接控制可为有利地。当F-1234yf的杂质具有与其非常接近的沸点或与其形成共沸物或准共沸物时,特别是这样的情形。
具体实施方式
现在更详细地且以非限制性的方式在下面的说明书中描述发明。
所有表明的含量都是重量含量,除非另有说明。
术语
下表给出了一些本发明中包括的化合物的术语。
当上述化合物以两种顺式和反式异构体存在时,化合物的名称(例如F-1234ze)不分优先地表示一种形式或另一种形式或两种形式的混合物。所表明的最大含量为相对于两种可能形式的总含量。
此外,使用上表的符号而不用最后两个字母时,名称“F-220”一般地(generically)表示所有七氯丙烷化合物,名称“F-230”一般地表示所有六氯丙烷化合物,且以此类推。
根据本发明的组合物
本发明提出基于F-240db的组合物。F-240db的含量大于或等于99%。
根据一些实施方式,其大于或等于99.1%,或99.2%,或99.3%,或99.4%,或99.5%,或99.6%,或99.7%,或99.8%,或99.9%。
根据本发明的组合物至少还包括选自另外的化合物列表的至少一种化合物,所述另外的化合物列表由F-220、F-230、F-240(除了F-240db)、F-250、F-260系列和由F-1210、F-1220、F-1230、F-1240和F-1250系列构成,所述化合物在组合物中以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于00ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的量存在。
所述至少一种化合物可以大于或等于1ppm,或大于或等于2ppm,或大于或等于3ppm,或大于或等于5ppm的量存在。
例如,所述至少一种化合物可以1-5ppm的含量;或以5-10ppm的含量;或以10-25ppm的含量;或以25-50ppm的含量;或以50-75ppm的含量;或以75-100ppm的含量;或以100-150ppm的含量;或以150-200ppm的含量;或以200-250ppm的含量;或以250-300ppm的含量;或以300-350ppm的含量;或以350-400ppm的含量;或以400-450ppm的含量;或以450-500ppm的含量存在。
一个实施方式涉及包括多种(两种、三种、四种或多于四种)选自上述另外的化合物的列表的化合物的组合物,所述化合物中的每一种的含量为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,该多个中的每一种化合物可以大于或等于1ppm,或大于或等于2ppm,或大于或等于3ppm,或大于或等于5ppm的含量存在。
例如,该多个中的每一种化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
一个实施方式涉及这样的组合物,其中任选地存在于组合物中的上述另外的化合物的列表中的每一种化合物(F-240aa、F-1230xf和F-1230xa除外,其可任选地以更大的量存在)的含量小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,另外的化合物的列表中的每一种化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。
例如,另外的化合物的列表中的每一种化合物(F-240aa、F-1230xf和F-1230xa除外,其可任选地以更大的量存在)可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
根据发明的组合物可特别地包括F-220系列中的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-220系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-220系列的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-220系列的化合物的总含量可大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-220系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-220系列的化合物总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地包括F-230系列中的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-230系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-230系列的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-230系列的化合物的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-230系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-230系列的化合物的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地包括F-240系列中一种或多种化合物,每一种(F-240db且F-240aa除外,其也可导致F-1234yf)以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-240系列的化合物(F-240db和F-240aa除外)的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-240系列中的化合物(F-240db和F-240aa)可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。相似地,组合物中可为F-240系列的化合物(除了F-240db和F-240aa)的总含量大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-240系列中的化合物(除了F-240db和F-240aa)可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-240系列的化合物的总含量(除了F-240db和F-240aa)可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
更特别地,组合物中F-240fa总含量可为1-500ppm、有利地10-500ppm、优选50-450ppm。
F-240db和F-240aa可以显著地高于上述列出的量存在。例如,F-240aa的总含量可大于0.1%。
根据本发明的组合物可特别地包括F-250系列中一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-250系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-250系列中的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-250系列的化合物的总含量可大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-250系列中的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-250系列的化合物的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地包括F-260系列中的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-260系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-260系列中的化合物的可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-260系列的化合物的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-260系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-260系列的化合物的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量包括F-1210xa。
然后,应注意F-1210xa可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。
例如,F-1210xa可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
根据发明的组合物可特别地包括F-1220系列的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中的F-1220系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-1220系列的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-1220系列的化合物的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-1220系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-1220系列的化合物的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地包括F-1230系列的一种或多种化合物,每一种(F-1230xf和F-1230xa除外,其为F-1234yf的前体)以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-1230系列化合物(F-1230xf和F-1230xa除外)的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-1230系列的化合物(F-1230xa和F-1230xf除外)可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,在组合物中F-1230系列的化合物(除了F-1230xa和F-1230xf)的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-1230系列的化合物(F-1230xa and F-1230xf除外)可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-1230系列的化合物(F-1230xa和F-1230xf除外)的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
F-1230xf和F-1230xa可以显著地高于上述列出的量存在。
根据发明的组合物可特别地包括F-1240系列的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且组合物中F-1240系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-1240系列的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,组合物中F-1240系列的化合物的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-1240系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。.
