WO2018055265A1 - Procede de preparation du 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane - Google Patents

Procede de preparation du 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane Download PDF

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WO2018055265A1
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trifluoropropene
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trifluoropropane
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Laurent Wendlinger
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Arkema France
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/35—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction
    • C07C17/354—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction by hydrogenation
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    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582—Recycling of unreacted starting or intermediate materials

Definitions

  • the present invention relates to a process for preparing 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) from 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233xf).
  • HCFC-253db 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane
  • HCFC-253db can be used as heat transfer fluid, propellant, foaming agent, swelling agent, gaseous dielectric, polymerization medium, carrier fluid, abrasive agent, desiccant and fluid for power generation unit. It can also be used as a starting material in the preparation of agrochemical or pharmaceutical agents.
  • 2-Chloro-1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) can also be prepared by fluorinating 1,1,1,2-tertachloropropane (HCC-250db) with anhydrous hydrogen fluoride (HF) in the presence of mercury oxide (II).
  • HF hydrous hydrogen fluoride
  • II mercury oxide
  • the molar yield of 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) is 32% (McBee et al., Journal of the American Chemical Society, 1947, 69, 946).
  • the present invention relates to a process for the preparation of 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane comprising the steps of contacting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with hydrogen in the presence of a catalyst .
  • the catalyst is based on a metal selected from the group consisting of metals from columns 8 to 10 of the periodic table of elements and rhenium.
  • the catalyst is based on a metal selected from nickel, palladium, rhodium, ruthenium, rhenium or platinum.
  • 3,3,3-trifluoropropene is also produced as a by-product.
  • the step of contacting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with hydrogen is conducted at a temperature of 20 to 200 ° C.
  • the method comprises the steps of:
  • the first stream further comprises 3,3,3-trifluoropropene.
  • the remaining portion of the first stream comprises
  • 3,3,3-trifluoropropene and 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane is recovered from said remaining portion of the first stream by purification, preferably distillation, by formation.
  • a second stream comprising 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane and a third stream comprising 3,3,3-trifluoropropene.
  • the process is conducted in the gas phase.
  • the catalyst is supported on at least one of carbon, alumina, titania, silica, zirconia or fluorides thereof, calcium fluoride, calcium carbonate, barium sulfate or zeolites.
  • a process for the preparation of 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane comprises the step of contacting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with hydrogen in the presence of a catalyst.
  • the process is conducted continuously.
  • the process is preferably conducted in the gas phase. Therefore, the present process can use a continuous hydrogenation reaction in the gas phase.
  • the process according to the present invention leads to the formation of HCFC-253db with high yield and excellent selectivity.
  • the catalyst is based on a metal selected from the group consisting of metals from columns 8 to 10 of the periodic table of elements and rhenium. Therefore, the catalyst may be based on metals such as iron, ruthenium, osmium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum or rhenium. More preferably, the catalyst is based on a metal selected from nickel, palladium, rhodium, ruthenium, rhenium or platinum. Most preferably, the catalyst is based on platinum or palladium. In particular, the catalyst is based on palladium.
  • the catalyst used in the present process is supported on at least one of carbon, alumina, titania, silica, zirconia or fluorides thereof, calcium fluoride, calcium carbonate, barium sulfate or zeolites.
  • carbon in the present context includes, but is not limited to, coal, activated carbon, graphite, carbon nanotubes.
  • the catalyst may also be unsupported such as aney nickel.
  • the catalyst may be based on platinum or palladium, particularly palladium, supported on carbon or alumina.
  • the catalyst may further comprise a co-catalyst based on another metal, for example silver, copper, gold, tellurium, zinc, chromium, molybdenum or thallium.
  • the content of the cocatalyst may be in the range of 0.1 at 20% by weight based on the total weight of the catalyst, preferably from 0.5 to 18% by weight, more preferably from 1 to 15% by weight, most preferably from 2 to 10% by weight.
  • the catalyst may be present in any suitable form, for example in the form of a fixed or fluidized bed, preferably in the form of a fixed bed.
  • the direction of flow can be downward or upward.
  • the catalyst bed may further comprise a particular catalyst distribution so as to control the heat fluxes generated by the exothermic reaction. Therefore, it is possible to envisage gradients of charge density, porosity, etc., of the catalyst so as to control the exothermicity of the reaction.
  • the present process may include the catalyst activation step.
  • the catalyst can be activated by subjecting the catalyst to a gas stream containing a reducing agent.
