[发明专利]生产氯化丙烯类的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生产氯化丙烯类的方法。

背景技术

氢氟烃（HFC）产品在许多应用中广泛使用，包括致冷、空气调节、泡沫膨胀、和作为气溶胶产品包括医用气溶胶装置的推进剂。虽然已经证明HFC比其所代替的氯氟烃和氢氯氟烃更为气候友好，但现在已发现它们表现出可观的全球变暖潜力（GWP）。

对当前碳氟化合物产品更可接受的替代品的研究导致了氢氟烯烃（HFO）产品的出现。相对于它们的前任，预计HFO以与HFC相比对臭氧层更小或没有有害影响以及它们的低得多的GWP的形式，对大气施加较小的影响。有利地，HFO还表现出低易燃性和低毒性。

因为HFO的环境和进而的经济重要性已经成立，因此对它们的生产中使用的前体有需求。许多期望的HFO化合物，例如2,3,3,3-四氟丙-1-烯或1,3,3,3-四氟丙-1-烯，通常可以利用氯碳化合物的原料来生产，特别是氯化丙烯类，它还可以用作制造聚氨酯发泡剂、杀生物剂和聚合物的原料。

不幸的是，许多氯化丙烯可能市场供应有限，和/或可能只能以过高的高成本得到。这可能至少部分是由于制造它们的常规方法可能需要使用的起始材料对于制造商需要用作原料的大规模经济生产而言过于昂贵这一事实。另外，常规方法可能需要多个氯化和脱氯化氢步骤来达到最终产物中所需的氯化水平。脱氯化氢步骤通常用碱的水溶液进行，并导致产生含有大量氯化钠和/或氯化有机物的大量废水。该废水的处理既费时又昂贵，并导致低值副产物的回收。

因此，将希望提供在致冷剂及其他商业产品的合成中可用作原料的氯碳化合物前体的高生产力和/或连续生产的改进方法。更具体地，这样的方法如果它们在起始材料、加工时间、和/或实施和维持该方法需要的资金成本方面成本较低的话，将提供优于当前现有技术的改进。产生价值比氯化钠高、或实际上具有任何价值的副产物，如果这种方法中提供的话，将是进一步的优点。

发明内容

本发明提供生产氯化丙烯类的有效方法。有利地，所述方法利用氯醇生产中的副产物，1,2-二氯丙烷，作为低成本起始材料，单独或与1,2,3-三氯丙烷组合。通过采用相继的氯化步骤、利用离子氯化催化剂、和脱氯化氢步骤，所述方法的选择性比常规氯化法提高。因为1,2-二氯丙烷和1,2,3-三氯丙烷直接氯化成氯化丙烯异构体，需要的步骤比常规方法少，并提供了资金成本和节约时间。此外，因为通过苛性碱裂化（caustic cracking）处理较少量的氯化丙烷中间体，所以可以从所述方法中回收无水HCl，而不是通过多个苛性碱裂化步骤产生的价值较低的NaCl。因此生成的废水较少，提供了进一步的时间和成本节约。

在一个方面，本发明提供了从一种或多种氯化烷烃生产氯化丙烯类的方法。所述方法包括在离子氯化催化剂存在下进行的至少一个液相氯化步骤以及至少一个脱氯化氢步骤。所述一种或多种氯化烷烃包含1,2-二氯丙烷，并可以进一步包含1,2,3-三氯丙烷。所述氯化剂包括氯、磺酰氯（SO₂Cl₂）、或这些的组合。所述离子氯化催化剂理想地包括氯化铝（AlCl₃）、碘（I₂）、氯化铁（FeCl₃）及其他含铁化合物、碘、硫、五氯化锑（SbCl₅）、三氯化硼（BCl₃）、镧卤化物、金属三氟甲磺酸盐、或这些的组合。产生的氯化丙烯理想地包含3至5个氯原子，并且在一些实施方式中，可以是1,1,2,3-四氯丙烯。HCl由所述方法作为副产物生成，并且在一些实施方式中，可以以无水形式回收它用于例如下游加工中。此外，在所述方法内或上游可以生成一种或多种反应物。

可以通过利用氯化和/或氟化丙烯生产进一步的下游的产物、例如2,3,3,3-四氟丙-1-烯或1,3,3,3-四氟丙-1-烯，来发扬由本方法提供的优点。

附图说明

图1显示根据一种实施方式的方法示意图；和

图2显示根据另一种实施方式的方法示意图。

具体实施方式

本说明书提供了某些定义和方法，以更好地定义本发明和指导本领域的普通技术人员实施本发明。对于具体的术语或短语提供或没有提供定义不意味着暗示任何特别的重要性、或没有重要性。而是，除非另外注明，术语将按照相关领域中普通技术人员的常规用法来理解。