ES2312545T3 - Procedimiento para la fabricacion de fluorocarbonos. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para la preparación de un compuesto hidrofluorocarbonado ("HFC") haciendo reaccionar con fluoruro de hidrógeno (HF) un halocarbono clorado y/o fluorado, siendo el proceso del tipo que produce una corriente de producto intermedio que contiene HF sin reaccionar, un HCFC no reactivo y un HCFC reactivo, comprendiendo la mejora separar dicho HCFC no reactivo de dicha corriente de producto intermedio, y evitando sustancialmente reciclar dicho segundo HCFC a dicha reacción de fluoración.
Description
Procedimiento para la fabricación de
fluorocarbonos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la producción de fluorocarbonos.
Los hidrofluorocarbonos (HFC), es decir,
compuestos que contienen sustancialmente sólo carbono, hidrógeno y
flúor, y nada de cloro, y en particular los pentafluoropropanos,
están siendo usados cada vez más para sustituir a los
clorofluorocarbonos (CFC), medioambientalmente desventajosos, en
sistemas de refrigeración, como agentes de soplado de espumas, y en
otras aplicaciones. Además, generalmente es deseable desde el punto
de vista comercial que los HFC comercialmente disponibles estén tan
libres de hidroclorofluorocarbonos (HCFC), es decir, compuestos que
contienen sustancialmente sólo carbono, hidrógeno, flúor y cloro, y
de CFC como sea posible. Esta preferencia ha surgido, en gran
medida, a partir de una preocupación ampliamente extendida de que
los CFC, y en menor medida los HCFC, son perjudiciales para la capa
de ozono de la Tierra. Como resultado, se está realizando un
esfuerzo mundial para usar halocarbonos que contengan menor número
de átomos de cloro. De hecho, algunas reglamentaciones actuales
exigen que los productos de HFC no contengan más de 0,5 por ciento
en peso total de CFC como impurezas, y estas reglamentaciones se
pueden hacer más restrictivas en el futuro. Por lo tanto, es
importante que ciertos HFC comerciales tengan una concentración de
CFC y de HCFC que sea tan baja como sea posible.
A este respecto, el
1,1,1,3,3-pentafluoropropano
(HFC-245fa) se considera que es un
hidrofluorocarbono que no tiene ningún potencial agotador del
ozono, y se está considerando como un sustituto para los
clorofluorocarbonos en espumas, sistemas de refrigeración y en
otros sistemas. La producción de hidrofluorocarbonos ha sido el
objeto de interés para proporcionar productos medioambientalmente
deseables para uso como disolventes, agentes de soplado de espumas,
refrigerantes, agentes de limpieza, propelentes de aerosoles, medios
para transferencias de calor, dieléctricos, composiciones
extintoras de incendios, y fluidos de trabajo para ciclos de
trabajo.
Se sabe en la técnica cómo producir los HFC
haciendo reaccionar cloruro de hidrógeno con diversos compuestos
hidroclorocarbonados (HCC). Como es bien conocido en la técnica,
este tipo de reacción a menudo se usa en la fabricación de
HFC-245fa, como se describe, por ejemplo, en la
patente U.S. nº 5.763.706 - Tung et al., cedida al
cesionario de la presente invención. Es habitual en procedimientos
que implican este tipo de reacción crear un producto de reacción
que contiene fluoruro de hidrógeno sin reaccionar, otros reactivos
de partida sin reaccionar, productos de HCFC intermedios, y el HFC
deseado. En tales procedimientos, existe la necesidad de separar
del producto de reacción subproductos indeseables y materiales de
partida sin reaccionar, particularmente HF.
En la fabricación de ciertos HFC, el producto de
reacción es tal que se pueden usar técnicas convencionales de
destilación para separar el HF y los HFC contenidos en la corriente.
Sin embargo, algunos otros HFC tienen un punto de ebullición que
está muy próximo al de HF, y/o forma un azeótropo con HF, y el
producto de reacción que contiene estos HFC no se pueden
generalmente separar eficaz y completamente de los componentes
indeseados usando una destilación convencional.