  • the activation can be conducted at a temperature of 50 ° C to 250 ° C.
  • the gas stream containing a reducing agent is preferably a mixture of hydrogen and nitrogen.
  • the catalyst can be dried.
  • the drying step may be conducted at a temperature of 50 ° C to 200 ° C, preferably 80 ° C to 150 ° C.
  • the catalyst is preferably dried under an inert atmosphere, such as nitrogen.
  • the present process may include the catalyst regeneration step.
  • the regeneration step can comprise the treatment of the catalyst under an inert atmosphere (nitrogen, argon or helium) and / or under a stream of gas containing an oxidizing agent.
  • the oxidizing agent may be oxygen or air.
  • the regeneration may be conducted at a temperature in the range of 200 ° C to 800 ° C, preferably 250 ° C to 700 ° C, more preferably 300 ° C to 600 ° C, most preferably 350 ° C. C at 500 ° C.
  • the catalyst can be regenerated by treating the catalyst with a gas stream containing an oxidizing agent to form an oxidized catalyst, optionally cooling the oxidized catalyst, and then treating the catalyst with a reducing agent-containing gas stream.
  • the gas stream containing a reducing agent may be hydrogen.
  • the treatment with the gas stream containing a reducing agent can be conducted at a temperature of 50 ° C to 250 ° C.
  • the gas stream containing a reducing agent is preferably a mixture of hydrogen and nitrogen.
  • the step of contacting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with hydrogen can be conducted at a temperature of 20 to 200 ° C, preferably 50 ° C to 150 ° C, more preferably from 50 ° C to 100 ° C.
  • the hydrogenation step is exothermic.
  • Temperature reaction can be controlled by means provided for this purpose in the reactor, if necessary. The temperature can vary from a few tens of degrees during the reaction. For example, the inlet temperature may be in the range of 20 ° C to 250 ° C, and the temperature gain may be in the range of 5 ° C to 100 ° C.
  • the step of bringing 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene into contact with hydrogen can be carried out at an absolute pressure of 0.1 to 20 bar, preferably of 0.5 to 20 bar, more preferably from 1 to 20 bar, most preferably from 1 to 15 bar, in particular from 1 to 10 bar, more particularly from 1 to 5 bar.
  • the step of contacting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with hydrogen can be conducted at a contact time, being defined as being the ratio of catalyst volume to total charging current. , from 0.1 to 100 seconds, preferably from 0.5 to 50 seconds, more preferably from 1 to 40 seconds, most preferably from 1 to 30 seconds, in particular from 1 to 20 seconds, more preferably from 2 to at 10 seconds.
  • the step of bringing 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene into contact with hydrogen can be carried out at a mole ratio h / organic, preferably H 2/2-chloro-3,3,3-trifluoropropene from 1 to 50, preferably from 1.5 to 20, more preferably from 2 to 15, most preferably from 3 to 10, especially from 3 to 7.
  • h / organic preferably H 2/2-chloro-3,3,3-trifluoropropene from 1 to 50, preferably from 1.5 to 20, more preferably from 2 to 15, most preferably from 3 to 10, especially from 3 to 7.
  • a high ratio will result in dilution, and therefore better management of the reaction exotherm.
  • 3,3,3-trifluoropropene is also produced as a by-product.
  • the present process may comprise a step of purifying 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane. Purification may be distillation to separate 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane by-products and / or unreacted starting materials.
  • the present method may comprise the steps of:
  • step (iii) recycling a first portion of said first stream to step (i), (iv) recovering 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane from the remaining portion of the first stream.
  • the first stream recovered in step ii) further comprises 3,3,3-trifluoropropene.
  • the remaining portion of the first stream may further comprise 3,3,3-trifluoropropene and 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane is recovered from said remaining portion of the first stream by purification, preferably by distillation, by forming a second stream comprising 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane and a third stream comprising 3,3,3-trifluoropropene.
  • the present method may comprise the steps of:
  • step (iv) recycling the stream comprising unreacted hydrogen, and optionally unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, to step (i),
  • the first stream recovered in step ii) further comprises 3,3,3-trifluoropropene.
  • the 3,3,3-trifluoropropene may be in the stream comprising 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane or in the stream comprising hydrogen. unreacted and optionally unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
  • the stream comprising 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane and 3,3,3-trifluoropropane trifluoropropene may be purified, preferably by distillation, to form a fourth stream comprising 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane and a fifth stream comprising 3,3,3-trifluoropropene.
