RU2451659C2 - Способы каталитического получения гексафторпропенов - Google Patents

Способы каталитического получения гексафторпропенов Download PDF

Info

Publication number
RU2451659C2
RU2451659C2 RU2009104933/04A RU2009104933A RU2451659C2 RU 2451659 C2 RU2451659 C2 RU 2451659C2 RU 2009104933/04 A RU2009104933/04 A RU 2009104933/04A RU 2009104933 A RU2009104933 A RU 2009104933A RU 2451659 C2 RU2451659 C2 RU 2451659C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hfc
catalyst
minutes
reactor
sccm
Prior art date
Application number
RU2009104933/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009104933A (ru
Inventor
Марио Джозеф НАППА (US)
Марио Джозеф НАППА
Веллийур Нотт Малликарджуна РАО (US)
Веллийур Нотт Малликарджуна РАО
Original Assignee
Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани filed Critical Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани
Publication of RU2009104933A publication Critical patent/RU2009104933A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2451659C2 publication Critical patent/RU2451659C2/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/132Halogens; Compounds thereof with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/26Chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/22Halogenating
    • B01J37/26Fluorinating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/61310-100 m2/g
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения гидрофторпропена, включающему: (а) приведение в контакт гексафторпропана, представляющего собой 1,1,1,2,2,3-гексафторпропан, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей 1,2,3,3,3-пентафторпропен, указанная смесь включает Z-HFC-1225ye и Е-HFC-1225ye, и (b) извлечение упомянутого 1,2,3,3,3-пентафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее. Также изобретение относится к способу получения гидрофторпропена, включающему: (а) приведение в контакт 1,1,1,2,2-пентафторпропана с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, включающей 2,3,3,3-тетрафторпропен; и (b) извлечение упомянутого 2,3,3,3-тетрафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее. Техническим результатом настоящего изобретения является раскрытие новых способов каталитического получения гидрофторпропенов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы. 3 табл., 2 пр.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится, в целом, к способам катализируемого оксифторидом хрома дегидрофторирования фтороуглеводородов с получением гидрофторолефинов. В частности, данное изобретение относится к катализируемому оксифторидом хрома дегидрофторированию гидрофторпропанов с получением гидрофторпропенов.
Описание предшествующего уровня техники
В результате действия Монреальского протокола, устраняющего уничтожающие озон хлорфторуглероды (ХФУ) и хлорфторуглеводороды (ХФУВ), в течение последних десятилетий промышленность работает над поиском замещающих хладагентов. Решением для большинства производителей хладагентов стала коммерциализация фторуглеводородных (ФУВ) хладагентов. Новые фторуглеводородные хладагенты (в настоящее время наиболее широко используется HFC-134а) имеют нулевой потенциал уничтожения озона и таким образом не подлежат текущему регулируемому устранению в рамках Монреальского протокола. Производство других фторуглеводородов для использования в таких приложениях, как растворители, пенообразующие агенты, чистящие агенты, распылители аэрозолей, теплопереносящие среды, диэлектрики, средства пожаротушения и текучие среды работы энергетического цикла, также является объектом значительного интереса.
Существует также значительный интерес к разработке новых хладагентов с пониженным потенциалом глобального потепления для рынка передвижных кондиционеров воздуха.
Тетрафторпропены и пентафторпропены - все имеющие нулевой потенциал уничтожения озона и низкий потенциал глобального потепления, были указаны в качестве потенциальных хладагентов. Европейская патентная заявка ЕР 726243 описывает способ изготовления 1,2,3,3,3-пентафторпропена (HFC-1225уе) путем дегидрофторирования 1,1,1,2,3,3-гексафторпропана (HFC-236еа). Дегидрофторирование осуществляется в паровой фазе в присутствии катализатора из оксида трехвалентного хрома или частично фторированного оксида трехвалентного хрома.
Существует необходимость в новых способах получения тетрафторпропенов и пентафторпропенов в масштабах промышленного производства.
