ES2877624T3 - Procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano - Google Patents

Procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano Download PDF

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Abstract

Procedimiento de purificación de una corriente que incluye 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, que comprende las etapas de: i) proporcionar una corriente A que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2- dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno; ii) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente A proporcionada en i) en condiciones eficaces para formar una primera corriente A1 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente recuperada en la cabeza de la columna de destilación, y una segunda corriente A2 que comprende dichos al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3- tetrafluoropropeno, preferiblemente recuperada en la base de la columna de destilación.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano. En particular, la presente invención se refiere a la purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en el contexto de un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno (HFO-1234yf).
Antecedentes tecnológicos de la invención
En un procedimiento de fluoración en fase gaseosa en presencia de ácido fluorhídrico, las impurezas pesadas están generalmente contenidas en el flujo de ácido fluorhídrico excedente que se recircula al circuito de reacción. Este flujo de HF se obtiene mediante destilación, en la base de la columna de destilación, mientras que en la cabeza se recuperan el compuesto fluorado deseado (HFO-1234yf) y HCl. Dado que en el circuito de reacción se utilizan altas proporciones molares de ácido fluorhídrico, este flujo de ácido fluorhídrico que va a recircularse contiene principalmente ácido fluorhídrico.
Entre las impurezas pesadas que hay que eliminar, son particularmente molestas las susceptibles de experimentar deshidrocloración o deshidrofluoración para dar lugar a propinos halogenados. Se sabe que estos propinos son extremadamente inestables y, por consiguiente, propicios para la formación de oligómeros y coque. La recirculación y, por consiguiente, la acumulación de estos compuestos no deseados en el circuito de reacción, contribuyen en parte al deterioro de la estabilidad (actividad y selectividad) del catalizador. Por tanto, impedir su acumulación en el circuito de reacción reduciría la velocidad de coquización del catalizador y, por tanto, mejoraría la estabilidad del mismo.
Una de las posibilidades para eliminar sus impurezas es proceder a una separación de fases mediante decantación en frío (temperatura < 20 °C) sobre todo o parte de este flujo de ácido fluorhídrico recirculado para obtener una fase superior rica en HF y una fase rica en compuestos orgánicos. La fase rica en compuestos orgánicos (que, por tanto, contiene poca cantidad de HF) puede tratarse entonces mediante destilación para recuperar los compuestos orgánicos de interés (por ejemplo, HCFO-1233xf) y eliminar en la base los compuestos pesados. Esto se describe concretamente en los documentos WO2013/130385 y WO2014/151448, que describen una etapa de decantación para obtener una fase rica en HF y una fase rica en compuestos orgánicos, en el contexto de la etapa de fluoración en fase gaseosa del compuesto clorado en 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1233xf). Los documentos WO 2016/059322 y WO 2012/067980 describen un procedimiento de producción y/o de purificación de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
No obstante, cuando el flujo de ácido fluorhídrico excedente recirculado comprende demasiada cantidad de ácido fluorhídrico, la separación de las impurezas pesadas del ácido fluorhídrico mediante decantación no es eficaz, ya que el flujo de HF que va a recircularse contiene una concentración de HF superior o próxima a la que puede obtenerse mediante decantación. Por tanto, la fase orgánica obtenida será relativamente baja con respecto a la fase rica en HF. Por consiguiente, la purga de compuestos orgánicos pesados no deseados, puede presentar muy poco rendimiento e incluso ser ineficaz a pesar de los medios utilizados. Opcionalmente, una purga directa a partir de este flujo de HF excedente recirculado, sería demasiado costosa ya que implicaría perder demasiada cantidad de HF para eliminar bajos contenidos de compuestos orgánicos.
Por lo tanto, es necesario proporcionar un procedimiento de tratamiento de los flujos de reacción generados en la producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno que sea más eficaz y/o menos costoso de implementar a escala industrial.
Resumen de la invención
La presente invención permite resolver los problemas descritos anteriormente y observados en la técnica anterior. La presente invención permite implementar un procedimiento en el que una parte de los compuestos pesados se tratan con las impurezas ligeras en vez de con el ácido fluorhídrico excedente. A continuación se separan los compuestos de las impurezas más ligeras. Esto permite eliminar eficazmente estos compuestos pesados, controlar sus contenidos en el circuito de reacción para mantenerlos a un bajo nivel y, por consiguiente, mejorar la estabilidad del catalizador. Este procedimiento también es más económico y permite minimizar los residuos. El solicitante ha identificado concretamente tres impurezas pesadas, es decir, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da), 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd), 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe), durante la implementación un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno. La naturaleza de estas impurezas requiere implementar un procedimiento para eliminarlas, optimizando al mismo tiempo la eficacia global del procedimiento y su coste operativo.
Según un primer aspecto, la invención proporciona un procedimiento de purificación de una corriente que incluye 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, que comprende las etapas de:
i) proporcionar una corriente A que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
ii) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente A proporcionada en i) en condiciones eficaces para formar una primera corriente A1 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente recuperada en la cabeza de la columna de destilación, y una segunda corriente A2 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, preferiblemente recuperada en la base de la columna de destilación.
Según una realización preferida, la corriente A proporcionada en la etapa i) y dicha segunda corriente A2 de la etapa ii) comprenden al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, preferiblemente la corriente A proporcionada en la etapa i) y dicha segunda corriente A2 de la etapa ii) comprenden 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Según una realización preferida, en dicha corriente A proporcionada en la etapa i) también hay ácido fluorhídrico.
Según una realización preferida, en dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano se obtiene en forma de una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica, preferiblemente una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y HF. En particular, dicha mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y HF tiene una temperatura de ebullición comprendida entre 0 y 60 0C a una presión comprendida entre 1 y 10 bara.
Según una realización preferida, el procedimiento comprende la adición a la corriente A de la etapa i) de un flujo que comprende al menos el 90 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano antes de implementar la etapa ii).
Según una realización preferida, la corriente A proporcionada en la etapa i) también comprende (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno, Z-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
Según una realización preferida, en dicha primera corriente A1 de la etapa (ii), se recupera(n) (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
Preferiblemente, la corriente A2 comprende Z-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno.