例如,组合物中F-1240系列的化合物的总含量可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
根据发明的组合物可特别地包括F-1250系列的一种或多种化合物,每一种以小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm的含量存在于组合物中;且,组合物中F-1250系列的化合物的总含量优选为小于或等于500ppm;或小于或等于450ppm;或小于或等于400ppm;或小于或等于350ppm;或小于或等于300ppm;或小于或等于250ppm;或小于或等于200ppm;或小于或等于150ppm;或小于或等于100ppm;或小于或等于75ppm;或小于或等于50ppm;或小于或等于25ppm;或小于或等于10ppm;或小于或等于5ppm。
然后,应注意F-1250系列的化合物可以大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm的含量存在。类似地,F-1250系列的化合物的总含量可为大于或等于1ppm、或大于或等于2ppm、或大于或等于3ppm、或大于或等于5ppm。
例如,F-1250系列的化合物可以1-5ppm的含量;或5-10ppm的含量;或10-25ppm的含量;或25-50ppm的含量;或50-75ppm的含量;或75-100ppm的含量;或100-150ppm的含量;或150-200ppm的含量;或200-250ppm的含量;或250-300ppm的含量;或300-350ppm的含量;或350-400ppm的含量;或400-450ppm的含量;或450-500ppm的含量存在。
例如,组合物中F-1250系列的化合物可为1-5ppm;或5-10ppm;或10-25ppm;或25-50ppm;或50-75ppm;或75-100ppm;或100-150ppm;或150-200ppm;或200-250ppm;或250-300ppm;或300-350ppm;或350-400ppm;或400-450ppm;或450-500ppm。
在亚慢性(subchronically)暴露的老鼠中导致心脏毒性的F-1243zf是特别不期望的杂质。虽然目前没有建立该作用的运作机理和对人的相关性,但是在F-1234yf中F-1243zf最高接受的含量可为非常低的。目前F-1243zf与F-1234yf形成准共沸物。因此这两种化合物不能通过标准的蒸馏分离。
因此,调节根据本发明的组合物以限制其中F-1243zf的前体的存在是理想的。
F-1243zf的可能的前体(通过氟化反应)为F-1240za、F-1240zf、F-250fb(经由两种前述化合物之一)、F-250da(经由F-1240za)和F-250db(经由F-1240zf)。
因此,根据发明有利的组合物:
–包括如下的量的来自F-1240和F-250系列的那些中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1240和F-250系列的那些中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括如下含量的来自F-1240za、F1240zf、F250fb、F250da和F-250db中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1240za、F1240zf、F250fb、F250da和F-250db中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
F-1225ye在亚慢性暴露的老鼠中也表现出一定程度的毒性。此外,其为可燃物质。因此在与F-1234yf的混合物中限制其存在是理想的(例如限制到小于或等于5ppm的含量),且为了如此,在与F-240db的混合物中限制其前体的存在是理想的。
F-1225ye的可能的前体(通过氟化反应)为F-1220xd、F-230da(经由F-1220xd)和F-230ab(经由F-1220xd)。
因此,根据本发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1220和F-230系列的那些中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1220和F-230系列的那些中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括如下含量的来自F-1220xd、F-230da和F-230ab中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1220xd、F-230da和F-230ab中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
F-1225zc是另一种具有多种潜在毒性作用的化合物。因此,在F-1234yf中限制其存在是理想的。然而,其沸点与F-1234yf的接近,这使得通过标准蒸馏将其分离是困难的。
因此,调节根据发明的组合物以限制其中F-1225zc的前体的存在是理想的。
F-1225zc的可能的前体(通过氟化反应)为F-1220za、F-230fa(经由F-1220za)和F-230da(经由F-1220za)。
