RU2261856C2 - Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция - Google Patents
Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261856C2 RU2261856C2 RU2001119986/04A RU2001119986A RU2261856C2 RU 2261856 C2 RU2261856 C2 RU 2261856C2 RU 2001119986/04 A RU2001119986/04 A RU 2001119986/04A RU 2001119986 A RU2001119986 A RU 2001119986A RU 2261856 C2 RU2261856 C2 RU 2261856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrofluoroalkane
- hydrogen fluoride
- reaction
- mixture
- chlorine
- Prior art date
Links
- 150000005828 hydrofluoroalkanes Chemical group 0.000 title claims abstract description 138
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical group F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 126
- 229910000040 hydrogen fluoride Chemical group 0.000 title claims abstract description 125
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 21
- WZLFPVPRZGTCKP-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3-pentafluorobutane Chemical compound CC(F)(F)CC(F)(F)F WZLFPVPRZGTCKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 48
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 62
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 54
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- HXELGNKCCDGMMN-UHFFFAOYSA-N [F].[Cl] Chemical compound [F].[Cl] HXELGNKCCDGMMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 17
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 9
- -1 titanium halide Chemical class 0.000 claims description 8
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 24
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 19
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 17
- FFBFEBDZFWMXBE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3-pentachlorobutane Chemical compound CC(Cl)(Cl)CC(Cl)(Cl)Cl FFBFEBDZFWMXBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 15
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 12
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 11
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N pentafluoropropane Chemical compound FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 4
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- RIQRGMUSBYGDBL-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoropentane Chemical compound FC(F)(F)C(F)C(F)C(F)(F)C(F)(F)F RIQRGMUSBYGDBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YFMFNYKEUDLDTL-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)C(F)(F)F YFMFNYKEUDLDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZDCWZRQSHBQRGN-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3-pentafluoropropane Chemical compound FCC(F)C(F)(F)F ZDCWZRQSHBQRGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BBEAZDGZMVABIC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexachloropropane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)CC(Cl)(Cl)Cl BBEAZDGZMVABIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)CC(F)(F)F NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CXIGIYYQHHRBJC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCC(F)(F)F CXIGIYYQHHRBJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AWTOFSDLNREIFS-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3-pentafluoropropane Chemical compound FCC(F)(F)C(F)F AWTOFSDLNREIFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MRKAIYYTIQVWCK-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloro-1,3,3-trifluorobutane Chemical compound CC(F)(F)CC(F)(Cl)Cl MRKAIYYTIQVWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPAUQCAVYXOWFR-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloro-1,3-difluorobut-2-ene Chemical class CC(F)=CC(F)(Cl)Cl XPAUQCAVYXOWFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JZKJJRVPJFNKMB-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-1,1,3-trifluorobutane Chemical compound CC(F)(Cl)CC(F)(F)Cl JZKJJRVPJFNKMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BSERHUYXVAIRSG-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,1,3,3-tetrafluorobutane Chemical compound CC(F)(F)CC(F)(F)Cl BSERHUYXVAIRSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DOSUCSMNYNCWBY-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1,1,3-trifluorobut-2-ene Chemical compound CC(F)=CC(F)(F)Cl DOSUCSMNYNCWBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KQBWUCNIYWMKEK-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1-fluorobut-1-ene Chemical class CCC=C(F)Cl KQBWUCNIYWMKEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HFZJRXWWTAKJAO-UHFFFAOYSA-N 3,3-dichloro-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound CC(Cl)(Cl)CC(F)(F)F HFZJRXWWTAKJAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BNUSKMGXRXIWAF-UHFFFAOYSA-N 3-chloro-1,1,1,3-tetrafluorobutane Chemical compound CC(F)(Cl)CC(F)(F)F BNUSKMGXRXIWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N fluoridochlorine Chemical class ClF OMRRUNXAWXNVFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N (e)-1-chloro-3,3,3-trifluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(F)\C=C\Cl LDTMPQQAWUMPKS-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- BCFNCPFDOWQWDP-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decachloropentane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)C(Cl)C(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl BCFNCPFDOWQWDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZOUTMTXULWVSU-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3,3,3-heptachloropropane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)C(Cl)(Cl)Cl LZOUTMTXULWVSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYIRUPZTYPILDH-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane Chemical compound FC(F)C(F)C(F)(F)F FYIRUPZTYPILDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXPCCXXSNUIVNK-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,3-pentachloropropane Chemical compound ClCC(Cl)C(Cl)(Cl)Cl ZXPCCXXSNUIVNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GMWOFVVPEWUYMH-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3-pentachloro-2-methylpropane Chemical compound ClC(Cl)C(C)C(Cl)(Cl)Cl GMWOFVVPEWUYMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVWFZKBKXPXGBH-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3-pentachloropropane Chemical compound ClC(Cl)CC(Cl)(Cl)Cl VVWFZKBKXPXGBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNTZZCDTENAEOG-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3-pentafluoro-2-methylpropane Chemical compound FC(F)C(C)C(F)(F)F MNTZZCDTENAEOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCCXTSAGOJXOJG-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3-tetrachloro-3-fluorobutane Chemical compound CC(F)(Cl)CC(Cl)(Cl)Cl HCCXTSAGOJXOJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MINPZZUPSSVGJN-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,4,4,4-hexachlorobutane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)CCC(Cl)(Cl)Cl MINPZZUPSSVGJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZPMJFLFAHTFRK-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloro-3,3-difluorobutane Chemical compound CC(F)(F)CC(Cl)(Cl)Cl IZPMJFLFAHTFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYFMQUDCYNWFTL-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,3-pentachloropropane Chemical compound ClCC(Cl)(Cl)C(Cl)Cl IYFMQUDCYNWFTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHDSPHHDGAQIDF-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetrachloro-1-fluorobutane Chemical compound CC(Cl)(Cl)CC(F)(Cl)Cl XHDSPHHDGAQIDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQVOZHXFNGMERA-UHFFFAOYSA-N 1,1,3-trichloro-1,3-difluorobutane Chemical compound CC(F)(Cl)CC(F)(Cl)Cl XQVOZHXFNGMERA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloroethene Chemical compound ClC(Cl)=C LGXVIGDEPROXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RMDJNEOJTZWCJE-UHFFFAOYSA-N 1,3,3-trichloro-1,1-difluorobutane Chemical compound CC(Cl)(Cl)CC(F)(F)Cl RMDJNEOJTZWCJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLEZTPDKUBSTII-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-1-fluoroprop-1-ene Chemical class CC=C(F)Cl BLEZTPDKUBSTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OUKWBMHBHGGKQE-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4,4,4-trifluorobut-1-ene Chemical class FC(F)(F)CC=CCl OUKWBMHBHGGKQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 10,10-dioxo-2-[4-(N-phenylanilino)phenyl]thioxanthen-9-one Chemical compound O=C1c2ccccc2S(=O)(=O)c2ccc(cc12)-c1ccc(cc1)N(c1ccccc1)c1ccccc1 FGRBYDKOBBBPOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 2-(3-phenylmethoxyphenyl)-1,3-thiazole-4-carbaldehyde Chemical compound O=CC1=CSC(C=2C=C(OCC=3C=CC=CC=3)C=CC=2)=N1 OEPOKWHJYJXUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNLQPWWBHXMFCA-UHFFFAOYSA-N 2-chloroprop-1-ene Chemical compound CC(Cl)=C PNLQPWWBHXMFCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZDLBWDCTJUPKD-UHFFFAOYSA-N 3,3-dichloro-1,1-difluorobut-1-ene Chemical class CC(Cl)(Cl)C=C(F)F DZDLBWDCTJUPKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 description 1
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000003701 inert diluent Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C19/00—Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
- C07C19/08—Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
- C01B7/195—Separation; Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
- C01B7/191—Hydrogen fluoride
- C01B7/195—Separation; Purification
- C01B7/196—Separation; Purification by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/20—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
- C07C17/202—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
- C07C17/206—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к разделению смеси, содержащей гидрофторалкан и фтористый водород, к способу получения гидрофторалкана и азеотропной композиции. Способ осуществляют путем взаимодействия смеси гидрофторалкан/фтористый водород в отсутствие катализатора с по меньшей мере одним органическим соединением, способным вступать в реакцию с фтористым водородом. Органическое соединение является хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим органическим соединением. Гидрофторалкан содержит от 3 до 6 атомов углерода. Взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением осуществляют в жидкой фазе. Способ получения гидрофторалкана осуществляют путем взаимодействия по меньшей мере одного хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника с фтористым водородом на первой стадии. На одной из последующих стадий вводят во взаимодействие с фтористым водородом по крайней мере часть продуктов, образовавшихся на первой стадии, причем одна из стадий реакции включает способ разделения. Предложена азеотропная или псевдоазеотропная композиция, пригодная для очистки 1,1,1,3,3,-пентафторбутана. Композиция состоит в основном из 1,5-27,5 мол.% 1,1,1,3,3,-пентафторбутана и из 72,5-98,5 мол.% фтористого водорода. Технический результат - оптимизация технологических параметров способа. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к способу разделения смеси, содержащей гидрофторалкан и фтористый водород, а также к способам получения гидрофторалкана и азеотропных композиций.