Según otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, que comprende las etapas de:
a) fluorar, en presencia de ácido fluorhídrico, un compuesto de fórmula (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+1)-CX(3+p-m) en la que X representa independientemente F o Cl; n, m, p son, independientemente entre sí, 0 o 1 con (n+m) = 0 o 1, (n+p) = 0 o 1 y (m-p) = 0 o 1, siendo, al menos una X, Cl; en condiciones eficaces para formar una corriente C que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
b) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente C obtenida en la etapa a) para formar una corriente C1 que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C2 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno,
c) implementar el procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano según la presente invención a partir de la corriente C2 obtenida en la etapa b).
Según una realización preferida, la corriente C obtenida en la etapa a) también comprende HF y dicha corriente C obtenida en la etapa a) se purifica, preferiblemente se destila, previamente a la etapa b) para formar una corriente C' que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C" que comprende HF y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno; y la etapa b) se implementa a partir de la corriente C'.
Según una realización preferida, en la corriente C', el contenido total en dicha parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C'.
Según otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento de tratamiento de ácido fluorhídrico que comprende las etapas de
i') proporcionar una mezcla que comprende ácido fluorhídrico y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
ii') destilar la mezcla proporcionada en la etapa i') en condiciones eficaces para formar una corriente B1 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente B2 que comprende ácido fluorhídrico.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 representa esquemáticamente una realización particular de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de tratamiento de ácido fluorhídrico. Dicho procedimiento comprende las etapas de:
i') proporcionar una mezcla que comprende ácido fluorhídrico y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
ii') purificar, preferiblemente mediante destilación, la mezcla proporcionada en la etapa i') en condiciones eficaces para formar una corriente B1 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente B2 que comprende ácido fluorhídrico.
Preferiblemente, cuando la etapa ii') se efectúa mediante destilación, la presión implementada durante esta etapa es de 2 a 8 bara, ventajosamente de 3 a 6 bara, preferiblemente de 3,5 a 5,5 bara, en particular la etapa ii') se implementa a una presión de 4 bara.
Preferiblemente, cuando la etapa ii') se efectúa mediante destilación, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación es de -30 °C a 20 °C, ventajosamente de -20 °C a 10 °C, preferiblemente de -15 °C a 0 °C.
Preferiblemente, cuando la etapa ii') se efectúa mediante destilación, la temperatura en la base de la columna de destilación es de 10 °C a 100 °C, ventajosamente de 20 °C a 90 °C, preferiblemente de 300C a 80 °C, en particular de 40 a 70 °C
Según una realización preferida, dicha mezcla de la etapa i') también comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno. Preferiblemente, el 2,3,3,3-tetrafluoropropeno está contenido en la corriente B1 después de implementar la etapa ii').
Según una realización preferida, dicha mezcla de la etapa i') también comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano. Preferiblemente, el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano está contenido en la corriente B1 después de implementar la etapa ii'). Cuando la corriente B1 comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, dicha corriente B1 corresponde a dicha corriente A según la presente invención y, en particular, según el presente procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano según la presente invención.
Según una realización preferida, dicha mezcla de la etapa i') también comprende (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y HCl. Preferiblemente, el (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y el HCl están contenidos en la corriente B1 después de implementar la etapa ii'). El contenido en HCl en la corriente B1 puede ser inferior al 55 % en peso, ventajosamente inferior al 50 % en peso, preferiblemente inferior al 45 % en peso, más preferiblemente inferior al 40 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1. El contenido en (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en la corriente B1 puede ser inferior al 15 % en peso, ventajosamente inferior al 10 % en peso, preferiblemente inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Preferiblemente, dicha mezcla de la etapa i') también comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y éste se recupera preferiblemente en la corriente B1. El contenido en 2,3,3,3-tetrafluoropropeno en la corriente B1 puede ser inferior al 50 % en peso, ventajosamente inferior al 45 % en peso, preferiblemente inferior al 40 % en peso, más preferiblemente inferior al 35 % en peso, en particular inferior al 30 % en peso, más particularmente inferior al
25 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Preferiblemente, dicha mezcla de la etapa i') también comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y éste se recupera preferiblemente en la corriente B1. El contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente B1 puede ser inferior al
50 % en peso, ventajosamente inferior al 45 % en peso, preferiblemente inferior al 40 % en peso, más preferiblemente inferior al 35 % en peso, en particular inferior al 30 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Preferiblemente, dicha mezcla de la etapa i') también comprende 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno. En este caso, al menos una parte del 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno está contenida en la corriente B1 después de implementar la etapa ii'). El contenido en 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente B1 es inferior al 20 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1, ventajosamente inferior al 18 % en peso, preferiblemente inferior al 16 % en peso, más preferiblemente inferior al 14 % en peso, en particular inferior al 12 % en peso, más particularmente inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
El contenido total en dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1.1.1.3.3- pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en la corriente
B1, es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de la corriente B1 , ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al
1 % en peso, basándose en el peso total de la corriente B1.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha corriente B1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Preferiblemente, el contenido en 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente B1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha corriente B1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente B1.
Una parte del 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno también puede estar contenida en la corriente B2 después de implementar la etapa ii').
Según una realización preferida, dicha mezcla de la etapa i') también comprende (E/Z)-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno y 1,1,1,3,3-pentafluoropropano. Preferiblemente, el (E/Z)-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno y el 1.1.1.3.3- pentafluoropropano están contenidos en la corriente B2 después de implementar la etapa ii'). No obstante, una parte del (E/Z)-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno puede estar contenida en la corriente B1 después de implementar la etapa ii'). En particular, una parte del E-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO-1233zdE) puede estar contenida en dicha corriente B1. El contenido en E-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO-1233zdE) en la corriente B1 puede ser inferior al 2 % en peso basándose en el peso total de la corriente B1, ventajosamente inferior al 1 % en peso, preferiblemente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de la corriente B1.