HFC-1225уе может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z, которые кипят при разных температурах. Показано, что Z-изомер предпочтительнее в качестве хладагента. Таким образом существует необходимость в способах для получения HFC-1225уе с высоким Z/Е отношением в масштабах промышленного производства.
Сущность
Настоящее изобретение раскрывает способ получения HFC-1225уе. Данный способ включает: (а) контактирование, по меньшей мере, одного гексафторпропана, выбранного из группы, состоящей из 1,1,1,2,2,3-гексафторпропана (HFC-236cb) и HFC-236еа, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1225уе, которая включает в себя Z-HFC-1225уе и Е-HFC-1225уе, и (b) извлечение упомянутого HFC-1225уе из упомянутой смеси продуктов.
Также изобретение обеспечивает способ получения 1,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-1234ze). Данный способ содержит: (а) контактирование 1,1,1,3,3-пентафторпропана (HFC-245fa) с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234ze; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234ze из упомянутой смеси продуктов.
Также изобретение обеспечивает способ получения 2,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-124yf). Данный способ содержит: (а) контактирование 1,1,1,2,2-пентафторпропана (HFC-245cb) с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234yf; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234yf из упомянутой смеси продуктов.
Вышеприведенное общее описание и последующее подробное описание являются только иллюстрирующими и объясняющими и не ограничивают данное изобретение, определенное в формуле изобретения.
Подробное описание
Перед обращением к подробностям вариантов осуществления, описываемым ниже, определяются или разъясняются некоторые термины.
HFC-1225уе может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z. Обозначение HFC-1225уе, применяемое здесь, относится к изомерам Е-HFC-1225уе (CAS рег. № 5595-10-8) или Z-HFC-1225уе (CAS рег. № 5528-43-8), а также любым комбинациям или смесям этих изомеров.
HFC-1234ze также может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z. Обозначение HFC-1234ze, применяемое здесь, относится к изомерам Е-HFC-1234ze или Z-HFC-1234ze, а также любым комбинациям или смесям этих изомеров.
Термин "гексафторпропан" предназначен обозначать частично фторированный пропан, соответствующий формуле C3H2F6. В одном варианте осуществления данного изобретения гексафторпропан выбирают из группы, включающей HFC-236cb и HFC-236еа.
Термин "хромовый оксифторидный катализатор" означает оксифторид хрома, соответствующий формуле Cr2OxFy, где х+у/2=3.
Термин "аморфный" означает, что в рентгеновской дифрактограмме данного твердого вещества отсутствуют заметные пики.
Применяемые здесь термины "содержит", "содержащий", "включает в себя", "включая", "имеет", "имеющий" или любые другие их вариации предназначены покрывать неисключительное включение. Например, способ, метод, изделие или аппарат, который содержит некоторый перечень элементов, не обязательно ограничивается только этими элементами, но может включать в себя другие элементы, не перечисленные специально или неотъемлемо присущие такому способу, методу, изделию или аппарату. Кроме того, если специально не указано иное, "или" означает включающее или, а не исключающее или. Например, условие А или В удовлетворяются любым из последующих: А верно (или присутствует) и В неверно (или не присутствует), А неверно (или не присутствует) и В верно (или присутствует), и оба А и В верны (или присутствуют).
Также использование "а" или "an" в оригинале заявки на английском языке применяется для описания элементов и компонентов, описываемых здесь. Это делается только для удобства и чтобы дать общее восприятие объема данного изобретения. Данное описание следует читать, включая один или, по меньшей мере, один, и единственное число также включает множественное число, если не очевидно, что оно означает иное.
Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют такое же значение, как обычно понимается специалистами в области техники, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь способам и материалам, могут быть использованы в исполнении или тестировании вариантов осуществления настоящего изобретения, подходящие способы и материалы описаны ниже. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упоминаемые здесь, включены во всей полноте посредством ссылки, если не цитируется конкретный отрывок. В случае конфликта настоящее описание, включая определения, будет регулировать. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения.
