WO2018178551A1 - Procede de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropene. - Google Patents

Procede de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropene. Download PDF

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WO2018178551A1
WO2018178551A1 PCT/FR2018/050731 FR2018050731W WO2018178551A1 WO 2018178551 A1 WO2018178551 A1 WO 2018178551A1 FR 2018050731 W FR2018050731 W FR 2018050731W WO 2018178551 A1 WO2018178551 A1 WO 2018178551A1
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WO
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stream
tetrafluoropropene
phase
weight
hydrofluoric acid
Prior art date
Application number
PCT/FR2018/050731
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English (en)
Inventor
Dominique Deur-Bert
Laurent Wendlinger
Original Assignee
Arkema France
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/383—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene, also known as HFO-1234yf.
  • the present invention relates to a process for the production of 2,3,3,3-tetrafluoropropene carried out at high pressure, preferably at a pressure greater than or equal to 7 bara.
  • Hydrofluorocarbons and in particular hydrofluoroolefins (HFOs), such as 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), are compounds known for their properties as coolants and coolants, fire extinguishers, propellants, foaming agents , blowing agents, gaseous dielectrics, polymerization medium or monomer, carrier fluids, abrasive agents, drying agents and power generating unit fluids.
  • HFOs have been identified as desirable alternatives to HCFCs because of their low ODP (Ozone Depletion Potential or GWP) and GWP (Global Warming Potential) values.
  • ODP Ozone Depletion Potential
  • GWP Global Warming Potential
  • hydrofluoroolefin manufacturing processes involve a fluorination and / or dehydrohalogenation reaction. This type of reaction is carried out in the gas phase or in the liquid phase and generates impurities which must therefore be eliminated in order to obtain the desired compound in a degree of purity sufficient for the intended applications.
  • WO2012 / 098420 discloses the production of 2,3,3,3-tetrafluoropropene by a catalytic gas-phase fluorination process using 1,1,1,2,3-pentachloropropane and / or 1,1,1,2,3-pentachloropropane. , 2,2,3-pentachloropropane.
  • the process is carried out at a pressure of between 3 and 20 bar.
  • the flow of products from the catalytic fluorination reactor is purified by distillation.
  • WO2013 / 114015 Also known from WO2013 / 114015 is a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene in the gas phase from 1,1,1,2,3-pentachloropropane and / or 1,1,2,2, 3-pentachloropropane, the gas stream recovered after the reaction is partially condensed to form a gaseous fraction and a liquid fraction, both being compressed before being distilled.
  • WO 2007/138210 also discloses a process for producing hydrofluorocarbons from hydrofluorochlorocarbon and hydrofluoric acid in the gas phase in the presence of a catalyst. The process is carried out at a pressure of 1 to 3 bar. The gas stream leaving the reactor is compressed using a compressor before being sent to the distillation column.
  • the present invention provides a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene comprising the steps of:
  • step b) cooling the product stream obtained in step a) at a temperature below 100 ° C, preferably at a temperature below 70 ° C,
  • step b) distillation of the stream cooled in step b) to form a first stream comprising HCl and a second stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and HF,
  • step a) is carried out at a pressure greater than or equal to 7 bara, preferably at a pressure of 7 to 25 bara, more preferably 7 to 20 bara.
  • step b) the product stream is cooled to a temperature below 50 ° C.
  • the temperature at the top of the distillation column in step c) is between -30 ° C. and -60 ° C.
  • the pressure at the top of the distillation column is between 4 and 10 bara.
  • the first stream comprising HCl is recovered in step c) at the top of the distillation column and is brought to a temperature between -40 ° C and 20 ° C before being purified according to the steps following:
  • the compound of formula (I) is selected from the group consisting of 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropene, 2,3,3,3 tetrachloropropene, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane and 1,1,1,2 2-pentachloropropane or a mixture thereof; and step a) is carried out in the presence or absence of a catalyst to produce a product stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene, HCl, HF and also at least one of the compounds selected from the group consisting of 2-chloro-3,3,3-trifluoro
  • the fourth stream comprising HF is recycled in step a).
  • the third stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene is purified by decantation at a temperature between -50 ° C and 0 ° C to form a lower phase comprising 2,3,3,3 tetrafluoropropene and an upper phase comprising HF, optionally recycled in step a).
  • the third stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene is purified by the following steps:
  • said lower phase or said G1 phase and said G2 stream also comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene, 3-tetrafluoropropene.
  • the lower phase, said g gas phase or said G2 stream may be distilled by extractive distillation to form a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and a stream comprising 1,3,3,3-tetrafluoropropene; preferably the extractive distillation is carried out in the presence of an organic extractant selected from the group consisting of ethylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate , 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propano
  • Fig. 1 schematically shows a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to a particular embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 schematically represents a process for the production and purification of
  • Fig. 3 schematically shows a device for removing hydrofluoric acid according to a particular embodiment of the present invention. Detailed description of the invention
  • the present invention relates to a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • Step a) of the present process can be carried out at a temperature of 200 to 450 ° C, preferably 250 to 400 ° C, preferably 280 to 380 ° C.
  • Step a) of the present process may be carried out at a contact time of 3 to 100 seconds, preferably 4 to 75 seconds, preferably 5 to 50 seconds.
  • Step a) of the present process can be carried out with a HF / compound of formula (I) molar ratio of from 3: 1 to 150: 1, advantageously from 4: 1 to 125: 1, preferably 5: 1 at 100: 1.
  • the process preferably step a), can be carried out in the presence of a polymerization inhibitor, preferably selected from the group consisting of p-methoxyphenol, t-amylphenol, limonene, d, l-limonene, quinones, hydroquinones, epoxides, amines and mixtures thereof.
  • Step a) of the present process can be carried out in the presence of oxygen or chlorine, advantageously from 0.005 to 15 mole%, preferably from 0.5 to 10 mole% of oxygen or chlorine per mole of compound of formula (I).
  • the compound of formula (I) is selected from the group consisting of
  • 1,1,1,2,3-pentachloropropane 1,1,2,3-tetrachloropropene, 2,3,3,3-tetrachloropropene, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 2-chloro-1, 1,1,2-Tetrafluoropropane and 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 1,1,1,2,2-pentachloropropane or a mixture thereof.
  • the compound of formula (I) is 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene or 1,1,2,3-tetrachloropropene.
  • Step a) is carried out at a pressure greater than or equal to 7 bara, preferably 7 to 25 bara, in particular 7 to 20 bara.
  • step a) at a pressure mentioned above makes it possible to avoid the use of a compressor before operating the distillation of step c).
  • the implementation of step a) at said pressure is thus sufficient to have a top temperature of the distillation column of step c) less cold than normal and therefore to be able to use cold groups (associated with this column head to condense the reflux) relatively conventional.
  • Step a) is carried out in the gas phase or in the liquid phase.
  • Step a) of the present process can be carried out in the liquid phase in the presence of a catalyst.
  • the catalyst may be a Lewis acid, a metal halide-containing catalyst, in particular an antimony halide, tin, tantalum, titanium, a transition metal such as molybdenum, niobium, iron, cesium, transition metal oxides, Group IVb metal halides, Group Vb metal halides, chromium fluoride, fluorinated chromium oxides, or a mixture thereof.
  • the catalyst may be SbCl 5 , SbCU, TiCl 4 , SnCl 4 , TaCl 5 , NbCl 5 , TiCl 4 , FeCl 3, MoC, CsCl, and the corresponding fluorinated compounds.
  • the catalyst may contain an ionic liquid as described for example in applications WO2008 / 149011 (in particular from page 4, line 1 to page 6 line 15, included by reference) and WO01 / 81353, as well as the reference "liquid In the liquid phase, step a) can be carried out at a temperature of between 30 and 200.degree. C., advantageously between 40.degree. and 40.degree. C. and 170 ° C., preferably between 50 and 150 ° C.
  • the HF / compound of formula (I) molar ratio may be from 0.5: 1 to 50: 1, advantageously from 3: 1 to 20 : 1 and preferably from 5: 1 to 15: 1.
  • step a) of the present process is carried out in the gas phase.
  • Step a) of the present process may be carried out in the presence or absence of a catalyst.
  • step a) can be carried out with a HF / compound of formula (I) molar ratio of from 3: 1 to 150: 1, and preferably at a temperature of 200 to 450 ° C, and preferably 300 to 430 ° C.
  • step a) can be carried out in the presence of a catalyst based on a metal comprising a transition metal oxide or a derivative or a halide or an oxyhalide of such a metal.
  • a catalyst based on a metal comprising a transition metal oxide or a derivative or a halide or an oxyhalide of such a metal.
  • a metal comprising a transition metal oxide or a derivative or a halide or an oxyhalide of such a metal.
  • FeCU chromium oxyfluoride
  • chromium oxides possibly subjected to fluorination treatments
  • chromium fluorides and mixtures thereof may be mentioned.
  • Other possible catalysts are carbon-supported catalysts, antimony catalysts, aluminum catalysts (eg AlF 3 and Al 2 O 3, alumina oxyfluoride and alumina fluoride).
  • a chromium oxyfluoride a fluoride or an aluminum oxyfluoride, or a supported or non-supported catalyst containing a metal such as Cr, Ni, Fe, Zn, Ti, V, Zr, Mo, Ge or Sn. Pb, Mg, Sb.
  • a metal such as Cr, Ni, Fe, Zn, Ti, V, Zr, Mo, Ge or Sn. Pb, Mg, Sb.
  • the catalyst is more preferably based on chromium and it is more particularly a mixed catalyst comprising chromium.
  • a mixed catalyst comprising chrome and nickel.
  • the molar ratio Cr / Ni (based on the metal element) is generally 0.5 to 5, for example 0.7 to 2, for example about 1.
  • the catalyst may contain from 0.5 to 20% by weight of nickel.
  • the metal may be present in metallic form or in the form of a derivative, for example an oxide, halide or oxyhalide. These derivatives are preferably obtained by activation of the catalytic metal.
  • the support is preferably made of aluminum, for example alumina, activated alumina or aluminum derivatives, such as aluminum halides and aluminum oxyhalides, for example described in US Pat.
  • the catalyst may comprise chromium and nickel in an activated or non-activated form, on a support which has been subjected to activation or not.
  • WO 2009/118628 especially at p.4, l.30-p.7 1.16
  • Another preferred embodiment is based on a mixed catalyst containing chromium and at least one cocatalyst chosen from Co salts, Mn, Mg and Zn, preferably Zn. Said cocatalyst is preferably present in a content of 1 to 10% by weight based on the weight of the catalyst.
  • the catalyst Prior to use, the catalyst is preferably activated with air, oxygen or chlorine and / or with HF.
  • the catalyst is preferably subjected to activation with air or oxygen and HF at a temperature of 100 to 500 ° C, preferably 250 to 500 ° C and more preferably 300 to 500 ° C. at 400 ° C.
  • the activation time is preferably from 1 to 200 hours and more particularly from 1 to 50 hours.
  • This activation may be followed by a final fluorination activation step in the presence of an oxidizing agent, HF and organic compounds.
  • the molar ratio of HF / organic compounds is preferably from 2 to 40 and the molar ratio of oxidation agent / organic compounds is preferably from 0.04 to 25.
  • the temperature of the final activation is preferably from 300 to 400 ° C. C and its duration preferably from 6 to 100 h.
  • step a) can be carried out with a HF x compound molar ratio of formula (I) of from 3: 1 to 150: 1, preferably from 4: 1 to 125: 1, preferably from 5: 1 to : 1 to 100: 1.
  • step a) can be carried out at a pressure greater than or equal to 7bara, advantageously from 7 to 25 bara, preferably from 7 to 20 bara.
  • Step a) may be carried out at a temperature of 200 to 450 ° C, preferably 300 to 430 ° C, preferably 320 to 420 ° C.
  • the contact time (catalyst volume divided by total reagent flow, adjusted to operating pressure and temperature) may be from 3 to 100 seconds, preferably from 4 to 75 seconds, preferably from 5 to 50 seconds.
  • step a) of the present process is carried out in the gas phase in the presence of a catalyst and a compound of formula (I) chosen from the group consisting of 2,3,3,3-tetrachloropropene, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropene, 1, 1,1,2,2-pentachloropropane or a mixture thereof to produce a product stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and also at least one of the compounds selected from the group consisting of 2-chloro-3 , 3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • step a) of the present process is carried out in the gas phase in the presence of a catalyst and a compound of formula (I) selected from the group consisting of 2,3,3,3-tetrachloropropene 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,1,2,2-pentachloropropane or 1,1,2,3-tetrachloropropene or a mixture thereof to produce a product stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and also at least one of the compounds selected from the group consisting of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene, 3, 3,3-trifluoropropene, chloromethane,
  • Step a) of the present process can be carried out in two steps according to the following sequence: a1) contacting 2,3,3,3-tetrachloropropene, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane , 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,2-pentachloropropane or 1,1,2,3-tetrachloropropene or a mixture of these with HF to form 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene; and a2) contacting the resulting 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene with HF to form 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • Step a1) and step a2) may be carried out in the gas phase or in the liquid phase, preferably in the gas phase.