Preferiblemente, el contenido en ácido fluorhídrico es superior al 80 % en moles en dicha corriente B2 obtenida en la etapa ii'), ventajosamente superior al 82 % en moles, preferiblemente superior al 84 % en moles, más preferiblemente superior al 86 % en moles, en particular superior al 88 % en moles, más particularmente superior al 90 % en moles en dicha corriente B2 obtenida en la etapa ii'). No obstante, en la corriente B1 puede haber una parte del ácido fluorhídrico. El contenido en ácido fluorhídrico en la corriente B1 es inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de la corriente B1, ventajosamente inferior al 14 % en peso, preferiblemente inferior al
13 % en peso, más preferiblemente inferior al 10 % en peso, basándose en el peso total de dicha corriente B1.
La corriente B1 obtenida en la etapa ii') puede destilarse para eliminar el ácido clorhídrico eventualmente presente. Esta destilación puede efectuarse en condiciones tales que la temperatura en la cabeza de la columna de destilación puede estar comprendida entre -10 0C y -70 0C, más preferiblemente entre -15 0C y -65 0C, en particular entre -20 0C y -60 0C, más particularmente entre -25 0C y -60 0C, de manera privilegiada entr 60 0C; y la presión en la cabeza de la columna de destilación puede estar comprendida entre 2 y 20 bara, ventajosamente entre 3 y 15 bara, preferiblemente entre 4 y 10 bara. Más particularmente, la corriente B1 puede llevarse a una temperatura inferior a 100 0C antes de destilarse. Por tanto, la corriente B1 puede estar a una temperatura inferior a 95 0C, inferior a 90 0C, inferior a 85 0C, inferior a 80 0C, inferior a 75 0C, inferior a 70 0C, inferior a 65 0C, inferior a 60 0C, inferior a 55 0C, inferior a 50 0C, inferior a 45 0C, inferior a 40 0C, inferior a 35 0C, inferior a 30 0C, inferior a 25 0C, inferior a 20 0C, inferior a 15 0C, inferior a 10 0C, inferior a 5 0C o inferior a 0 0C antes de destilarse.
Según otro aspecto, la invención proporciona un procedimiento de purificación de una corriente que comprende 1.1.1.2.2- pentafluoropropano. Preferiblemente, la corriente que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano es una corriente A que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Dicha corriente A puede corresponder a la corriente B1 tal como se describió anteriormente y obtenida implementando el procedimiento de tratamiento del ácido fluorhídrico según la presente invención. Preferiblemente, dicha corriente A puede corresponder a la corriente B1 cuando ésta no contiene ácido clorhídrico. La corriente B1 puede destilarse para eliminar el ácido clorhídrico tal como se describió anteriormente.
Dicho procedimiento de purificación de una corriente que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano comprende las etapas de:
i) proporcionar una corriente A que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
ii) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente A proporcionada en i) en condiciones eficaces para formar una primera corriente A1 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente recuperada en la cabeza de la columna de destilación, y una segunda corriente A2 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, preferiblemente recuperada en la base de la columna de destilación.
Según una realización preferida, la corriente A proporcionada en la etapa i) y dicha segunda corriente A2 de la etapa ii) comprenden al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, preferiblemente la corriente A proporcionada en la etapa i) y dicha segunda corriente A2 de la etapa ii) comprenden 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en dicha corriente A es inferior al 75 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A , ventajosamente inferior al 74 % en peso, preferiblemente inferior al 73 % en peso, más preferiblemente inferior al 72 % en peso, en particular inferior al 71 % en peso, más particularmente inferior al 70 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A .
El contenido en dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en la corriente A , es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de la corriente A , ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso basándose en el peso total de la corriente A .
Según una realización preferida, en dicha corriente A proporcionada en la etapa i) también hay ácido fluorhídrico.
El contenido en ácido fluorhídrico en la corriente A es inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de la corriente A , ventajosamente inferior al 14 % en peso, preferiblemente inferior al 13 % en peso, más preferiblemente inferior al 12 % en peso, basándose en el peso total de dicha corriente A .
Según una realización preferida, en dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano se obtiene en forma de una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica, preferiblemente una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y HF.
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente A1 es superior al 50 % en peso, ventajosamente superior al 55 % en peso, preferiblemente superior al 60 % en peso basándose en el peso total de la corriente A1. En particular, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente A1 es del 60 al 70 % en peso de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano.
Dicha primera corriente A1 puede comprender eventualmente bajas cantidades de uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Preferiblemente, el contenido total en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1.2- dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii) es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1, ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii). Por tanto, incluso si la primera corriente A1 obtenida en la etapa ii) comprenda impurezas pesadas, tales como 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, el contenido de las mismas, expresado en moles, en dicha primera corriente A1, es inferior al contenido de las mismas, expresado en moles, en dicha corriente A .
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha corriente A1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1.
Preferiblemente, el contenido en 1,2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente A1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha corriente A1 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente A1.
Preferiblemente, el procedimiento comprende la adición a la corriente A de la etapa i) de un flujo que comprende al menos el 70 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano antes de implementar la etapa ii), ventajosamente al menos el 75 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente al menos el 80 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, más preferiblemente al menos el 85 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, en particular al menos el 90 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, más particularmente al menos el 95 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en peso basándose en el peso total de dicho flujo.
Según una realización preferida, la corriente A proporcionada en la etapa i) también comprende (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno, Z-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
Según una realización preferida, en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), se recupera(n) (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano. Preferiblemente, en dicha corriente A2 de la etapa ii), se recupera Z-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno.
Preferiblemente, el contenido en (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), es inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii), ventajosamente inferior al 9 % en peso, preferiblemente inferior al 8 % en peso, más preferiblemente inferior al 7 % en peso, en particular inferior al 6 % en peso, más particularmente inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii).
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), es inferior al 20 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii), ventajosamente inferior al 19 % en peso, preferiblemente inferior al 18 % en peso, más preferiblemente inferior al 17 % en peso, en particular inferior al 16 % en peso, más particularmente inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii).
Preferiblemente, el contenido en E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii), ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii).
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii), ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii).
