[发明专利]1,3,3,3-四氟丙烯与HF的工艺共沸物

说明书

发明领域

本发明涉及以下三种混合物的共沸和类共沸组合物：

1.反-1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))、顺-1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze(Z))和氟化氢(HF)；

2.HFO-1234ze(E)、1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)和HF；以及

3.HFO-1234ze(Z)、HFC-245fa和HF。

更具体地，本发明涉及这类共沸和类共沸组合物，它们可用作HFO-1234ze(E)制备的中间体。

发明背景

传统上，氯氟烃(CFCs)如三氯氟甲烷和二氯二氟甲烷已用作制冷剂、发泡剂和用于气体杀菌的稀释剂。近年来已被普遍关注的是完全卤化的氯氟烃可能对地球臭氧层有害。因此，需要这些材料的对平流层更安全的替代物。

从而，全球都在努力使用含有更少氯取代或无氯取代的氟取代烃。HFC类，即仅含有碳、氢和氟的化合物的制备已受到关注以提供用作溶剂、发泡剂、制冷剂、清洗剂、气溶胶推进剂、传热介质、电介质、灭火组合物和动力循环工作液的环境良好的产品。本领域已知通过使氟化氢与多种氢氯烃化合物反应来制备氟代烃例如HFC类。这种HFC类不但因为是非臭氧消耗的而被认为比氢氯氟烃类(HCFC类)或氯氟烃类(CFC类)在环境方面有利的多，而且它们与含氯化合物相比是不可燃的、和非毒性的。

HFO-1234ze(E)也被称作反-1，3，3，3-四氟丙烯，其是霍尼韦尔的新型低全球变暖潜能(GWP)的第四代发泡剂和推进剂。该低GWP分子是第一个商业化进入这些工业的氢氟烯烃(HFO)。如通过其超低全球变暖潜能和零臭氧消耗潜能(ODP)所度量的，该分子具有低环境影响。HFO-1234ze(E)发泡剂完全符合欧盟F-气体法令。作为室温下的气体材料，该分子具有各种应用，包括用作用于聚氨酯、聚苯乙烯和其它聚合物的发泡剂；以及气溶胶推进剂。

US专利公开20080051611号提供了一种方法，其中将1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC-245fa)转化为反-1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))。将HFC-245fa脱氟化氢以制备HFO-1234ze(E)、顺-1，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234ze(Z))、HFC-245fa和氟化氢(HF)的混合物。HFO-1234ze(E)已公开可作为单组分泡沫中的发泡剂。

现已发现在基本上纯净的HFO-1234ze(E)的制备中重要的中间体为HFO-1234ze(E)/HFO-1234ze(Z)/HF、HFO-1234ze(E)/HFC-245fa/HF和HFO-1234ze(Z)/HFC-245fa/HF的共沸或类共沸组合物。这些中间体一旦形成，可在其后通过已知萃取技术分离成其组分部分。这些共沸和类共沸组合物不但可用作HFO-1234ze(E)制备的中间体，而且它们还可在电子工业中用作用于刻蚀半导体的非水性蚀刻剂混合物、以及用于自金属移除表面氧化的组合物。然后，可将这些三元共沸物或类共沸组合物分离成它们的组分部分。

发明概述

本发明提供了基本上由以下三种混合物之一组成的共沸或类共沸组合物：

1.HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)和HF；

2.HFO-1234ze(E)、HFC-245fa、HF；和

3.HFO-1234ze(Z)、HFC-245fa和HF。

本发明进一步提供了形成共沸或类共沸组合物的方法，其包括形成基本上由约1至约30重量％的氟化氢、约1-30重量％的HFO-1234ze(Z)和约50至约99重量％的HFO-1234ze(E)组成的混合物从而形成在约30psia至约211psia的压力下具有约0℃至约60℃的沸点的共沸或类共沸组合物。

本发明也提供了形成共沸或类共沸组合物的方法，其包括形成基本上由约1至约30重量％的氟化氢、约10-70重量％的HFO-1234ze(E)和约10至约60重量％的HFC-245fa组成的混合物从而形成在约24psia至约175psia的压力下具有约0℃至约60℃的沸点的共沸或类共沸组合物。

本发明也提供了形成共沸或类共沸组合物的方法，其包括形成基本上由约1至约30重量％的氟化氢、约20-80重量％的HFO-1234ze(Z)和约10至约60重量％的HFC-245fa组成的混合物从而形成在约9psia至约105psia的压力下具有约0℃至约60℃的沸点的共沸或类共沸组合物。