  • Step a1) and step a2) may be carried out in continuous mode or in batch mode with optionally a step of storage or purification of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
  • Step a1) can preferably be carried out in the gaseous phase in the presence or absence of a catalyst.
  • the catalyst when present, may be as described above in connection with step a).
  • Step a1) can be carried out with a HF ⁇ compound molar ratio of formula (I) of from 3: 1 to 150: 1, advantageously from 4: 1 to 125: 1, preferably from 5: 1 to 100: 1.
  • Step a1) may be carried out at a pressure greater than or equal to 7 bara, advantageously from 7 to 25 bara, preferably from 7 to 20 bara.
  • Step a1) can be carried out at a temperature of 200 to 450 ° C, preferably 300 to 430 ° C, preferably 320 to 420 ° C.
  • the contact time (catalyst volume divided by total reagent flow, adjusted to operating pressure and temperature) may be from 3 to 100 seconds, preferably from 4 to 75 seconds, preferably from 5 to 50 seconds.
  • Step a2) can be carried out preferably in the gas phase in the presence of a catalyst.
  • the catalyst when present, may be as described above in connection with step a).
  • Step a2) can be carried out with a HF: compound of formula (I) molar ratio of from 3: 1 to 150: 1, advantageously from 4: 1 to 125: 1, preferably from 5: 1 to 100: 1.
  • Step a1) may be carried out at a pressure greater than or equal to 7 bara, advantageously from 7 to 25 bara, preferably from 7 to 20 bara.
  • Step a2) can be carried out at a temperature of 200 to 450 ° C, preferably 300 to 430 ° C, preferably 320 to 420 ° C.
  • Contact time (catalyst volume divided by total reagent flow, adjusted to pressure and the temperature) may be from 3 to 100 seconds, preferably from 4 to 75 seconds, preferably from 5 to 50 seconds.
  • Step a1) and step a2) may be carried out in two reactors arranged in series.
  • Step b) of the present process consists of cooling the product stream obtained in step a) to a temperature below 100 ° C.
  • the flow of products obtained in step a) is cooled to a temperature below 95 ° C., lower than 90 ° C., lower than 85 ° C., lower than 80 ° C., lower than 75 ° C., lower than 70 ° C, less than 65 ° C, less than 60 ° C, less than 55 ° C, less than 50 ° C, less than 45 ° C, less than 40 ° C, less than 35 ° C, less than 30 ° C C, less than 25 ° C, less than 20 ° C, less than 15 ° C, less than 10 ° C, less than 5 ° C or less than 0 ° C. Cooling the product stream obtained at such temperatures facilitates subsequent distillation of step c).
  • Cooling of product streams can be accomplished by one or a plurality of heat exchangers. Cooling of product streams can be accomplished by passing the product stream obtained in step a) through one, two, three, four, five, six, seven, eight, nine or ten heat exchangers, preferably the number of heat exchangers is between 2 and 8, in particular between 3 and 7.
  • the stream cooled in step b) can then be distilled to form a first stream comprising HCl and a second stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and HF.
  • the temperature at the top of the distillation column may be between -10 ° C and -70 ° C, more preferably between -15 ° C and 65 ° C, in particular between -20 ° C and -60 ° C, more particularly between -25 ° C and -60 ° C, preferably between -30 ° C and -60 ° C.
  • the temperature at the top of the distillation column is conditioned by the pressure at which step a) is carried out.
  • a cold group may be used at the top of the distillation column to condense a portion of the outgoing gas stream at the top of the column so as to create a liquid reflux which is returned to the top of the column.
  • the purity of the current comprising HCl is greater than 98%, i.e., said stream comprises at least 98% by weight of hydrochloric acid based on the total weight thereof.
  • the pressure at the top of the distillation column may be between 2 and 20 bara, advantageously between 3 and 15 bara, preferably between 4 and 10 bara.
  • the stream of products cooled in step b) can be distilled at a distillation column top temperature of between -10 ° C and -70 ° C, more preferably between -15 ° C and 65 ° C, in particular between -20 ° C and -60 ° C, more particularly between -25 ° C and -60 ° C, preferably between -30 ° C and -60 ° C and a distillation column head pressure of between 2 and 20 bara, preferably between 3 and 15 bara, of preferably between 4 and 10 bara; to form a first stream comprising HCl and a second stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and HF.
  • a distillation column top temperature of between -10 ° C and -70 ° C, more preferably between -15 ° C and 65 ° C, in particular between -20 ° C and -60 ° C, more particularly between -25 ° C and -60 ° C, preferably between -30 ° C and -60 ° C and a
  • the first stream comprising HCl can be recovered in step c) at the top of the distillation column.
  • the first stream is brought to a temperature of between -40 ° C. and 20 ° C.
  • the first stream can then be purified according to the following steps:
  • the catalytic hydrolysis step i) is carried out on a bed of activated carbon.
  • the temperature of the catalytic hydrolysis step i) is preferably from 100 to 200 ° C., in particular from 120 to 170 ° C., and more particularly from 130 to 150 ° C.
  • the pressure is preferably 0.5 to 3 barg, especially 1 to 2 barg.
  • Step i) is performed in a dedicated unit for this purpose.
  • the residence time of the first stream in the unit is preferably from 1 s to 1 min, in particular from 2 s to 30 s, more particularly from 4 s to 15 s, and most particularly from 5 s to 10 s.
  • the acid solution used during the washing step ii) is a solution of hydrochloric acid and preferably comes from the hydrochloric acid solution collected at the end of the adiabatic or isothermal absorption step.
  • an acidic solution it is possible to use a solution of HCl, for example, at a mass concentration ranging from 5 to 60%, especially from 10 to 50%, more preferably from 20 to 45% and in particular from 30 to 35%.
  • the washing with the acidic solution is preferably carried out at a temperature of 5 to 50 ° C, and more particularly of 7 to 40 ° C; and / or at a pressure of 0.1 to 4 barg, preferably from 0.3 to 2 barg, more preferably from 0.5 to 1.5 barg.
  • boric acid is added to the acidic solution used for the washing step.
  • An addition of boric acid at the stage of washing with the acid solution makes it possible to complex fluoride ions.
  • the acid solution may contain from 2000 to 8000 ppm of H3BO3.
  • the absorption reaction of the HCl, in step iv), in the water being exothermic it is preferable to limit the pressure at which this operation is conducted. In general, the pressure is less than 2 barg and preferably less than 1.5 barg. In this way the absorption temperature does not exceed 130 ° C, and preferably 120 ° C.
  • the hydrochloric acid solution obtained in step iv) can be contacted with a silica gel.
  • the second stream formed in step c) may comprise, besides 2,3,3,3-tetrafluoropropene or HF, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the second stream formed in step c) may comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene or HF, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1,1,1,2,2 pentafluoropropane, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2- tetrafluoroethane, trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
  • the second stream formed in step c) of the present process can be recovered at the bottom of the distillation column. This may be distilled to form a third stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and a fourth stream comprising HF.
  • the fourth stream comprising HF can be recycled in step a).
  • the fourth stream may comprise at least one of the compounds selected from the group consisting of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, and 1,1,1, 3,3-pentafluoropropane.
  • the third stream is obtained at the top of the distillation column.
  • the third stream comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the third stream may also comprise hydrofluoric acid, preferably in small amounts.
  • the third stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene is purified by decantation.
  • the settling may be carried out at a temperature between 0 ° C and -50 ° C, preferably between -5 ° C and -40 ° C. Decantation makes it possible to form an upper phase comprising HF and a lower phase comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the lower phase can be brought into contact with water, then treated with a basic solution (for example 20% NaOH or KOH) and then dried. Drying can be carried out in the presence of calcium sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, calcium chloride, calcium carbonate, silica gel or molecular sieve such as siliporite (3A).
  • a basic solution for example 20% NaOH or KOH
  • Drying can be carried out in the presence of calcium sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, calcium chloride, calcium carbonate, silica gel or molecular sieve such as siliporite (3A).
  • the upper phase comprising HF can be recycled in step a).
  • the third stream formed in step c) may comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3 , 3,3-tetrafluoropropene.
  • the third stream formed in step c) may comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3 tetrafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene.
  • said lower phase may comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3,3-tetrafluoropropene. tetrafluoropropene.
  • said lower phase may comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds chosen from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3 tetrafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene.
  • the third stream can be purified by the following steps:
  • the aqueous solution of hydrofluoric acid used in step i ') is of concentration greater than 40% by weight.
  • the hydrofluoric acid aqueous solution is of concentration greater than 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52% 53% 54% 55% 56% 57% 58% 59% 60% 61% 62% 63% 64% 65% 66% 67% 68% 69 % 70% 71% 72% 73% 74% 75% 76% 77% 78% 79% 80% 81% 82% 83% 84% 85% 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% or 95% by weight.
  • the aqueous solution of hydrofluoric acid is of concentration greater than or equal to 50% by weight, or greater than or equal to 60% by weight or greater than or equal to 70% by weight. More particularly, the aqueous solution of hydrofluoric acid may be between any of the values mentioned above. Thus, the hydrofluoric acid aqueous solution may be between 45% and 95% by weight, between 50% and 90% by weight, between 55% and 85% by weight, between 60% by weight and 80% by weight or between 65% by weight and 75% by weight.
  • Step i ') of the present process allows formation of said second diphasic stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrofluoric acid.
  • Said two-phase current consists of a gas phase G1 and a liquid phase L1.
  • the gas phase may comprise 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the gas phase G1 may comprise hydrofluoric acid.
  • the content thereof is generally low, preferably less than 5% by weight based on the total weight of said gaseous phase, in particular less than 2% by weight based on the total weight of said gaseous phase, more particularly less than 1% by weight based on the total weight of said gaseous phase.
  • said G1 phase comprises in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the organic compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3,3-tetrafluoropropene. tetrafluoropropene.
  • Said G1 phase may also comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene.
  • the liquid phase L1 of said two-phase stream may comprise hydrofluoric acid.
  • Said liquid phase L1 may optionally comprise a small amount of 2,3,3,3-tetrafluoropropene, preferably said liquid phase L1 may comprise a 2,3,3,3-tetrafluoropropene content of less than 5% by weight based on total weight of said liquid phase L1, in particular less than 1% by weight based on the total weight of said liquid phase L1, more particularly less than 5000 ppm by weight based on the total weight of said liquid phase L1, preferably lower at 1000 ppm by weight based on the total weight of said liquid phase L1, more preferably less than 500 ppm by weight, particularly preferably less than 100 ppm based on the total weight of said liquid phase L1.
  • Said liquid phase L1 may also comprise different hydrocarbon compounds of 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • said L1 phase further comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the organic compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3,3-tetrafluoropropene. tetrafluoropropene.
  • Said L1 phase may also comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene.
  • said liquid phase L1 may comprise an organic compound content of less than 5% by weight based on the total weight of said liquid phase L1, in especially less than 1% by weight based on the total weight of said liquid phase L1, more particularly less than 5000 ppm by weight based on the total weight of said liquid phase L1, preferably less than 1000 ppm by weight based on the weight total of said liquid phase L1, more preferably less than 500 ppm by weight, particularly preferably less than 100 ppm based on the total weight of said liquid phase L1.
  • the hydrofluoric acid concentration in said liquid phase L1 of said second diphasic stream is greater than the concentration of said hydrofluoric acid aqueous solution used in step i ').
  • Said liquid phase L1 of said second diphasic current may have a hydrofluoric acid concentration of greater than 41% by weight based on the total weight of said liquid phase L1 of said second two-phase current.
  • said liquid phase L1 of said second two-phase current may have a hydrofluoric acid concentration greater than 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%.
  • said liquid phase L1 of said second two-phase stream may have a hydrofluoric acid concentration of between 45% and 95% by weight, between 50% and 90% by weight, between 55% and 85% by weight, and between 60% by weight. weight and 80% by weight or between 65% by weight and 75% by weight while being greater than the concentration of said hydrofluoric acid aqueous solution used in stage i ') -
  • the aqueous hydrofluoric acid solution used in step i ') is at a temperature of between -20 ° C. and 80 ° C. before being brought into contact with said third stream, advantageously between -15 ° C. and 70 ° C. C., preferably between -10 ° C. and 60 ° C., more preferably between -5 ° C. and 50 ° C., in particular between -5 ° C. and 40 ° C., more particularly between 0 ° C. and 30 ° C.