Гидрофторалканы могут быть получены взаимодействием соответствующего хлорсодержащего предшественника с фтористым водородом, как это описано, например, в патентных заявках ЕР-А1-0699649 и WO-A1-97/15540 (на имя SOLVAY) и в патентной заявке WO-A1-97/05089. В такого рода способе смесь продуктов реакции на выходе из реактора кроме целевого гидрофторалкана содержит хлористый водород, образующийся в результате отщепления одного или более атомов хлора от исходного хлорсодержащего предшественника, фтористый водород, хлор- и фторсодержащие полупродукты, обычно непрореагировавший хлорсодержащий предшественник, возможно инертные разбавители, а также небольшие количества разных побочных продуктов. Поскольку обычно используют избыток фтористого водорода по отношению к хлорсодержащему предшественнику, чаще всего в смеси продуктов реакции остается некоторое количество непрореагировавшего фтористого водорода. В то время как составляющие смеси продуктов реакции могут быть легко полностью отделены с помощью перегонки, полное разделение гидрофторалкана и фтористого водорода перегонкой обычно трудно осуществимо, поскольку эти соединения часто образуют азеотропные смеси.
В патентной заявке WO-A1-97/05089 описывается способ очистки гидро(хлор)фторалканов (в частности 1,1,1,3,3-пентафторпропана, или HFC-245fa) из азеотропных смесей с фтористым водородом с использованием способа азеотропной перегонки, включающего две последовательные стадии перегонки при различных температурах и давлениях.
Однако такой способ азеотропной перегонки обладает тем недостатком, что для достижения достаточного потенциала разделения (разнице в составах азеотропа при низких температуре и давлении и азеотропа при высоких температуре и давлении) необходимо использовать большую разницу в температуре и давлении в колонках и создавать при этом между двумя колонками значительный циркуляционный поток.
В патентной заявке WO-A1-97/13719 предлагается способ отделения и рекуперирования фтористого водорода из смесей (азеотропных), содержащих наряду с другими веществами гидрофторалканы с 1-6 атомами углерода (в частности HFC-245fa). Смесь вводят в контакт с раствором фторида щелочного металла (в частности фторида калия или цезия) и отделяют органическую фазу от фазы, в которой содержатся фтористый водород и фторид щелочного металла.
При использовании этого известного способа можно опасаться загрязнения органической фазы фторидом калия или цезия и возможности разложения гидрофторалканов, которое может повлечь за собой такое загрязнение. С другой стороны, фториды щелочных металлов, в частности фторид цезия, являются очень дорогостоящими.
Целью настоящего изобретения является предложение способа разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан, имеющий преимущественно от 3 до 6 атомов углерода, и фтористый водород, который был бы лишен названных выше недостатков.
Изобретение, таким образом, относится к способу разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, далее называемой смесью гидрофторалкан/фтористый водород, согласно которому смесь гидрофторалкан/фтористый водород вводят во взаимодействие с по меньшей мере одним органическим соединением, способным вступать в реакцию с фтористым водородом.
Взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с по меньшей мере одним органическим соединением, способным вступать в реакцию с фтористым водородом, позволяет устранить по крайней мере часть фтористого водорода. Способ разделения по изобретению дает таким образом смесь продуктов реакции с пониженным содержанием фтористого водорода. Это представляет интерес в плане синтеза гидрофторалкана, поскольку названная смесь может быть, в частности, использована в качестве растворителя для экстракции. Полученная смесь продуктов реакции также очень хорошо подходит в качестве исходного материала в том случае, когда ее в дальнейшем подвергают по меньшей мере одной стадии обработки с целью выделения гидрофторалкана. Таким образом, возможно получение гидрофторалкана, в существенной степени освобожденного от фтористого водорода.
Особое преимущество проявляется в том случае, когда гидрофторалкан способен образовывать с фтористым водородом азеотроп или псевдоазеотроп, поскольку имеется возможность "разбить" такой азеотроп, то есть способ разделения по изобретению способен дать смесь, в которой гидрофторалкан и фтористый водород присутствуют в пропорциях, отличных от тех, в которых они образуют азеотроп или псевдоазеотроп.
Под гидрофторалканом подразумевают углеводородные соединения, соответствующие общей формуле CaH(2a+2)-bFb, где а составляет от 1 до 6 и b составляет от 1 до 2а+1. Предпочтительны гидрофторалканы, содержащие от 3 до 4 атомов углерода.
В качестве примеров гидрофторалканов, которые могут быть выделены из их смесей с фтористым водородом с использованием способа разделения по изобретению, могут быть названы 1,1,1,3,3-пентафторпропан (HFC-245fa), 1,1,2,2,3-пентафторпропан (HFC-245ca), 1,1,1,2,3-пентафторпропан (HFC-245eb), 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан (HFC-236fa), 1,1,1,2,3,3-гексафторпропан (HFC-236ea), 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (HFC-227ea), 1,1,1,3,3-пентафтор-2-метилпропан (HFC-365mps), 1,1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365mfc), 1,1,1,4,4,4-гексафторбутан (HFC-356mff), 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафторпентан (HFC-43-10mee). Из этих соединений наиболее предпочтительны 1,1,1,3,3-пентафторпропан (HFC-245fa) и 1,1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365mfc). Особо предпочтителен 1,1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365mfc).
Органические соединения, используемые в способе разделения по изобретению, способны реагировать с фтористым водородом. Примерами органического соединения наряду с другими являются нормальные или разветвленные алканы, преимущественно хлорированные и/или бромированные и возможно замещенные, содержащие от 1 до 10 атомов углерода, и возможно замещенные алкены, содержащие от 2 до 10 атомов углерода. Часто используют хлорсодержащие или хлор- и фторсодержащие органические соединения. Хорошо, например, подходят галогенированные олефины, такие как хлорированные, фторированные или хлорфторированные олефины, например винилхлорид, винилидендихлорид, трихлорэтилен, перхлорэтилен, винилидендифторид, хлортрифторэтилен или фторпропены, такие как, например, гексафторпропен.
Преимущественно органическим соединением является хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник гидрофторалкана.
Под хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана подразумеваются гидрохлоралканы и гидрохлорфторалканы, то есть соответственно хлор- и хлор- и фторсодержащие углеводородные соединения, содержащие по меньшей мере один атом хлора и по меньшей мере один атом водорода, такое же число атомов углерода, как у целевого гидрофторалкана, и на по меньшей мере один атом фтора меньше, чем у целевого гидрофторалкана. Желаемый гидрофторалкан может быть получен из по меньшей мере одного хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника гидрофторалкана взаимодействием этого предшественника с фтористым водородом.