Preferiblemente, el contenido en ácido fluorhídrico en dicha primera corriente A1 de la etapa ii), es inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii), ventajosamente inferior al 14 % en peso, preferiblemente inferior al 13 % en peso, más preferiblemente inferior al 12 % en peso, en particular inferior al 11 % en peso, más particularmente inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente A1 de la etapa ii).
En particular, dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), comprende una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende HF, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y, opcionalmente, (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, teniendo dicha mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica una temperatura de ebullición comprendida entre 0 y 60 °C a una presión comprendida entre 1 y 10 bara.
Preferiblemente, la etapa ii) se implementa mediante una destilación, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación está comprendida entre 0 y 60 0C. En particular, la presión está comprendida entre 1 y 10 bara.
Dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii) así purificada, puede recircularse para usarse en un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno. En particular, dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), puede suministrase a un reactor en el que se implementa una reacción de fluoración de 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno. Más particularmente, dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), puede mezclarse con un flujo que comprende ácido fluorhídrico antes de suministrase a un reactor en el que se implementa una reacción de fluoración de 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno.
Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno. Dicho procedimiento comprende las etapas de:
a) fluorar, en presencia de ácido fluorhídrico, un compuesto de fórmula (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+1)-CX(3+p-m) en la que X representa independientemente F o Cl; n, m, p son, independientemente entre sí, 0 o 1 con (n+m) = 0 o 1, (n+p) = 0 o 1 y (m-p) = 0 o 1, siendo, al menos una X, Cl, en condiciones eficaces para formar una corriente C que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
b) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente C obtenida en la etapa a) para formar una corriente C1 que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C2 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoro-propano; 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
c) implementar el procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano a partir de la corriente C2 obtenida en la etapa b).
Preferiblemente, el compuesto de fórmula (I) se selecciona del grupo que consiste en 1,1,1,2,3-pentacloropropano, 1,1,2,3-tetracloropropeno, 2,3,3,3-tetracloropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropano y 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoropropano, o una mezcla de los mismos. En particular, el compuesto de fórmula (I) es 1,1,1,2,3-pentacloropropano, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropano o 1,1,2,3-tetracloropropeno.
Preferiblemente, la etapa a) del presente procedimiento se efectúa en fase gaseosa. La etapa a) del presente procedimiento puede implementarse en presencia o no de un catalizador. Cuando se realiza en fase gaseosa y en presencia de un catalizador, la etapa a) puede implementarse en presencia de un catalizador a base de un metal que comprenda un óxido de metal de transición o un derivado o un halogenuro o un oxihalogenuro de un metal de este tipo. Pueden mencionarse, por ejemplo, FeCh, el oxifluoruro de cromo, los óxidos de cromo (eventualmente sometidos a tratamientos de fluoración), los fluoruros de cromo y sus mezclas. Otros catalizadores posibles son los catalizadores soportados sobre carbono, los catalizadores a base de antimonio, los catalizadores a base de aluminio (por ejemplo, AlFa y Al2Ü3, oxifluoruro de aluminio y fluoruro de aluminio). En general, puede usarse un oxifluoruro de cromo, un fluoruro o un oxifluoruro de aluminio o un catalizador soportado o no que contenga un metal tal como Cr, Ni, Fe, Zn, Ti, V, Zr, Mo, Ge, Sn, Pb, Mg, Sb. Con respecto a esto, puede hacerse referencia al documento WO 2007/079431 (en la pág. 7, l. 1-5 y 28-32), al documento e P 939071 (párrafo [0022]), al documento WO 2008/054781 (en la pág. 9, l. 22-pág. 10, l. 34) y al documento WO 2008/040969 (reivindicación 1), a los que se hace referencia expresamente. De manera más particularmente preferida, el catalizador es a base de cromo y se trata, más particularmente, de un catalizador mixto que comprende cromo. Según una realización, para una cualquiera de las etapas de reacción se usa un catalizador mixto que comprende cromo y níquel. La relación molar Cr / Ni (basándose en el elemento metálico) es generalmente de 0,5 a 5, por ejemplo de 0,7 a 2, por ejemplo de aproximadamente 1. El catalizador puede contener del 0,5 al 20 % en peso de níquel. El metal puede estar presente en forma metálica o en forma de derivado, por ejemplo, un óxido, halogenuro u oxihalogenuro. Estos derivados se obtienen preferiblemente mediante activación del metal catalítico. El soporte está preferiblemente constituido por aluminio, por ejemplo, alúmina, alúmina activada o derivados de aluminio, tales como los halogenuros de aluminio y los oxihalogenuros de aluminio, por ejemplo, descritos en el documento US 4.902.838 u obtenidos mediante el procedimiento de activación descrito anteriormente. El catalizador puede comprender cromo y níquel en una forma activada o no, sobre un soporte que se ha sometido a una activación o no. Puede hacerse referencia al documento WO 2009/118628 (concretamente en la pág. 4, l.30-pág. 7, l. 16), al que se hace referencia expresamente en el presente documento. Otra realización preferida se basa en un catalizador mixto que contiene cromo y al menos un cocatalizador elegido de las sales de Co, Mn, Mg y Zn, preferiblemente Zn. Dicho cocatalizador está presente preferiblemente en un contenido del 1 al 10 % en peso basándose en el peso del catalizador. Antes de su uso, el cocatalizador se somete preferiblemente a una activación con aire, oxígeno o cloro y/o con HF. Por ejemplo, el catalizador se somete preferiblemente a una activación con aire u oxígeno y HF a una temperatura de 100 a 500 0C, preferiblemente de 250 a 500 °C y más particularmente de 300 a 400 0C. La duración de activación es preferiblemente de 1 a 200 h y más particularmente de 1 a 50 h. Esta activación puede ir seguida de una etapa de activación de fluoración final en presencia de un agente de oxidación, de HF y de compuestos orgánicos. La relación molar HF / compuestos orgánicos es preferiblemente de 2 a 40 y la relación molar agente de oxidación / compuestos orgánicos es preferiblemente de 0,04 a 25. La temperatura de la activación final es preferiblemente de 300 a 400 °C y su duración preferiblemente de 6 a 100 h.