  • the temperature of the hydrofluoric acid aqueous solution used in step i '), before it is brought into contact with said third stream can be 0 ° C, 1 ° C, 2 ° C, 3 ° C, 4 ° C, 5 ° C, 6 ° C, 7 ° C, 8 ° C, 9 ° C, 10 ° C, 11 ° C, 12 ° C, 13 ° C, 14 ° C 15 ° C 16 C 17 C 18 C 19 C 20 C 21 C 22 C 23 C 24 C 25 C 26 C 27 ° C, 28 ° C, 29 ° C or 30 ° C.
  • step ii ') of the method according to the present invention implements the storage of said second two-phase current in a buffer tank, said second two-phase current consisting of said liquid phase L1 and said gas phase G1 such as described above.
  • step iii ') of the method according to the present invention implements, the passage of said gas phase G1 of said second two-phase current in an absorption column fed countercurrently with an aqueous stream to form a gaseous stream G2 comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and an aqueous stream L2 comprising HF.
  • the flow rate of the aqueous stream used in step iii ') is determined as a function of the amount of hydrofluoric acid contained in said third stream.
  • the ratio between the flow rate of the aqueous flow expressed in kg / h feeding the absorption column in step (iii) and the amount of hydrofluoric acid in said third flow expressed in kg / h is between 0.05 and 1.22.
  • the ratio between the flow rate of the aqueous flow supplying the absorption column in step iii ') and the quantity of hydrofluoric acid in the said third flow expressed in kg / h can be between 0.11 and 1.00.
  • the ratio between the flow rate of the aqueous flow supplying the absorption column in step iii ') and the quantity of hydrofluoric acid in the said third flow expressed in kg / h can be 0.25, 0.26, 0 , 27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39 , 0.40, 0.41, 0.42, 0.43, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 0.49, 0.50, 0.51, 0 , 52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.57, 0.58, 0.59, 0.60, 0.61, 0.62, 0.63, 0.64 , 0.65, 0.66, 0.67, 0.68, 0.69 or 0.70.
  • An additional aqueous stream corresponding to the vaporized water fraction at the top of said absorption column may also supply said column.
  • the aqueous stream as described above is different from said additional aqueous stream linked to the vaporized water fraction at the top of the column and does not include it.
  • said absorption column implemented in step iii ') comprises at least one absorption stage.
  • said absorption column implemented in step iii ') comprises at least two absorption stages.
  • said absorption column implemented in step iii ') comprises at least three absorption stages.
  • Said absorption column implemented in step iii ') may thus comprise two, three, four, five, six, seven, eight, nine, ten, eleven, twelve, thirteen, fourteen or fifteen absorption stages.
  • the implementation of an absorption column having at least one absorption stage advantageously at least two absorption stages, preferably at least three absorption stages, makes it possible to obtain a G 2 stream having a low content. in hydrofluoric acid.
  • said stream G2 comprises less than 1000 ppm of hydrofluoric acid by weight based on the total weight of said stream G2, preferably less than 900 ppm of hydrofluoric acid, more preferably less than 800 ppm of hydrofluoric acid, in particular less 700 ppm of hydrofluoric acid, more particularly less than 600 ppm of hydrofluoric acid, preferably less than 500 ppm of hydrofluoric acid, even more preferred less than 400 ppm of hydrofluoric acid, preferably less favored 300 ppm of hydrofluoric acid, particularly preferably less than 200 ppm of hydrofluoric acid, more particularly preferred less than 100 ppm of hydrofluoric acid.
  • said stream G2 may have a hydrofluoric acid content of between 1 and 200 ppm, between 5 and 190 ppm, between 10 and 180 ppm, between 15 and 170 ppm, between 20 and 160 ppm, between 25 and 150 ppm or between 30 and 140 ppm by weight based on the total weight of said G2 stream.
  • At least 80% by weight of the hydrofluoric acid optionally present in said gas phase G1 of said second two-phase current is absorbed by the first absorption stage of said absorption column, in particular at least 85% by weight of the hydrofluoric acid optionally present in said gas phase G1 of said second diphasic stream is adsorbed by the first absorption stage of said absorption column, more particularly at least 90% by weight of the hydrofluoric acid optionally present in said Gl gas phase of said second two-phase current is absorbed by the first absorption stage of said absorption column.
  • said aqueous stream can be introduced at least at the head of the absorption column.
  • said G1 phase and said G2 phase comprise in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene; , 3-tetrafluoropropene.
  • Said G1 phase and said G2 phase can also comprise, in addition to 2,3,3,3-tetrafluoropropene, at least one of the compounds selected from the group consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3 , 3-tetrafluoropropene, 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene.
  • said stream L2 is in the form of an aqueous solution of hydrofluoric acid.
  • said stream L2 is recycled in stage ii ').
  • said stream L2 is a solution of hydrofluoric acid with a concentration of less than 30% by weight based on the total weight of said stream L2.
  • said stream L2 is a solution of hydrofluoric acid with a concentration of less than 25% by weight based on the total weight of said stream L2.
  • said stream L2 is a solution of hydrofluoric acid with a concentration of between 5 and 25% by weight based on the total weight of said stream L2, more particularly between 10 and 20% by weight based on the total weight of said stream L2. .
  • said method also comprises the steps of:
  • step iv' drying said neutralized G3 stream obtained in step iv'), preferably on molecular sieve to form a neutralized and dried G4 stream.
  • said aqueous alkaline solution may be an aqueous solution of hydroxide of an alkali metal or alkaline earth metal.
  • the aqueous alkaline solution may be an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide or magnesium hydroxide or a mixture thereof.
  • said aqueous alkaline solution has a concentration of between 5 and 50% by weight based on the total weight of said alkaline aqueous solution.
  • said alkaline aqueous solution has a concentration of at least 5%, at least 6%, at least 7%, at least 8%, at least 9%, at least 10%.
  • Said neutralized stream G3 formed in step iv ') preferably comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene and optionally any of the organic compounds described above.
  • the hydrofluoric acid content in said neutralized stream G3 is lower than the hydrofluoric acid content of said stream G2, before its neutralization.
  • Said neutralized stream G3 formed in step iv ') may also contain water.
  • Said neutralized stream G3 formed in step iv ') can thus be dried in step v') of the present process.
  • said neutralized stream G3 formed in step iv ') is dried on molecular sieve.
  • said neutralized G3 stream formed in step iv ') is dried on 3A molecular sieve, such as siliporite.
  • Step v ') of the present process allows the formation of a neutralized and dried G4 stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and optionally any of the organic compounds described above.
  • Said G4 stream may then be compressed to a pressure of at most 8 bara to form a compressed G5 stream in which 2,3,3,3-tetrafluoropropene and optionally any of the organic compounds described above are in liquid form. .
  • the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2 is recycled to step i ').
  • the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2 may be a concentration of hydrofluoric acid greater than 41% by weight based on the total weight of said liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said phase L2 liquid.
  • the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2 may have a hydrofluoric acid concentration greater than 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49% 50% 51% 52% 53% 54% 55% 56% 57% 58% 59% 60% 61% 62% 63% 64% 65% 66 % 67% 68% 69% 70% 71% 72% 73% 74% 75% 76% 77% 78% 79% 80% 81% 82% 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% or 95% by weight based on the total weight of said L 2 current.
  • the liquid phase resulting from mixing said liquid phase L1 with said liquid phase L2 may have a hydrofluoric acid concentration of between 45% and 95% by weight, between 50% and 90% by weight, between 55% and 85% by weight. % by weight, between 60% by weight and 80% by weight or between 65% by weight and 75% by weight based on the total weight of the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2.
  • the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2 is distilled to form a stream L3, preferably at the top of the distillation column.
  • said stream L3 comprises hydrofluoric acid containing less than 3000 ppm of water, preferably less than 2000 ppm of water, more preferably less than 1000 ppm of water, in particular less than 500 ppm of water, more particularly less than 200 ppm water, preferably less than 100 ppm water, more preferably less than 50 ppm water based on the total weight of L3 current.
  • Said stream L3 may also comprise less than 50 ppm of hydrochloric acid, advantageously less than 45 ppm of hydrochloric acid, preferably less than 40 ppm of hydrochloric acid, more preferably less than 35 ppm of hydrochloric acid, in particular less 30 ppm of hydrochloric acid, more particularly less than 20 ppm of hydrochloric acid based on the total weight of the L3 current.
  • Said stream L3 may also comprise less than 50 ppm of organic compounds, advantageously less than 45 ppm of organic compounds, preferably less than 40 ppm of organic compounds, more preferably less than 35 ppm of organic compounds, in particular less than 30 ppm of organic compounds.
  • organic compounds more particularly less than 20 ppm of organic compounds based on the total weight of L3 current.
  • An organic compound is a compound comprising at least one carbon atom.
  • the distillation of the liquid phase resulting from the mixing of said liquid phase L1 with said liquid phase L2 forms a stream L4, preferably at the bottom of the distillation column, comprising hydrofluoric acid in the form of an aqueous solution of concentration less than 50% by weight.
  • said stream L4 comprising hydrofluoric acid in the form of an aqueous solution of concentration less than 50% by weight, 49% by weight, 48% by weight, 47% by weight, 46% by weight, 45% by weight. weight, 44% by weight, 43% by weight, 42% by weight based on the total weight of said L4 stream.
  • said stream L4 comprising hydrofluoric acid in the form of an aqueous solution of concentration greater than 20% by weight based on the total weight of said stream L4.
  • said stream L4 comprising hydrofluoric acid in the form of an aqueous solution of higher concentration 21% by weight, 22% by weight, 23% by weight, 24% by weight, 25% by weight, 26% by weight. weight, 27% by weight, 28% by weight, 29% by weight, 30% by weight, 31% by weight, 32% by weight, 33% by weight, 34% by weight, 35% by weight based on weight total of said current L4.
  • Said L4 stream may be marketed or destroyed by incineration.
  • said lower phase or said G2, G3, G4 or G5 phase comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene
  • the latter can be distilled by extractive distillation to form a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane; and a stream comprising 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the extractive distillation of said lower phase or said G2, G3, G4 or G5 phase can be carried out in the presence of an organic extraction agent.
  • Said organic extraction agent may be selected from the group consisting of ethylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2- diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal.
  • said organic extractant may be selected from the group consisting of ethylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane , 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy 1-propanol, hexanal.
  • said lower phase or said G2, G3, G4 or G5 phase comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene and minus one of the compounds selected from the group consisting of 3,3,3-trifluoropropene, chloromethane, 1,1-difluoroethane, chloropentafluoroethane, 1,1,1,2-tetrafluoroethane and trans-1,2,3,3,3- pentafluoropropene; this can be purified by extractive distillation.
  • the extractive distillation of said lower phase or said G2, G3, G4 or G5 phase can be carried out in the presence of an organic extraction agent.
  • Said organic extractant may be selected from the group consisting of ethylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1, 4-dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal.
  • said organic extractant may be selected from the group consisting of ethylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane , 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy 1-propanol, hexanal.
  • the extractive distillation makes it possible to obtain a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropene and a stream comprising 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • Said stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane is then purified, for example by distillation, to form a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and a current comprising 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, the latter being optionally recycled in step a).
  • FIG. 1 schematically shows a method according to a particular embodiment of the present invention.
  • Compound (I) is, for example, 1,1,1,2,3-pentachloropropane.
  • a stream of compound (I) is introduced via line 1 into the reaction device 3.
  • a flow of hydrofluoric acid is introduced via line 2 into the reaction device 3.
  • the reaction device 3 may comprise one or more reactors.
  • the stream of products resulting from the reaction between the compound (I) and the HF comprises HCl, HF and 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the flow of products resulting from the reaction between the compound (I) and the HF is transferred from the reaction device 3 to a cooling device 5 via a pipe 4.
  • the flow of products resulting from the reaction between the compound (I) and the HF is thus cooled to a temperature below 20 ° C before being introduced into a distillation column 6 via a line 12.
  • the distillation column is configured, as explained above, so as to allow the separation between on the one hand hydrochloric acid and on the other hand 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrofluoric acid.
  • the HCl stream is recovered at the top of the distillation column and is conveyed to a purification device 8 via a line 13.
  • a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrofluoric acid is recovered at the bottom of the distillation column.
  • distillation column to be piped to a distillation column 7.
  • the distillation column 7 is configured to separate 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrofluoric acid.
  • the 2,3,3,3-tetrafluoropropene is recovered at the top of the distillation column to be conveyed to a purification device 9 via a line 14.
  • the hydrofluoric acid recovered at the bottom of the distillation column is recycled to the reaction device 3 via the pipe 11.