В качестве примеров хлорсодержащих и хлор- и фторсодержащих предшественников гидрофторалканов, пригодных для использования в способе разделения по изобретению, могут быть названы следующие гидрохлоралканы: 1,1,1, 3,3-пентахлорпропан (НСС-240fa), 1,1,2,2,3-пентахлорпропан (НСС-240аа), 1,1,1,2,3-пентахлорпропан (HCC-240db), 1,1,1,3,3,3-гексахлорпропан (HCC-230fa), 1,1,1,2,3,3-гексахлорпропан (HFC-230da), 1,1,1,2,3,3,3-гептахлорпропан (HCC-220da), 1,1,1,3,3-пентахлор-2-метилпропан (HCC-360jns), 1,1,1,3,3-пентахлорбутан (HCC-360jfa), 1,1,1,4,4,4-гексахлорбутан (HCC-350jff) и 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декахлорпентан (HCC-430jdd), а также следующие гидрохлорфторалканы: 1-фтор-1,1,3,3-тетрахлорбутан (HCFC-361kfa), 3-фтор-1,1,1,3-тетрахлорбутан (HCFC-361jfb), 1,1-дифтор-1,3,3-трихлорбутан (HCFC-3621fa), 1,3-дифтор-1,1,3-трихлорбутан (HCFC-362kfb), 3,3-дифтор-1,1,1-трихлорбутан (HCFC-362jfc), 1,1-дихлор-1,3,3-трифторбутан (HCFC-363kfc), 1,3-дихлор-1,1,3-трифторбутан (HCFC-3631fb), 3,3-дихлор-1,1,1-трифторбутан (HCFC-363mfa), 1-хлор-1,1,3,3-тетрафторбутан (HCFC-364lfc) и 3-хлор-1,1,1,3-тетрафторбутан (HCFC-364mfb).
В одном из вариантов хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана являются (гидро)хлоралкены и (гидро)хлорфторалкены, то есть соответственно хлор- и хлор- и фторсодержащие углеродные соединения, содержащие по меньшей мере один атом хлора и возможно по меньшей мере один атом водорода, такое же число атомов углерода, как у целевого гидрофторалкана, и на по меньшей мере один атом фтора меньше, чем у целевого гидрофторалкана. В качестве примеров могут быть названы (гидро)хлор(фтор)пропены, такие, например, как 1-хлор-3,3,3-трифторпроп-1-ен в качестве предшественника 1,1,1,3,3-пентафторпропана и (гидро)хлор(фтор)бутены, такие, например, как дихлордифторбутены, такие, в частности, как 1,1-дихлор-1,3-дифторбут-2-ен и/или хлортрифторбутены, такие, в частности, как 1-хлор-1,1,3-трифторбут-2-ен в качестве предшественников 1,1,1,3,3-пентафторбутана.
Взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением в способе разделения по изобретению осуществляют преимущественно в жидкой фазе.
Взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением в способе разделения по изобретению может осуществляться в присутствии катализатора. Оно может быть также осуществлено и в отсутствие катализатора.
Когда осуществляется взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением в присутствии катализатора, могут быть использованы катализаторы, способствующие замещению атома хлора на атом фтора. Из пригодных для использования катализаторов можно назвать соединения металлов, выбираемых из металлов групп IIIa, IVa и b и VIb Периодической таблицы элементов, и их смеси. Более конкретно можно отметить соединения титана, тантала, молибдена, бора, олова и мышьяка. Преимущественно используют соединения титана или олова. Особенно хорошо подходят соединения титана. В качестве соединений металлов можно назвать соли, в частности галогениды. Преимущественно используют хлориды, фториды и хлорфториды. Особо предпочтительными катализаторами в способе получения гидрофторалкана по изобретению являются хлориды, фториды и хлорфториды титана и олова, а также их смеси. Особенно хорошо подходят тетрахлорид титана и тетрахлорид олова.
Когда взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением осуществляют в жидкой фазе, его проводят преимущественно в отсутствие катализатора, что делает возможным переливать реакционную среду в жидком состоянии и, в случае необходимости, легко осуществлять после этого одну или несколько стадий перегонки.
Молярное отношение хлористого водорода к гидрофторалкану в смеси гидрофторалкан/фтористый водород, разделяемой способом разделения по изобретению, не является постоянным. Фтористый водород может быть в избытке по отношению к гидрофторалкану в смеси гидрофторалкан/фтористый водород, разделяемой способом разделения по изобретению. Способ разделения по изобретению пригоден в том случае, когда гидрофторалкан способен образовывать с фтористым водородом азеотроп или псевдоазеотроп. Способ разделения по изобретению преимущественно применим к смеси гидрофторалкан/фтористый водород, имеющей азеотропный или близкий к азеотропному состав.
Способ разделения по изобретению с успехом применим для разделения смеси, содержащей 1,1,1,3,3-пентафторбутан (HFC-365mfc) и фтористый водород.
При давлении 3 бар состав азеотропной смеси фтористый водород/1,1,1,3,3-пентафторбутан выражается приблизительно как 60/40 по массе, т.е. молярное отношение фтористого водорода к 1,1,1,3,3-пентафторбутану составляет приблизительно 11/1.
В преимущественной форме осуществления изобретения разделение смеси, содержащей 1,1,1,3,3-пентафторбутан и фтористый водород, производится путем осуществления взаимодействия смеси 1,1,1,3,3-пентафторбутан/фтористый водород с предшественником 1,1,1,3,3-пентафторбутана, предпочтительно 1,1,1,3,3-пентахлорбутаном, в отсутствие катализатора. 1,1,1,3,3-Пентахлорбутан может быть получен, например, теломеризацией хлорсодержащих соединений, таких, например, как 2-хлорпропен с четыреххлористым углеродом или таких как винилиденхлорид с 1,1,1-трихлорэтаном в присутствии различных катализаторов, таких, в частности, как пентакарбонил железа или соли меди в комбинации с каким-либо амином.
Смесь гидрофторалкан/фтористый водород и органическое соединение используют в способе разделения по изобретению в таких соотношениях, что молярное отношение фтористого водорода к органическому соединению составляет обычно не менее 0,5. Преимущественно работают при молярном отношении фтористого водорода к органическому соединению не менее 1. Еще более предпочтительно работать при молярном отношении фтористого водорода к органическому соединению не менее 3 и наиболее предпочтительно - при молярном отношении не менее 5. Обычно используемое молярное отношение фтористого водорода к органическому соединению не превышает 15 и предпочтительно не превышает 10.
Температура, при которой осуществляют взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением, обычно не ниже 60°С. Преимущественно эта температура равна по меньшей мере 80°С. Как правило, температура не превышает 160°С и преимущественно не превышает 140°С.
Взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением в способе разделения по изобретению проводят преимущественно в жидкой фазе. В этом случае давление подбирают таким образом, чтобы реакционная среда находилась в жидком состоянии. Применяемое давление варьирует в зависимости от температуры реакционной среды. Как правило, оно ниже или равно 40 бар. Преимущественно оно ниже или равно 35 бар и наиболее предпочтительно ниже или равно 25 бар. Как правило, давление выше или равно 5 бар и предпочтительно выше или равно 10 бар.
Способ разделения по изобретению может быть осуществлен в периодическом или непрерывном режиме.
Когда способ разделения по изобретению осуществляется в периодическом режиме, продолжительность взаимодействия между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением составляет, как правило, от 10 мин до 5 час. Преимущественно продолжительность взаимодействия равна по меньшей мере 0,5 часа и предпочтительно не менее 1 часа. Как правило, эта продолжительность не превышает 4 час и предпочтительно не превышает 2,5 часа.
Когда способ разделения по изобретению осуществляется в непрерывном режиме, время пребывания реагирующих веществ в реакторе, как правило, не менее 0,5 часа. Обычно оно не превышает 30 час. Чаще всего оно варьирует в пределах от 5 до 25 час и предпочтительно в пределах от 10 до 20 час. Под временем пребывания реагирующих веществ в реакторе подразумевается отношение объема реакционной среды к объемной скорости реакционной среды на выходе из реактора.
В том случае, когда гидрофторалканом является 1,1,1,3,3-пентафторбутан, а органическим соединением 1,1,1,3,3-пентахлорбутан, хорошие результаты получают при молярном отношении фтористого водорода к 1,1,1,3,3-пентахлорбутану ниже 15, преимущественно в пределах от 5 до 10, при температуре реакции, варьирующей в пределах от 80 до 140°С, преимущественно от 110 до 120°С, давлении от 5 до 40 бар, преимущественно от 15 до 25 бар, и времени пребывания реагирующих веществ в реакторе от 0,5 до 25 час.
Взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением в способе разделения по изобретению может быть осуществлено в любом реакторе, выполненном из материала, устойчивого к температуре, давлению и используемым реагирующим веществам, в частности к фтористому водороду.
Целесообразно непрерывное удаление всего количества или части образующегося при реакции хлористого водорода. Как правило, удаляют не менее 80% хлористого водорода.