因此,根据本发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1220za、F-230fa和F-230da中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1220za、F-230fa和F-230da中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
更一般地,认为带有=CF2基团的分子,由于它们的反应性,也具有毒性作用的风险。除了F-1225zc,这还关系到F-1234yc、F-1234zc、F-1225yc、F-1243zc、F-1243yc、F-1252zc和F-1216yc。在这些化合物中,最麻烦的是F-1216yc、F-1243yc和F-1252zc,因为归因于它们接近F-1234yf的沸点而难以将这些化合物从F-1234yf分离。
因此,调节根据发明的组合物以限制其中F-1216yc的前体的存在是理想的。
F-1216yc的可能的前体(通过氟化反应)为F-1210xa、F-220da(经由F-1210xa)和F-220aa(经由F-1210xa)。
因此,根据发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1210和F-220系列的那些中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1210和F-220系列的那些中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括如下含量的来自F-1210xa、F-220da和F-220aa中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1210xa、F-220da和F-220aa中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
调节根据本发明的组合物以限制其中F-1243yc的前体的存在是理想的。
F-1243yc的可能的前体(通过氟化反应)为F-1240xa和F-250ab(经由F-1240xa)。
因此,根据本发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1240xa和F-250ab中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1240xa和F-250ab中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
调节根据本发明的组合物以限制其中F-1252zc的前体的存在是理想的。
F-1252zc的可能的前体(通过氟化反应)为F-1250za、F-260fb(经由F-1250za)和F-260db(经由F-1250za)。
因此,根据发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1250和F-260系列中的那些中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1250和F-260系列的那些中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括如下含量的来自F-1250za、F-260fb和F-260db中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-1250za、F-260fb和F-260db中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
此外,F-1234ze为不应在与F-1234yf的混合物中以过大的量存在的物质。例如,F-1234yf中的F-1234ze的含量应保持小于或等于500ppm。现在,F-1234ze的沸点接近F-1234yf的沸点,这使得通过传统蒸馏分离变得困难。出于该原因,在与F-240db的混合物中限制F-1234ze的前体的存在是理想的。
F-1234ze可能的前体(通过氟化反应)为F-1230za、F-1230zd、F-240fa和F-240da。
因此,根据发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-1230za、F-1230zd、F-240fa和F-240da中的至少一种化合物:小于或等于500ppm;或400-500ppm;或300-400ppm;或200-300ppm;或100-200ppm;或小于或等于100ppm,和例如1-100ppm;或
–包括来自F-1230za、F-1230zd、F-240fa和F-240da中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为小于或等于500ppm;或400-500ppm;或300-400ppm;或200-300ppm;或100-200ppm;或小于或等于100ppm,和例如1-100ppm。
考虑到如前所述的内容,根据本发明的有利的组合物:
–包括来自F-1240za、F-1240zf、F-250fb、F-250da和F-250db中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1220za、F-230fa和F-230da中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1210xa、F-220da和F-220aa中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1240xa和F-250ab中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1250za、F-260fb和F-260db中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1220xd、F-230da和F-230ab中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;以及还有
–包括来自F-1230za、F-1230zd、F-240fa和F-240da中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于500ppm;或400-500ppm;或300-400ppm;或200-300ppm;或100-200ppm;或小于或等于100ppm,和例如1-100ppm。
此外,如上文概述的,F-250fb、F-1240za和F-1240zf可为F-240db生产中的中间体化合物。而且,它们是F-1243zf和F-1243yc的前体。因此,根据发明的有利的组合物:
–包括如下含量的来自F-250fb、F-1240za和F-1240zf中的至少一种化合物:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm;或
–包括来自F-250fb、F-1240za和F-1240zf中的一种或多种化合物,所有这些化合物的总含量为:小于或等于250ppm;或150-200ppm;或100-150ppm;或50-100ppm;或25-50ppm;或10-25ppm;或5-10ppm;或小于或等于5ppm,和例如1-5ppm。
制备根据本发明的组合物
F-240db的制造是已知的,例如本文明确地引用的US 8 304 589。该文件提出了三个步骤的方法:
–四氯化碳与乙烯反应以生产F-250fb;
–使F-250fb热脱氯化氢以获得F-1240za或F-1240zf;和
–向F-1240za或F-1240zf添加氯(chlorine)以获得F-240db。
该方法的一些变体还描述在US4 650 914、US 2009/0 216 055、US 2014/0 206911和US 2013/0 165 705中,本文明确地引用这些文件。
还可设想两个步骤的方法,如本文明确引用的US 3 446 859中描述的:
–使氯甲烷与四氯乙烯反应以生产F-1230xa;
–使F-1230xa氢氯化以获得F-240db。
还可设想二氯甲烷与三氯乙烯反应的一步反应的方法。
然后,可通过实施将F-240db相对于上述其他化合物的一个或多个分离步骤获得根据发明的组合物。
这些分离步骤可优选地通过吸附/清洗和蒸馏实施。作为标准蒸馏的可选方案或与其的组合,还可设想通过萃取蒸馏(extractive distillation)分离、在分子筛、氧化铝或活性炭上物理化学分离、或膜分离。
第一种分离一般使用在大气压或在负压下(reduced pressue)的蒸馏(板式柱、填料柱)实施。选择小于760mmHg的压力,优选小于450mmHg,且更优选小于200mmHg。固有地,柱的压力决定给定分离程度的温度条件。可通过在低于180℃、优选低于160℃且更优选低于130℃的温度实施蒸馏而回收F-240db。可使用简易柱(simple column)或串联的蒸馏链(distillatin train)。在已选择的条件下,蒸馏后的F-240db的纯度达到99.8%的最低值。
可使用在沸石或活性炭上吸附来实施第二种分离。
可在用于纯化F-240db的方法中使用的沸石或活性炭有利地具有优选的平均孔径。如果沸石或活性炭具有大于的平均孔径,吸附的F-240db的量升高,然而如果平均孔径小于沸石或活性炭的吸附能力降低。
沸石优选具有2或更低的Si/Al比例。如果沸石的Si/Al比例大于2,一些杂质容易非选择性地被吸附。沸石优选为选自如下的至少一种成份:4A分子筛、5A分子筛、10X分子筛和13X分子筛。使用这些沸石,还可同时降低F-240db中的水含量。
出于再生吸附剂的目的,优选单独地使用沸石和活性炭,但也可以将它们作为混合物使用。混合物中沸石和活性炭的比例不是特别地重要,但优选使用更大量的沸石,这可降低F-240db中的水含量。
可使用分批方法或连续方法在液相中用沸石和/或活性炭处理F-240db。在工业上,优选在于使F-240db连续地通过固定床的方法。可合适地选择作为待去除的杂质含量和待处理F-240db的量的函数的液体空间时间速度(LSTV)。一般地,空速优选1-50h-1。在工业上,纯化方法可交替地使用两个吸附塔。
F-240db的处理温度为0℃-120℃、优选20℃-80℃。如果处理温度大于120℃,处于加热设备的原因,设备的成本可升高,而如果处理温度小于0℃,冷却设备可为必要的。压力为0-3MPa,优选0-1MPa。如果压力大于3MPa,由于设备在对耐压性要求方面的原因,经济可行性可降低。