  • the purification device 9 comprises in particular a device for removing HF and one or more distillation columns capable of purifying the stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene impurities it could contain , such as, for example, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and / or 1,3,3,3-tetrafluoropropene. This is particularly illustrated in Figure 2.
  • the purification device 9 comprises a device for removing HF 18 to separate on one side 2,3,3,3-tetrafluoropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropene. , 3-tetrafluoropropene and on the other hand the residual HF which can be recycled to the reaction device 3 (not shown).
  • the device for eliminating HF 18 may be able to allow decantation of HF or absorption of HF as described above.
  • the stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene is fed to a distillation column 16 via line 23.
  • the distillation column 16 is an extractive distillation column.
  • An extractant 22 is added to the stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane and 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane is recovered at the top of distillation column 16 and is conveyed via line 19 to a distillation column 17 allowing separation between 2,3,3,3-tetrafluoropene and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane.
  • a stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropene is recovered at the top of the distillation column.
  • a stream 21 comprising 1,1,1,2,2-pentafluoropropane is recovered at the bottom of the distillation column, and is preferably recycled to the reaction device 3 (not shown).
  • the stream 24 recovered at the bottom of the distillation column 16 comprises the organic extraction agent and 1,3,3,3-tetrafluoropropene. These are separated, for example by distillation, to form a stream comprising 1,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • the organic extraction agent is recycled at 22.
  • FIG. 3 schematically shows a device for removing hydrofluoric acid 18 according to a particular embodiment, that is to say by absorption of HF.
  • the stream 31 comprises 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene and HF, and is equivalent to the stream 14 mentioned in FIG. in FIG. 2.
  • the device 32 may for example be a hydrolaver.
  • the storage device 34 makes it possible to separate the two-phase current into a gaseous phase and a liquid phase.
  • the gaseous phase of said two-phase current is conveyed via line 44 to the absorption column 33 comprising three absorption stages 51a, 51b and 51c.
  • the absorption column 33 is also fed with an aqueous stream 37.
  • the aqueous stream 37 feeds the absorption column 33 at the top of the absorption column 33, that is to say above above the three absorption stages 51a-51c.
  • the aqueous stream 37 can feed the absorption column 33 above each of the absorption stages 51a-51c.
  • a gaseous stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropene is extracted at the top of absorption column 33 through line 46 to feed
  • an aqueous solution of hydrofluoric acid is recycled to the storage device 34 via the line 45.
  • the alkaline solution 38 for example an alkaline solution of NaOH at 20%, feeds the neutralization device 35 via line 49.
  • the neutralized stream is discharged through line 47 and recovered at 40 to be dried on a 3A molecular sieve.
  • the latter can therefore be compressed and liquefied at a pressure of at most 8 bara.
  • the stream recovered at 40 can supply the distillation column 16 described in FIG. 2 via line 23.
  • a spent alkaline solution 39 can be extracted from the neutralization device 35 to be recycled via lines 48 and 49 or evacuated via the pipe. 48 for further processing.
  • the liquid phase of the two-phase stream or the mixture resulting from the liquid phase of said two-phase stream and the aqueous solution 45 from the absorption column 33 stored in the storage device 34 is conveyed to a distillation column 36 via the pump 52 and the pipe 53 to form the stream L3 recovered at the top of the distillation column 41 and the stream L4 recovered at the bottom of the distillation column 42.
  • the pump 52 can also be configured to convey the liquid phase of the two-phase stream stored in the distillation device. storage 34 to the device 32 via the pipe 50.
  • the pump 52 is thus configured to allow the supply of the distillation column 36 and the device 32 alternately, simultaneously, preferably simultaneously.
  • the present invention thus makes it possible to implement a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene that is simpler and more economical.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropène comprenant les étapes de: a) mise en contact, dans un réacteur, d'un composé de formule (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+1)-CX(3+p-m) où X représente indépendamment F ou Cl; n, m, p sont indépendamment les uns des autres 0 ou 1 avec (n+m) = 0 ou 1, (n+p) = 0 ou 1 et (m-p) = 0 ou 1, au moins un X étant Cl, avec de l'acide fluorhydrique pour obtenir un flux de produits comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène, HCl et HF, b) refroidissement du flux de produits obtenu à l'étape a) à une température inférieure à 50°C, c) distillation du flux refroidi à l'étape b) pour former un premier courant comprenant HCl et un second courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et HF, d) distillation du second courant pour former un troisième courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un quatrième courant comprenant HF; et caractérisé en ce que l'étape a) est mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bars, de préférence à une pression de 7 à 25 bara, plus préférentiellement de 7 à 15 bara.

Description

Procédé de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropène
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un procédé de production du 2,3,3,3- tetrafluoropropène, également nommé HFO-1234yf. En particulier, la présente invention concerne un procédé de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropène mis en œuvre à haute pression, de préférence à une pression supérieure ou égale à 7 bara.
Arrière-plan technologique de l'invention
Les hydrofluorocarbures (HFC) et en particulier les hydrofluorooléfines (HFOs), telles que le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234yf) sont des composés connus pour leurs propriétés de réfrigérants et fluides caloporteurs, extinctrices, propulseurs, agents moussants, agents gonflants, diélectriques gazeux, milieu de polymérisation ou monomère, fluides supports, agents pour abrasifs, agents de séchage et fluides pour unité de production d'énergie. Les HFO ont été identifiés comme des alternatives souhaitables au HCFC du fait de leurs faibles valeurs d'ODP (Ozone Depletion Potential ou potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone) et de GWP (Global Warming Potential ou potentiel de réchauffement climatique).
La plupart des procédés de fabrication des hydrofluorooléfines font appel à une réaction de fluoration et/ou déhydrohalogénation. Ce type de réaction est effectué en phase gazeuse ou en phase liquide et génère des impuretés qu'il faut par conséquent éliminer pour obtenir le composé désiré dans un degré de pureté suffisant pour les applications visées.
De nombreux procédés pour la production d'hydrofluorooléfines ont été développés. On connaît par exemple par WO2012/098420 la production de 2,3,3,3-tetrafluoropropène par un procédé de fluoration catalytique en phase gazeuse à partir du 1,1,1,2,3-pentachloropropane et/ou du 1,1,2,2,3-pentachloropropane. Le procédé est réalisé à une pression comprise entre 3 et 20 bars. Le flux de produits issus du réacteur de fluoration catalytique est purifié par distillation.
On connaît également par WO2013/114015 un procédé de production de 2,3,3,3- tetrafluoropropène en phase gazeuse à partir du 1,1,1,2,3-pentachloropropane et/ou du 1,1,2,2,3-pentachloropropane, le flux gazeux récupéré après la réaction est condensé partiellement pour former une fraction gazeuse et une fraction liquide, toutes deux étant comprimée avant d'être distillé. On connaît également par WO 2007/138210 un procédé de production d'hydrofluorocarbures à partir d'hydrofluorochlorocarbure et d'acide fluorhydrique en phase gazeuse en présence d'un catalyseur. Le procédé est effectué à une pression de 1 à 3 bar. Le flux gazeux sortant du réacteur est comprimé à l'aide d'un compresseur avant d'être envoyé à la colonne de distillation.
Les procédés de l'art antérieur peuvent être simplifiés afin d'améliorer et d'augmenter la viabilité industrielle de ceux-ci.
Résumé de l'invention
Selon un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropène comprenant les étapes de :
a) mise en contact en phase gazeuse d'un composé de formule (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+i)- CX(3+P-m) où X représente indépendamment F ou Cl ; n, m, p sont indépendamment les uns des autres 0 ou 1 avec (n+m) = 0 ou 1, (n+p) = 0 ou 1 et (m-p) = 0 ou 1, au moins un X étant Cl, avec de l'acide fluorhydrique pour obtenir un flux de produits comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène, HCI et HF,
b) refroidissement du flux de produits obtenu à l'étape a) à une température inférieure à 100°C, de préférence à une température inférieure à 70°C,
c) distillation du flux refroidi à l'étape b) pour former un premier courant comprenant HCI et un second courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et HF,
d) distillation du second courant pour former un troisième courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et un quatrième courant comprenant HF ;
caractérisé en ce que l'étape a) est mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bara, de préférence à une pression de 7 à 25 bara, plus préférentiellement de 7 à 20 bara. Selon un mode de réalisation préféré, à l'étape b) le flux de produits est refroidi à une température inférieure à 50°C.
Selon un mode de réalisation préféré, la température en tête de colonne de distillation à l'étape c) est comprise entre -30°C et -60°C. De préférence, la pression en tête de colonne de distillation est comprise entre 4 et 10 bara.
Selon un mode de réalisation préféré, le premier courant comprenant HCI est récupéré à l'étape c) en tête de colonne de distillation et est porté à une température comprise entre - 40°C et 20°C avant d'être purifié selon les étapes suivantes :
i) hydrolyse catalytique ; ii) lavage par une solution acide ;
iii) adsorption d'impuretés par du charbon actif ;
iv) absorption adiabatique ou isotherme de l'acide chlorhydrique dans une solution aqueuse, permettant de collecter une solution d'acide chlorhydrique. Selon un mode de réalisation préféré, le composé de formule (I) est sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropène, 2,3,3,3- tetrachloropropène, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 2-chloro-l,l,l,2-tetrafluoropropane, 1,2- dichloro-3,3,3-trifluoropropane et 1,1,1,2,2-pentachloropropane ou un mélange de ceux-ci ; et l'étape a) est mise en œuvre en présence ou en absence d'un catalyseur pour produire un flux de produits comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène, HCI, HF et également au moins un des composés choisi parmi le groupe consistant en 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2- pentafluoropropane, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3- trifluoropropène, chlorométhane, 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2- tetrafluoroéthane, trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène et l-chloro-3,3,3-trifluoropropène.
Selon un mode de réalisation préféré, le quatrième courant comprenant HF est recyclé à l'étape a).
Selon un mode de réalisation préféré, le troisième courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène est purifié par décantation à une température comprise entre -50°C et 0°C pour former une phase inférieure comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et une phase supérieure comprenant HF, optionnellement recyclée à l'étape a).
Selon un autre mode de réalisation préféré, le troisième courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène est purifié par les étapes suivantes :
i') mise en contact dudit troisième courant avec une solution aqueuse d'acide fluorhydrique de concentration supérieure à 40% pour former un courant diphasique comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et HF,
ii') stockage dudit courant diphasique dans un réservoir tampon, ledit courant diphasique étant constitué d'une phase gazeuse Gl et d'une phase liquide Ll,
iii') passage de ladite phase gazeuse Gl dudit courant diphasique dans une colonne d'absorption alimenté à contre-courant par un flux aqueux pour former un courant gazeux G2 comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un courant aqueux L2 comprenant HF.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite phase inférieure ou ladite phase Gl et ledit courant G2 comprennent également, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2- pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. Avantageusement, la phase inférieure, ladite phase gazeuse Gl ou ledit courant G2 peut être distillée par distillation extractive pour former un courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et un courant comprenant 1,3,3,3- tetrafluoropropène ; de préférence la distillation extractive est effectuée en présence d'un agent d'extraction organique sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1- diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2- diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-l- propanol, hexanal.
Brève description des dessins
La Fig. 1 représente schématiquement un procédé de production de 2,3,3,3- tetrafluoropropène selon un mode de réalisation particulier de la présente invention.
La Fig. 2 représente schématiquement un procédé de production et de purification de
2,3,3,3-tetrafluoropropène selon un mode de réalisation particulier de la présente invention.
La Fig. 3 représente schématiquement un dispositif d'élimination de l'acide fluorhydrique selon un mode de réalisation particulier de la présente invention. Description détaillée de l'invention
La présente invention concerne un procédé de production du 2,3,3,3- tetrafluoropropène. Le présent procédé comprend à l'étape a) la mise en contact d'un composé de formule (I) CH )(X)m-CHp(X)(n+i)-CX +p-m) où X représente indépendamment F ou Cl ; n, m, p sont indépendamment les uns des autres 0 ou 1 avec (n+m) = 0 ou 1, (n+p) = 0 ou 1 et (m-p) = 0 ou 1, au moins un X étant Cl, avec de l'acide fluorhydrique pour obtenir un flux de produits comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène, HCI et HF. L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre à une température de 200 à 450°C, avantageusement de 250 à 400°C, de préférence de 280 à 380°C. L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre à un temps de contact de 3 à 100 s, avantageusement de 4 à 75 s, de préférence de 5 à 50 s. L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre avec un rapport molaire HF/composé de formule (I) de 3 :1 à 150 :1, avantageusement de 4 :1 à 125 :1, de préférence de 5 :1 à 100 :1. Le procédé, de préférence l'étape a), peut être mis en œuvre en présence d'un inhibiteur de polymérisation, de préférence sélectionné parmi le groupe consistant en p-methoxyphénol, t-amylphénol, limonène, d,l-limonene, quinones, hydroquinones, époxydes, aminés et les mélanges de ceux- ci. L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre en présence d'oxygène ou de chlore, avantageusement de 0.005 à 15 mole %, de préférence de 0.5 à 10 mole % d'oxygène ou de chlore par mole de composé de formule (I).