Хромовые оксифторидные катализаторы могут быть изготовлены путем обработки Cr2O3 с помощью HF, CCl3F или фторуглеводородов. В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают путем обработки сухого Cr2O3 фторирующим агентом, таким как CCl3F или HF. Эта обработка может осуществляться путем помещения Cr2O3 в подходящий контейнер (который может быть реактором, используемым для проведения реакции дегидрофторирования) и затем пропускания HF над сухим Cr2O3 в течение подходящего периода времени (например, приблизительно от 15 до 300 минут) при подходящей температуре (например, приблизительно от 200°С до 450°С), так, как описано в примере 1.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают путем обработки Cr2O3 фторуглеводородом при повышенной температуре.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают in situ. Например, реагент HFC-236cb, HFC-236еа, HFC-245fa или HFC-245cb может применяться в образовании хромового оксифторидного катализатора путем нагрева вместе с Cr2O3 в реакторе.
Cr2O3 коммерчески доступен от Engelhard Corporation (101 Wood Avenue, P.O. Box 770, Iselin, NJ 08830-0770).
Cr2O3 также может быть приготовлен путем пиролиза дихромата аммония, как описано в патенте США № 5036036, который включен сюда посредством ссылки.
Cr2O3 также может быть приготовлен путем реакции оксида хрома (VI) с восстанавливающим растворителем, таким как метанол, как описано в патенте США № 4828818, который включен сюда посредством ссылки.
Cr2O3 также может быть приготовлен путем восстановления оксида хрома (VI) в воде подходящим восстанавливающим агентом, таким как этанол, как описано в патенте США № 3258500, который включен сюда посредством ссылки.
Определенное количество калия или других щелочных металлов в Cr2O3 может быть снижено посредством этапа промывки водой, как описано в патенте США № 5036036.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 20 м2/г до приблизительно 500 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 40 м2/г до приблизительно 350 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 60 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 100 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или меньше.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 300 ч./млн или меньше.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 100 ч./млн или меньше.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор является аморфным.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор готовят из кристаллического α-Cr2O3.
Обеспечивается способ получения HFC-1225уе. Данный способ содержит: (а) контактирование, по меньшей мере, одного гексафторпропана, выбранного из группы, состоящей из 1,1,1,2,2,3-гексафторпропана (HFC-236cb) и HFC-236еа, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1225уе; и (b) извлечение упомянутого HFC-1225уе из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 6,0.
В другом варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 7,0.
В другом варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 8,0.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1225уе, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1225уе и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1225уе, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1, которая включена сюда посредством ссылки.
Заявка США №60/732041, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Z-HFC-1225уе и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1225уе. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-236cb и/или HFC-236еа извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Также обеспечивается способ получения HFC-1234ze. Данный способ содержит: (а) контактирование HFC-245fa с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234ze; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234ze из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1234ze, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1234ze и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1234ze, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1.
Заявка США №60/732397, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Е-изомера HFC-1234ze и HF. Заявка США №60/816650, зарегистрированная 27 июня 2006 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Z-изомера HFC-1234ze и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1234ze. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-245fa извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Также обеспечивается способ получения HFC-1234yf. Данный способ содержит: (а) контактирование HFC-245cb с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234yf; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234yf из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1234yf, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1234yf и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1234yf, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1.
Заявка США №60/732321, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию HFC-1234yf и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1234yf. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-245cb извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Многие аспекты и варианты осуществления описаны выше и являются только иллюстрирующими, а не ограничивающими. После прочтения этого описания специалист в данной области техники поймет, что возможны другие аспекты и варианты осуществления без отклонения от объема данного изобретения.
Другие признаки и преимущества любого одного или нескольких вариантов осуществления будут очевидны из последующего подробного описания и из формулы изобретения.