В предпочтительном варианте способа по изобретению смесь продуктов реакции, полученную при взаимодействии смеси гидрофторалкан/фтористый водород с по меньшей мере одним органическим соединением, способным вступать в реакцию с фтористым водородом, подвергают затем по меньшей мере одной стадии обработки с целью выделения гидрофторалкана. Примерами используемых типов обработки в числе прочих являются типы обработки, применяемые для отделения гидрофторалкана от остаточного фтористого водорода, такие, например, как твердофазная адсорбция, например на NaF, отмывка водой, операция экстракции, разделение на подходящей мембране, экстрактивная перегонка или по крайней мере перегонка. Из названных типов обработки хорошие результаты дала перегонка.
В одном из вариантов используется трехступенчатая перегонка. Первая ступень перегонки (I) предназначена для получения по меньшей мере одной фракции, содержащей остаточный фтористый водород. Вторая ступень перегонки (II) предназначена для получения по меньшей мере одной фракции, содержащей нелетучие примеси. Третья ступень перегонки (III) предназначена для получения по меньшей мере одной фракции, состоящей из существенно чистого гидрофторалкана. Может быть применена вся последовательность этих перегонок, дающая удовлетворительный результат разделения и позволяющая выделять по меньшей мере одну фракцию, содержащую существенно чистый гидрофторалкан. Хорошие результаты дала последовательность, в которой вначале выполняется ступень I, затем ступень III и затем ступень II.
При одной из специфических форм осуществления изобретения последнее представляет собой способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, состоящий в осуществлении взаимодействия названной смеси с по меньшей мере одним хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана с последующим выделением гидрофторалкана с пониженным содержанием фтористого водорода, причем полученную смесь продуктов реакции предпочтительно подвергают по меньшей мере одной перегонке.
В варианте способа разделения по изобретению, осуществляемого в отсутствие катализатора, реакционную смесь предпочтительно отводят из реактора в жидком состоянии и затем подвергают по меньшей мере одной ступени перегонки.
Целью настоящего изобретения является также предложение способа получения гидрофторалкана, исходя из хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника гидрофторалкана и фтористого водорода.
Таким образом, изобретение относится к способу получения гидрофторалкана, согласно которому в первой стадии реакции по меньшей мере один хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник гидрофторалкана вводят во взаимодействие с фтористым водородом, а в следующей стадии реакции вводят во взаимодействие с фтористым водородом по крайней мере часть продуктов, образовавшихся в первой стадии реакции, причем одна из стадий реакции может включать способ разделения по изобретению.
Как правило, в способе разделения по изобретению гидрофторалкан образуется в первой и последующей стадиях реакции. Обычно степень превращения в гидрофторалкан совокупности используемых хлорсодержащих или хлор- и фторсодержащих предшественников поддерживают в каждой стадии на уровне по меньшей мере 5 мол.%, чаще на уровне по меньшей мере 10 мол.%, предпочтительно не менее 20 мол.% и наиболее предпочтительно не менее 50 мол.%.
Степени превращения в гидрофторалкан совокупности используемых хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественников в первой и последующей стадиях реакции преимущественно различны. В этом случае обычно степень превращения в первой стадии поддерживают, как указано выше, а вторую степень превращения в последующей стадии поддерживают более высокой. Обычно эта вторая степень превращения в гидрофторалкан совокупности используемых хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественников составляет не менее 70 и преимущественно не менее 90 мол.%.
Как правило, содержание фтористого водорода в реакционной среде в первой и последующей стадиях реакции различно. Обычно это содержание ниже в первой стадии реакции и выше в последующей стадии.
Как правило, содержание фтористого водорода в реакционной среде в первой стадии реакции составляет по меньшей мере 5 мас.% Преимущественно это содержание не ниже 10 мас.% Как правило, оно не превышает 20 мас.% и преимущественно не превышает 15 мас.%
Как правило, содержание фтористого водорода в реакционной среде в последующей стадии реакции составляет по меньшей мере 40 мас.%. Преимущественно это содержание не ниже 60 мас.%. Как правило, оно не превышает 75% и преимущественно не превышает 70 мас.%.
Способ получения может включать каталитические стадии реакции и/или стадии реакции, проводимые в отсутствие катализатора. В одном из вариантов, который является предпочтительным, способ получения по изобретению включает по меньшей мере одну стадию реакции, проводимую в отсутствие катализатора, и по меньшей мере одну каталитическую стадию реакции.
В последующем описании, с целью упрощения, речь идет только об этом предпочтительном варианте способа получения по изобретению, не ограничивая, однако, объем изобретения только этим предпочтительным вариантом.
В том, что касается стадии реакции, проводимой в отсутствие катализатора, предпочтительные условия реакции соответствуют условиям, описанным выше для взаимодействия смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением в способе выделения по изобретению.
Обе стадии реакции преимущественно осуществляют в жидкой фазе, а смесь гидрофторалкан/фтористый водород в каталитической стадии отводят в газообразной форме, чаще всего в виде азеотропной композиции.
Гидрофторалканы, которые можно получить с использованием способа получения по изобретению, являются такими же, как и названные выше гидрофторалканы, которые могут быть выделены из их смесей с фтористым водородом с использованием способа разделения по изобретению.
Хлорсодержащие или хлор- и фторсодержащие предшественники, пригодные для использования в каталитической и некаталитической стадиях реакции способа получения гидрофторалкана по изобретению, являются такими же, как названные выше хлорсодержащие или хлор- и фторсодержащие предшественники, пригодные для использования в способе разделения по изобретению. Хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник, используемый в каталитической стадии реакции, преимущественно содержит смесь хлорфторированных полупродуктов, образующихся в некаталитической стадии реакции при взаимодействии по меньшей мере части фтористого водорода смеси гидрофторалкан/фтористый водород с хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана, в результате чего некаталитическая стадия реакции способа получения соответствует реакции описанного выше способа разделения по изобретению.
Различные стадии обработки, пригодные для использования в способе разделения по изобретению, применимы также при необходимости к настоящему способу получения гидрофторалкана.
Способ получения по изобретению особенно эффективен для получения 1,1,1,3,3-пентафторбутана.
Когда способ получения по изобретению применяется для получения 1,1,1,3,3-пентафторбутана, предшественником гидрофторалкана, используемым в каталитической стадии реакции, может быть 1,1,1,3,3-пентахлорбутан, смесь хлорфторированных полупродуктов или же смесь этих продуктов с 1,1,1,3,3-пентахлорбутаном. Хлорфторированными полупродуктами, образующимися в некаталитической стадии реакции способа, являются в основном изомеры HCFC-363 и HCFC-364, т.е. изомеры 1,1-дихлор-1,3,3-трифторбутана (HCFC-363kfc), 1,3-дихлор-1,1,3-трифторбутана (HCFC-363lfb), 3,3-дихлор-1,1,1-трифторбутана (HCFC-363mfa), 1-хлор-1,1,3,3-тетрафторбутана (HCFC-364lfc) или 3-хлор-1,1,1,3-тетрафторбутана (HCFC-364mfb) или смесь этих соединений.
Другими возможно присутствующими полупродуктами являются (гидро)хлор(фтор)бутены, такие, например, как 1,1-дихлор-1,3-дифторбут-2-ен и/или 1-хлор-1,1,3-трифторбут-2-ен.
Когда способ получения по изобретению применяется для получения 1,1,1,3,3-пентафторбутана, предшественником гидрофторалкана, используемым в некаталитической стадии реакции, преимущественно является 1,1,1,3,3-пентахлорбутан.
В качестве катализатора реакции каталитической стадии реакции способа получения гидрофторалкана по изобретению могут быть, например, использованы катализаторы, упомянутые выше в качестве катализаторов, пригодных для способа разделения по изобретению.
Количество катализатора, используемого в каталитической стадии реакции способа получения гидрофторалкана по изобретению, может варьировать в широких пределах. Обычно оно составляет не менее 0,5 мол.%, преимущественно по меньшей мере 2 мол.% и более предпочтительно по меньшей мере 5 мол.%. Чаще всего оно не превышает 30 мол.% и более предпочтительно не превышает 10 мол.%. В каталитической стадии реакции используют фтористый водород в таком количестве, чтобы молярное отношение фтористого водорода к хлорсодержащему или хлор- и фторсодержащему предшественнику гидрофторалкана составляло, как правило, не менее 3. Преимущественно работают при молярном отношении не менее 5. Чаще всего это молярное отношение не превышает 15 и предпочтительно не превышает 10.