De préférence, le composé de formule (I) est sélectionné parmi le groupe consistant en
1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropène, 2,3,3,3-tetrachloropropène, 2- chloro-3,3,3-trifluoropropène, 2-chloro-l,l,l,2-tetrafluoropropane et l,2-dichloro-3,3,3- trifluoropropane, 1,1,1,2,2-pentachloropropane ou un mélange de ceux-ci. En particulier, le composé de formule (I) est 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène ou 1,1,2,3-tetrachloropropène.
L'étape a) est mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bara, de préférence de 7 à 25 bara, en particulier de 7 à 20 bara.
La mise en œuvre de l'étape a) à une pression mentionnée ci-dessus permet d'éviter l'utilisation d'un compresseur avant d'opérer la distillation de l'étape c). La mise en œuvre de l'étape a) à ladite pression est ainsi suffisante pour avoir une température de tête de la colonne de distillation de l'étape c) moins froide que la normale et donc de pouvoir utiliser des groupes froids (associés à cette tête de colonne pour condenser le reflux) relativement conventionnels.
L'étape a) est mise en œuvre en phase gazeuse ou en phase liquide.
L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre en phase liquide en présence d'un catalyseur. Le catalyseur peut être un acide de Lewis, un catalyseur contenant un halogénure d'un métal, en particulier un halogénure d'antimoine, étain, tantale, titane, d'un métal de transition tel que le molybdène, niobium, fer, césium, oxydes de métaux de transition, les halogénures de métaux du groupe IVb, les halogénures de métaux du groupe Vb, fluorure de chrome, oxydes de chrome fluorés ou un mélange de ceux-ci. Par exemple, le catalyseur peut être SbCI5, SbCU, TiCI4, SnCI4, TaCI5, NbCI5, TiCI4, FeCU, MoC , CsCI, et les composés fluorés correspondants. Le catalyseur peut contenir un liquide ionique tel que décrit par exemple dans les demandes WO2008/149011 (en particulier de la page 4, ligne 1 à la page 6 ligne 15, inclus par référence) et WO01/81353, ainsi que la référence « liquid-phase HF Fluorination", Multiphase Homogeneous Catalysis, Ed. Wiley-VCH, (2002), 535. En phase liquide, l'étape a) peut être mise en œuvre à une température comprise entre 30 et 200°C, avantageusement entre 40°C et 170°C, de préférence entre 50 et 150°C. De préférence, le ratio molaire HF/composé de formule (I) peut être de 0,5 :1 à 50 :1, avantageusement de 3 :1 à 20 :1 et de préférence de 5 :1 à 15 :1. De préférence, l'étape a) du présent procédé est effectuée en phase gazeuse. L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre en présence ou non d'un catalyseur.
Lorsqu'elle est réalisée en phase gazeuse et en l'absence de catalyseur, l'étape a) peut être mise en œuvre avec un ratio molaire HF/composé de formule (I) de 3 :1 à 150 :1, et de préférence à une température de 200 à 450°C, et de préférence de 300 à 430°C.
Lorsqu'elle est réalisée en phase gazeuse et en présence de catalyseur, l'étape a) peut être mise en œuvre en présence d'un catalyseur à base d'un métal comprenant un oxyde de métal de transition ou un dérivé ou un halogénure ou un oxyhalogénure d'un tel métal. On peut citer par exemple FeCU, l'oxyfluorure de chrome, les oxydes de chrome (éventuellement soumis à des traitements de fluoration), les fluorures de chrome et leurs mélanges. D'autres catalyseurs possibles sont les catalyseurs supportés sur du carbone, les catalyseurs à base d'antimoine, les catalyseurs à base d'aluminium (par exemple AIF3 et AI2O3, l'oxyfluorure d'alumine et le fluorure d'alumine). On peut utiliser en général un oxyfluorure de chrome, un fluorure ou un oxyfluorure d'aluminium, ou un catalyseur supporté ou non contenant un métal tel que Cr, Ni, Fe, Zn, Ti, V, Zr, Mo, Ge, Sn, Pb, Mg, Sb. On peut faire référence à cet égard au document WO 2007/079431 (en p.7, 1.1-5 et 28-32), au document EP 939071 (paragraphe [0022]), au document WO 2008/054781 (en p.9 l.22-p.l0 1.34), et au document WO 2008/040969 (revendication 1), auxquels il est fait expressément référence. Le catalyseur est de manière plus particulièrement préférée à base de chrome et il s'agit plus particulièrement d'un catalyseur mixte comprenant du chrome .Selon un mode de réalisation, on utilise pour l'une quelconque des étapes de réaction un catalyseur mixte comprenant du chrome et du nickel. Le rapport molaire Cr / Ni (sur la base de l'élément métallique) est généralement de 0,5 à 5, par exemple de 0,7 à 2, par exemple d'environ 1. Le catalyseur peut contenir de 0,5 à 20 % en poids de nickel. Le métal peut être présent sous forme métallique ou sous forme de dérivé, par exemple un oxyde, halogénure ou oxyhalogénure. Ces dérivés sont de préférence obtenus par activation du métal catalytique. Le support est de préférence constitué avec de l'aluminium, par exemple de l'alumine, de l'alumine activée ou des dérivés d'aluminium, tels que les halogénures d'aluminium et les oxyhalogénures d'aluminium, par exemple décrits dans le document US 4,902,838, ou obtenus par le procédé d'activation décrit ci-dessus. Le catalyseur peut comprendre du chrome et du nickel sous une forme activée ou non, sur un support qui a été soumis à une activation ou non. On peut se reporter au document WO 2009/118628 (notamment en p.4, l.30-p.7 1.16), auquel il est fait expressément référence ici. Un autre mode de réalisation préféré repose sur un catalyseur mixte contenant du chrome et au moins un co-catalyseur choisi parmi les sels de Co, Mn, Mg et Zn, de préférence Zn. Ledit co-catalyseur est de préférence présent dans une teneur de 1 à 10% en poids sur base du poids du catalyseur. Avant son utilisation, le catalyseur est de préférence soumis à une activation avec de l'air, de l'oxygène ou du chlore et/ou avec de l'HF. Par exemple, le catalyseur est de préférence soumis à une activation avec de l'air ou de l'oxygène et de l'HF à une température de 100 à 500°C, de préférence de 250 à 500°C et plus particulièrement de 300 à 400°C. La durée d'activation est de préférence de 1 à 200 h et plus particulièrement de 1 à 50 h. Cette activation peut être suivie d'une étape d'activation de fluoration finale en présence d'un agent d'oxydation, d'HF et de composés organiques. Le rapport molaire HF / composés organiques est de préférence de 2 à 40 et le rapport molaire agent d'oxydation / composés organiques est de préférence de 0,04 à 25. La température de l'activation finale est de préférence de 300 à 400°C et sa durée de préférence de 6 à 100 h.
En présence d'un catalyseur, l'étape a) peut être mise en œuvre avec un rapport molaire HFxomposé de formule (I) de 3:1 à 150:1, avantageusement de 4:1 à 125:1, de préférence de 5:1 à 100:1. En présence d'un catalyseur, l'étape a) peut être mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7bara, avantageusement de 7 à 25 bara, de préférence de 7 à 20 bara. L'étape a) peut être mise en œuvre à une température de 200 à 450°C, avantageusement de 300 à 430°C, de préférence de 320 à 420°C. Le temps de contact (volume de catalyseur divisé par le débit total des réactifs, ajusté à la pression opérationnelle et la température) peut être de 3 à 100 s, avantageusement de 4 à 75 s, de préférence de 5 à 50 s.
De préférence, l'étape a) du présent procédé est mise en œuvre en phase gazeuse en présence d'un catalyseur et d'un compose de formule (I) choisi parmi le groupe consistant en 2,3,3,3-tetrachloropropène, l,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène, 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropène, 1,1,1,2,2- pentachloropropane ou un mélange de ceux-ci pour produire un flux de produits comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et également au moins un des composés choisi parmi le groupe consistant en 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et 1,3,3,3- tetrafluoropropène.
En particulier, l'étape a) du présent procédé est mise en œuvre à en phase gazeuse en présence d'un catalyseur et d'un compose de formule (I) choisi parmi le groupe consistant en 2,3,3,3-tetrachloropropène, l,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène, 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 1,1,1,2,2-pentachloropropane ou 1,1,2,3- tetrachloropropène ou un mélange de ceux-ci pour produire un flux de produits comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et également au moins un des composés choisi parmi le groupe consistant en 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,1,1,3,3- pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane, 1,1- difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2-tetrafluoroéthane, trans-1,2,3,3,3- pentafluoropropène et l-chloro-3,3,3-trifluoropropène.
L'étape a) du présent procédé peut être mise en œuvre en deux étapes selon la séquence suivante : al) mise en contact du 2,3,3,3-tetrachloropropène, l,2-dichloro-3,3,3- trifluoropropane, 1,1,1,2,3-pentachloropropane, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2- pentachloropropane ou 1,1,2,3-tetrachloropropène ou un mélange de ceux-ci avec HF pour former du 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène ; et a2) mise en contact du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène obtenu avec HF pour former 2,3,3,3-tetrafluoropropène. L'étape al) et l'étape a2) peuvent être mise en œuvre en phase gazeuse ou en phase liquide, de préférence en phase gazeuse. L'étape al) et l'étape a2) peuvent être mise en œuvre en mode continu ou en mode discontinu avec optionnellement une étape de stockage ou purification du 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène.
L'étape al) peut être mise en œuvre de préférence en phase gazeuse en présence ou non d'un catalyseur. Le catalyseur, lorsqu'il est présent peut être tel que décrit ci-dessus en relation avec l'étape a). L'étape al) peut être mise en œuvre avec un rapport molaire HFxomposé de formule (I) de 3:1 à 150:1, avantageusement de 4:1 à 125:1, de préférence de 5:1 à 100:1. L'étape al) peut être mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bara, avantageusement de 7 à 25 bara, de préférence de 7 à 20 bara. L'étape al) peut être mise en œuvre à une température de 200 à 450°C, avantageusement de 300 à 430°C, de préférence de 320 à 420°C. Le temps de contact (volume de catalyseur divisé par le débit total des réactifs, ajusté à la pression opérationnelle et la température) peut être de 3 à 100 s, avantageusement de 4 à 75 s, de préférence de 5 à 50 s.
L'étape a2) peut être mise en œuvre de préférence en phase gazeuse en présence d'un catalyseur. Le catalyseur, lorsqu'il est présent peut être tel que décrit ci-dessus en relation avec l'étape a). L'étape a2) peut être mise en œuvre avec un rapport molaire HF: composé de formule (I) de 3:1 à 150:1, avantageusement de 4:1 à 125:1, de préférence de 5:1 à 100:1. L'étape al) peut être mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bara, avantageusement de 7 à 25 bara, de préférence de 7 à 20 bara. L'étape a2) peut être mise en œuvre à une température de 200 à 450°C, avantageusement de 300 à 430°C, de préférence de 320 à 420°C. Le temps de contact (volume de catalyseur divisé par le débit total des réactifs, ajusté à la pression opérationnelle et la température) peut être de 3 à 100 s, avantageusement de 4 à 75 s, de préférence de 5 à 50 s.
L'étape al) et l'étape a2) peuvent être mises en œuvre dans deux réacteurs disposés en série.
L'étape b) du présent procédé consiste en un refroidissement du flux de produits obtenu à l'étape a) à une température inférieure à 100°C. Avantageusement, le flux de produits obtenu à l'étape a) est refroidi à une température inférieure à 95°C, inférieure à 90°C, inférieure à 85°C, inférieure à 80°C, inférieure à 75°C, inférieure à 70°C, inférieure à 65°C, inférieure à 60°C, inférieure à 55°C, inférieure à 50°C, inférieure à 45°C, inférieure à 40°C, inférieure à 35°C, inférieure à 30°C, inférieure à 25°C, inférieure à 20°C, inférieure à 15°C, inférieure à 10°C, inférieure à 5°C ou inférieure à 0°C. Le refroidissement du flux de produits obtenu à de telles températures facilite la distillation ultérieure de l'étape c).