Температура, применяемая в вышеописанных способах реакции, обычно находится в диапазоне приблизительно от 200°С до 500°С. В одном варианте осуществления данного изобретения температура, применяемая в вышеописанных способах реакции, находится в диапазоне приблизительно от 300°С до 400°С.
Время реакции для вышеописанных способов не является критическим и обычно находится в диапазоне от приблизительно 1 секунды до приблизительно 1000 секунд. В одном варианте осуществления данного изобретения время реакции составляет от приблизительно 5 секунд до приблизительно 100 секунд.
Реакционное давление для вышеописанных способов может быть субатмосферным, атмосферным или сверхатмосферным. В одном варианте осуществления данного изобретения реакционное давление является приблизительно атмосферным.
Необязательно, реакции в вышеописанных способах могут проводиться в присутствии кислорода. В одном варианте осуществления данного изобретения реакции в вышеописанных способах проводят в присутствии воздуха. В другом варианте осуществления данного изобретения воздух подают совместно с реагентом в реактор.
Необязательно, реакции в вышеописанных способах могут проводиться в присутствии инертных газов, таких как азот, гелий, аргон или их смеси. В одном варианте осуществления данного изобретения инертный газ воздух подают совместно с реагентом в реактор. В другом варианте осуществления данного изобретения инертный газ является азотом.
Реакторы, дистилляционные колонны и связанные с ними подающие линии, отводящие линии и связанные с ними узлы, применяемые в осуществлении способов вариантов осуществления данного изобретения, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к коррозии. Типичные материалы конструкции включают в себя нержавеющие стали, в особенности аустенитные стали, хорошо известные высоконикелевые сплавы, такие как MonelTM никель-медные сплавы, HastelloyTM сплавы на основе никеля и InconelTM никель-хромовые сплавы, и плакированную медью сталь.
Примеры
Описанные здесь концепции будут дополнительно описаны в последующих примерах, которые не ограничивают объем изобретения, описанный в формуле изобретения.
Пример 1
Пример 1 демонстрирует способ приготовления хромового оксифторидного катализатора. Пример 1 также демонстрирует, что HFC-1225уе получали с высоким Z/Е отношением. Пример 1 также демонстрирует, что активность хромового оксифторидного катализатора может быть восстановлена с помощью обработки воздухом.
Оксид хрома готовили путем пиролиза дихромата аммония, как описано в патенте США № 5036036. Оксид хрома содержал меньше чем 100 ч/млн щелочных металлов, имел структуру альфа оксид хрома и площадь поверхности 40-55 м2/гм.
Трубку inconel (ВД 5/8 дюйма) заполняли 5 см3 (7,18 гм) гранул оксида хрома, измельченных и отсеянных до 12/20 меш. Оксид хрома нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm (стандартных кубических сантиметров в минуту), 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поддерживая температуру при 425°С, поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
После обработки HF температуру трубки снижали до 348°С и создавали поток HFC-236cb через трубку при 21,1 sccm (3,52×10-7 м3/с) и N2 5,0 sccm (8,33×10-8 м3/с). Время контакта HFC-236cb с катализатором составляло 30 секунд. Смесь продуктов анализировали с помощью GC-MS. Результаты анализа давали в единицах % площади GC в таблице 1 ниже. Небольшие количества других продуктов, имеющие % площади GC меньше, чем 0,5, не включали в таблицу 1. После 26 часов было падение производительности. Обработка катализатора воздухом восстанавливала активность катализатора к его исходной активности. В таблице 1 ниже катализатор обрабатывали воздухом в трубке после 26 часов рабочего времени. Катализатор затем реактивировали с HF в трубке. Подсчет рабочего времени останавливали во время воздушной обработки и HF реактивации и возобновляли, когда снова начинали проток HFC-236cb.
ТАБЛИЦА 1
Рабочее время (часы) Непрореагировавший HFC-236cb Z-HFC-1225уе Е-HFC-1225уе HFC-236еа
2 59,5 32,7 4,2 3,5
26 76,2 19,7 2,6 1,5
Обработка воздухом, затем HF
29 59,9 32,2 3,9 3,6
Воздушная обработка показана в таблице 2. Потоки воздуха и азота даны в sccm.