Se sabe que las técnicas de lavado cáustico son
eficaces para separar HF de HFC y de HCFC, incluso cuando el HFC
y/o HCFC forman azeótropos con HF. Sin embargo, tales técnicas de
lavado cáustico son desventajosas debido a que el HF que se separa
de la corriente del producto no se puede reciclar fácilmente a la
reacción de fluoración. Este HF perdido tiende a incrementar el
coste de la producción del HFC deseado. Por lo tanto, generalmente
es deseable proporcionar procedimientos en los que la cantidad de HF
sin reaccionar, reciclado a la etapa de reacción, es relativamente
elevada.
Una técnica que se ha usado para separar HFC
azeotrópico de HF sin reaccionar, evitando la necesidad del lavado
cáustico, es conocida en la técnica como una destilación con
variación de presión. Véase la patente U.S. nº 5.918.419 - Pham
et al., cedida al cesionario de la presente invención. En el
procedimiento de destilación con variación de presión, al igual que
con algunos otros procedimientos que implican la separación de HFC
azeotrópico de HF sin reaccionar, se produce y se recicla a la
reacción de fluoración una corriente que contiene un gran
porcentaje del HF sin reaccionar. Sin embargo, además del HF, esta
corriente de reciclaje también incluye frecuentemente uno o más
HCFC. Para muchos de tales procedimientos, los HCFC que se producen
son fluorados fácilmente después en la etapa de reacción, y por lo
tanto la inclusión de estos materiales en la corriente de reciclado
generalmente es aceptable.
Sin embargo, se ha apreciado que en otras clases
de tales técnicas de fabricación, el procedimiento produce una
corriente que incluye uno o más HCFC que no son fácilmente fluorados
después en la etapa de reacción, y que también forman azeótropos
con HF. Se ha reconocido además que esta clase de procedimiento,
cuando se hace funcionar según la técnica anterior, se caracteriza
por una formación siempre creciente del HCFC no reactivo en el
sistema, que necesita ser purgado del sistema periódicamente. Tales
operaciones de purga son desventajosas por muchas razones,
incluyendo el hecho de que el procedimiento de producción de HFC
normalmente se debe de descontinuar durante la operación de
purga.
Se ha apreciado que muchos de los procedimientos
usados actualmente para producir HFC-245fa,
incluyendo aquellos que usan la destilación con variación de
presión para separar HFC-245fa de HF sin reaccionar,
sufren este problema de tener HCFC azeotrópicos, relativamente no
reactivos, en el producto de reacción. Se ha descubierto un
procedimiento que supera las deficiencias señaladas anteriormente en
los procedimientos de este tipo, como se explica con detalle en lo
sucesivo.
El documento US 5.545.773 describe un
procedimiento mejorado y una planta para llevar a cabo la fluoración
en fase líquida en presencia de un catalizador, que consiste en
hacer reaccionar ácido fluorhídrico y un material de partida
orgánico en una zona de reacción, y separar, en una zona de
separación, la mezcla de reacción y al menos una fracción ligera
que contiene los productos orgánicos fluorados deseados y al menos
una primera parte de los productos orgánicos subfluorados formados,
y una fracción pesada que incluye el resto de los productos
orgánicos subfluorados formados, y que comprende además la
condensación parcial de dicha fracción ligera a fin de obtener una
fase gaseosa que contiene los productos orgánicos fluorados deseados
y una fase líquida que contiene dicha primera parte de dichos
productos orgánicos subfluorados, devolviéndose dicha fracción
pesada a dicha zona de reacción, y devolviéndose dicha fracción
líquida como un reflujo a la parte superior de la zona de
separación, llevándose a cabo la recuperación de los intermedios en,
o próxima a, la porción inferior de dicha zona de separación.
La Figura 1 es un diagrama de producción
generalizado mediante bloques según una realización de la presente
invención.
La Figura 2 es un diagrama de producción más
particularizado de una realización del procedimiento de la presente
invención.