Le refroidissement de flux de produits peut être effectué grâce à un ou une pluralité d'échangeurs de chaleur. Le refroidissement de flux de produits peut être effectué en faisant passer le flux de produits obtenu à l'étape a) au travers de un, deux, trois, quatre, cinq, six, sept, huit, neuf ou dix échangeurs de chaleur, de préférence le nombre d'échangeurs de chaleur est compris entre 2 et 8, en particulier entre 3 et 7.
A l'étape c), le flux refroidi à l'étape b) peut être ensuite distillé pour former un premier courant comprenant HCI et un second courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et HF. De préférence, la température en tête de colonne de distillation peut être compris entre -10°C et -70°C, plus préférentiellement entre -15°C et 65°C, en particulier entre -20°C et -60°C, plus particulièrement entre -25°C et -60°C, de manière privilégiée entre -30°C et -60°C. La température en tête de colonne de distillation est conditionnée par la pression à laquelle l'étape a) est mise en œuvre. Un groupe froid peut être utilisé en tête de colonne de distillation pour condenser une partie du flux gazeux sortant en tête de la colonne de façon à créer un reflux liquide qui est renvoyé vers la tête de la colonne. La pureté du courant comprenant HCI est supérieure à 98%, c'est-à-dire que ledit courant comprend au moins 98% en poids d'acide chlorhydrique sur base du poids total de celui-ci. Selon un mode de réalisation préféré, la pression en tête de colonne de distillation peut être comprise entre 2 et 20 bara, avantageusement entre 3 et 15 bara, de préférence entre 4 et 10 bara.
Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, à l'étape c), le flux de produits refroidi à l'étape b) peut être distillé à température en tête de colonne de distillation comprise entre - 10°C et -70°C, plus préférentiellement entre -15°C et 65°C, en particulier entre -20°C et -60°C, plus particulièrement entre -25°C et -60°C, de manière privilégiée entre -30°C et -60°C et une pression en tête de colonne de distillation comprise entre 2 et 20 bara, avantageusement entre 3 et 15 bara, de préférence entre 4 et 10 bara ; pour former un premier courant comprenant HCI et un second courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et HF.
De préférence, le premier courant comprenant HCI peut être récupéré à l'étape c) en tête de colonne de distillation. De préférence, après avoir été récupéré en tête de colonne de distillation, le premier courant est porté à une température comprise entre -40°C et 20°C. Le premier courant peut être ensuite purifié selon les étapes suivantes :
i) hydrolyse catalytique ;
ii) lavage par une solution acide ;
iii) adsorption d'impuretés par du charbon actif ;
iv) absorption adiabatique ou isotherme de l'acide chlorhydrique dans une solution aqueuse, permettant de collecter une solution d'acide chlorhydrique.
De préférence, l'étape d'hydrolyse catalytique i) est effectuée sur un lit de charbon actif. La température de l'étape i) d'hydrolyse catalytique est de préférence de 100 à 200°C, notamment de 120 à 170°C, et plus particulièrement de 130 à 150°C. La pression est de préférence de 0,5 à 3 barg, notamment de 1 à 2 barg. L'étape i) est réalisée dans une unité dédiée à cet effet. Le temps de séjour du premier courant dans l'unité est de préférence de 1 s à 1 min, notamment de 2 s à 30 s, plus particulièrement de 4 s à 15 s, et tout particulièrement de 5 s à 10 s. De préférence, la solution acide utilisée lors de l'étape de lavage ii) est une solution d'acide chlorhydrique et de préférence provient de la solution d'acide chlorhydrique collectée à l'issue de l'étape d'absorption adiabatique ou isotherme. A titre de solution acide, on peut notamment utiliser une solution d'HCI, à une concentration massique pouvant aller par exemple de 5 à 60 %, notamment de 10 à 50 %, plus préférentiellement de 20 à 45 % et en particulier de 30 à 35 %. Le lavage par la solution acide est de préférence mis en œuvre à une température de 5 à 50°C, et plus particulièrement de 7 à 40°C ; et/ou à une pression de 0,1 à 4 barg, de préférence de 0,3 à 2 barg, plus préférentiellement de 0,5 à 1,5 barg. De préférence, de l'acide borique est ajouté à la solution acide utilisée pour l'étape de lavage. Un ajout d'acide borique au stade du lavage par la solution acide permet de complexer des ions fluorures. Par exemple, la solution acide peut contenir de 2000 à 8000 ppm de H3BO3. La réaction d'absorption de l'HCI, à l'étape iv), dans l'eau étant exothermique, il est préférable de limiter la pression à laquelle cette opération est conduite. En général, la pression est inférieure à 2 barg et de préférence inférieure à 1,5 barg. De cette façon la température d'absorption n'excède pas 130°C, et de préférence 120°C. Optionnellement, la solution d'acide chlorhydrique obtenue à l'étape iv) peut être mise en contact avec un gel de silice.
Le second courant formé à l'étape c) peut comprendre, outre 2,3,3,3- tetrafluoropropène ou HF, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. En particulier, le second courant formé à l'étape c) peut comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène ou HF, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2- tetrafluoroéthane, trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène et l-chloro-3,3,3-trifluoropropène.
Le second courant formé à l'étape c) du présent procédé peut être récupéré en bas de colonne de distillation. Celui-ci peut être distillé pour former un troisième courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un quatrième courant comprenant HF.
Le quatrième courant comprenant HF peut être recyclé à l'étape a). Outre HF, le quatrième courant peut comprendre au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, l-chloro-3,3,3-trifluoropropène, et 1,1,1,3,3- pentafluoropropane.
De préférence, le troisième courant est obtenu en tête de colonne de distillation. Comme mentionné ci-dessus, le troisième courant comprend 2,3,3,3-tetrafluoropropène. Le troisième courant peut également comprendre de l'acide fluorhydrique, de préférence en de faibles quantités. Ainsi, le troisième courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène est purifié par décantation. En particulier, la décantation peut être mise en œuvre à une température comprise entre 0°C et -50°C, de préférence entre -5°C et -40°C. La décantation permet de former une phase supérieure comprenant HF et une phase inférieure comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène. Optionnellement, la phase inférieure peut être mise en contact avec de l'eau, puis traitée par une solution basique (par exemple 20% NaOH ou KOH) puis séchée. Le séchage peut être effectué en présence de sulfate de calcium, sulfate de sodium, sulfate de magnésium, chlorure de calcium, carbonate de calcium, gel de silice ou tamis moléculaire tel que la siliporite (3A). La phase supérieure comprenant HF peut être recyclée à l'étape a).
Le troisième courant formé à l'étape c) peut comprendre, outre 2,3,3,3- tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2- pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. En particulier, le troisième courant formé à l'étape c) peut comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3- tetrafluoropropène, 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2-tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène.
Ainsi, ladite phase inférieure peut comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. En particulier, ladite phase inférieure peut comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2-tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène.
Alternativement, le troisième courant peut être purifié par les étapes suivantes :
i') mise en contact dudit troisième courant avec une solution aqueuse d'acide fluorhydrique de concentration supérieure à 40% pour former un courant diphasique comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et HF,
ii') stockage dudit courant diphasique dans un réservoir tampon, ledit courant diphasique étant constitué d'une phase gazeuse Gl et d'une phase liquide Ll,
iii') passage de ladite phase gazeuse Gl dudit courant diphasique dans une colonne d'absorption alimenté à contre-courant par un flux aqueux pour former un courant gazeux G2 comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un courant aqueux L2 comprenant HF.
De préférence, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique utilisée à l'étape i') est de concentration supérieure à 40% en poids. En particulier, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique est de concentration supérieure à 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% ou 95% en poids. Plus particulièrement, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique est de concentration supérieure ou égale à 50% en poids, ou supérieure ou égale 60% en poids ou supérieure ou égale à 70% en poids. Plus particulièrement, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique peut être comprise entre l'une quelconque des valeurs mentionnées ci-dessus. Ainsi, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique peut être comprise entre 45% et 95% en poids, entre 50% et 90% en poids, entre 55% et 85% en poids, entre 60% en poids et 80% en poids ou entre 65% en poids et 75% en poids.
L'étape i') du présent procédé permet la formation dudit second courant diphasique comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et de l'acide fluorhydrique. Ledit courant diphasique consiste en une phase gazeuse Gl et une phase liquide Ll. La phase gazeuse peut comprendre 2,3,3,3-tetrafluoropropène. Optionnellement, la phase gazeuse Gl peut comprendre de l'acide fluorhydrique. Lorsque la phase gazeuse Gl comprend de l'acide fluorhydrique, la teneur de celui-ci est généralement faible, de préférence inférieure à 5% en poids sur base du poids total de ladite phase gazeuse, en particulier inférieure à 2% en poids sur base du poids total de ladite phase gazeuse, plus particulièrement inférieure à 1% en poids sur base du poids total de ladite phase gazeuse. De préférence, ladite phase Gl comprend outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés organiques choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2- pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. Ladite phase Gl peut également comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3- trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2- tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène.
La phase liquide Ll dudit courant diphasique peut comprendre de l'acide fluorhydrique. Ladite phase liquide Ll peut comprendre optionnellement une faible quantité de 2,3,3,3- tetrafluoropropène, de préférence ladite phase liquide Ll peut comprendre une teneur en 2,3,3,3-tetrafluoropropène inférieure à 5% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, en particulier inférieure à 1% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, plus particulièrement inférieure à 5000 ppm en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, de manière privilégiée inférieure à 1000 ppm en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, de manière plus privilégiée inférieure à 500 ppm en poids, de manière particulièrement privilégiée inférieure à 100 ppm sur base du poids total de ladite phase liquide Ll. Ladite phase liquide Ll peut également comprendre des composés hydrocarbures différents du 2,3,3,3-tetrafluoropropène.
De préférence, ladite phase Ll comprend outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés organiques choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2- pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. Ladite phase Ll peut également comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3- trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2- tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène.
Dans ce cas, ladite phase liquide Ll peut comprendre une teneur en composés organiques inférieure à 5% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, en particulier inférieure à 1% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, plus particulièrement inférieure à 5000 ppm en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, de manière privilégiée inférieure à 1000 ppm en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll, de manière plus privilégiée inférieure à 500 ppm en poids, de manière particulièrement privilégiée inférieure à 100 ppm sur base du poids total de ladite phase liquide Ll.
De préférence, la concentration en acide fluorhydrique dans ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique est supérieure à la concentration de ladite solution aqueuse d'acide fluorhydrique utilisée à l'étape i'). Ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique peut être avoir une concentration en acide fluorhydrique supérieure à 41% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique. Avantageusement, ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique peut avoir une concentration en acide fluorhydrique supérieure à 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% ou 95% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique. De préférence, ladite phase liquide Ll dudit second courant diphasique peut avoir une concentration en acide fluorhydrique comprise entre 45% et 95% en poids, entre 50% et 90% en poids, entre 55% et 85% en poids, entre 60% en poids et 80% en poids ou entre 65% en poids et 75% en poids tout en étant supérieure à la concentration de ladite solution aqueuse d'acide fluorhydrique utilisée à l'étape i')-
De préférence, la solution aqueuse d'acide fluorhydrique utilisé à l'étape i') est à une température comprise entre -20°C à 80°C avant sa mise en contact avec ledit troisième courant, avantageusement entre -15°C et 70°C, de préférence entre -10°C et 60°C, plus préférentiellement entre -5°C et 50°C, en particulier entre -5°C et 40°C, plus particulièrement entre 0°C et 30°C. Ainsi, dans un mode de réalisation particulièrement préféré, la température de la solution aqueuse d'acide fluorhydrique utilisé à l'étape i'), avant sa mise en contact avec ledit troisième courant, peut être de 0°C, 1°C, 2°C, 3°C, 4°C, 5°C, 6°C, 7°C, 8°C, 9°C, 10°C, 11°C, 12°C, 13°C, 14°C, 15°C, 16°C, 17°C, 18°C, 19°C, 20°C, 21°C, 22°C, 23°C, 24°C, 25°C, 26°C, 27°C, 28°C, 29°C ou 30°C. La mise en œuvre de ladite solution aqueuse d'acide fluorhydrique aux températures mentionnées ci-dessus a pour but de contrôler l'exothermicité survenant lors de la mise en contact de celle-ci avec ledit troisième courant. Comme mentionné ci-dessus, l'étape ii') du procédé selon la présente invention met en œuvre le stockage dudit second courant diphasique dans un réservoir tampon, ledit second courant diphasique étant constitué de ladite phase liquide Ll et de ladite phase gazeuse Gl telle que décrit ci-dessus.
Comme mentionné ci-dessus, l'étape iii') du procédé selon la présente invention met en œuvre, le passage de ladite phase gazeuse Gl dudit second courant diphasique dans une colonne d'absorption alimenté à contre-courant par un flux aqueux pour former un courant gazeux G2 comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un courant aqueux L2 comprenant HF.