ТАБЛИЦА 2
Рабочее время (часы) Воздух Азот Температура обработки
0 0,0 50,0 240
1 0,0 45,0 425
15 5,0 45,0 425
75 0,0 45,0 425
105 2,5 45,0 425
165 5,0 45,0 425
195 10,0 40,0 425
225 20,0 30,0 425
315 30,0 0,0 425
405 0,0 50,9 240
После вышеописанной воздушной обработки катализатор реактивировали с HF, как описано ниже.
Катализатор нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm, 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
Пример 2 (сравнительный)
Пример 2 демонстрирует, что хромовый оксифторидный катализатор, приготовленный, как описано ниже, не так эффективен, как катализатор в примере 1.
Cr2O3 в данном примере был гидратированной формой гексагонального оксида хрома, также известной как Зелень Гинье. Катализатор содержал большое количество щелочных металлов (Na, 3400 ч/млн; К, 150 ч/млн) и В (1,4%), Са (0,5%), Fe (0,2%), Mg (0,1%), а также Ва, Mn, V и Zn. Площадь поверхности этого Cr2O3 была 100-150 м2/гм.
Трубку inconel (ВД 5/8 дюйма) заполняли 13 см3 (10,32 гм) гранул оксида хрома, измельченных и отсеянных до 12/20 меш. Катализатор нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm, 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
После обработки HF температуру трубки снижали до 373°С и создавали поток HFC-236cb через трубку при 13,0 sccm (2,17×10-7 м3/с). Время контакта HFC-236cb с катализатором составляло 60 секунд. Смесь продуктов анализировали с помощью GC-MS. Результаты анализа давали в единицах % площади GC в таблице 3 ниже. Небольшие количества других продуктов, имеющие % площади GC меньше, чем 0,5, не включали в таблицу 3.
ТАБЛИЦА 3
Рабочее время (часы) Непрореагировавший HFC-236cb Z-HFC-1225уе Е-HFC-1225уе HFC-236еа
6 98,4 1,3 0 0
Заметим, что не все действия, описанные выше в общем описании или примерах, требуются, что часть конкретного действия может не требоваться, и что одно или несколько дополнительных действий могут выполняться в добавление к описанным действиям. Кроме того, порядок, в котором перечисляются действия, не обязательно является порядком, в котором они выполняются.
В вышеприведенном описании концепции описаны со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны без отклонения от объема изобретения, установленного в формуле изобретения ниже. Соответственно, данное описание и фигуры являются скорее иллюстративными, чем ограничивающими, и все такие модификации предполагаются включенными в объем изобретения.
Выгоды, другие преимущества и решения проблем описаны выше относительно конкретных вариантов осуществления. Однако выгоды, преимущества, решения проблем и любые признаки, которые могут заставить любую выгоду, преимущество или решение быть или становиться более выраженными, не следует понимать в качестве критического, требуемого или существенного признака любого пункта или всей формулы изобретения.
Следует понимать, что определенные признаки, описанные для ясности здесь в контексте отдельных вариантов осуществления, могут также обеспечиваться в комбинации в единственном варианте осуществления. Напротив, различные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут обеспечиваться раздельно или в любой субкомбинации. Кроме того, ссылки на величины, указанные в диапазонах, включают в себя каждое значение внутри этого диапазона.

Claims (20)

1. Способ получения гидрофторпропена, включающий: (а) приведение в контакт гексафторпропана, представляющего собой 1,1,1,2,2,3-гексафторпропан, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей 1,2,3,3,3-пентафторпропен, указанная смесь включает Z-HFC-1225ye и E-HFC-1225ye, и (b) извлечение упомянутого 1,2,3,3,3-пентафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее.
2. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 6,0.
3. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 7,0.
4. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 8,0.