除了在活性炭上或沸石上吸附之外,还可实施作为这些技术的替代方案的膜分离技术。可根据在低压、或在负压实施的连续方法在气相中实施膜分离。选择小于5bar的压力,优选小于2bar且更优选小于大气压。膜的选择取决于从F-240db(在溶解度上、在扩散性上和在渗透性上)待分离的杂质的性质。在小于250℃、优选小于230℃且更优选小于180℃温度实施膜分离,所述温度取决于选择的压力。
当将含有杂质的F-240db置于液相中与沸石和/或活性炭接触和/或在上述条件下在气相中在膜上纯化时,可以大于99.9%的纯度获得F-240db。
F-1234yf的制造
可使用根据发明的组合物经由一个或多个氟化步骤制造具有理想规格的F-1234yf。
所述氟化优选为在气相中用HF的催化氟化。
可使用,例如,基于包括过渡金属氧化物或这样的金属的衍生物或卤化物或卤氧化物的催化剂。可提及的实例包括FeCl3、氟氧化铬、氧化铬(任选地进行氟化处理)、氟化铬及其混合物。其他可能的催化剂为负载在炭上的催化剂、基于锑的催化剂、基于铝的催化剂(例如AlF3和Al2O3、氟氧化铝和氟化氧化铝)。
一般地可使用含有例如Cr、Ni、Fe、Zn、Ti、V、Zr、Mo、Ge、Sn、Pb、Mg、Sb的金属的负载的或非负载的催化剂、氟氧化铬、氟化铝或氟氧化铝。
在这一点可参考WO 2007/079 431(第7页1-5行28-32行)、EP 939 071([0022]段)、WO 2008/054 781(第9页22行-第10页34行)和WO 2008/040 969(权利要求1),明确地引用这些文件。
催化剂特别的优选基于铬的催化剂且更特别地包括铬的混合催化剂。
根据一个实施方式,使用包括铬和镍的混合催化剂。Cr/Ni摩尔比(基于金属元素)一般为0.5-5,例如0.7-2,例如约1。催化剂可含有0.5-20重量%的铬和0.5%-20重量%的镍,优选每一种含2%-10%。
金属可以金属形式或衍生物的形式存在,例如氧化物、卤化物或卤氧化物。这些衍生物优选通过催化金属的活化获得。
载体优选由铝构成,例如氧化铝、活化的氧化铝、或铝衍生物例如卤化铝和卤氧化铝,例如在US 4 902 838中描述的,或经由上述活化方法获得。
催化剂可包括活化或非活化形式的,在已经进行或还未进行活化的载体上的铬和镍。
可参照本文特别地引用的WO 2009/118 628(特别是第4页30行–-第7页16行)。
另一个优选地实施方式基于含有铬和至少一种选自Mg和Zn的元素的混合型催化剂。Mg或Zn/Cr的原子比优选为0.01-5。
在其使用之前,优选用空气、氧气或氯气和/或用HF对催化剂进行活化。
例如,优选在100-500℃、优选250-500℃且更特别地300-400℃的温度使用空气或氧气和HF对催化剂进行活化。活化时间优选1-200小时且更特别地1-50小时。
该活化之后可为在氧化试剂、HF和有机化合物的存在下的最终氟化步骤。
HF/有机化合物的摩尔比优选为2-40且氧化试剂/有机化合物的摩尔比优选为0.04-25。最终活化温度优选为300-400℃且其持续时间优选为6-100小时。
可如下实施气相氟化反应:
–以1:1-150:1,优选3:1-100:1且特别地优选5:1-50:1的HF/氯化化合物摩尔比;
–以1-100s,优选1-50s且更特别地2-40s的接触时间(催化剂的体积除以总进入的物流,调节至运行温度和压力)
–在0.1-50巴,优选0.3-15巴的绝对压力;
–在100-500℃、优选200-450℃且更特别的250-400℃的温度(催化剂床的温度)下。
反应步骤的持续时间典型地为10-2000小时,优选50-500小时且更特别地优选70-300小时。
可任选地在氟化反应器期间添加氧化试剂,优选氧气。氧气/有机化合物的摩尔比可为0.005-2,优选0.01-1.5。可以纯净形式或以空气的形式或氧气/氮气混合物的形式将氧气引入。还可用氯气替代氧气。
从氟化获得的产物的物流可进行合适的处理(蒸馏、洗涤等)从而以经纯化的形态回收F-1234yf和分离出存在的其他化合物(HCl、未反应的HF、未反应的F-240db和其他有机化合物)。可对一个或多个流进行回收。
还可设想催化剂再生步骤,例如在特别地引用的WO 2012/098 421和WO 2012/098422种所描述的。
还可设想在两个步骤中生产F-1234yf:首先氟化基于F-240db的组合物以生产F-1233xf,接着氟化后者以生产F-1234yf。可使用相同的反应器或连续反应器以实施这些步骤。这类方法特别地描述在特别引用的WO 2013/088 195中。
获得的F-1234yf的流优选含有:
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1243zf;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1225zc;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1216yc;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1243yc;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1252zc;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1225ye;和/或
–小于500ppm,或250ppm,或200ppm,或150ppm,或100ppm,或50ppm,或25ppm,或10ppm,或5ppm的F-1234ze.
