[发明专利]生产氟化有机化合物的方法

说明书

相关申请

本申请涉及并且要求了2008年5月15日递交的美国临时申请号6I/053,647的优先权，并且通过引用方式结合在本文中。

(1)技术领域

本发明涉及制备氟化有机化合物的新方法，更具体而言涉及生产氟化烯烃的方法。

(2)背景技术

氢氟烃(HFC′s)，特别是氢氟烯烃如四氟丙烯(包括2，3，3，3-四氟-1-丙烯(HFO-1234yf)和1，3，3，3-四氟-1-丙烯(HFO-1234ze)已经公开为有效的致冷剂、灭火剂、传热介质、推进剂、起泡剂、发泡剂、气体电介质、杀菌剂载体、聚合介质、颗粒除去流体、载体流体、缓冲研磨剂、置换干燥剂和动力循环工作流体。与均潜在地破坏地球臭氧层的氯氟烃(CFCs)和氢氯氟烃(HCFCs)二者不同，HFCs不含氯并且从而对臭氧层不造成威胁。

已知一些制备氢氟烯烃的方法。例如，美国专利号4,900,874(Ihara等人)描述了通过使氢气与氟化醇接触制备含氟烯烃的方法。尽管这看起来是比较高产率的方法，对于工业规模生产，在高温下处理氢气引发安全相关的难题。此外，生产氢气的成本，例如建设装置内制氢设备，在许多情况下可能价格惊人。

美国专利号2,931,840(Marquis)描述了通过热解甲基氯和四氟乙烯或氯二氟甲烷制备含氟烯烃的方法。这一方法为相对低产量方法并且在这一方法中很大部分的有机原料转化为有害和/或不重要的副产物。

已经描述了从三氟乙酰丙酮和四氟化硫制备HFO-1234yf。参见Banks等人，Journal of Fluorine Chemistry，第82卷，第2期，第171-174页(1997)。美国专利号5,162,594(Krespan)还公开了其中四氟乙烯与另一种氟化乙烯在液相中反应生成聚氟烯烃产物。

生产HFO-1234yf和HFO-1234ze的多步法描述在US2007/0197842(Mukhopadhyay等人)。更具体而言，该公开文本描述了生产HFO-1234yf的方法，包括将四氯丙烯转化为中间体三氟丙烯，例如2-氯-3，3，3，-三氟-1-丙烯(HCFO-1233xf)，随后其可转化为2-氯-1，1，1，2-四氟丙烷(HCFC-244bb)，接着其可转化为HFO-1234yf。这种方法包括一系列反应器。

仍然需要更有效并且经济上更可行的生产HFO-1234yf的方法。本发明尤其满足这些需要。

发明内容

申请人已经发现了从四氯丙烯(TCP)生产HFO-1234yf的方法，包括使用单反应器或反应器体系同时进行两个不同反应步骤，即氟化四氯丙烯生产HFCO-1233xf中间体和脱氯化氢HCFC-244bb生产HFO-1234yf。与通过三个单独反应器从TCP生产HFO-1234yf的常规三步法相比，本发明减少了单元操作和加工设备。与连续进行3-步法相比，这导致最初资本和生产成本更经济的方法。

因此，本发明的一个方面提供生产四氟丙烯的方法，包括：(a)在第一反应器中催化氟化至少一种四氟丙烯生产HCFO-1233xf；(b)在第二反应器中使所述HCFO-1233xf与氟化氢反应生产HCFC-244bb；(c)再循环至少部分所述HCFC-244bb回到所述第一反应器作为再循环HCFC-244bb；和(d)在所述第一反应器中催化脱氯化氢所述再循环HCFC-244bb生产HFO-1234yf。

本发明的另一方面提供生产四氟丙烯的方法，包括：(a)将一种或多种原料流引入含氟化催化剂和脱氯化氢催化剂的第一反应器中，其中所述原料流共同包含四氯丙烯、氟化氢和HCFC-244bb；(b)使所述一种或多种原料流与所述氟化催化剂和所述脱氯化氢催化剂接触生产包含HCFO-1233xf和HFO-1234yf的第一中间体产物流；(c)在第二反应器中使至少部分所述HCFO-1233xf转化为HCFC-244bb生产第二中间体产物流；(d)将所述中间体产物流分离为富含HFO-1234yf的产物流和富含HCFC-244bb的再循环产物流；和(e)将所述再循环产物流引入所述第一反应器中作为所述一种或多种原料流。

附图说明

图1为显示根据本发明优选的实施方案从TCP生产HFO-1234yf的方块流程图；以及

图2为显示本发明优选实施方案的工艺流程图。

本发明优选实施方案的详细说明