Температура, при которой осуществляют взаимодействие в каталитической стадии реакции способа обычно не ниже 60°С. Преимущественно эта температура равна по меньшей мере 80°С. Как правило, она не превышает 160°С и преимущественно не превышает 140°С.
Взаимодействие фтористого водорода с хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана в каталитической стадии реакции способа осуществляют преимущественно в жидкой фазе. В этом случае давление подбирают таким образом, чтобы реакционная среда находилась в жидком состоянии. Давление, применяемое для реакции в каталитической стадии реакции способа, варьирует в зависимости от температуры реакционной среды. Как правило, оно ниже или равно 35 бар. Особенно выгодно применение давления ниже или равного 25 бар. Как правило, давление выше или равно 5 бар и предпочтительно выше или равно 10 бар.
Каталитическая стадия реакции процесса получения по изобретению может быть осуществлена в периодическом или непрерывном режиме.
Когда каталитическая стадия реакции способа получения по изобретению осуществляется в периодическом режиме, продолжительность реакции, как правило, варьирует в пределах от 10 мин до 5 час. Преимущественно продолжительность реакции равна не менее 0,5 часа и предпочтительно не менее 1 часа. Как правило, эта продолжительность не превышает 4 час и предпочтительно не превышает 2,5 часа.
Когда каталитическая стадия реакции способа получения по изобретению осуществляется в непрерывном режиме, время пребывания реагирующих веществ в реакторе, как правило, не менее 0,5 часа. Обычно оно не превышает 50 час. Чаще всего оно варьирует в пределах от 10 до 40 час и предпочтительно в пределах от 10 до 30 час.
Когда способ получения по изобретению применяют для получения 1,1,1,3,3-пентафторбутана, каталитическую реакцию проводят преимущественно в присутствии тетрахлорида титана или тетрахлорида олова в качестве катализатора, более предпочтительно в присутствии тетрахлорида титана. Хорошие результаты были получены при температурах от 80 до 140°С, давлении от 10 до 25 бар и времени пребывания реагирующих веществ в каталитическом реакторе от 1 до 5 час.
Реакция в каталитической стадии реакции способа получения по изобретению может быть проведена в любом реакторе, выполненном из материала, устойчивого к температуре, давлению и используемым реагирующим веществам, в частности к фтористому водороду.
На выходе из каталитической стадии реакции способа отводят, преимущественно в газовой фазе, смесь хлористого водорода и гидрофторалкан/фтористого водорода, которая в отдельных случаях имеет азеотропный состав, эту смесь подают на некаталитическую стадию реакции способа по изобретению, возможно после отделения содержащегося в ней хлористого водорода.
Предпочтительная методика работы состоит в проведении каталитической реакции в бойлер-реакторе при таких температуре и давлении, что образующиеся хлористый водород и гидрофторалкан являются газообразными, в то время как реагирующие вещества и другие продукты реакции находятся в основном в жидком состоянии. Бойлер-реактор преимущественно имеет на своем верху дистилляционную колонну для проведения разделения. Для того чтобы избежать накопления в реакторе нелетучих примесей и для поддержания активности катализатора реактор каталитической стадии реакции способа целесообразно оснастить продувкой.
Специфический вариант осуществления способа получения по изобретению представляет собой способ получения гидрофторалкана, согласно которому в каталитической стадии реакции осуществляют взаимодействие по меньшей мере одного хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника с фтористым водородом в присутствии катализатора, а в другой, некаталитической стадии реакции, осуществляют взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород, образовавшейся в каталитической стадии реакции, с по меньшей мере одним хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником согласно описанному выше способу разделения по изобретению, причем по крайней мере часть хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника, используемого в каталитической стадии, приходит с некаталитической стадии.
Когда катализатором является соединение титана, оказывается возможным синтезировать гидрофторалкан в одну стадию.
Третий объект изобретения относится к каталитическому способу получения гидрофторалкана, используемому в качестве каталитической стадии реакции в способе по изобретению, в котором катализатором является соединение титана. Обычно в каталитическом способе по изобретению реакция проводится в жидкой фазе, а соединением титана является галогенид титана, преимущественно тетрахлорид титана. Условия, описанные выше для каталитической стадии реакции способа получения применимы также к каталитическому способу по изобретению. Каталитический способ по изобретению хорошо применим для синтеза гидрофторалканов, содержащих от 3 до 6 атомов углерода, таких, например, как 1,1,1,3,3-пентафторпропан и 1,1,1,3,3-пентафторбутан. Особенно хорошо он подходит для синтеза 1,1,1,3,3-пентафторбутана, преимущественно в одну стадию, исходя из 1,1,1,3,3-пентахлорбутана.
Четвертый объект настоящего изобретения относится к способу синтеза гидрофторалкана, согласно которому осуществляют жидкофазное взаимодействие с фтористым водородом по меньшей мере одного хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника гидрофторалкана, характеризующегося атомным отношением F/Cl ниже 1, в жидкой среде, в которой постоянно поддерживают весовое содержание, выше или равное 50% фторированных или хлорфторированных органических соединений, у которых в среднем атомное отношение F/Cl равно по меньшей мере 1, преимущественно по меньшей мере 1,2 и особо предпочтительно по меньшей мере 1,5. Способ синтеза преимущественно осуществляют исходя из хлорсодержащего предшественника гидрофторалкана в отсутствие катализатора.
Под фторированными и хлорфторированными органическими соединениями, для целей настоящего изобретения, подразумеваются, в частности, целевой гидрофторалкан и хлорфторированные полупродукты гидрофторалкана. Сюда же могут также относиться некоторые побочные продукты реакции и/или некоторые примеси, вносимые вместе с используемым в процессе синтеза предшественником. Весовое содержание фторированных и хлорфторированных органических соединений в жидкой среде составляет преимущественно не менее 70%. Особенно предпочтительно их содержание, равное по меньшей мере 80%. Как правило, оно не превышает 99 мас.% и преимущественно 98,5 мас.%.
Рабочие условия реакции, описанные для способа разделения по изобретению, непосредственно применимы к данному способу синтеза гидрофторалкана. Если вслед за данным способом синтеза гидрофторалкана осуществляют стадии перегонки, описанные для способа разделения по изобретению, рабочие условия в этом случае предпочтительно таковы, что реакционную среду, которая содержит фтористый водород в количестве, меньшем по сравнению с его количеством в азеотропной смеси гидрофторалкан/фтористый водород, отводят в виде жидкой фазы.
Этот способ с успехом применим для синтеза 1,1,1,3,3-пентафторбутана из 1,1,1,3,3-пентахлорбутана.
Когда способ применяют для синтеза 1,1,1,3,3-пентафторбутана, преимущественно по меньшей мере 50% жидкой реакционной среды составляют 1,1,1,3,3-пентафторбутан и изомеры продуктов HCFC-363 и HCFC-364.
Названный способ синтеза обладает преимуществами, обусловленными тем, что присутствие в жидкой реакционной среде значительных количеств целевого гидрофторалкана и его хлорфторированных полупродуктов придает среде свойство растворителя по отношению к смеси фтористого водорода и хлорсодержащего или хлор- и фторсодержащего предшественника гидрофторалкана, что позволяет увеличить выход реакции, в частности, потому что некоторые малореакционноспособные хлорфторированные полупродукты, накапливающиеся в среде в отсутствие гидрофторалкана, по-видимому, образуются в условиях способа синтеза по изобретению в значительно более ограниченных количествах.
Изобретение относится также к азеотропным или псевдоазеотропным композициям, состоящим в основном из 1,1,1,3,3-пентафторбутана (от 1,5 до 27,5 мол.%) и фтористого водорода (от 72,5 до 98,5 мол.%).
С точки зрения фундаментальной теории термодинамическое состояние жидкости определяется четырьмя независимыми переменными: давлением (Р), температурой (Т), составом жидкой фазы (X) и составом газообразной фазы (Y). Истинный азеотроп представляет собой особую систему из 2 или нескольких компонентов, для которых при данной температуре и данном давлении состав жидкой фазы Х в точности совпадает с составом газообразной фазы Y. Псевдоазеотропом является система из 2 или нескольких компонентов, для которых при данной температуре и данном давлении состав жидкой фазы Х в значительной степени близок к составу газообразной фазы Y. Практически это означает, что составляющие таких азеотропных и псевдоазеотропных систем нельзя легко разделить с использованием перегонки.