5. Способ получения гидрофторпропена, включающий: (а) приведение в контакт 1,1,1,2,2-пентафторпропана с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, включающей 2,3,3,3-тетрафторпропен; и (b) извлечение упомянутого 2,3,3,3-тетрафторпропена из упомянутой смеси продуктов,
где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее.
6. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 20 м2/г до приблизительно 500 м2/г.
7. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 40 м2/г до приблизительно 350 м2/г.
8. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 60 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
9. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 100 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
10. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 300 ч./млн или менее.
11. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 100 ч./млн или менее.
12. Способ по п.1 или 5, где упомянутый контакт осуществляют при температуре от приблизительно 200°С до приблизительно 500°С.
13. Способ по п.1 или 5, где упомянутый контакт осуществляют при температуре от приблизительно 300°С до приблизительно 400°С.
14. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор является аморфным.
15. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор готовят из кристаллического α-Cr2O3.
16. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор получают in situ.
17. Способ по п.1 или 5, где инертный газ также подают в упомянутый реактор.
18. Способ по п.17, где упомянутый инертный газ является азотом.
19. Способ по п.1 или 5, где газ, содержащий кислород, также подают в упомянутый реактор.
20. Способ по п.19, где упомянутый газ является воздухом.
RU2009104933/04A 2006-07-13 2007-07-11 Способы каталитического получения гексафторпропенов RU2451659C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83093906P 2006-07-13 2006-07-13
US60/830,939 2006-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009104933A RU2009104933A (ru) 2010-08-20
RU2451659C2 true RU2451659C2 (ru) 2012-05-27

Family

ID=38645716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009104933/04A RU2451659C2 (ru) 2006-07-13 2007-07-11 Способы каталитического получения гексафторпропенов

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7982073B2 (ru)
EP (3) EP2041054B1 (ru)
JP (1) JP5764291B2 (ru)
CN (2) CN102690165B (ru)
ES (1) ES2523694T3 (ru)
RU (1) RU2451659C2 (ru)
WO (1) WO2008008350A2 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8377327B2 (en) * 2006-06-27 2013-02-19 E I Du Pont De Nemours And Company Tetrafluoropropene production processes
US8232435B2 (en) 2006-09-05 2012-07-31 E I Du Pont De Nemours And Company 1,2,3,3,3-pentafluoropropene production processes
KR101394583B1 (ko) 2006-10-03 2014-05-12 멕시켐 아만코 홀딩 에스.에이. 데 씨.브이. 탄소수 3-6의 (하이드로)플루오로알켄의 생성을 위한 탈수소할로겐화 방법
CN103483141B (zh) * 2006-10-31 2015-09-16 纳幕尔杜邦公司 氟丙烷、卤代丙烯以及2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯与hf的共沸组合物和1,1,1,2,2-五氟丙烷与hf的共沸组合物的制备方法
FR2932799B1 (fr) * 2008-06-18 2010-08-13 Arkema France Procede de preparation de composes fluores
MX2011012774A (es) 2009-06-03 2012-01-20 Du Pont Catalizadores y proceso para la fabricacion de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
US8487145B2 (en) 2009-06-03 2013-07-16 E I De Pont De Nemours And Company Catalysts and process to manufacture 2,3,3,3-tetrafluoropropene
PL2516366T3 (pl) 2009-12-23 2017-04-28 Arkema France Katalityczne fluorowanie 1233xf do 1234yf w fazie gazowej
US9492816B2 (en) 2010-05-03 2016-11-15 Arkema Inc. Dehydrofluorination of pentafluoroalkanes to form tetrafluoroolefins
US8513474B2 (en) 2010-06-24 2013-08-20 Honeywell International Inc. Process for the manufacture of fluorinated olefins
US8263817B2 (en) * 2010-07-06 2012-09-11 E I Du Pont De Nemours And Company Synthesis of 1234YF by selective dehydrochlorination of 244BB
US9724684B2 (en) 2011-02-21 2017-08-08 The Chemours Company Fc, Llc Selective catalytical dehydrochlorination of hydrochlorofluorocarbons
GB2492847A (en) * 2011-07-15 2013-01-16 Mexichem Amanco Holding Sa A process for reducing TFMA content in R-1234
WO2013099856A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 旭硝子株式会社 2,3,3,3-テトラフルオロプロペンの精製方法、精製装置および製造方法
GB201207666D0 (en) * 2012-05-02 2012-06-13 Mexichem Amanco Holding Sa Process
KR101500655B1 (ko) 2013-09-17 2015-03-12 한국과학기술연구원 금속불소화물 촉매 제조방법 및 이를 이용한 탈불산화 방법
GB2519572B (en) 2013-10-25 2015-12-30 Mexichem Amanco Holding Sa Process for isomerising (hydro)(halo)fluoroalkenes
MX2016010560A (es) * 2014-02-13 2017-05-17 Fram Group Ip Llc Composicion y metodo para la fabricacion de un aislante para una bujia.