  • the gas stream comprising the recycle loop and the reagents can be preheated before introduction into the reactor.
  • An adiabatic reactor is preferably used.
  • a tubular reactor is charged with 10 g of a 0.5% wet Pd / C granule catalyst.
  • the reactor is housed inside an electric furnace.
  • the catalyst is first dried under nitrogen at 110 ° C. and at atmospheric pressure. Then, the catalyst is reduced by introducing hydrogen into the nitrogen stream and maintaining the temperature at 110 ° C. After 2 hours, the bed temperature is decreased to 80 ° C, the nitrogen flow is reduced to zero and 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233xf) is fed into the reactor at atmospheric pressure. .
  • These feed streams are regulated and regulated by means of mass flow controllers.
  • the molar ratio of hydrogen to organic material is 4.9.
  • the contact time is about 5 seconds.
  • the conversion of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1233xf) is about 100.0%.
  • the selectivity for the desired 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) product is about 91.6%.
  • the main by-product is 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf).

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation de 2-chloro-1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) par hydrogénation de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf).

Description

Procédé de préparation de 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane
Domaine technique
La présente invention concerne un procédé de préparation de 2-chloro-l,l,l- trifluoropropane (HCFC-253db) à partir du 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf).
Arrière-plan technologique de l'invention
Le 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) peut être utilisé en tant que fluide de transfert thermique, propulseur, agent moussant, agent gonflant, diélectrique gazeux, milieu de polymérisation, fluide de support, agent abrasif, agent déshydratant et fluide pour unité de production d'énergie. Il peut également être utilisé en tant que matériau de départ dans la préparation d'agents agrochimiques ou pharmaceutiques.
Différents procédés de préparation de 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) à partir de matériaux bruts organiques sont connus.
Plusieurs documents (Henné et Whaley, Journal of the American Chemical Society, 1942, vol. 64, p. 1157 ; McBee et al., Journal of the American Chemical Society, 1947, vol. 69, p. 946 ; Haszeldine, Journal of the Chemical Society, 1951, p. 249,) décrivent la préparation de 2-chloro- 1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) par chloration de 1,1,1-trifluoropropane (HFC-263fb). La réaction de chloration produit de faibles rendements des dérivés mono- et dichloro, qui sont plus difficiles à séparer.
Le 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) peut également être préparé par fluoration de 1,1,1,2-tertachloropropane (HCC-250db) avec du fluorure d'hydrogène (HF) anhydre en présence d'oxyde de mercure(ll). Le rendement molaire de 2-chloro-l,l,l- trifluoropropane (HCFC-253db) est de 32 % (McBee et al., Journal of the American Chemical Society, 1947, vol. 69, p. 946).
Dmowski et Kolinski, oczniki Chemii, 1973, vol. 47, p. 1211 concerne une préparation de 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) à partir d'acide chloropropionique et de SF4.
Plus récemment, Hanack et Ullmann, Journal of Organic Chemistry, 1989, vol. 54, n° 6, p. 1432 décrivent une synthèse facile de 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) par une substitution nucléophile simple avec LiCI du nonafluorobutanesulfonate correspondant.
Ces procédés produisent des rendements faibles ou utilisent typiquement des matières premières qui ne sont pas aisément disponibles. Il a désormais été découvert que le 2-chloro- 1,1,1-trifluoropropane (HCFC-253db) peut être commodément préparé à partir d'une matière première aisément disponible (2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf)), avec un rendement correct et une sélectivité élevée. Le 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf) est un intermédiaire largement utilisé dans la préparation de 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO- 1234yf).
Résumé de l'invention
La présente invention concerne un procédé de préparation de 2-chloro-l,l,l- trifluoropropane comprenant les étapes de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur.
Dans un mode de réalisation préféré, le catalyseur est à base d'un métal choisi dans le groupe constitué de métaux des colonnes 8 à 10 de la table périodique des éléments et du rhénium.
Plus préférablement, le catalyseur est à base d'un métal choisi parmi le nickel, le palladium, le rhodium, le ruthénium, le rhénium ou le platine.
Dans un mode de réalisation préféré, le 3,3,3-trifluoropropène est également produit en tant que sous-produit.
Dans un mode de réalisation préféré, l'étape de mise en contact du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène avec de l'hydrogène est conduite à une température de 20 à 200 °C.