Под псевдоазеотропной смесью, для целей настоящего изобретения, подразумевается смесь двух составляющих, точка кипения которой (при данном давлении) отличается от точки кипения истинного азеотропа максимум на 0,5°С. Предпочтительны смеси, точка кипения которых отличается от точки кипения истинного азеотропа максимум на 0,2°С. Особенно предпочтительны смеси, точка кипения которых отличается от точки кипения истинного азеотропа максимум на 0,1°С.
1,1,1,3,3-Пентафторбутан и фтористый водород образуют бинарный азеотроп или псевдоазеотроп, когда их смесь содержит приблизительно от 72,5 до 98,5 мол.% фтористого водорода. При давлении 1 бар бинарная композиция в основном состоит из приблизительно 91-98,5 мол.% фтористого водорода и 1,5-9 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана и обладает точкой кипения минимум приблизительно 18°С. При давлении 10 бар бинарная композиция в основном состоит из приблизительно 78-85 мол.% фтористого водорода и 15-22 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана и обладает точкой кипения минимум около 90°С. При давлении 12 бар бинарная композиция в основном состоит из приблизительно 75-84 мол.% фтористого водорода и 16-25 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана и обладает точкой кипения минимум около 97°С.
Выраженное изменение концентрации составляющих азеотропа с изменением давления является совершенно неожиданным. Таким образом, имеется возможность, используя способ по изобретению, выделять существенно чистые составляющие азеотропа, а также, в зависимости от давлении, азеотропные фракции, обогащенные либо фтористым водородом, либо 1,1,1,3,3-пентафторбутаном.
Композиции по изобретению могут быть использованы, например, для очистки 1,1,1,3,3-пентафторбутана. Когда имеется потребность в очистке 1,1,1,3,3-пентафторбутана, содержащего примеси, которые не образуют азеотропа с фтористым водородом или азеотроп которых с фтористым водородом имеет точку кипения, значительно отличающуюся от точки кипения композиций по изобретению, можно использовать композиции для отделения, с одной стороны, 1,1,1,3,3-пентафторбутана и фтористого водорода и, с другой стороны, для отделения примесей. Примером такого использования является отделение 1,1,1,3,3-пентафторбутана и фтористого водорода от реакционной смеси, получаемой синтезом 1,1,1,3,3-пентафторбутана гидрофторированием хлорсодержащего предшественника, например, описанным выше способом. При таком использовании предпочтительна композиция по изобретению, обогащенная 1,1,1,3,3-пентафторбутаном. Обычно композиция содержит по меньшей мере 10 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана. Чаще композиция содержит по меньшей мере 15 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана. Предпочтительнее содержание по меньшей мере 20 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана.
Фиг.1-4 иллюстрируют соответственно специфические варианты осуществления способа разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способа получения гидрофторалкана и азеотропных или псевдоазеотропных композиций, соответствующих настоящему изобретению.
Фиг.1 иллюстрирует вариант способа разделения по изобретению, в котором взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением, который может быть, в частности, хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана, осуществляется в отсутствие катализатора.
На установке, схема которой изображена на фиг.1, забираемый из резервуара (1) хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник гидрофторалкана вводят через линию (2) в реактор (5). Разделяемая согласно изобретению смесь гидрофторалкан/фтористый водород поступает из резервуара (3) через линию (4) в реактор (5). В реакторе (5) фтористый водород из смеси гидрофторалкан/фтористый водород взаимодействует с хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана с образованием смеси продуктов реакции, содержащей гидрофторалкан, уменьшенное количество фтористого водорода, хлористый водород, хлор- и фторсодержащие полупродукты, возможно непрореагировавший хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник и нелетучие примеси. Хлористый водород отводят в газообразной форме от смеси других продуктов реакции через линию (6), отделяют от других возможно захваченных продуктов реакции в сепараторе (7) и выводят через линию (8). Другие возможно захваченные продукты реакции возвращают в реактор (5) через линию (9).
Смесь других продуктов реакции направляют в жидком состоянии через линию (10) на стадию перегонки (11). В головной части дистилляционной колонки (12) отбирают смесь, содержащую гидрофторалкан и фтористый водород, которая может быть возвращена в реактор (5) через линию (12). В нижней части колонки (13) получают смесь продуктов, содержащую главным образом гидрофторалкан, хлор- и фторсодержащие полупродукты гидрофторалкана, возможно непрореагировавший предшественник и нелетучие примеси.
Фиг.2 иллюстрирует вариант способа разделения по изобретению, в котором взаимодействие смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением, который может быть, в частности, хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим предшественником гидрофторалкана, осуществляется в присутствии катализатора. Части этой установки, идентичные частям установки, изображенной на фиг.1, обозначаются теми же числами. Описание этих частей повторяться не будет.
В этом варианте продукты реакции отводят в газообразном состоянии через линию (14) и направляют в сепаратор (15). Хлористый водород отводят через линию (16). Другие продукты реакции направляют через линию (17) на стадию перегонки (11). В головной части дистилляционной колонки (12) отбирают смесь, содержащую гидрофторалкан и фтористый водород, которая может быть возвращена в реактор (5) через линию (12). В нижней части колонки (13) получают смесь продуктов, содержащую главным образом гидрофторалкан, хлор- и фторсодержащие полупродукты гидрофторалкана, возможно непрореагировавший предшественник и нелетучие примеси.
Для того чтобы избежать накопления нелетучих примесей в реакторе (5) и поддерживать активность катализатора, реактор (5) оснащают продувкой (18).
Способ получения гидрофторалкана в двух стадиях реакции по изобретению иллюстрируется схемой реакции, приведенной на фиг.3.
Части этой установки, идентичные частям установки, изображенной на фиг.1, обозначаются теми же числами. Описание этих частей повторяться не будет.
Отбираемую через линию (13) смесь продуктов, содержащую главным образом гидрофторалкан, хлор- и фторсодержащие полупродукты гидрофторалкана, возможно непрореагировавший предшественник и нелетучие примеси, направляют на перегонку (19). В головной части дистилляционной колонки (20) отбирают существенно чистый гидрофторалкан. В нижней части колонки (21) получают смесь, содержащую гидрофторалкан, хлор- и фторсодержащие полупродукты гидрофторалкана, нелетучие примеси и, возможно, непрореагировавший предшественник, которую направляют на третью перегонку (22).
В головной части дистилляционной колонки (23) отбирают смесь, содержащую гидрофторалкан, хлор- и фторсодержащие полупродукты гидрофторалкана и, возможно, непрореагировавший предшественник. В нижней части колонки (24) получают нелетучие примеси, которые удаляют с установки.
Смесь продуктов, отобранную в головной части колонки (22), направляют в каталитический реактор (25) через линию (23). Кроме того, в отличие от установки, изображенной на фиг.1, смесь гидрофторалкана и фтористого водорода, отбираемую в головной части колонки (11), также направляют в реактор (25) через линию (26).
В реактор (25), в котором находится катализатор, подают через линию (28) забираемый из резервуара (27) фтористый водород. В реакторе (25) фтористый водород взаимодействует с продуктами из колонки (22). Смесь гидрофторалкан/фтористый водород с хлористым водородом отводят из реактора (25) в газообразном состоянии через линию (29) и направляют в сепаратор (30). Смесь гидрофторалкан/фтористый водород с хлористым водородом направляют через линию (31) в реактор (5). Другие продукты реакции возвращают в реактор (25) через линию (32).
Для того чтобы избежать накопления нелетучих примесей в реакторе и поддерживать активность катализатора, реактор (25) оснащают продувкой (33).
Приведенные ниже примеры иллюстрируют настоящее изобретение, не ограничивая его объема.
В приведенном ниже примере 1 степень превращения (СП) 1,1,1,3,3-пентахлорбутана (РСВа) представляет собой выраженное в процентах отношение введенного в процесс количества минус непревращенное (непрореагировавшее) количество к введенному в процесс количеству.
Пример 1
Пример 1 был осуществлен на установке в соответствии с фиг.1.