En fase gaseosa, la etapa a) del presente procedimiento puede implementarse a una temperatura de 200 a 450 °C, ventajosamente de 250 a 400 °C, preferiblemente de 280 a 380 °C. La etapa a) del presente procedimiento puede implementarse con un tiempo de contacto de 3 a 100 s, ventajosamente de 4 a 75 s, preferiblemente de 5 a 50 s. La etapa a) del presente procedimiento puede implementarse con una relación molar HF/compuesto de fórmula (I) de 3:1 a 150:1, ventajosamente de 4:1 a 125:1, preferiblemente de 5:1 a 100:1. El procedimiento, preferiblemente la etapa a), puede implementarse en presencia de un inhibidor de la polimerización, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en p-metoxifenol, t-amilfenol, limoneno, d,1-limoneno, quinonas, hidroquinonas, epóxidos, aminas y las mezclas de los mismos. La etapa a) del presente procedimiento puede implementarse en presencia de oxígeno o de cloro, ventajosamente del 0,005 al 15 % en moles, preferiblemente del 0,5 al 10 % en moles de oxígeno o de cloro por mol de compuesto de fórmula (I). La etapa a) se implementa a una presión 1 a 20 bara, preferiblemente de 2 a 15 bara, en particular de 3 a 10 bara.
Preferiblemente, la etapa a) del presente procedimiento se implementa en fase gaseosa en presencia de un catalizador y de un compuesto de fórmula (I) elegido del grupo que consiste en 1,1,1,2,3-pentacloropropano, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropano o 1,1,2,3-tetracloropropeno.
Alternativamente, la etapa a) del presente procedimiento puede implementarse en fase líquida en presencia de un catalizador. El catalizador puede ser un ácido de Lewis, un catalizador que contenga un halogenuro de un metal, en particular, un halogenuro de antimonio, estaño, tántalo, titanio, de un metal de transición tal como molibdeno, niobio, hierro, cesio, óxidos de metales de transición, los halogenuros de metales del grupo IVb, los halogenuros de metales del grupo Vb, fluoruro de cromo, óxidos de cromo fluorados o una mezcla de los mismos. Por ejemplo, el catalizador puede ser SbCls, SbCl3, TiCU, SnCU, TaCls, NbCls, TiCU, FeCl3, MoCl6, CsCl y los compuestos fluorados correspondientes. El catalizador puede contener un líquido iónico tal como se describe, por ejemplo, en las solicitudes WO2008/149011 (en particular de la página 4, línea 1 a la página 6, línea 15, incluido mediante referencia) y WO01/81353, así como la referencia “ Liquid-phase HF Fluorination” , Multiphase Homogeneous Catalysis, Ed. Wiley-VCH, (2002), 535. En fase líquida, la etapa a) puede implementarse a una temperatura comprendida entre 30 y 200 0C, ventajosamente entre 40 0C y 170 0C, preferiblemente entre 50 y 150 0C. Preferiblemente, la relación molar HF/compuesto de fórmula (I) puede ser de 0,5:1 a 50:1, ventajosamente de 3:1 a 20:1 y preferiblemente de 5:1 a 15:1.
Preferiblemente, la corriente C obtenida en la etapa a) también comprende HF y dicha corriente C obtenida en la etapa a) se purifica, preferiblemente se destila, previamente a la etapa b), etapa indicada como a1). La corriente C puede corresponder a la corriente B1 descrita anteriormente cuando comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, HF y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Por tanto, la purificación, preferiblemente la destilación, permite la formación de una corriente C' que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C" que comprende HF y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Preferiblemente, cuando la etapa a1) se efectúa mediante destilación, la presión implementada durante esta etapa es de 2 a 8 bara, ventajosamente de 3 a 6 bara, preferiblemente de 3,5 a 5,5 bara, en particular la etapa a1) se implementa a una presión de 4 bara.
Preferiblemente, cuando la etapa a1) se efectúa mediante destilación, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación es de -30 0C a 20 0C, ventajosamente de -20 0C a 10 0C, preferiblemente de -15 0C a 0 0C.
Preferiblemente, cuando la etapa a1) se efectúa mediante destilación, la temperatura en la base de la columna de destilación es de 10 °C a 100 °C, ventajosamente de 20 °C a 90 °C, preferiblemente de 300C a 80 °C, en particular de 40 a 70 °C.
Por tanto, la corriente C' puede tratarse según la etapa b) del presente procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Preferiblemente, cuando la corriente C comprende HCl, este último estará preferiblemente contenido en la corriente C'. En particular, cuando la corriente C' comprende HCl, dicha corriente C' se somete a una etapa de destilación a2) posterior a la etapa a1) y previa a la etapa b) para formar una corriente C''', preferiblemente en la cabeza de la columna de destilación, que comprende HCl y una corriente C'''', preferiblemente en la base de la columna de destilación, que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Preferiblemente, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación usada en la etapa a2) puede estar comprendida entre -10 °C y -70 °C, más preferiblemente entre -15 °C y -65 °C, en particular entre -20 °C y -60 °C, más particularmente entre -25 °C y -60 °C, de manera privilegiada entre -30 °C y -60 °C.
Según una realización preferida, la presión en la cabeza de la columna de destilación usada en la etapa a2) puede estar comprendida entre 2 y 20 bara, ventajosamente entre 3 y 15 bara, preferiblemente entre 4 y 10 bara. Más particularmente, la corriente C' puede llevarse a una temperatura inferior a 100 °C antes de destilarse. Por tanto, la corriente C' puede estar a una temperatura inferior a 95 °C, inferior a 90 °C, inferior a 85 °C, inferior a 80 °C, inferior a 75 °C, inferior a 70 °C, inferior a 65 °C, inferior a 60 °C, inferior a 55 °C, inferior a 50 °C, inferior a 45 °C, inferior a 40 °C, inferior a 35 °C, inferior a 30 °C, inferior a 25 °C, inferior a 20 °C, inferior a 15 °C, inferior a 10 °C, inferior a 5 °C o inferior a 0 °C antes de destilarse.