WO2016025288A1 (en) 2014-08-14 2016-02-18 The Chemours Company Fc, Llc Process for the production of e-1,3,3,3-tetrafluoropropene (hfc-1234ze) by dehydrofluorinatiokl
GB2540427B (en) 2015-07-17 2017-07-19 Mexichem Fluor Sa De Cv Process for the preparation of 2,3,3,3-tetrafluoropropene (1234yf)
GB201615209D0 (en) 2016-09-07 2016-10-19 Mexichem Fluor Sa De Cv Catalyst and process using the catalyst
GB201615197D0 (en) 2016-09-07 2016-10-19 Mexichem Fluor Sa De Cv Catalyst and process using the catalyst
CN108014827A (zh) * 2017-12-12 2018-05-11 西安近代化学研究所 一种高比表面纳米氟氧铬催化剂的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2461523A (en) * 1946-12-04 1949-02-15 Du Pont Dehydrofluorination of polyfluoroalkanes
EP0234002A1 (en) * 1986-01-22 1987-09-02 ATOCHEM NORTH AMERICA, INC. (a Pennsylvania corp.) Process for converting a 1,1,1-trifluoroalkane into a 1,1-difluoroalkene
EP0726243A1 (en) * 1992-06-05 1996-08-14 Daikin Industries, Limited Method for manufacturing 1,1,1,2,3-pentafluoropropene and method for manufacturing 1,1,1,2,3-pentafluoropropane
EP0974571B1 (en) * 1998-07-21 2003-04-23 Atofina Chemicals, Inc. Preparation of 1,1,1,3-tetrafluoropropene( 1234ze )

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3258500A (en) 1959-08-17 1966-06-28 Du Pont Process for fluorinating halohydro-carbons
US4828818A (en) 1987-03-13 1989-05-09 Allied-Signal Inc. Chromium aerogel method of producing same and fluorinating process utilizing same
US5036036A (en) 1989-06-13 1991-07-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chromium oxide catalyst composition
US5396000A (en) * 1993-05-24 1995-03-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for the manufacture of 1,1,1,2,3,-pentafluoropropane
JP4378779B2 (ja) * 1998-07-17 2009-12-09 ダイキン工業株式会社 含フッ素エタンの製造方法
CN1972887B (zh) * 2004-04-29 2010-10-13 霍尼韦尔国际公司 1,3,3,3-四氟丙烯的合成方法
US7897823B2 (en) 2004-10-29 2011-03-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for production of azeotrope compositions comprising hydrofluoroolefin and hydrogen fluoride and uses of said azeotrope compositions in separation processes
US7423188B2 (en) 2005-11-01 2008-09-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Azeotrope compositions comprising E-1,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrogen fluoride and uses thereof
US7388117B2 (en) 2005-11-01 2008-06-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Azeotrope compositions comprising 1,2,3,3,3-pentafluoropropene and hydrogen fluoride and uses thereof
US7476771B2 (en) 2005-11-01 2009-01-13 E.I. Du Pont De Nemours + Company Azeotrope compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrogen fluoride and uses thereof
RU2445302C2 (ru) 2006-06-27 2012-03-20 Е.И. Дюпон Де Немур Энд Компани Способы получения тетрафторпропена
US7420094B2 (en) * 2006-09-05 2008-09-02 E.I. Du Pont De Nemours And Company Catalytic isomerization processes of 1,3,3,3-tetrafluoropropene for making 2,3,3,3-tetrafluoropropene