Se ha descubierto que se pueden lograr mejoras
sustanciales en aquellos procedimientos de fabricación de HFC que
producen una corriente de producto que esté sustancialmente libre
del compuesto de HFC deseado, y que incluye una mezcla de HF y al
menos un compuesto, habitualmente un HCFC, que es relativamente
resistente a la fluoración posterior. Como se usa aquí, la
expresión "relativamente resistente a la fluoración posterior"
significa que, en las condiciones de reacción usadas para formar el
hidrofluorocarbono deseado, el compuesto se somete a fluoración
posterior a una velocidad sustancialmente menor (por ejemplo, menor
que 20%) que la velocidad de la reacción del agente reaccionante
principal. Tales compuestos también se denominan algunas veces aquí
como "compuestos no reactivos". Según ciertas realizaciones
preferidas, el compuesto no reactivo se somete a fluoración a una
velocidad que es al menos alrededor de 40% menor, e incluso más
preferiblemente 60% menor, que la velocidad de reacción del agente
reaccionante principal en las condiciones de reacción usadas para
formar el hidrofluorocarbono deseado.
Se ha descubierto que los procedimientos de este
tipo se pueden mejorar drásticamente separando un compuesto o
compuestos no reactivos de la corriente del producto, y evitando
sustancialmente la recirculación de los compuestos no reactivos a
la reacción de fluoración. Según ciertas realizaciones de la
presente invención, los procedimientos producen una corriente de
producto que incluye no sólo HF sin reaccionar y HCFC relativamente
no reactivo, sino también al menos un HCFC que, en las condiciones
de reacción usadas en el procedimiento para formar el HFC deseado,
se somete fácilmente a fluoración después. Un compuesto que se
considera que "se somete fácilmente a fluoración después", tal
como se usa esa expresión aquí, es un compuesto que se somete a
fluoración a una velocidad que es sustancialmente mayor que, y
preferiblemente al menos alrededor de 20% mayor que el compuesto no
reactivo. Tales compuestos se denominan también algunas veces aquí
como compuestos "reactivos". Según ciertas realizaciones
preferidas, el compuesto reactivo se somete a fluoración a una
velocidad que no es sustancialmente menor, y preferiblemente no más
de alrededor de 20% menor, e incluso más preferiblemente no más de
alrededor de 10% menor, que la velocidad de reacción del agente
reaccionante principal en las condiciones de reacción usadas para
formar el fluorocarbono deseado. En tales realizaciones, los
procedimientos comprenden además preferiblemente separar dicho HCFC
no reactivo de dicho HCFC reactivo, y reciclar a dicha reacción de
fluoración al menos una porción sustancial del HCFC reactivo.
Una realización particular de la presente
invención implica un procedimiento para la fabricación de
C3-HFC, que comprende:
- a.
- hacer reaccionar un compuesto seleccionado del grupo que consiste en propanos clorados y propenos clorados, y sus mezclas, con HF, para producir un producto de reacción que incluye al menos HF sin reaccionar, el C3-HFC deseado, un C3-HCFC no reactivo, y un C3-HCFC reactivo; y
- b.
- separar dicho producto de reacción en: (i) al menos una corriente de producto que incluye una porción sustancial del C3-HFC deseado, en dicho producto de reacción; y (ii) al menos una corriente de producto intermedio que incluye HF sin reaccionar, C3-HCFC no reactivo, y C3-HCFC reactivo;
- c.
- separar dicho producto intermedio de dicho C3-HCFC no reactivo, y evitar sustancialmente reciclar a la reacción de fluoración dicho C3-HCFC no reactivo; y
- d.
- opcionalmente purificar además y/o reciclar a la reacción de fluoración el HF no reaccionado y el C3-HCFC reactivo en dicho producto intermedio.
Como se usa aquí, los términos
"C3-HFC" y "C3-HCFC" se
refieren a los HFC y HCFC, respectivamente, que contienen tres
átomos de carbono. Esta realización de la invención es de gran
ventaja cuando el C3-HFC es
HFC-245fa, y el C3-HCFC reactivo
incluye HCFC-244fa
(1-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropano),
y el C3-HCFC no reactivo incluye
HCFC-1223xd
(1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno).