En particular, la corriente C'''' puede tratarse según la etapa b) del presente procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Por tanto, el presente procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno comprende las etapas de:
a) fluorar, en presencia de ácido fluorhídrico, un compuesto de fórmula (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+1)-CX(3+p-m) en la que X representa independientemente F o Cl; n, m, p son, independientemente entre sí, 0 o 1 con (n+m) = 0 o 1, (n+p) = 0 o 1 y (m-p) = 0 o 1, siendo, al menos una X, Cl, en condiciones eficaces para formar una corriente C que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y opcionalmente HF y opcionalmente HCl;
a1) opcionalmente purificar, preferiblemente destilar, la corriente C para formar una corriente C' que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y opcionalmente HCl; y una corriente C" que comprende HF y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
a2) opcionalmente purificar, preferiblemente destilar, la corriente C' obtenida en la etapa a1) para formar una corriente C''', preferiblemente en la cabeza de la columna de destilación, que comprende HCl y una corriente C'''', preferiblemente en la base de la columna de destilación, que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y dicha parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
b) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente C obtenida en la etapa a) o la corriente C' obtenida en la etapa a1) o la corriente C''' obtenida en la etapa a2) para formar una corriente C1 que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C2 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
c) implementar el procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano según la presente invención a partir de la corriente C2 obtenida en la etapa b) y purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente C2 para formar una primera corriente C3 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente recuperada en la cabeza de la columna de destilación, y una segunda corriente C4 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoro-propeno, preferiblemente recuperada en la base de la columna de destilación. Preferiblemente, dichas corrientes C3 y C4 corresponden respectivamente a las corrientes A1 y A2 descritas con respecto al procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano según la presente invención.
Según una realización preferida, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación en la etapa b) está comprendida entre 0 0C y 50 0C. Preferiblemente, la presión en la cabeza de la columna de destilación en la etapa b) está comprendida entre 3 y 12 bara.
Preferiblemente, en la corriente C' y/o la corriente C'''', el contenido en dicha parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, es inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', ventajosamente inferior al 9 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', preferiblemente inferior al 8 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', más preferiblemente inferior al 7 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', en particular inferior al 6 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', más particularmente inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', de manera privilegiada inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C'''', de manera más privilegiada inferior al 3 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C' o C''''.
La corriente C1 puede comprender al menos el 40 % en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, ventajosamente al menos el 45 % en peso, preferiblemente al menos el 50 % en peso, más preferiblemente al menos el 55 % en peso, en particular al menos el 60 % en peso, más particularmente al menos el 65 % en peso, de manera privilegiada al menos el 70 % en peso basándose en el peso total de la corriente C1.
La corriente C1 puede comprender eventualmente bajas cantidades de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano. Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en dicha corriente C1 es inferior al 40 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C1, ventajosamente inferior al 35 % en peso, preferiblemente inferior al 30 % en peso, más preferiblemente inferior al 25 % en peso, en particular inferior al 22 % en peso, más particularmente inferior al 20 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C1.
La corriente C1 puede comprender eventualmente bajas cantidades de ácido fluorhídrico. Preferiblemente, el contenido en ácido fluorhídrico en dicha corriente C1 es inferior al 20 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C1, ventajosamente inferior al 18 % en peso, preferiblemente inferior al 16 % en peso, más preferiblemente inferior al 14 % en peso, en particular inferior al 12 % en peso, más particularmente inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C1.
Tal como se mencionó anteriormente, la corriente C2 comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente C2 es inferior al 75 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2, ventajosamente inferior al 74 % en peso, preferiblemente inferior al 73 % en peso, más preferiblemente inferior al 72 % en peso, en particular inferior al 71 % en peso, más particularmente inferior al 70 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2.
Preferiblemente, el contenido total en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha primera corriente C2 es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente C2, ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha primera corriente C2.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha corriente C2 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2.
Preferiblemente, el contenido en 1,2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente C2 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha corriente C2 es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C2.
Tal como se describió anteriormente con respecto al procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, en las corrientes C, C’, C'''', C2, C3 y C4, puede haber ácido fluorhídrico. Preferiblemente, el contenido en ácido fluorhídrico en la corriente C2 es inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de la corriente C2, ventajosamente inferior al 14 % en peso, preferiblemente inferior al 13 % en peso, más preferiblemente inferior al 12 % en peso, basándose en el peso total de dicha corriente C2. Según una realización preferida, dicha primera corriente C3 comprende una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica, preferiblemente una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y HF.
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente C3 es superior al 50 % en peso, ventajosamente superior al 55 % en peso, preferiblemente superior al 60 % en peso basándose en el peso total de la corriente C3. En particular, el contenido en 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en la corriente C3 es del 60 al 70 % en peso de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano.
Dicha corriente C3 puede comprender eventualmente bajas cantidades de uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Preferiblemente, el contenido total en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha primera corriente C3, es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha corriente C3, es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en 1,2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente C3, es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha corriente C3, es inferior al 4 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 3 % en peso, preferiblemente inferior al 2 % en peso, más preferiblemente inferior al 1 % en peso, en particular inferior al 0,8 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el procedimiento comprende la adición a la corriente C2 de la etapa i) de un flujo que comprende al menos el 70 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano antes de implementar la etapa ii), ventajosamente al menos el 75 % de 1.1.1.2.2- pentafluoropropano, preferiblemente al menos el 80 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, más preferiblemente al menos el 85 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, en particular al menos el 90 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, más particularmente al menos el 95 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano en peso basándose en el peso total de dicho flujo. Según una realización preferida, las corrientes C, C', C'''', C2 y C3 también comprenden (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano. Según una realización preferida, en dicha corriente C3, se recupera(n) (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3.3.3- trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
Preferiblemente, el contenido en (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en dicha corriente C3 es inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 9 % en peso, preferiblemente inferior al 8 % en peso, más preferiblemente inferior al 7 % en peso, en particular inferior al 6 % en peso, más particularmente inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente C3 es inferior al 20 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 19 % en peso, preferiblemente inferior al 18 % en peso, más preferiblemente inferior al 17 % en peso, en particular inferior al 16 % en peso, más particularmente inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno en dicha corriente C3 es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en 1,1,1,3,3-pentafluoropropano en dicha corriente C3 es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 4 % en peso, preferiblemente inferior al 3 % en peso, más preferiblemente inferior al 2 % en peso, en particular inferior al 1 % en peso, más particularmente inferior al 0,5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
Preferiblemente, el contenido en ácido fluorhídrico en dicha corriente C3 es inferior al 15 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3, ventajosamente inferior al 14 % en peso, preferiblemente inferior al 13 % en peso, más preferiblemente inferior al 12 % en peso, en particular inferior al 11 % en peso, más particularmente inferior al 10 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C3.
