[发明专利]HCFC-1233zd的制备方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35 U.S.C 119(e)要求于2012年2月15日提交的共同拥有的美国临时申请序列号61/598,938的国内优先权，该申请的公开内容在此通过引用并入本文。

发明背景

本发明涉及工业规模的经由1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa)与HF的反应的1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)制备。HCFC-1233zd是低全球变暖的化合物，其具有作为高全球变暖材料的替代品的应用，例如在发泡和气溶胶推进剂应用中。

术语HCFC-1233在本文中用于指代所有三氟一氯丙烯，即具有通式C₃H₂ClF₃的烯烃化合物。术语HCFC-1233zd在本文中作为统称用于指代1,1,1-三氟-3-氯-丙烯，无论其为顺式形式还是反式形式。术语顺式HCFC-1233zd和反式HCFC-1233zd在本文中分别用于描述1,1,1-三氟-3-氯丙烯的顺式和反式形式。因此，术语HCFC-1233zd在其范围内包括了顺式HCFC-1233zd、反式HCFC-1233zd以及它们的所有组合和混合物。名称“1233zd”在本文中也用于这些化合物。

美国专利6,844,475号教导了一种在低压和低于150℃的温度下由240fa制备1233zd的方法。该专利的公开内容在此通过引用并入本文。

美国专利6,362,383号教导了一种通过以下方式制备1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的方法：(1)第一反应步骤：其中1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa)与氟化氢在液相中在第一氢氟化催化剂存在下在适于获得包含大量1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)的反应产物混合物的条件下反应，和(2)第二反应步骤：其中由第一步骤得到的1-氯-3,3,3-三氟丙烯 (HCFC-1233zd)与氟化氢在液相中在第二氢氟化催化剂存在下反应，并且优选同时连续进给氯化氢，以得到1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)。该专利的公开内容在此通过引用并入本文。

发明内容

本发明提供了由1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240)与氟化氢(HF)在液相反应器中的反应以工业规模制备1-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFC-1233zd)的方法。在某些实施方式中，该反应的压力范围是150 psig到600 psig。在某些实施方式中，更优选的压力范围是230 psig到500 psig，且最优选的压力范围是350 psig到450 psig。

在本文中使用时，术语“液相反应器”用于指代可在这一方法中采用的若干不同的反应器设计之一，所述若干不同的反应器设计包括：

1. 搅拌罐反应器(间歇和/或连续流)；

2. 活塞流反应器；

3. 用作反应器的静态混合器；

4. 在高压下操作的上述反应器之一；任选地与在较低压力下运行的蒸馏塔组合；和

5. 以上的组合；和/或带有蒸馏塔。

在所述方法的一个实施方式中，将HCC-240fa和HF进给到在高压下操作的液相反应器中。将所得的由1233zd、HCl、HF和其它副产物组成的产物流部分冷凝以通过相分离回收HF。将回收的HF相再循环到反应器。自蒸汽流洗涤(scrub)出HCl并作为水溶液回收。对包含所需HCFC-1233zd的剩余有机组分进行洗涤、干燥和蒸馏以满足商业产品规格。

附图说明

图1图示了本发明工艺步骤的一个实施方式。

具体实施方式

参考图1，本发明的一个优选实施方式可大体上描述为由HCC-240fa和HF使用或不使用催化剂以工业规模制备HCFC-1233zd的方法。该方法的详细步骤如下：

(1) HCC-240与HF的高压液相反应，使用或不使用催化剂，形成HCFC-1233zd、其副产物、HCl和未反应HF。

(2) 来自反应步骤的流出料流的部分冷凝。

(3) 来自步骤（2）的冷凝物的相分离，以形成富HF层和富有机物层。

(4) 来自步骤(3)的富HF层到所述反应器的再循环。

(5) 将来自步骤（3）的有机层进给到HCl回收系统以将HCl作为水溶液去除和回收。可包括蒸馏步骤以纯化HCl。