Según tales realizaciones, la etapa de separación del
C3-HCFC no reactivo a partir del producto
intermedio comprende preferiblemente una separación en fase
líquida:líquida, como se describe con más detalle en lo
sucesivo.
Se cree también que la presente invención es
potencialmente adaptable para uso en la fabricación de los
C4-HFC, incluyendo
1,1,1,3,3-pentafluorobutano
("HFC-365").
Un aspecto de la presente invención se refiere a
un procedimiento mejorado para la fabricación de HFC, que incluye
la etapa de hacer reaccionar HF con uno o más precursores de HFC,
para producir un producto de reacción que incluye el HFC deseado.
La Figura 1 ilustra, en una forma de diagrama de bloques
generalizado, tal procedimiento, en el que uno o más precursores
del HFC, representados por la corriente 10 de alimentación en la
Fig. 1, se introducen en una etapa 100 de reacción junto con HF
reciente, representado por la corriente 20 de alimentación, etapa
en la que se produce un producto de reacción, representado por la
corriente 30. Se contempla que las características particulares de
la etapa de reacción según la presente invención pueden variar
enormemente dentro del alcance de este documento, y en consecuencia
todas las particularidades de las reacciones de fluoración que se
conocen actualmente o que se puedan desarrollar en lo sucesivo son
adaptables para uso en la presente invención, con tal de que el
producto de reacción contenga HF sin reaccionar y compuestos no
reactivos, particular y preferiblemente compuestos no reactivos que
formen una mezcla azeotrópica con HF.
Según realizaciones preferidas en las que los
HFC deseados son C3-HFC, C4-HFC y
C5-HFC, generalmente se prefiere que la etapa de
reacción comprenda una reacción de fluoración en la que se hace
reaccionar HF, opcional pero preferiblemente en presencia de un
catalizador de fluoración, con un precursor de HFC, que se
selecciona del grupo que consiste en Cn-HCC,
Cn-HCFC y combinaciones de estos, en los que n es 3,
4 ó 5. En ciertas realizaciones, se prefiere que el precursor de
HFC se seleccione del grupo que consiste en propanos y propenos,
fluorados o clorados, y mezclas de estos. Los ejemplos de propanos
clorados que se pueden usar incluyen:
1-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropano
(HCFC-244fa);
1,1,1,3,3-pentacloropropano
(HCC-240fa); triclorodifluoropropanos
(HCFC-242);
1,1-dicloro-3,3,3-trifluoropropano;
y
1,3-dicloro-1,3,3-trifluoropropano,
los dos últimos se denominan algunas veces cada uno aquí como
HCFC-243. Los ejemplos de propenos clorados que se
pueden usar son 1,1,3,3-tetracloropropeno
(HCC-1230za) y
1,3,3,3-tetracloropropeno
(HCC-1230zd). Los ejemplos de propenos fluorados que
se pueden usar son 1,3,3,3-tetrafluoropropeno
(HFC-1234ze) y
1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno
(HCFC-1233zd).
Para realizaciones que implican la fabricación
de penta- o hexafluoropropanos, la etapa de reacción comprende
preferiblemente una o más de las etapas de reacción, condiciones y
medios que se describen y citan en la patente U.S. 5.763.706 - Tung
et al., que se incorpora aquí como referencia. En tales
condiciones de reacción, la corriente del producto de reacción
comprenderá generalmente HCl, HF sin reaccionar, el HFC deseado, a
saber, HFC-245fa; HCFC-244fa; y
1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno
(HCFC-1223xd).