优选地,在不存在产物的流的纯化步骤的情况下(或在任何纯化步骤之前),在氟化结束时获得这些含量。
实施例
下面的实施例以比较的方式展示基于F-240db的组合物的氟化反应来获得F-1234yf。
使用的催化剂(50mL)为基于氧化铬的本体催化剂。
活化包括以下步骤:
–在大气压下在氮气流下,在约275℃干燥120小时的步骤;
–在氮气和氢氟酸下,在约275℃的温度活化的第一步骤,在41小时期间逐渐地减少氮气。然后观察在纯HF下的阶段41小时,同时提高温度到350℃。
–用空气在350℃在实施氟化反应前活化101小时的第二步骤。
实施例1
在该实施例中,使用具有高纯度的含有F-240db(F-240db含量大于99.95%)的组合物实施氟化反应。
反应条件如下:
–HF/F240db摩尔比:20;
–氧气/F-240db摩尔比:0.2;
–接触时间:10s;
–压力:大气压;
–温度:350℃。
在这些条件下125小时后,在洗涤后通过气相色谱分析离开反应器的气体物流。F-240db的转化率为100%。在下表中报告物流的分析(数值单位摩尔%):
检测到的产物 | 浓度 |
CO | 0.91 |
CO2 | 1.50 |
F-143a | 0.23 |
F-1234yf | 8.31 |
F-245cb | 1.84 |
F-1233xf | 85.98 |
F-1223xd | 1.23 |
其他 | 痕量 |
在该初步反应步骤结束时,通过在Sulzer型填料柱上的蒸馏分离产物。获得的F-1234yf非常纯(纯度大于99.95%)。
实施例2
在该实施例中,使用含有99.43%的F-240db和0.57%的F-250fb的组合物实施氟化反应。
反应条件如下:
–HF/氯化的有机物摩尔比:20;
–氧气/氯化的有机物摩尔比:0.2;
–接触时间:10s;
–压力:大气压;
–温度:350℃。
在这些条件下51小时后,在洗涤后通过气相色谱分析离开反应器的气体物流。F-240db和F-250fb的转化率为100%。在下表中报告物流的分析(数值单位摩尔%):
检测到的产物 | 浓度 |
CO | 1.63 |
CO2 | 0.82 |
F-143a | 0.22 |
F-1243zf | 0.54 |
F-1234yf | 12.67 |
F-245cb | 3.02 |
F-1242zf | 痕量 |
F-1233xf | 80.49 |
F-253fb | 痕量 |
F-1223xd | 0.61 |
其他 | 痕量 |
在该初步反应步骤结束时,通过在Sulzer型填料柱上的蒸馏分离产物。获得的结果显示F-1243zf和F-1234yf没有通过蒸馏分离。
在工业上,使用该起始材料将导致产生含有大于500ppm的F-1243zf的F-1234yf的流。
实施例3
在该实施例中,使用含有99.62%的F-240db和0.38%的F-230fa的组合物实施氟化反应。
反应条件与实施例2中的相同。
在这些条件下62小时后,在洗涤后通过气相色谱分析离开反应器的气体物流。F-240db和F-230fa的转化率为100%。在下表中报告物流的分析(数值单位摩尔%):
检测到的产物 | 浓度 |
CO | 2.03 |
CO2 | 1.32 |
F-143a | 0.19 |
F-1225zc | 0.02 |
F-1234yf | 11.04 |
F-245cb | 2.41 |
F-236fa | 0.18 |
F-1224 | 0.04 |
F-1233xf | 81.51 |
F-226da | 痕量 |
F-235fa | 0.01 |
F-1214 | 痕量 |
F-1223xd | 1.24 |
F-1213xa | 0.01 |
未知 | 痕量 |
在该初步反应步骤结束时,通过在Sulzer型填料柱上的蒸馏分离产物。获得的结果显示F-1225zc和F-1234yf通过蒸馏较差地分离。
在工业上,使用该起始材料将导致产生含有大于500ppm的F-1225zc的F-1234yf的流。
Claims (14)
1.组合物,包括至少99重量%的1,1,1,2,3-五氯丙烷,且包括选自如下另外的化合物列表的至少一种化合物:三氯丙烷、四氯丙烷、不同于1,1,1,2,3-五氯丙烷的五氯丙烷、六氯丙烷、七氯丙烷、二氯丙烯、三氯丙烯、四氯丙烯、五氯丙烯和六氯丙烯,所述化合物在组合物中以小于或等于500ppm的重量含量存在。