В 0,5-литровый реактор из нержавеющей стали, оборудованный лопастной механической мешалкой, температурным датчиком и погружной трубкой, позволяющей отбирать пробы жидкой фазы в процессе испытания, загружают 5,02 моль фтористого водорода в виде смеси азеотропного состава, содержащей 0,475 моль 1,1,1,3,3-пентафторбутана (молярное отношение HF/1,1,1,3,3-пентафторбутан равно 10,6) и 0,739 моль 1,1,1,3,3-пентахлорбутана. После этого реактор погружают в термостатируемую баню и при непрерывном перемешивании поддерживают температуру 120°С. Давление регулируют на уровне 25 бар. Отбор проводят после 1, 3 и 30 час реакции. Результаты собраны в приведенной ниже таблице. Степень превращения используемого в реакции 1,1,1,3,3-пентахлорбутана между 1 и 30 час реакции соответственно изменялась от 94 до 100 мол.%. Молярное отношение HF/1,1,1,3,3-пентафторбутан между 1 и 30 час реакции соответственно понизилось от 6 до 1,8. Указаны также количества 1,1,1,3,3-пентафторбутана (HFC-365mfc) и хлорфторированных полупродуктов (HCFC-361, -362, -363 и -364), присутствующих в реакционной среде после ряда отборов проб.
Продолжительность реакции, час | 1 | 3 | 30 |
СП РСВа, % | 94 | >99,9 | 100 |
Количество HCFC-365mfc, моль (в реакционной среде) | 0,51 | 0,64 | 0,99 |
Количество HCFC-364, моль (в реакционной среде) | 0,30 | 0,35 | 0,074 |
Количество HCFC-363, моль (в реакционной среде) | 0,09 | 0,13 | 0,10 |
Количество HCFC-362, моль (в реакционной среде) | 0,16 | 0,04 | <0,007 |
Количество HCFC-361, моль (в реакционной среде) | 0,007 | <0,007 | <0,007 |
Потребленный HF, моль | 1,94 | 2,70 | 3,20 |
Оставшийся HF, моль | 3,08 | 2,30 | 1,80 |
HF/HFC-365mfc, моль/моль | 6,0 | 3,6 | 1,8 |
Пример 2
В тот же реактор, как в примере 1, загружают 5,0 моль фтористого водорода и 0,053 моль тетрахлорида титана. После этого реактор погружают в термостатируемую баню и при непрерывном перемешивании поддерживают температуру 135°С. Давление регулирует на уровне 25 бар. В реактор непрерывно подают 0,1 моль/ч 1,1,1,3,3-пентахлорбутана и 1 моль/ч фтористого водорода. Реактор непрерывно дегазируют таким образом, чтобы уровень реакционной смеси в реакторе оставался практически постоянным. Количество 1,1,1,3,3-пентафторбутана в выводимых газах соответствовало выходу 97% в расчете на введенный 1,1,1,3,3-пентахлорбутан.
Реакцию в этих условиях проводили в течение 30 час и выход оставался постоянным.
Выводимые газы представляли собой смесь фтористый водород/1,1,1,3,3-пентафторбутан с молярным отношением, близким к 5/1, которую можно было с успехом использовать в способе разделения по изобретению.
Примеры 3-5 на фиг.4 представляют паро-жидкостные равновесия для бинарных композиций 1,1,1,3,3-пентафторбутана с фтористым водородом при трех различных значениях давления, х HF обозначает молярную концентрацию фтористого водорода в жидкой фазе, а у HF обозначает молярную концентрацию фтористого водорода в газовой фазе. Данные, на которых основаны кривые, были получены расчетом с помощью компьютерной программы Aspen Plus® фирмы Aspen Tech® на основе измеренных и рассчитанных термодинамических свойств смесей 1,1,1,3,3-пентафторбутана с фтористым водородом. Пример 3 дается с помощью кривых, соответствующих давлению 1 бар. Пример 4 дается с помощью кривых, соответствующих давлению 10 бар. Пример 5 дается с помощью кривых, соответствующих давлению 15 бар.
Claims (16)
1. Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, согласно которому смесь гидрофторалкан/фтористый водород вводят во взаимодействие в отсутствии катализатора с по меньшей мере одним органическим соединением, способным вступать в реакцию с фтористым водородом.
2. Способ разделения по п.1, в котором органическое соединение является хлорсодержащим или хлор- и фторсодержащим органическим соединением, преимущественно соединением-предшественником гидрофторалкана.
3. Способ разделения по п.1 или 2, в котором взаимодействие между смесью гидрофторалкан/фтористый водород и органическим соединением осуществляют в жидкой фазе.
4. Способ разделения по п.3, в котором реакционную смесь после взаимодействия смеси гидрофторалкан/фтористый водород с органическим соединением отводят в жидкой фазе.
5. Способ разделения по любому из пп.1-4, в котором гидрофторалкан обладает способностью образовывать с фтористым водородом азеотроп или псевдоазеотроп.
6. Способ разделения по любому из пп.1-5, в котором полученную смесь продуктов реакции подвергают по крайней мере одной из последующих стадий обработки, предназначенной для выделения гидрофторалкана.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором гидрофторалкан содержит 3 - 6 атомов углерода.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором гидрофторалканом является 1,1,1,3,3-пентафторбутан.
9. Способ получения гидрофторалкана, согласно которому в первой стадии реакции по меньшей мере один хлорсодержащий или хлор- и фторсодержащий предшественник вводят во взаимодействие с фтористым водородом, а в одной из последующих стадий вводят во взаимодействие с фтористым водородом по крайней мере часть продуктов, образовавшихся в первой стадии, причем одна из стадий реакции включает способ разделения по любому из пп.1-8.
10. Способ по п.9, в котором гидрофторалкан образуется в первой и во второй стадиях реакции.
11. Способ по п.9 или 10, включающий по меньшей мере одну каталитическую стадию реакции.
12. Способ по п.11, в котором каталитическую стадию реакции осуществляют в жидкой фазе, а катализатором является галогенид титана, преимущественно тетрахлорид титана.
13. Способ по любому из пп.9-12, в котором гидрофторалкан содержит 3 - 6 атомов углерода.
14. Способ по любому из пп.9-13, в котором гидрофторалканом является 1,1,1,3,3-пентафторбутан.
15. Азеотропная или псевдоазеотропная композиция, пригодная для очистки 1,1,1,3,3-пентафторбутана, отличающаяся тем, что композиция состоит в основном из 1,5-27,5 мол.% 1,1,1,3,3-пентафторбутана и из 72,5-98,5 мол.% фтористого водорода.