La corriente 30 del producto de reacción se
procesa en la etapa 200 de separación para producir al menos una
corriente 40 de producto que contiene el HFC deseado a la velocidad
deseada y en la pureza deseada, y al menos una corriente 50 de
producto intermedio que está sustancialmente libre del HFC deseado y
que contiene HF sin reaccionar y al menos un compuesto no reactivo
que es difícil de separar de HF, como ocurriría, por ejemplo,
cuando tal producto no reactivo forma un azeótropo con HF. Según
ciertas realizaciones, la corriente 50 del producto intermedio
también incluye al menos un compuesto reactivo que es difícil de
separar del producto no reactivo. Por ejemplo, en ciertas
realizaciones, el compuesto reactivo forma un azeótropo con HF, y el
punto de ebullición del azeótropo formado por HF/compuesto reactivo
está dentro del intervalo de alrededor de 10ºC del punto de
ebullición del azeótropo formado por el HF/compuesto no reactivo. La
corriente 50 también puede incluir otros compuestos orgánicos de
alto punto de ebullición, producidos en la etapa de reacción. Tal
como se usa aquí la expresión, "corriente del producto
intermedio" se refiere a una corriente de producto que requiere
un procesamiento adicional según la presente invención.
Se contempla que las características
particulares de la etapa 200 de separación según la presente
invención pueden variar enormemente dentro del presente alcance, y
en consecuencia todos los procedimientos de separación que son
conocidos actualmente o que se puedan desarrollar en lo sucesivo son
adaptables para uso en la presente invención, con tal de que la
etapa produzca una corriente de producto intermedio que tenga las
características mencionadas anteriormente con respecto a la
corriente 50. En general, la etapa 200 de separación preferida
incluye la etapa de eliminar HCl, preferiblemente HCl
sustancialmente anhidro, de la corriente 30 del producto de
reacción. Para eliminar el HCl anhidro de la corriente 30, se puede
usar una o más columnas de destilación. La corriente que sale por
la parte superior, procedente de esta etapa de eliminación del HCl,
generalmente se elimina del proceso, como se ilustra mediante la
línea discontinua 41 en la Fig. 1. Después, los componentes que
quedan se separan adicionalmente para producir al menos la corriente
40 del producto, que contiene el HFC deseado, y la corriente 50 del
producto intermedio, usando preferiblemente etapas convencionales
tales como la destilación con variación de presión, como se
describe, por ejemplo, en la patente U.S. 5.918.481, o mediante
extracción con ácido sulfúrico, como se describe, por ejemplo, en la
patente U.S. 5.895.639, o mediante extracción con una sal de
fluoruro metálico, como se describe, por ejemplo, en la patente U.S.
5.948.381, o mediante lavado con agua, o mediante combinaciones de
dos o más de cualquiera de estas y otras etapas de separación bien
conocidas.
Como se ha mencionado anteriormente, para
realizaciones que implican la fabricación de penta- o
hexafluoropropanos, la etapa 100 de reacción preferida produce una
corriente 30 de producto de reacción que comprende, además de HF
sin reaccionar y el producto o productos deseados (tales como
HFC-245fa), HCFC-244fa y
HCFC-1223xd. El punto de ebullición normal de
HCFC-244fa está suficientemente por debajo del de
HCFC-1223xd, de forma que estos dos componentes, en
una mezcla binaria, se pueden separar fácilmente uno del otro usando
una destilación simple. Más particularmente, los puntos de
ebullición normales de HCFC-244fa y del de
HCFC-1223xd están separados 16ºC, a saber, 35ºC y
51ºC, respectivamente. Sin embargo, se ha apreciado que tanto el
HCFC-244fa como el HCFC-1223xd no
sólo forman azeótropos con HF, haciendo así difícil separar cada uno
de estos componentes del HF en el producto de reacción, sino
también que los puntos de ebullición para el azeótropo de
HCFC-1223xd/HF y del HCFC-244fa/HF
son mucho menores que 16ºC de separación. Como resultado, la
separación del azeótropo de HCFC-244fa/HF del
azeótropo de HCFC-1223xd/HF no se puede lograr
fácilmente en la etapa 200 de separación, y por lo tanto la
corriente 50, que contiene preferiblemente el HF sin reaccionar para
el reciclado a la etapa de reacción, contendrá estos dos HCFC.