2.如权利要求1所述的组合物,其中所述化合物以小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm的重量含量存在于组合物中。
3.如权利要求1或2所述的组合物,包括选自所述另外的化合物列表的多种化合物,所述多种化合物中的每一种化合物以小于或等于500ppm;优选小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm的重量含量存在于组合物中。
4.如权利要求1-3中的一项所述的组合物,包括选自所述另外的化合物列表的多种化合物,所有所述列表的化合物的总重量含量小于或等于1000ppm;优选小于或等于500ppm;优选小于或等于250ppm;优选小于或等于150ppm;更特别地小于或等于100ppm;更特别地小于或等于50ppm;且理想地小于或等于10ppm。
5.如权利要求1-4中的一项所述的组合物,其包括至少99.5重量%,优选至少99.8重量%,和更特别地优选至少99.9重量%的1,1,1,2,3-五氯丙烷。
6.如权利要求1-5中的一项所述的组合物,包括选自由1,1,1,3-四氯丙烷、3,3,3-三氯丙烯和1,1,3-三氯丙烯组成的组的至少一种化合物;且这些化合物的每一种在组合物中的重量含量小于或等于100ppm,优选小于或等于50ppm;和,任选地,组合物中该组的化合物的总重量含量小于或等于100ppm,优选小于或等于50ppm。
7.如权利要求1-6中的一项所述的组合物,包括选自三氯丙烯和四氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于250ppm,优选小于或等于150ppm;和,任选地,组合物中三氯丙烯和四氯丙烷的总重量含量小于或等于250ppm,优选小于或等于150ppm。
8.如权利要求1-7中的一项所述的组合物,包括选自五氯丙烯和六氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中五氯丙烯和六氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
9.如权利要求1-8中的一项所述的组合物,包括选自六氯丙烯和七氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中六氯丙烯和七氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
10.如权利要求1-9中的一项所述的组合物,包括选自二氯丙烯和三氯丙烷的至少一种化合物,这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量为小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm;和,任选地,组合物中二氯丙烯和三氯丙烷的总重量含量小于或等于50ppm,优选小于或等于10ppm。
11.如权利要求1-10中的一项所述的组合物,包括选自由1,1,3,3-四氯丙烯、1,3,3,3-四氯丙烯、1,1,1,3,3-五氯丙烷和1,1,2,3,3-五氯丙烷组成的组的至少一种化合物,且这些化合物中的每一种在组合物中的重量含量小于或等于500ppm,优选小于或等于300ppm;和,任选地,组合物中该组的化合物的总重量含量小于或等于500ppm,优选小于或等于300ppm。
12.生产2,3,3,3-四氟丙烯的方法,包括:
–提供如权利要求1-11中的一项所述的组合物;
–该组合物与氢氟酸在气相中反应。
13.根据权利要求12所述的方法,包括一个催化氟化的步骤。
14.根据权利要求12所述的方法,包括两个相继的催化氟化步骤,也就是:
–组合物与氢氟酸在气相中反应,以制造中间产物;
–任选地,纯化中间产物;和随后
–中间产物与氢氟酸在气相中反应,以制造2,3,3,3-四氟丙烯;
所述中间产物优选为2-氯-3,3,3-三氟丙烯。
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