Dans un mode de réalisation préféré, le procédé comprend les étapes de :
(i) réaction de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène en phase gazeuse avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur,
(ii) récupération d'un premier flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane, de l'hydrogène n'ayant pas réagi, et facultativement du 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène n'ayant pas réagi,
(iii) recyclage d'une première partie dudit premier flux vers l'étape (i),
(iv) récupération du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane à partir de la partie restante du premier flux.
Dans un mode de réalisation préféré, le premier flux comprend en outre du 3,3,3- trifluoropropène.
Dans un mode de réalisation préféré, la partie restante du premier flux comprend du
3,3,3-trifluoropropène et du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane est récupéré à partir de ladite partie restante du premier flux par purification, de préférence par distillation, par formation d'un deuxième flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane et un troisième flux comprenant du 3,3,3-trifluoropropène.
Dans un mode de réalisation préféré, le procédé est conduit en phase gazeuse.
Dans un mode de réalisation préféré, le catalyseur est soutenu sur au moins l'un parmi le carbone, l'alumine, l'oxyde de titane, la silice, la zircone ou des fluorures de ceux-ci, le fluorure de calcium, le carbonate de calcium, le sulfate de baryum ou des zéolites.
Description détaillée de la présente invention
Dans un premier aspect de la présente invention, un procédé de préparation de 2- chloro-l,l,l-trifluoropropane est décrit. Ledit procédé comprend l'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur.
De préférence, le procédé est conduit en continu. Le procédé est de préférence conduit en phase gazeuse. Par conséquent, le présent procédé peut utiliser une réaction d'hydrogénation continue dans la phase gazeuse. Le procédé selon la présente invention conduit à la formation de HCFC-253db avec un rendement élevé et une excellente sélectivité.
Dans un mode de réalisation préféré, le catalyseur est à base d'un métal choisi dans le groupe constitué de métaux des colonnes 8 à 10 de la table périodique des éléments et du rhénium. Par conséquent, le catalyseur peut être à base de métaux tels que le fer, le ruthénium, l'osmium, le cobalt, le rhodium, l'iridium, le nickel, le palladium, le platine ou le rhénium. Plus préférablement, le catalyseur est à base d'un métal choisi parmi le nickel, le palladium, le rhodium, le ruthénium, le rhénium ou le platine. De manière préférée entre toutes, le catalyseur est à base de platine ou de palladium. En particulier, le catalyseur est à base de palladium.
De préférence, le catalyseur utilisé dans le présent procédé est soutenu sur au moins l'un parmi le carbone, l'alumine, l'oxyde de titane, la silice, la zircone ou des fluorures de ceux- ci, le fluorure de calcium, le carbonate de calcium, le sulfate de baryum ou des zéolites. Le terme « carbone », dans le présent contexte, comprend, mais n'est pas limité à, le charbon, le charbon actif, le graphite, des nanotubes de carbone. Le catalyseur peut également être sans support tel que le nickel de aney.
Plus préférablement, le catalyseur peut être à base de platine ou de palladium, en particulier le palladium, soutenu sur du carbone ou de l'alumine.
Dans un mode de réalisation préféré, le catalyseur peut comprendre en outre un co- catalyseur à base d'un autre métal, par exemple l'argent, le cuivre, l'or, le tellure, le zinc, le chrome, le molybdène ou le thallium. La teneur du co-catalyseur peut être dans la plage de 0,1 à 20 % en poids sur la base du poids total du catalyseur, de préférence de 0,5 à 18 % en poids, plus préférablement de 1 à 15 % en poids, de manière préférée entre toutes de 2 à 10 % en poids.
Le catalyseur peut être présent sous une forme adaptée quelconque, par exemple sous la forme d'un lit fixe ou fluidisé, de préférence sous la forme d'un lit fixe. La direction d'écoulement peut être descendante ou montante. Le lit de catalyseur peut comprendre en outre une distribution particulière du catalyseur de manière à contrôler les flux de chaleur générés par la réaction exothermique. Par conséquent, il est possible d'envisager des gradients de densité de charge, de porosité, etc., du catalyseur de manière à contrôler l'exothermie de la réaction. Par exemple, il peut être envisagé pour la première partie du lit d'inclure moins de catalyseur, tandis que la deuxième partie en comprend plus.