La tabla 1 a continuación da a conocer los
puntos de ebullición de estas dos mezclas azeotrópicas a varias
presiones. La composición del azeótropo de 244fa/HF es alrededor de
34,7% en peso de HF. El 1223xd/HF es un azeótropo heterogéneo. El
244fa/HF es un azeótropo homogéneo.
Como se puede observar a partir de la Tabla 1
anterior, las diferencias de temperatura disminuyen con la presión,
y que, debido a la presencia de HF en el producto de reacción, los
puntos de ebullición de los azeótropos de
HCFC-244fa/HF y HCFC-1223xd/HF están
mucho más próximos que en ausencia de HF.
Las realizaciones preferidas de esta invención
incluyen una etapa 300 de separación, para eliminar HF de la
corriente 50, para producir una o más corrientes 60 de
recirculación, que comprenden una porción sustancial, y
preferiblemente al menos alrededor de una proporción principal, del
HF presente en el producto 30 de reacción. La etapa 300 de
separación comprende preferiblemente además eliminar
HCFC-1223xd de la corriente 50, para producir una o
más corrientes 70 que comprenden una porción sustancial, y
preferiblemente al menos alrededor de una proporción principal, del
HCFC-1223xd presente en el producto 30 de reacción.
Se contempla que la corriente 70 no será reciclada a la reacción
100, sino que en su lugar se dirigirá hacia un procesamiento
posterior, hacia la venta y/o a su eliminación como desecho.
Una realización preferida de la etapa 300 de
separación de la presente invención se ilustra en la Fig. 2. Según
esta realización, la corriente 50 se introduce en una etapa 310 de
separación, tal como una operación de destilación que comprende una
o más torres de destilación, en las que los azeótropos de HF, junto
con cualesquiera otros componentes orgánicos, se eliminan
preferiblemente en una corriente 51 de vapor, la cual es alimentada
a una unidad 320 condensadora. El HF que no se encuentra en una
mezcla azeotrópica con compuestos orgánicos se elimina como una
corriente 60A de fondos, preferiblemente después de hacerlo pasar a
través de un evaporador 350 en el que al menos una porción de la
corriente es calentada hasta el estado de vapor y reintroducida en
la etapa 310 de separación. La corriente 60A preferiblemente se
recicla a la etapa 100 de reacción.
La corriente 52 de salida, procedente del
condensador 320, comprende dos fases líquidas. La corriente 52 se
introduce en una etapa de separación de fases, tal como un tambor
separador 330, que se diseña para que tenga un volumen y forma
suficientes para permitir que la corriente 52 se separe en una fase
orgánica 52A y una fase inorgánica 52B. La fase inorgánica se
elimina del tambor como corriente 53, y preferiblemente se devuelve
a la etapa 310 de destilación como un reflujo. La fase orgánica 52A
se elimina como la corriente 54, y se introduce preferiblemente en
una etapa 340 de separación, tal como una operación de destilación
que comprende una o más torres de destilación. El componente o
componentes orgánicos más pesados, contenidos en la corriente 54,
se eliminan como una corriente 70 del fondo, preferiblemente después
de hacerlos pasar a través de un evaporador 360 en el que la al
menos una porción de la corriente se calienta hasta el estado de
vapor y se introduce en una etapa 340 de separación. La corriente
70 contiene preferiblemente los compuestos no reactivos contenidos
en la corriente 50, y se procesa adicionalmente pero no se recicla a
la etapa de reacción, según se indica anteriormente.
Los componentes orgánicos más ligeros contenidos
en la corriente 50, que incluye preferiblemente los compuestos
reactivos contenidos en la corriente 54, se eliminan preferiblemente
en una corriente 55 de vapor, que se alimenta a una unidad
condensadora 370. Una porción de la corriente enfriada procedente
del condensador 370 se introduce en el separador 340 como una
corriente 61 de reflujo, y el resto de la corriente se transfiere a
la etapa de reacción como una corriente 60B de reciclado.