En particular, dicha corriente C3 comprende una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende HF, 1.1.1.2.2- pentafluoropropano y, opcionalmente, (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, teniendo dicha mezcla una temperatura de ebullición comprendida entre 0 y 60 °C a una presión comprendida entre 1 y 10 bara. Preferiblemente, la etapa c) se pone en práctica mediante una destilación, la temperatura en la cabeza de la columna de destilación está comprendida entre 0 y 60 °C. En particular, la presión está comprendida entre 1 y 10 bara.
Dicha corriente C3 así purificada puede recircularse a la etapa a) del presente procedimiento de producción de 2.3.3.3- tetrafluoropropeno.
Según una realización preferida, las corrientes C, C', C'''', C2 y C4 comprenden Z-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno.
Preferiblemente, al menos el 95 % del cis-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO-1233zdZ) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4, ventajosamente al menos el 96 %, preferiblemente al menos el 97 %, más preferiblemente al menos el 98 %, en particular al menos el 99 %, más particularmente al menos el 99,5 % del cis-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO- 1233zdZ) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4.
Preferiblemente, al menos el 80 % del 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4, ventajosamente al menos el 85 %, preferiblemente al menos el 90 %, más preferiblemente al menos el 93 %, en particular al menos el 94 %, más particularmente al menos el 95 % del 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4. En particular, del 90 % al 98 % del 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4.
Preferiblemente, al menos el 80 % del 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4, ventajosamente al menos el 85 %, preferiblemente al menos el 90 %, más preferiblemente al menos el 93 %, en particular al menos el 94 %, más particularmente al menos el 95 % del 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4. En particular, del 90 % al 98 % del 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4.
Preferiblemente, al menos el 80 % del 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4, ventajosamente al menos el 85 %, preferiblemente al menos el 90 %, más preferiblemente al menos el 93 %, en particular al menos el 94 %, más particularmente al menos el 95 % del 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4. En particular, del 90 % al 98 % del 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe) contenido en la corriente C2, se recupera en la corriente C4.
Preferiblemente, dicha corriente C4 comprende del 1 al 25 % en peso de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe), ventajosamente del 5 al 20 % en peso, preferiblemente del 7 al 18 % en peso, en particular del 10 al 15 % en peso de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe) basándose en el peso total de dicha corriente C4.
Preferiblemente, dicha corriente C4 comprende del 40 al 85 % en peso de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd), ventajosamente del 45 al 80 % en peso, preferiblemente del 50 al 75 % en peso, en particular del 55 al 70 % en peso de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd) basándose en el peso total de dicha corriente C4.
Preferiblemente, dicha corriente C4 comprende del 1 al 25 % en peso de 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da), ventajosamente del 5 al 20 % en peso, preferiblemente del 7 al 18 % en peso, en particular del 10 al 15 % en peso de 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da) basándose en el peso total de dicha corriente C4.
Preferiblemente, dicha corriente C4 comprende del 0,05 al 10 % en peso de cis-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO-1233zdZ), ventajosamente del 0,1 al 8 % en peso, preferiblemente del 0,5 al 7 % en peso, en particular del 1 al 5 % en peso de cis-1 -cloro-3,3,3-trifluoro-1 -propeno (HCFO-1233zdZ) basándose en el peso total de dicha corriente C4.
Por tanto, dicha corriente C4 puede comprender del 1 al 5 % en peso de cis-1-cloro-3,3,3-trifluoro-1-propeno (HCFO-1233zdZ), del 10 % al 15 % en peso de 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HCFC-235da), del 55 al 70 % en peso de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno (HCFO-1223xd), del 10 al 15 % en peso de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HCFO-1224xe).
Preferiblemente, la corriente C4 comprende menos del 2 % en peso de ácido fluorhídrico basándose en el peso total de la corriente C4, ventajosamente menos del 1 % en peso, preferiblemente menos del 0,5 % en peso, en particular menos del 0,1 % en peso de ácido fluorhídrico basándose en el peso total de la corriente C4.
La figura 1 representa esquemáticamente un procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno que incluye el procedimiento de purificación de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y el procedimiento de tratamiento de ácido fluorhídrico según la presente invención. Se pone el ácido fluorhídrico 1 en contacto con 1,1,1,2,3-pentacloropropano (HCC-240db) 2 en uno o varios reactores 3. La puesta en contacto se efectúa en condiciones eficaces para formar una mezcla C que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, HCl, HF, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-di-cloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. Dicha mezcla se recupera a la salida del reactor 3 y se dirige hacia una columna 5 de destilación mediante el conducto 4. Se destila la mezcla C de manera que se forma una corriente C' que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, HCl, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C" que comprende HF, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. La corriente C', recuperada en la cabeza de la columna 5 de destilación, se dirige mediante el conducto 6 hacia la columna 7 de destilación. La corriente C", recuperada en la base de la columna 5 de destilación, se dirige mediante el conducto 18 hacia el reactor 3 para recircularse a la reacción de fluoración de 1,1,1,2,3-pentacloropropano tras una eventual purificación. La corriente C' se destila en 7 para formar, en la cabeza de la columna de destilación, una corriente C''' que comprende HCl que puede dirigirse eventualmente, mediante el conducto 8, hacia un dispositivo 12 de purificación. La corriente C'''' se recupera en la base de la columna de destilación y se dirige mediante el conducto 9 hacia la columna 10 de destilación. La corriente C'''' comprende 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno. La columna 10 de destilación permite la separación entre, por un lado, el 2,3,3,3-tetrafluoropropeno (corriente C1) y, por otro lado, el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (corriente C2). La corriente C1 recuperada en la cabeza de la columna de destilación se dirige hacia el dispositivo 14 de purificación mediante el conducto 11. La corriente C2 se dirige hacia la columna 13 de destilación mediante el conducto 12. La columna 13 de destilación, permite separar, por un lado, el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano (corriente C3) y, por otro lado, el 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (corriente C4). La corriente C3 se recircula hacia el reactor 3 mediante los conductos 15 y 18. La corriente C4 se recupera en la base de la columna de destilación y se dirige, por ejemplo, hacia un incinerador 17 mediante el conducto 16. La corriente C3 comprende bajas cantidades de 2-cloro-1.1.1.3.3- pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, tal como se explica en la presente solicitud. La presente invención permite purificar el flujo de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano con respecto a compuestos pesados y, por tanto, mejorar el procedimiento global de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno evitando la acumulación de compuestos tales como 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en el circuito de reacción. Esto se realiza, además, optimizando la recuperación de ácido fluorhídrico que no ha reaccionado.
