[发明专利]含有至少一种含氢氟烷和氟化氢的混合物的分离方法,含氢氟烷的制备方法和共沸组合物

说明书

本申请是申请号为99816246.9申请的分案申请，申请号为99816246.9申请的申请日是1999年12月16日，申请人是索尔维公司。

本发明涉及含有含氢氟烷和氟化氢的混合物的分离方法，以及含氢氟烷的制备方法和共沸组合物。

如在专利申请书EP-A1-0699649和WO-A1-97/15540(Solvay公司)和在专利申请WO-A1-97/05089中所述，含氢氟烷可以通过适当的含氯前体与氟化氢反应来制备。在此方法中，在反应器出口，反应的混合产物中除了含有所需的含氢氟烷以外，还含有由原料含氯前体脱除一个或几个氯原子而得到的氯化氢、氟化氢、含氯氟的中间体，一般还含有未转化的含氯前体、任选存在的惰性稀释剂，以及少量各种副产物。假如一般是用比含氯前体过量的氟化氢进行操作，在反应的混合产物中经常存在着未转化的氟化氢。这时，反应混合产物的大多数组分通过蒸馏就能够很容易完全分离，而用蒸馏一般就很难完全分离含氢氟烷和氟化氢，这是由于这些化合物经常形成共沸混合物。

专利申请WO-A1-97/05089叙述了通过共沸蒸馏的技术从与氟化氢的共沸混合物中提纯含氢(氯)氟烷(特别是1，1，1，3，3-五氟丙烷，或HFC-245fa)的方法，此方法包括具有不同温度和不同压力的相继两步蒸馏。

但是，此共沸蒸馏技术的缺点是在两个塔之间需要很大的温差或压差，以拥有足够的分离势(在低压/低温下的共沸物和在高压/高温下的共沸物之间在组成上的差别)，在两个塔之间产生很大的循环流量。

专利申请书WO-A1-97/13719透露了一种从氟化氢与尤其是含有1～6个碳原子的含氢氟烷(特别是HFC-245fa)(共沸)混合物中分离和回收氟化氢的方法。将该混合物与碱金属氟化物(特别是氟化钾或氟化铯)的溶液接触，将有机相与含有氟化氢和碱金属氟化物的相分离。

对这个已知的方法，可能害怕氟化钾或氟化铯对有机相的污染，以及此污染将会导致的含氢氟烷分解的危险。另外，这些碱金属氟化物，特别是氟化铯是很昂贵的。

本发明的目的是提供一种将含有至少一种优选包括3～6个碳原子的含氢氟烷和氟化氢的混合物进行分离的方法，该方法没有前面所述方法的缺点。

因此，本发明涉及含有至少一种含氢氟烷和氟化氢的混合物的分离方法，在下文中称此种混合物为含氢氟烷/氟化氢混合物，按照此方法，让含氢氟烷/氟化氢混合物与至少一种能够与氟化氢反应的有机化合物反应。

含氢氟烷/氟化氢混合物与至少一种能够与氟化氢反应的有机化合物之间的反应能够消耗掉至少一部分氟化氢。如此，本发明的分离方法就提供了不含有氟化氢的反应混合产物。这在含氢氟烷的合成方面是具有意义的，所述的混合物特别能够用作萃取溶剂。当其随后要经过至少一个含氢氟烷回收的处理步骤时，得到的反应混合产物也非常适合于作为原料。这样就能够得到基本不含有氟化氢的含氢氟烷。

当含氢氟烷能够与氟化氢形成共沸物或假共沸物时，就存在着特别的优势，因为能够“终止”这种共沸，即本发明的分离方法能够提供出一种混合物，其中含氢氟烷和氟化氢以不同于形成共沸物或假共沸物的比例存在。

所谓“含氢氟烷”指的是相当于通式C_aH_(2a+2)-bF_b的碳氢化合物，其中a＝1～6，b＝1～2a+1。优选含有3～6个碳原子的含氢氟烷。特别优选含有3～4个碳原子的含氢氟烷。

作为能够用本发明的分离方法从与氟化氢的混合物中分离出来的含氢氟烷的例子，可以举出1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)、1，1，2，2，3-五氟丙烷(HFC-245ca)、1，1，1，2，3-五氟丙烷(HFC-245eb)、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(HFC-236fa)、1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(HFC-236ea)、1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(HFC-227ea)、1，1，1，3，3-五氟-2-甲基丙烷(HFC-365mps)、1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC-365mfc)、1，1，1，4，4，4-六氟丁烷(HFC-356mff)和1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷(HFC-43-10mee)。在这些化合物中特别优选1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)和1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC-365mfc)。更特别优选的是1，1，1，3，3-五氟丁烷(HFC-365mfc)。