Para realizaciones de la presente invención que
implican la fabricación de penta- o hexafluoropropanos, la
corriente 50 incluye preferiblemente al menos alrededor de 80% en
peso del HCFC-244fa y del
HCFC-1223xd contenidos en el producto 30 de
reacción, junto con al menos una porción sustancial del HF sin
reaccionar en el producto de reacción. Según realizaciones muy
preferidas, la corriente 50 comprenderá HCFC-244fa
en una cantidad al menos alrededor de 90% en peso del
HCFC-244fa en el producto de reacción,
HCFC-1223xd en una cantidad de al menos alrededor
de 90% en peso del HCFC-1223xd en el producto de
reacción, y HF en una cantidad de al menos alrededor de 90% en peso
del HF en el producto de reacción. En tales realizaciones, los
componentes inorgánicos, que comprenden una proporción sustancial
de HF sin reaccionar, se eliminan en el separador 310 y se reciclan,
vía la corriente 60A, a la cámara 100 de reacción. Se prefiere que
la corriente 60A comprenda menos de alrededor de 5% en peso de
componentes no reactivos, y particularmente
HCFC-1223xd, e incluso más preferiblemente menos de
alrededor de 1% en peso de tales componentes. Igualmente, se
prefiere que la corriente 60B comprenda menos de alrededor de 5% en
peso de componentes no reactivos, y particularmente
HCFC-1223xd, e incluso más preferiblemente menos de
alrededor de 1% en peso de tales componentes. También se prefiere
que la corriente 54 orgánica comprenda menos de alrededor de 15% en
peso de HF, más preferiblemente menos de alrededor de 10% en peso de
HF, e incluso más preferiblemente que esté esencialmente libre de
HF. En el separador 340, el HCFC-244fa se separa del
HCFC-1223xd mediante destilación, concentrándose el
HCFC-244fa de menor punto de ebullición en la
corriente 60B de la parte superior. Se prefiere que el separador
340 funcione en condiciones eficaces para asegurar que la corriente
60B de reciclado contenga menos de alrededor de 5% en peso de
componentes no reactivos (tales como HCFC-1223xd),
e incluso más preferiblemente menos de alrededor de 1% en peso de
tales componentes.
Adicionalmente, para realizaciones de la
presente invención que implican la fabricación de penta- o
hexafluoropropanos, la etapa 310 de separación se lleva a cabo
preferiblemente a una presión desde alrededor de 15 hasta alrededor
de 200 psia, e incluso más preferiblemente desde alrededor de 15
hasta alrededor de 100 psia. Las temperaturas usadas para la
separación variarán dependiendo de las presiones usadas, la
composición específica de la corriente 50, y de otros factores. En
general, sin embargo, se prefiere que la separación funcione con una
temperatura de los fondos (por ejemplo, entrada del evaporador)
desde alrededor de 30ºC hasta 100ºC, e incluso más preferiblemente
desde alrededor de 50ºC hasta alrededor de 70ºC, y con una
temperatura de la parte superior (por ejemplo, entrada del
condensador) desde alrededor de 0ºC hasta 50ºC, e incluso más
preferiblemente desde alrededor de 20ºC hasta alrededor de 30ºC. El
condensador funciona preferiblemente para enfriar la corriente 51
hasta una temperatura eficaz para separar la fase orgánica de la
fase inorgánica. La temperatura usada para la condensación y la
etapa de separación de fases variará dependiendo de las presiones
usadas, la composición específica de la corriente 51, y de otros
factores. En general, sin embargo, se prefiere que la corriente 52
se enfríe hasta una temperatura desde alrededor de -70ºC hasta 5ºC,
e incluso más preferiblemente desde alrededor de -70ºC hasta
alrededor de -20ºC.
Claims (14)
1. Un procedimiento para la preparación de un
compuesto hidrofluorocarbonado ("HFC") haciendo reaccionar con
fluoruro de hidrógeno (HF) un halocarbono clorado y/o fluorado,
siendo el proceso del tipo que produce una corriente de producto
intermedio que contiene HF sin reaccionar, un HCFC no reactivo y un
HCFC reactivo, comprendiendo la mejora separar dicho HCFC no
reactivo de dicha corriente de producto intermedio, y evitando
sustancialmente reciclar dicho segundo HCFC a dicha reacción de
fluoración.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que dicho HFC es 1,1,1,3,3-pentafluoropropano
(HFC-245fa).