Le présent procédé peut comprendre l'étape d'activation du catalyseur. Le catalyseur peut être activé par soumission du catalyseur à un courant de gaz contenant un agent réducteur. L'activation peut être conduite à une température de 50 °C à 250 °C. Le courant de gaz contenant un agent réducteur est de préférence un mélange d'hydrogène et d'azote. Avant activation, le catalyseur peut être séché. L'étape de séchage peut être conduite à une température de 50 °C à 200 °C, de préférence de 80 °C à 150 °C. Le catalyseur est de préférence séché sous atmosphère inerte, tel que l'azote.
Le présent procédé peut comprendre l'étape de régénération du catalyseur. L'étape de régénération peut comprendre le traitement du catalyseur sous atmosphère inerte (azote, argon ou hélium) et/ou sous un courant de gaz contenant un agent oxydant. L'agent oxydant peut être l'oxygène ou l'air. La régénération peut être conduite à une température dans la plage de 200 °C à 800 °C, de préférence de 250 °C à 700 °C, plus préférablement de 300 °C à 600 °C, de manière préférée entre toutes de 350 °C à 500 °C. Le catalyseur peut être régénéré par traitement du catalyseur avec un courant de gaz contenant un agent oxydant pour former un catalyseur oxydé, facultativement refroidissement du catalyseur oxydé, et ensuite traitement du catalyseur avec un courant de gaz contenant un agent réducteur. Le courant de gaz contenant un agent réducteur peut être de l'hydrogène. Le traitement avec le courant de gaz contenant un agent réducteur peut être conduit à une température de 50 °C à 250 °C. Le courant de gaz contenant un agent réducteur est de préférence un mélange d'hydrogène et d'azote.
L'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène peut être conduite à une température de 20 à 200 °C, de préférence de 50 °C à 150 °C, plus préférablement de 50 °C à 100 °C. L'étape d'hydrogénation est exothermique. La température de réaction peut être contrôlée à l'aide de moyens prévus à cet effet dans le réacteur, si nécessaire. La température peut varier de quelques dizaines de degrés pendant la réaction. Par exemple, la température d'entrée peut être dans la plage de 20 °C à 250 °C, et le gain de température peut être dans la plage de 5 °C à 100 °C.
L'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène peut être conduite à une pression absolue de 0,1 à 20 bar, de préférence de 0,5 à 20 bar, plus préférablement de 1 à 20 bar, de manière préférée entre toutes de 1 à 15 bar, en particulier de 1 à 10 bar, plus particulièrement de 1 à 5 bar.
L'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène peut être conduite à un temps de contact, étant défini comme étant le rapport entre le volume de catalyseur et le courant de charge total, de 0,1 à 100 secondes, de préférence de 0,5 à 50 secondes, plus préférablement de 1 à 40 secondes, de manière préférée entre toutes de 1 à 30 secondes, en particulier de 1 à 20 secondes, plus particulièrement de 2 à 10 secondes.
L'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène peut être conduite à un rapport molaire h /organiques, de préférence H2/2-chloro-3,3,3- trifluoropropène, de 1 à 50, de préférence de 1,5 à 20, plus préférablement de 2 à 15, de manière préférée entre toutes de 3 à 10, en particulier de 3 à 7. Un rapport élevé conduira à une dilution, et donc à une meilleure gestion de l'exothermie de réaction.
Dans un mode de réalisation particulier, le 3,3,3-trifluoropropène est également produit en tant que sous-produit. Le présent procédé peut comprendre une étape de purification du 2- chloro-l,l,l-trifluoropropane. La purification peut être une distillation afin de séparer le 2- chloro-l,l,l-trifluoropropane des sous-produits et/ou des matériaux de départ n'ayant pas réagi.
Il est possible de contrôler l'exothermie de la réaction d'hydrogénation tout en conservant de très bonnes conversion et sélectivité et/ou de réduire la désactivation du catalyseur. Par conséquent, dans un mode de réalisation préféré, le présent procédé peut comprendre les étapes de :
(i) réaction de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène en phase gazeuse avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur,
(ii) récupération d'un premier flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane, de l'hydrogène n'ayant pas réagi, et facultativement du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène n'ayant pas réagi,
(iii) recyclage d'une première partie dudit premier flux vers l'étape (i), (iv) récupération du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane à partir de la partie restante du premier flux.
De préférence, le premier flux récupéré dans l'étape ii) comprend en outre du 3,3,3- trifluoropropène.
La partie restante du premier flux peut comprendre en outre du 3,3,3-trifluoropropène et du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane est récupéré à partir de ladite partie restante du premier flux par purification, de préférence par distillation, par formation d'un deuxième flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane et un troisième flux comprenant du 3,3,3- trifluoropropène.
