[发明专利]通过添加第三种化合物分离沸点接近的化合物

说明书

本发明涉及通过添加第三种化合物分离沸点接近的化合物，更具体地提供了分离卤化碳的方法。特别地，提供了通过添加第三组分然后通过常规蒸馏分离来分离2‑氯‑1,1,1,2‑四氟丙烷(HCFC‑244bb)和2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯(HCFC‑1233xf)的方法。更特别地，本发明涉及用于分离HCFC‑244bb和HCFC‑1233xf的方法，它们可用作制备2,3,3,3‑四氟丙烯(HFO‑1234yf)的中间体。

本申请是一项发明专利申请的分案申请，其母案的申请日为2011年2月28日、申请号为201180026493.0 (PCT/US2011/026447)、发明名称为“通过添加第三种化合物分离沸点接近的化合物”。

相关申请的交叉引用

本申请为目前未决的2009年3月18日提交的美国申请系列号12/406,653的部分继续申请，所述美国申请要求2008年4月9日提交的第61/043,451号美国临时申请的权益，所述申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明提供了分离共沸组合物中的卤代烃类的方法。

背景技术

基于氟碳化合物的流体已经在工业上的许多应用中发现了广泛用途，例如作为制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂、传热介质和气态电介质。因为与使用某些这类流体有关的潜在环境问题，包括较高的全球变暖潜势，期望使用除了具有零臭氧损耗潜势之外还具有最低的可能的温室变暖潜势的流体。因此，非常关注于开发用于上述应用的环境友好材料。

具有零臭氧损耗和低全球变暖潜势的四氟丙烯已经被认定为可能满足这种需求。而这类化学品的毒性、沸点和其他物理性质根据异构体的不同而存在很大差别，一种具有有价值的性质的四氟丙烯是2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)。HFO-1234yf已经被公开为有效的制冷剂、传热介质、推进剂、起泡剂、发泡剂、气态电介质、杀虫剂载体、聚合介质、颗粒去除流体、载体流体、抛光研磨剂、置换干燥剂和动力循环工作流体。

在制备HFO-1234yf的一种方法中，分别制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)和2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(HCFC-244bb)作为第一和第二中间体化合物。具体地，由3反应步骤的方法来制备HFO-1234yf。第一步为五氯丙烷或四氯丙烯与HF的反应以形成HCFO-1233xf。第二步为HCFO-1233xf与HF的氢氟化反应以形成HCFC-244bb，并且第三步为HCFC-244bb的脱氯化氢反应以形成HFO-1234yf。第二步反应中的不完全反应会产生同时包含HCFC-244bb和HCFO-1233xf的物流。这样的反应是本领域公知的，并且描述在美国申请20070007488、20070197842和20090240090中，所述申请的说明书通过引用并入本文。

该方法的一个问题是HCFC-244bb和HCFO-1233xf不能使用本领域已知的常规分离技术分离，因为它们在一起形成二元共沸物或类共沸物组合物，这描述在美国专利申请20090242832中，所述申请的说明书通过引用并入本文。在反应后，如果在所得粗有机材料中仍然存在较大量的未反应HCFO-1233xf，那么这需要将大部分，即使不是所有，的所述物流在进行下一反应步骤之前循环回到所述反应器用于进一步转化。从固定投资(设备大小)需求和生产角度考虑，这是非常昂贵的。另外，到下一步的2,3,3,3-四氟丙烯制备过程的HCFC-244bb进料中存在相当量的烯烃如HCFO-1233xf可能对脱氯化氢催化剂有害。

之前已经建议了分离氟碳化合物的共沸混合物的多种方法。例如，欧洲专利申请EP 0 472 391建议使用萃取剂如三氯乙烯或全氯乙烯等从包含氢氯氟烃的混合物中分离HFC-134a。美国专利5,211,817也试图通过塔蒸馏并提取蒸汽侧流，然后将所述侧流引入装备有冷凝器并且在高回流比下操作的精馏塔来从含HF的共沸混合物中分离氟碳化合物。然而，这些建议提供了对于目前问题的不够令人满意的解决方案。因此，亟需制备四氟丙烯并且特别是2,3,3,3-四氟丙烯的新生产方法。