Ejemplo
Ejemplo 1
Una corriente que comprende el 87 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, el 10 % de HF, el 1 % de 2-cloro-1.1.1.3.3- pentafluoropropano, el 0,8 % de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y el 0,5 % de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en peso, se destila en condiciones tales que la temperatura en la cabeza de la columna de destilación es de 0 a 60 °C y la presión de 1 a 10 bara. La corriente obtenida en la cabeza de la columna de destilación comprende el 5 % en peso de HF, el 0,1 % de 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, el 0,2 % de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y el 0,05 % de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno en peso, siendo el resto 1,1,1,2,2-pentafluoropropano.
Ejemplo 2
Una corriente que comprende el 76,6 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, el 8 % de HF, el 0,7 % de 2-cloro-1.1.1.3.3- pentafluoropropano, el 0,6 % de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, el 0,5 % de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, el 3 % de 1,3,3,3-tetrafluoropropeno, el 10 % de 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, el 0,4 % de E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno y el 0,2 % de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano en peso, se destila en condiciones tales que la temperatura en la cabeza de la columna de destilación es de 0 a 60 °C y la presión de 1 a 10 bara. La corriente obtenida en la cabeza de la columna de destilación comprende el 5 % en peso de HF, el 0,15 % de 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, el 0,1 % de 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, el 0,03 % de 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, el 3 % de 1,3,3,3-tetrafluoropropeno, el 10 % de 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, el 0,3 % de E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno y el 0,2 % de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano en peso, siendo el resto 1,1,1,2,2-pentafluoropropano.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Procedimiento de purificación de una corriente que incluye 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, que comprende las etapas de:
    i) proporcionar una corriente A que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
    ii) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente A proporcionada en i) en condiciones eficaces para formar una primera corriente A1 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, preferiblemente recuperada en la cabeza de la columna de destilación, y una segunda corriente A2 que comprende dichos al menos dos de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, preferiblemente recuperada en la base de la columna de destilación.
  2. 2. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que la corriente A proporcionada en la etapa i) y dicha segunda corriente A2 de la etapa ii), comprenden 1,1,1,2,2-pentafluoropropano, 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno.
  3. 3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en dicha corriente A proporcionada en la etapa i), también hay ácido fluorhídrico.
  4. 4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que, en dicha primera corriente A1 obtenida en la etapa ii), el 1,1,1,2,2-pentafluoropropano se obtiene en forma de una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica, preferiblemente una mezcla azeotrópica o casi-azeotrópica que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y HF.
  5. 5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende la adición a la corriente A de la etapa i) de un flujo que comprende al menos el 90 % de 1,1,1,2,2-pentafluoropropano antes de implementar la etapa ii).
  6. 6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la corriente A proporcionada en la etapa i) también comprende (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno, Z-1 -cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
  7. 7. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que en dicha primera corriente A1 de la etapa (ii), se recupera(n) (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, 2-cloro-3,3,3-trifluoropropeno, E-1-cloro-3,3,3-trifluoropropeno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.(ii).
  8. 8. Procedimiento de producción de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, que comprende las etapas de:
    a) fluorar, en presencia de ácido fluorhídrico, un compuesto de fórmula (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+1)-CX(3+p-m) en la que X representa independientemente F o Cl; n, m, p son, independientemente entre sí, 0 o 1 con (n+m) = 0 o 1, (n+p) = 0 o 1 y (m-p) = 0 o 1, siendo, al menos una X, Cl, en condiciones eficaces para formar una corriente C que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
    b) purificar, preferiblemente mediante destilación, la corriente C obtenida en la etapa a) para formar una corriente C1 que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C2 que comprende 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno,
    c) implementar el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 a partir de la corriente C2 obtenida en la etapa b).
  9. 9. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que la corriente C obtenida en la etapa a), también comprende HF y dicha corriente C obtenida en la etapa a) se purifica, preferiblemente se destila, previamente a la etapa b) para formar una corriente C' que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, 1,1,1,2,2-pentafluoropropano y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente C" que comprende HF y una parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno; y la etapa b) se implementa a partir de dicha corriente C'.
  10. 10. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado por que, en la corriente C', el contenido total en dicha parte de dichos al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno, es inferior al 5 % en peso basándose en el peso total de dicha corriente C'.
  11. 11. Procedimiento de tratamiento del ácido fluorhídrico, que comprende las etapas de
    i') proporcionar una mezcla que comprende ácido fluorhídrico y al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno y 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno;
    ii') destilar la mezcla proporcionada en la etapa i') en condiciones eficaces para formar una corriente B1 que comprende dicho al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste en 2-cloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropano, 1,2-dicloro-3,3,3-trifluoropropeno, 2-cloro-1,3,3,3-tetrafluoropropeno y una corriente B2 que comprende ácido fluorhídrico.
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