En particulier, le présent procédé peut comprendre les étapes de :
(i) réaction de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène en phase gazeuse avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur,
(ii) récupération d'un premier flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane, de l'hydrogène n'ayant pas réagi, et facultativement du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène n'ayant pas réagi,
(iii) purification, de préférence par distillation, du premier flux pour former un flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane et un flux comprenant de l'hydrogène n'ayant pas réagi et facultativement du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène n'ayant pas réagi,
(iv) recyclage du flux comprenant de l'hydrogène n'ayant pas réagi, et facultativement du 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène n'ayant pas réagi, vers l'étape (i),
(v) récupération du flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane.
Plus particulièrement, le premier flux récupéré dans l'étape ii) comprend en outre du 3,3,3-trifluoropropène. Suivant les conditions opératoires utilisées dans l'étape (iii), le 3,3,3- trifluoropropène peut être dans le flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane ou dans le flux comprenant de l'hydrogène n'ayant pas réagi et facultativement du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène n'ayant pas réagi. Lorsque du 3,3,3-trifluoropropène est présent dans le flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane, le flux comprenant du 2-chloro-l,l,l- trifluoropropane et du 3,3,3-trifluoropropène peut être purifié, de préférence par distillation, pour former un quatrième flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane et un cinquième flux comprenant du 3,3,3-trifluoropropène. Le flux de gaz comprenant la boucle de recyclage et les réactifs peuvent être préchauffés avant introduction dans le réacteur. Un réacteur adiabatique est de préférence utilisé.
Exemple
Un réacteur tubulaire est chargé avec 10 g d'un catalyseur de type granule de 0,5 % Pd/C humide. Le réacteur est logé à l'intérieur d'un four électrique. Le catalyseur est dans un premier temps séché sous azote à 110 °C et à pression atmosphérique. Ensuite, le catalyseur est réduit par introduction d'hydrogène dans le flux d'azote et maintien de la température à 110 °C. Après 2 heures, la température du lit est diminuée à 80 °C, le débit d'azote est réduit à zéro et du 2- chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf) est alimenté dans le réacteur à pression atmosphérique. Ces flux d'alimentation sont réglés et régulés au moyen de régulateurs de débit massique. Le rapport molaire de l'hydrogène au matériau organique est de 4,9. Le temps de contact est d'environ 5 secondes.
La conversion de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233xf) est d'environ 100,0 %.
La sélectivité pour le produit 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane (HCFC-253db) souhaité est d'environ 91,6 %. Le sous-produit principal est le 3,3,3-trifluoropropène (HFO-1243zf).

Claims

Revendications
1. Procédé de préparation de 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane comprenant l'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur.
2. Procédé selon la revendication précédente dans lequel le catalyseur est à base d'un métal choisi dans le groupe constitué de métaux des colonnes 8 à 10 de la table périodique des éléments et du rhénium.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le catalyseur est à base d'un métal choisi parmi le nickel, le palladium, le rhodium, le ruthénium, le rhénium ou le platine.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le 3,3,3- trifluoropropène est également produit en tant que sous-produit.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'étape de mise en contact de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène avec de l'hydrogène est conduite à une température de 20 à 200 °C.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant les étapes de :
(i) réaction de 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène en phase gazeuse avec de l'hydrogène en présence d'un catalyseur,
(ii) récupération d'un premier flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane, de l'hydrogène n'ayant pas réagi, et facultativement du 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène n'ayant pas réagi,
(iii) recyclage d'une première partie dudit premier flux vers l'étape (i),
(iv) récupération du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane à partir de la partie restante du premier flux.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le premier flux comprend en outre du 3,3,3-trifluoropropène.
8. Procédé selon la revendication précédente dans lequel la partie restante du premier flux comprend du 3,3,3-trifluoropropène et dans lequel le 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane est récupéré à partir de ladite partie restante du premier flux par purification, de préférence par distillation, pour former un deuxième flux comprenant du 2-chloro-l,l,l-trifluoropropane et un troisième flux comprenant du 3,3,3-trifluoropropène.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé étant conduit en phase gazeuse.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ledit catalyseur est soutenu sur au moins l'un parmi le carbone, l'alumine, l'oxyde de titane, la silice, la zircone ou des fluorures de ceux-ci, le fluorure de calcium, le carbonate de calcium, le sulfate de baryum ou des zéolites.
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