De préférence, le débit du flux aqueux utilisé à l'étape iii') est déterminé en fonction de la quantité d'acide fluorhydrique contenue dans ledit troisième courant. Ainsi, le rapport entre le débit du flux aqueux exprimé en kg/h alimentant la colonne d'absorption à l'étape (iii) et la quantité d'acide fluorhydrique dans ledit troisième courant exprimée en kg/h est compris entre 0,05 et 1,22. Avantageusement, le rapport entre le débit du flux aqueux alimentant la colonne d'absorption à l'étape iii') et la quantité d'acide fluorhydrique dans ledit troisième courant exprimée en kg/h peut être compris entre 0,11 et 1,00, de préférence entre 0,18 et 0,82, plus préférentiellement entre 0,25 et 0,67, en particulier entre 0,33 et 0,54. Ainsi le rapport entre le débit du flux aqueux alimentant la colonne d'absorption à l'étape iii') et la quantité d'acide fluorhydrique dans ledit troisième courant exprimée en kg/h peut être de 0,25, 0,26, 0,27, 0,28, 0,29, 0,30, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39, 0,40, 0,41, 0,42, 0,43, 0,44, 0,45, 0,46, 0,47, 0,48, 0,49, 0,50, 0,51, 0,52, 0,53, 0,54, 0,55, 0,56, 0,57, 0,58, 0,59, 0,60, 0,61, 0,62, 0,63, 0,64, 0,65, 0,66, 0,67, 0,68, 0,69 ou 0,70. Un courant aqueux supplémentaire correspondant à la fraction d'eau vaporisée en tête de ladite colonne d'absorption peut également alimenter ladite colonne. Le flux aqueux tel que décrit ci-dessus est différent dudit courant aqueux supplémentaire lié à la fraction d'eau vaporisée en tête de la colonne et ne l'englobe pas.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite colonne d'absorption mise en œuvre à l'étape iii') comprend au moins un étage d'absorption. Avantageusement, ladite colonne d'absorption mise en œuvre à l'étape iii') comprend au moins deux étages d'absorption. De préférence, ladite colonne d'absorption mise en œuvre à l'étape iii') comprend au moins trois étages d'absorption. Ladite colonne d'absorption mise en œuvre à l'étape iii') peut ainsi comprendre deux, trois, quatre, cinq, six, sept, huit, neuf, dix, onze, douze, treize, quatorze ou quinze étages d'absorption. La mise en œuvre d'une colonne d'absorption ayant au moins un étage d'absorption, avantageusement au moins deux étages d'absorption, de préférence au moins trois étages d'absorption, permet d'obtenir un courant G2 ayant une faible teneur en acide fluorhydrique. Avantageusement, ledit courant G2 comprend moins de 1000 ppm d'acide fluorhydrique en poids sur base du poids total dudit courant G2, de préférence moins de 900 ppm d'acide fluorhydrique, plus préférentiellement moins de 800 ppm d'acide fluorhydrique, en particulier moins de 700 ppm d'acide fluorhydrique, plus particulièrement moins de 600 ppm d'acide fluorhydrique, de manière privilégiée moins de 500 ppm d'acide fluorhydrique, de manière encore plus privilégiée moins de 400 ppm d'acide fluorhydrique, de manière préférentiellement privilégiée moins de 300 ppm d'acide fluorhydrique, de manière particulièrement privilégiée moins de 200 ppm d'acide fluorhydrique, de manière plus particulièrement privilégiée moins de 100 ppm d'acide fluorhydrique. Ainsi, ledit courant G2 peut avoir une teneur en acide fluorhydrique comprise entre 1 et 200 ppm, entre 5 et 190 ppm, entre 10 et 180 ppm, entre 15 et 170 ppm, entre 20 et 160 ppm, entre 25 et 150 ppm ou entre 30 et 140 ppm en poids sur base du poids total dudit courant G2.
De préférence, au moins 80% en poids de l'acide fluorhydrique éventuellement présent dans ladite phase gazeuse Gl dudit second courant diphasique est absorbé par le premier étage d'absorption de ladite colonne d'absorption, en particulier au moins 85% en poids de l'acide fluorhydrique éventuellement présent dans ladite phase gazeuse Gl dudit second courant diphasique est a bsorbé par le premier étage d'a bsorption de ladite colonne d'absorption, plus particulièrement au moins 90% en poids de l'acide fluorhydrique éventuellement présent dans ladite phase gazeuse Gl dudit second courant diphasique est absorbé par le premier étage d'absorption de ladite colonne d'absorption.
De préférence, ledit flux aqueux peut être introduit au moins au niveau de la tête de la colonne d'absorption.
De préférence, ladite phase Gl et ladite phase G2 comprennent outre 2,3,3,3- tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1, 1, 1,2,2- pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène. Ladite phase Gl et ladite phase G2 peuvent également comprendre, outre 2,3,3,3-tetrafluoropropène, au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1, 1, 1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3- trifluoropropène, chlorométhane 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1, 1,1,2- tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène. Selon un mode de réalisation préféré, ledit courant L2 est sous la forme d'une solution aqueuse d'acide fluorhydrique.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit courant L2 est recyclé à l'étape ii').
Avantageusement, ledit courant L2 est une solution d'acide fluorhydrique de concentration inférieure à 30% en poids sur base du poids total dudit courant L2. De préférence, ledit courant L2 est une solution d'acide fluorhydrique de concentration inférieure à 25% en poids sur base du poids total dudit courant L2. En particulier, ledit courant L2 est une solution d'acide fluorhydrique de concentration comprise entre 5 et 25% en poids sur base du poids total dudit courant L2, plus particulièrement, entre 10 et 20% en poids sur base du poids total dudit courant L2.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit procédé comprend également les étapes de :
Ιν') neutralisation dudit courant G2 obtenu à l'étape iii') par une solution aqueuse alcaline pour former un courant neutralisé G3, et
v') séchage dudit courant neutralisé G3 obtenu à l'étape iv'), de préférence sur tamis moléculaire pour former un courant neutralisé et séché G4.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite solution aqueuse alcaline peut être une solution aqueuse d'hydroxyde d'un métal alcalin ou alcalino-terreux. La solution aqueuse alcaline peut être une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, d'hydroxyde de potassium, d'hydroxyde de calcium ou d'hydroxyde de magnésium ou un mélange de ceux-ci. De préférence, ladite solution aqueuse alcaline présente une concentration comprise entre 5 et 50% en poids sur base du poids total de ladite solution aqueuse alcaline. Avantageusement, ladite solution aqueuse alcaline présente une concentration d'au moins 5%, d'au moins 6%, d'au moins 7%, d'au moins 8%, d'au moins 9%, d'au moins 10%, d'au moins 11%, d'au moins 12%, d'au moins 13%, d'au moins 14%, d'au moins 15%, d'au moins 16% ou d'au moins 17% en poids sur base du poids total de ladite solution aqueuse alcaline ; et d'au plus 50%, d'au plus 48%, d'au plus 46%, d'au plus 44%, d'au plus 42%, d'au plus 40%, d'au plus 38%, d'au plus 36%, d'au plus 34%, d'au plus 32%, d'au plus 30%, d'au plus 28%, d'au plus 26%, d'au plus 24%, d'au plus 22% en poids sur base du poids total de ladite solution aqueuse alcaline.
Ledit courant neutralisé G3 formé à l'étape iv') comprend de préférence 2,3,3,3- tetrafluoropropène et optionnellement l'un quelconque des composés organiques décrits ci- dessus. La teneur en acide fluorhydrique dans ledit courant neutralisé G3 est inférieure à la teneur en acide fluorhydrique dudit courant G2, avant sa neutralisation. Ledit courant neutralisé G3 formé à l'étape iv') peut également contenir de l'eau. Ledit courant neutralisé G3 formé à l'étape iv') peut ainsi être séché à l'étape v') du présent procédé. De préférence, ledit courant neutralisé G3 formé à l'étape iv') est séché sur tamis moléculaire. Par exemple, ledit courant neutralisé G3 formé à l'étape iv') est séché sur tamis moléculaire de 3A, tel que la siliporite.
L'étape v') du présent procédé permet la formation d'un courant neutralisé et séché G4 comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et optionnellement l'un quelconque des composés organiques décrits ci-dessus. Ledit courant G4 peut ensuite être comprimé à une pression d'au plus 8 bara pour former un courant G5 comprimé dans lequel 2,3,3,3-tetrafluoropropène et optionnellement l'un quelconque des composés organiques décrits ci-dessus sont sous forme liquide.
Selon un mode de réalisation préféré, la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 est recyclée à l'étape i'). La phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 peut être avoir une concentration en acide fluorhydrique supérieure à 41% en poids sur base du poids total de ladite phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2. Avantageusement, la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 peut avoir une concentration en acide fluorhydrique supérieure à 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94% ou 95% en poids sur base du poids total dudit courant L2. De préférence, la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 peut avoir une concentration en acide fluorhydrique comprise entre 45% et 95% en poids, entre 50% et 90% en poids, entre 55% et 85% en poids, entre 60% en poids et 80% en poids ou entre 65% en poids et 75% en poids sur base du poids total de la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2.
Selon un autre mode de réalisation préféré, la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 est distillé pour former un courant L3, de préférence en tête de colonne de distillation. Avantageusement, ledit courant L3 comprend de l'acide fluorhydrique contenant moins de 3000 ppm d'eau, de préférence moins de 2000 ppm d'eau, plus préférentiellement moins de 1000 ppm d'eau, en particulier moins de 500 ppm d'eau, plus particulièrement moins de 200 ppm d'eau, de manière privilégiée moins de 100 ppm d'eau, de manière plus privilégiée moins de 50 ppm d'eau sur base du poids total du courant L3. Ledit courant L3 peut comprendre également moins de 50 ppm d'acide chlorhydrique, avantageusement moins de 45 ppm d'acide chlorhydrique, de préférence moins de 40 ppm d'acide chlorhydrique, plus préférentiellement moins de 35 ppm d'acide chlorhydrique, en particulier moins de 30 ppm d'acide chlorhydrique, plus particulièrement moins de 20 ppm d'acide chlorhydrique sur base du poids total du courant L3. Ledit courant L3 peut comprendre également moins de 50 ppm de composés organiques, avantageusement moins de 45 ppm de composés organiques, de préférence moins de 40 ppm de composés organiques, plus préférentiellement moins de 35 ppm de composés organiques, en particulier moins de 30 ppm de composés organiques, plus particulièrement moins de 20 ppm de composés organiques sur base du poids total du courant L3. Un composé organique est un composé comprenant au moins un atome de carbone.
En outre, la distillation de la phase liquide résultant du mélange de ladite phase liquide Ll avec ladite phase liquide L2 forme un courant L4, de préférence en pied de colonne de distillation, comprenant de l'acide fluorhydrique sous forme d'une solution aqueuse de concentration inférieure à 50% en poids. Avantageusement, ledit courant L4 comprenant de l'acide fluorhydrique sous forme d'une solution aqueuse de concentration inférieure à 50% en poids, 49% en poids, 48% en poids, 47% en poids, 46% en poids, 45% en poids, 44% en poids, 43% en poids, 42% en poids sur base du poids total dudit courant L4. De préférence, ledit courant L4 comprenant de l'acide fluorhydrique sous forme d'une solution aqueuse de concentration supérieure à 20% en poids sur base du poids total dudit courant L4. En particulier, ledit courant L4 comprenant de l'acide fluorhydrique sous forme d'une solution aqueuse de concentration supérieure 21% en poids, 22% en poids, 23% en poids, 24% en poids, 25% en poids, 26% en poids, 27% en poids, 28% en poids, 29% en poids, 30% en poids, 31% en poids, 32% en poids, 33% en poids, 34% en poids, 35% en poids sur base du poids total dudit courant L4. Ledit courant L4 peut être commercialisé ou détruit par incinération.
Lorsque ladite phase inférieure ou ladite phase G2, G3, G4 ou G5 comprend 2,3,3,3- tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène, celle-ci peut être distillée par distillation extractive pour former un courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et 1,1,1,2,2-pentafluoropropane ; et un courant comprenant 1,3,3,3- tetrafluoropropène. La distillation extractive de ladite phase inférieure ou ladite phase G2, G3, G4 ou G5 peut être effectuée en présence d'un agent d'extraction organique. Ledit agent d'extraction organique peut être sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, butanone, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert- butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3- dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n- butylacetate, 2-methoxy-l-propanol, hexanal. De préférence, ledit agent d'extraction organique peut être sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2- methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2- propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-l-propanol, hexanal.