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2461523A (en) * 1946-12-04 1949-02-15 Du Pont Dehydrofluorination of polyfluoroalkanes
EP0234002A1 (en) * 1986-01-22 1987-09-02 ATOCHEM NORTH AMERICA, INC. (a Pennsylvania corp.) Process for converting a 1,1,1-trifluoroalkane into a 1,1-difluoroalkene
EP0726243A1 (en) * 1992-06-05 1996-08-14 Daikin Industries, Limited Method for manufacturing 1,1,1,2,3-pentafluoropropene and method for manufacturing 1,1,1,2,3-pentafluoropropane
US5679875A (en) * 1992-06-05 1997-10-21 Daikin Industries, Ltd. Method for manufacturing 1,1,1,2,3-pentafluoropropene 1,1,1,2,3-pentafluoropropane
EP0974571B1 (en) * 1998-07-21 2003-04-23 Atofina Chemicals, Inc. Preparation of 1,1,1,3-tetrafluoropropene( 1234ze )

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kohne A., Kemnitz E. Heterogeneous catalyzed synthesis of 1,1,1,2-tetrafluoroethane from 1,1,1,2-tetrachloroethane - thermodynamics and reaction pathways. Journal of Fluorine Chemistry 75 (1995) 103-110. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101489960A (zh) 2009-07-22
EP2041054A2 (en) 2009-04-01
JP2009542812A (ja) 2009-12-03
CN102690165A (zh) 2012-09-26
US7982073B2 (en) 2011-07-19
JP5764291B2 (ja) 2015-08-19
WO2008008350A2 (en) 2008-01-17
RU2009104933A (ru) 2010-08-20
WO2008008350A3 (en) 2008-03-13
US8148586B2 (en) 2012-04-03
US20100004492A1 (en) 2010-01-07
CN102690165B (zh) 2015-08-19
EP2386533A1 (en) 2011-11-16
EP2386534A1 (en) 2011-11-16
ES2523694T3 (es) 2014-11-28
US20110237845A1 (en) 2011-09-29
EP2041054B1 (en) 2014-08-27
CN101489960B (zh) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2451659C2 (ru) Способы каталитического получения гексафторпропенов
US7420094B2 (en) Catalytic isomerization processes of 1,3,3,3-tetrafluoropropene for making 2,3,3,3-tetrafluoropropene
US7872161B2 (en) Process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
US11207668B2 (en) Composition obtained by the selective catalytic dehydrochlorination of hydrchlorofluorocarbons
US8133406B2 (en) Processes for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene and/or 1,2,3,3-tetrafluoropropene
US9174896B2 (en) Catalytical synthesis of internal fluorobutenes and internal fluoropentenes
US20080207962A1 (en) Compositions containing chromium, oxygen, and at least two modifier metals selected the group consisting of gold, silver, and palladium, their preparation, and their use as catalysts and catalyst precursors
EP2379475B1 (en) Isomerization of 1,1,3,3-tetrafluoropropene
EP2099733B1 (en) Process for the synthesis and separation of hydrofluoroolefins
US20110282112A1 (en) Catalysts and process to manufacture 2,3,3,3-tetrafluoropropene
WO2008030444A2 (en) Process for producing 1,2,3,3,3-pentafluoropropene and related azeotropic compositions
TW201319014A (zh) 內氟丁烯及內氟戊烯之催化合成

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130712