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que dicha etapa de separación comprende separar una fase
líquida, rica en HF, de una fase líquida rica en HCFC, estando dicha
fase líquida rica en HF sustancialmente libre de al menos dicho
compuesto de HCFC no reactivo.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que al menos una porción sustancial del HF, en dicha fase
líquida rica en HF, se recicla a dicha reacción de fluoración.
5. El procedimiento de la reivindicación 3, en
el que dicha fase líquida rica en HCFC está sustancialmente libre
de HF, y en el que al menos una porción sustancial de dicho HCFC
reactivo, en dicha fase líquida rica en HCFC, se recicla a dicha
reacción de fluoración.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que una porción sustancial de dicho segundo HCFC, en dicha
corriente de producto intermedio, está contenida en dicha fase
líquida rica en HCFC.
7. El procedimiento de la reivindicación 6, en
el que sustancialmente todo el dicho HCFC no reactivo, en dicha
corriente de producto intermedio, está contenido en dicha fase
líquida rica en HCFC, y en el que ninguna porción sustancial de
dicho HCFC no reactivo, en dicha fase líquida rica en HCFC, se
recicla a dicha reacción de fluora-
ción.
ción.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, en
el que sustancialmente todo el dicho HCFC no reactivo, en dicha
fase líquida rica en HCFC, se desecha o se procesa
posteriormente.
9. Un procedimiento para la preparación de un
HFC, que comprende
- a.
- hacer reaccionar un compuesto con fluoruro de hidrógeno (HF) para producir un producto de reacción que incluye al menos HF sin reaccionar, el HFC, un compuesto no reactivo, y un compuesto reactivo; y
- b.
- separar dicho producto de reacción en: (i) al menos una corriente de producto que incluye una porción sustancial del HFC contenido en dicho producto de reacción; y (ii) una o más corriente de reciclado que, en el agregado, están sustancialmente libres de dicho compuesto no reactivo.
\vskip1.000000\baselineskip
10. El procedimiento de la reivindicación 9, en
el que dicha una o más corrientes de reciclado, en el agregado,
contienen una porción sustancial de dicho compuesto reactivo.
11. Un procedimiento para la preparación de un
HFC, que comprende:
- a.
- hacer reaccionar un compuesto con fluoruro de hidrógeno (HF) para producir un producto de reacción que incluye al menos HF sin reaccionar, el HFC, y un compuesto no reactivo que forma un azeótropo con HF; y
- b.
- separar dicho compuesto no reactivo del dicho producto de reacción, y sustancialmente no reciclar dicho compuesto no reactivo a dicha etapa reaccionante.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Un procedimiento para la preparación de un
C3-HFC que comprende:
- a.
- hacer reaccionar un compuesto seleccionado del grupo que consiste en propanos clorados, propenos clorados, propenos fluorados, y sus mezclas, con fluoruro de hidrógeno (HF), para producir un producto de reacción que incluye al menos HF sin reaccionar, el C3-HFC, un primer C3-HCFC intermedio, y un segundo C3-HCFC intermedio que es más resistente a la fluoración que dicho primer C3-HCFC intermedio; y
- b.
- separar dicho producto de reacción en: (i) al menos una corriente de producto que incluye una porción sustancial del C3-HFC contenido en dicho producto de reacción; y (ii) una o más corrientes de reciclado que, en el agregado, están sustancialmente libres de dicho segundo C3-HCFC.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en
el que dicha etapa de separación comprende la destilación con
variación de presión.
14. El procedimiento de la reivindicación 13, en
el que el C3-HFC es HFC-245fa, dicho
primer C3-HCFC intermedio es
HCFC-244fa, y dicho segundo C3-HCFC
intermedio es HCFC-1223xd.
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