Alternativement, lorsque ladite phase inférieure ou ladite phase G2, G3, G4 ou G5 comprend 2,3,3,3-tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3- tetrafluoropropène et au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane, 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2- tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène ; celle-ci peut être purifiée par distillation extractive. La distillation extractive de ladite phase inférieure ou ladite phase G2, G3, G4 ou G5 peut être effectuée en présence d'un agent d'extraction organique. Ledit agent d'extraction organique peut être sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, butanone, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert- butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3- dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n- butylacetate, 2-methoxy-l-propanol, hexanal. De préférence, ledit agent d'extraction organique peut être sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2- methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1-diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2- propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-l-propanol, hexanal. Ainsi, la distillation extractive permet l'obtention d'un courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et 1,1,1,2,2- pentafluoropropène et d'un courant comprenant 1,3,3,3-tetrafluoropropène, l'agent d'extraction organique et ledit au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane, 1,1-difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2-tetrafluoroéthane et trans-l,2,3,3,3-pentafluoropropène. Ledit courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et 1,1,1,2,2- pentafluoropropane est ensuite purifié, par exemple par distillation, pour former un courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un courant comprenant 1,1,1,2,2- pentafluoropropane, ce dernier étant optionnellement recyclé à l'étape a).
La figure 1 représente schématiquement un procédé selon un mode de réalisation particulier de la présente invention. Le composé (I) est par exemple le 1,1,1,2,3- pentachloropropane. Un flux de composé (I) est introduit par la conduite 1 dans le dispositif réactionnel 3. Un flux d'acide fluorhydrique est introduit par la conduite 2 dans le dispositif réactionnel 3. Le dispositif réactionnel 3 peut comprendre un ou plusieurs réacteurs. Le flux de produits issus de la réaction entre le composé (I) et l'HF comprend HCI, HF et 2,3,3,3- tetrafluoropropène. Le flux de produits issus de la réaction entre le composé (I) et l'HF est transféré du dispositif réactionnel 3 vers un dispositif de refroidissement 5 via une conduite 4. Le flux de produits issus de la réaction entre le composé (I) et l'HF est ainsi refroidi à une température inférieure à 20°C avant d'être introduit dans une colonne de distillation 6 via une conduite 12. La colonne de distillation est configurée, comme expliqué ci-dessus, de sorte à permettre la séparation entre d'un côté l'acide chlorhydrique et d'un autre côté le 2,3,3,3- tetrafluoropropène et l'acide fluorhydrique. Le courant d'HCI est récupéré en tête de colonne de distillation et est acheminé vers un dispositif de purification 8 par une conduite 13. Un courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoropropène et l'acide fluorhydrique est récupéré en bas de colonne de distillation pour être acheminé par une conduite 10 vers une colonne de distillation 7. La colonne de distillation 7 est configurée de sorte à séparer le 2,3,3,3- tetrafluoropropène et l'acide fluorhydrique. Le 2,3,3,3-tetrafluoropropène est récupéré en tête de colonne de distillation pour être acheminé vers un dispositif de purification 9 via une conduite 14. L'acide fluorhydrique récupéré en bas de colonne de distillation est recyclé vers le dispositif réactionnel 3 via la conduite 11. Le dispositif de purification 9 comprend notamment un dispositif d'élimination du HF et une ou plusieurs colonnes de distillation apte à purifier le courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoropropène d'impuretés qu'il pourrait contenir, telles que par exemple le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et/ou le 1,3,3,3-tetrafluoropropène. Ceci est notamment illustré à la figure 2.
Le dispositif de purification 9 comprend un dispositif d'élimination du HF 18 pour séparer d'un côté le 2,3,3,3-tetrafluoropène, le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et le 1,3,3,3- tetrafluoropropène et d'un autre côté le HF résiduel qui peut être recyclé vers le dispositif réactionnel 3 (non représenté). Le dispositif d'élimination du HF 18 peut être apte à permettre la décantation du HF ou l'absorption du HF tel que décrit ci-dessus. Le courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoropropène, le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et le 1,3,3,3-tetrafluoropropène est acheminé vers une colonne de distillation 16 par une conduite 23. La colonne de distillation 16 est une colonne de distillation extractive. Un agent d'extraction 22 est ajouté au courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoropène, le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et le 1,3,3,3- tetrafluoropropène. Un courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoropène et le 1,1,1,2,2- pentafluoropropane est récupéré en tête de colonne de distillation 16 et est acheminé par une conduite 19 vers une colonne de distillation 17 permettant la séparation entre le 2,3,3,3- tetrafluoropène et le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane. Un courant 20 comprenant le 2,3,3,3- tetrafluoropène est récupéré en tête de colonne de distillation. Un courant 21 comprenant le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane est récupéré en bas de colonne de distillation, et est, de préférence, recyclé vers le dispositif réactionnel 3 (non représenté). Le courant 24 récupéré en bas de colonne de distillation 16 comprend l'agent d'extraction organique et le 1,3,3,3- tetrafluoropropène. Ceux-ci sont séparés, par exemple par distillation, pour former un courant 25 comprenant le 1,3,3,3-tetrafluoropropène. L'agent d'extraction organique est quant à lui recyclé en 22.
La figure 3 représente schématiquement un dispositif d'élimination de l'acide fluorhydrique 18 selon un mode de réalisation particulier, c'est-à-dire par absorption du HF. Le courant 31 comprend 2,3,3,3-tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3- tetrafluoropropène et HF, et est équivalent au courant 14 mentionné à la figure 1 et à la figure 2. Celui-ci alimente un dispositif 32 dans lequel il est mis en contact avec une solution d'acide fluorhydrique 31' ou une solution d'acide fluorhydrique issue du dispositif 34 via la conduite 50 ayant une concentration variant entre 65 et 75% en poids. Le dispositif 32 peut être par exemple un hydrolaveur. La mise en contact entre la solution d'acide fluorhydrique 31' ou une solution issue du dispositif 34 via la conduite 50 et le courant 31 génère la formation d'un courant diphasique qui est acheminé vers un dispositif de stockage 34 par la conduite 43. Le dispositif de stockage 34 permet de séparer le courant diphasique en une phase gazeuse et une phase liquide. La phase gazeuse dudit courant diphasique est acheminée par la conduite 44 vers la colonne d'absorption 33 comprenant 3 étages d'absorption 51a, 51b et 51c. La colonne d'absorption 33 est également alimentée par un flux aqueux 37. Dans ce mode de réalisation, le flux aqueux 37 alimente la colonne d'absorption 33 en tête de colonne d'absorption 33, c'est-à- dire au-dessus des trois étages d'absorption 51a-51c. Alternativement, le flux aqueux 37 peut alimenter la colonne d'absorption 33 au-dessus de chacun des étages d'absorption 51a-51c. Un courant gazeux comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,3,3,3- tetrafluoropropène est extrait en tête de colonne d'absorption 33 par la conduite 46 pour alimenter un dispositif de neutralisation 35. En outre, en pied de colonne d'absorption 33, une solution aqueuse d'acide fluorhydrique est recyclée vers le dispositif de stockage 34 par la conduite 45. La solution alcaline 38, par exemple une solution alcaline de NaOH à 20%, alimente le dispositif de neutralisation 35 par l'intermédiaire de la conduite 49. Le courant neutralisé est évacué par la conduite 47 et récupéré en 40 pour être séché sur tamis moléculaire de 3A. Ce dernier peut donc être comprimé et liquéfié à une pression d'au plus 8 bara. Le courant récupéré en 40 peut alimenter la colonne de distillation 16 décrite à la figure 2 via la conduite 23. Une solution alcaline usée 39 peut être extraite du dispositif de neutralisation 35 pour être soit recyclée via les conduites 48 et 49 ou évacuée via la conduite 48 pour traitement ultérieur. La phase liquide du courant diphasique ou le mélange résultant de la phase liquide dudit courant diphasique et de la solution aqueuse 45 provenant de la colonne d'absorption 33 stocké dans le dispositif de stockage 34 est acheminée vers une colonne de distillation 36 via la pompe 52 et la conduite 53 pour former le courant L3 récupéré en tête de colonne de distillation 41 et le courant L4 récupéré en pied de colonne de distillation 42. La pompe 52 peut également être configurée pour acheminer la phase liquide du courant diphasique stocké dans le dispositif de stockage 34 vers le dispositif 32 via la conduite 50. La pompe 52 est ainsi configurée pour permettre l'alimentation de la colonne de distillation 36 et le dispositif 32 de manière alternée, de manière simultanée, de préférence de manière simultanée.
La présente invention permet ainsi de mettre en œuvre un procédé de production de 2,3,3,3-tetrafluoropropène plus simple et plus économique.

Claims

Revendications
1. Procédé de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropène comprenant les étapes de :
a) mise en contact en phase gazeuse d'un composé de formule (I) CH(n+2)(X)m-CHp(X)(n+i)- CX(3+P-m) où X représente indépendamment F ou Cl ; n, m, p sont indépendamment les uns des autres 0 ou 1 avec (n+m) = 0 ou 1, (n+p) = 0 ou 1 et (m-p) = 0 ou 1, au moins un X étant Cl, avec de l'acide fluorhydrique pour obtenir un flux de produits comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène, HCI et HF,
b) refroidissement du flux de produits obtenu à l'étape a) à une température inférieure à 100°C, de préférence à une température inférieure à 70°C,
c) distillation du flux refroidi à l'étape b) pour former un premier courant comprenant HCI et un second courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et HF,
d) distillation du second courant pour former un troisième courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et un quatrième courant comprenant HF ;
caractérisé en ce que l'étape a) est mise en œuvre à une pression supérieure ou égale à 7 bara, de préférence à une pression de 7 à 25 bara, plus préférentiellement de 7 à 20 bara.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'à l'étape b) le flux de produits est refroidi à une température inférieure à 50°C.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la température en tête de colonne de distillation à l'étape c) est comprise entre -30°C et -60°C.
4. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la pression en tête de colonne de distillation est comprise entre 4 et 10 bara.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le premier courant comprenant HCI est récupéré à l'étape c) en tête de colonne de distillation et est porté à une température comprise entre -40°C et 20°C avant d'être purifié selon les étapes suivantes :
i) hydrolyse catalytique ;
ii) lavage par une solution acide ;
iii) adsorption d'impuretés par du charbon actif ; iv) absorption adiabatique ou isotherme de l'acide chlorhydrique dans une solution aqueuse, permettant de collecter une solution d'acide chlorhydrique.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le composé de formule (I) est sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1,1,2,3- pentachloropropane, 1,1,2,3-tetrachloropropène, 2,3,3,3-tetrachloropropène, 2-chloro-3,3,3- trifluoropropène et 2-chloro-l,l,l,2-tetrafluoropropane, l,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropane, 1,1,1,2,2-pentachloropropane , ou un mélange de ceux-ci ; et l'étape a) est mise en œuvre en présence ou en absence d'un catalyseur pour produire un flux de produits comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène, HCI, HF et également au moins un des composés choisi parmi le groupe consistant en 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, 1,1,1,3,3- pentafluoropropane, 1,3,3,3-tetrafluoropropène, 3,3,3-trifluoropropène, chlorométhane, 1,1- difluoroéthane, chloropentafluoroéthane, 1,1,1,2-tetrafluoroéthane, trans-1,2,3,3,3- pentafluoropropène et l-chloro-3,3,3-trifluoropropène.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le quatrième courant comprenant HF est recyclé à l'étape a).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le troisième courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène est purifié par décantation à une température comprise entre -50°C et 0°C pour former une phase inférieure comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et une phase supérieure comprenant HF, optionnellement recyclée à l'étape a).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le troisième courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène est purifié par les étapes suivantes :
i') mise en contact dudit troisième courant avec une solution aqueuse d'acide fluorhydrique de concentration supérieure à 40% pour former un courant diphasique comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropène et HF,
ii') stockage dudit courant diphasique dans un réservoir tampon, ledit courant diphasique étant constitué d'une phase gazeuse Gl et d'une phase liquide Ll, iii') passage de ladite phase gazeuse Gl dudit courant diphasique dans une colonne d'absorption alimenté à contre-courant par un flux aqueux pour former un courant gazeux G2 comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et un courant aqueux L2 comprenant HF.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que ladite phase inférieure ou ladite phase Gl et ledit courant G2 comprennent également, outre 2,3,3,3- tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et 1,3,3,3-tetrafluoropropène.
11. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la phase inférieure, ladite phase gazeuse Gl ou ledit courant G2 est distillée par distillation extractive pour former un courant comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropène et 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et un courant comprenant 1,3,3,3-tetrafluoropropène ; de préférence la distillation extractive est effectuée en présence d'un agent d'extraction organique sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxyméthane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, 1,4-dioxane, 1,1- diethoxyéthane, trimethoxyméthane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2- diaminoéthane, l-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-l- propanol, hexanal.
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