16. Композиция по п.15, содержащая фтористый водород и 1,1,1,3,3-пентафторбутан при молярном отношении фтористый водород:1,1,1,3,3-пентафторбутан приблизительно 11 при давлении 3 бар.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BE9800910 | 1998-12-18 | ||
BE9800910 | 1998-12-18 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122401/04A Division RU2392260C2 (ru) | 1998-12-18 | 1999-12-16 | Способ синтеза гидрофторалкана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001119986A RU2001119986A (ru) | 2003-08-10 |
RU2261856C2 true RU2261856C2 (ru) | 2005-10-10 |
Family
ID=3891577
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001119986/04A RU2261856C2 (ru) | 1998-12-18 | 1999-12-16 | Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция |
RU2005122401/04A RU2392260C2 (ru) | 1998-12-18 | 1999-12-16 | Способ синтеза гидрофторалкана |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122401/04A RU2392260C2 (ru) | 1998-12-18 | 1999-12-16 | Способ синтеза гидрофторалкана |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US6521803B1 (ru) |
EP (3) | EP1140747B1 (ru) |
JP (2) | JP4785251B2 (ru) |
KR (1) | KR100684939B1 (ru) |
CN (5) | CN101284758B (ru) |
AR (1) | AR021727A1 (ru) |
AT (1) | ATE430119T1 (ru) |
AU (1) | AU769820B2 (ru) |
BR (1) | BR9916345B1 (ru) |
CA (1) | CA2355385C (ru) |
CZ (1) | CZ303077B6 (ru) |
DE (1) | DE69940828D1 (ru) |
ES (1) | ES2325778T3 (ru) |
HU (1) | HU227729B1 (ru) |
PL (4) | PL208572B1 (ru) |
RU (2) | RU2261856C2 (ru) |
TW (1) | TW499407B (ru) |
WO (1) | WO2000037401A1 (ru) |
ZA (1) | ZA200104829B (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448081C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2012-04-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ отделения фторолефинов от hf при помощи жидкостно-жидкостной экстракции |
RU2474569C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-02-10 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ отделения 1,3,3,3-тетрафторпропена от фтороводорода азеотропной дистилляцией |
RU2476416C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-02-27 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способы отделения 2,3,3,3-тетрафторпропена от фтористого водорода способом азеотропной дистилляции |
RU2485086C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-06-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Азеотропные композиции, содержащие 3,3,3-трифторпропен и фтороводород, и способ их разделения |
RU2516249C2 (ru) * | 2009-01-29 | 2014-05-20 | Хонейвелл Интернэшнл Инк. | Азеотропоподобные композиции пентафторпропана, хлортрифторпропилена и фтористого водорода |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2261856C2 (ru) * | 1998-12-18 | 2005-10-10 | Солвей (Сосьете Аноним) | Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция |
DE60231992D1 (de) * | 2001-06-01 | 2009-05-28 | Honeywell Int Inc | Azeotropähnliche zusammensetzungen aus 1,1,1,3,3-pentafluorbutan und fluorwasserstoff |
US7094936B1 (en) * | 2001-07-20 | 2006-08-22 | Great Lakes Chemical Corporation | Process for preparing halogenated alkanes |
US20030028057A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-02-06 | Stephen Owens | Methods and materials for the preparation and purification of halogenated hydrocarbons |
FR2855069B1 (fr) * | 2003-05-22 | 2006-06-16 | Solvay | Procede pour la separation d'au moins un compose organique |
US6988994B2 (en) * | 2003-08-14 | 2006-01-24 | New York University | Positive airway pressure system and method for treatment of sleeping disorder in patient |
US8101219B2 (en) * | 2004-03-05 | 2012-01-24 | Eggology, Inc. | Apparatus for preparing egg products in a microwave oven |
US7709438B2 (en) * | 2005-11-01 | 2010-05-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Azeotrope compositions comprising nonafluoropentene and hydrogen fluoride and uses thereof |
US8766020B2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-07-01 | Honeywell International Inc. | Process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene |
US20070106099A1 (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-10 | Pcbu Services, Inc. | Production processes and systems |
CN101479217B (zh) | 2006-06-27 | 2013-02-06 | 纳幕尔杜邦公司 | 四氟丙烯生产方法 |
US9040759B2 (en) * | 2007-07-06 | 2015-05-26 | Honeywell International Inc. | Preparation of fluorinated olefins via catalytic dehydrohalogenation of halogenated hydrocarbons |
US8410040B2 (en) * | 2008-10-31 | 2013-04-02 | Honeywell International Inc. | Azeotrope-like compositions of 1,1,1,2,3-pentachloropropane and hydrogen fluoride |
US8008243B2 (en) * | 2008-10-31 | 2011-08-30 | Honeywell International Inc. | Azeotrope-like compositions of 1,1,2,3-tetrachloropropene and hydrogen fluoride |
WO2010055146A2 (en) * | 2008-11-13 | 2010-05-20 | Solvay Fluor Gmbh | Hydrofluoroolefins, manufacture of hydrofluoroolefins and methods of using hydrofluoroolefins |
CN102224123B (zh) * | 2008-11-25 | 2014-11-26 | 苏威氟有限公司 | 制备氯氟烯烃的方法 |
US8093441B2 (en) * | 2008-12-18 | 2012-01-10 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Removal of light fluoroalkanes from hydrocarbon streams |
TW201103972A (en) | 2009-04-01 | 2011-02-01 | Solvay Fluor Gmbh | Process for the manufacture of etched items |
CN102971279B (zh) | 2010-04-02 | 2015-05-20 | 索尔维公司 | 用于对氢氯氟烷脱氟化氢的方法以及由此获得的产品 |
EP2552877B1 (en) | 2010-04-02 | 2014-11-26 | Solvay Sa | Process for dehydrochlorination of hydrochlorofluoroalkanes |
US8487155B2 (en) | 2010-12-07 | 2013-07-16 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Removal of light fluoroalkanes from hydrocarbon streams |
US8999909B2 (en) * | 2012-02-23 | 2015-04-07 | Honeywell International Inc. | Azeotropic compositions of 1,1,1,3,3-pentachloropropane and hydrogen fluoride |
CN111094503B (zh) * | 2017-09-11 | 2022-04-01 | 科慕埃弗西有限公司 | 包含氟化氢和含氟烃的共沸组合物 |
CN110092707B (zh) * | 2018-01-30 | 2020-08-11 | 中昊晨光化工研究院有限公司 | 一种四氟乙烯生产过程中去除氟化氢的方法 |
JP6958596B2 (ja) * | 2019-07-01 | 2021-11-02 | ダイキン工業株式会社 | アルカンの製造方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1443616C3 (de) * | 1963-11-13 | 1974-05-09 | Chemische Fabrik Von Heyden Gmbh, 8000 Muenchen | Verbessertes Verfahren zur Fluorierung und Polyfluorierung von Chlor enthaltenden niederen aliphatischen Halogenkohlenwasserstoffen |
EP0494994B1 (en) * | 1989-10-04 | 1997-08-27 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Fluorocarbon purification process |
US5276225A (en) * | 1991-04-17 | 1994-01-04 | Elf Atochem S.A. | Process for separating hydrogen fluoride from its mixtures with 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane |
IT1256631B (it) * | 1992-12-10 | 1995-12-12 | Ausimont Spa | Procedimento per la separazione di hf da sue miscele con gli idroclorofluorcarburi 123 e/o 124 |
US5395997A (en) * | 1993-07-29 | 1995-03-07 | Alliedsignal Inc. | Process for the preparation of hydrofluorocarbons having 3 to 7 carbon atoms |
US5414165A (en) * | 1994-07-29 | 1995-05-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for the manufacture of 1,1,1,3,3,3,-hexafluoropropane |
FR2724167B1 (fr) * | 1994-09-05 | 1996-11-29 | Solvay | Procede pour l'hydrofluoration de chloro (fluoro) butane |
CA2199959A1 (en) | 1994-09-14 | 1996-03-21 | Tsuyoshi Watanabe | Epoxycyclohexane derivative and plant growth regulator |
FR2724928B1 (fr) * | 1994-09-26 | 1996-10-31 | Atochem Elf Sa | Synthese de 1,1,1,3,3-pentafluoropropane |
MX9800871A (es) * | 1995-08-01 | 1998-04-30 | Du Pont | Proceso para la manufactura de halocarburos y compuestos seleccionados y azeotropos con hf. |
US5616819A (en) * | 1995-08-28 | 1997-04-01 | Laroche Industries Inc. | Process for preparing fluorinated aliphatic compounds |
BR9610789A (pt) | 1995-10-10 | 1999-07-13 | Ici Plc | Processos para separar e recuperar fluoreto de hidrogenio de uma mistura de um composto organico e fluoreto de hidrogenio e para produzir um composto organico contendo fluor |
FR2740132B1 (fr) | 1995-10-23 | 1997-12-19 | Solvay | Procede pour la preparation de 1,1,1,3,3-pentafluoropropane |
FR2744442B1 (fr) * | 1996-02-01 | 1998-02-27 | Atochem Elf Sa | Preparation du 1,1,1,3,3-pentachlorobutane et du 1,1,1,3,3,-pentafluorobutane |
JP3831987B2 (ja) * | 1996-09-25 | 2006-10-11 | 旭硝子株式会社 | 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方法 |
US6023004A (en) | 1996-11-12 | 2000-02-08 | Alliedsignal, Inc. | Liquid phase catalytic fluorination of hydrochlorocarbon and hydrochlorofluorocarbon |
FR2768727A1 (fr) * | 1997-09-23 | 1999-03-26 | Atochem Elf Sa | Synthese du 1,1,1,3,3-pentafluoropropane |
FR2768717B1 (fr) * | 1997-09-24 | 1999-11-12 | Solvay | Procede de separation de fluorure d'hydrogene de ses melanges avec un hydrofluoroalcane contenant de 3 a 6 atomes de carbone |
BE1011765A3 (fr) * | 1998-02-26 | 2000-01-11 | Solvay | Procede d'hydrofluoration d'hydrocarbures. |
RU2261856C2 (ru) * | 1998-12-18 | 2005-10-10 | Солвей (Сосьете Аноним) | Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция |
FR2791976B1 (fr) * | 1999-03-24 | 2001-07-27 | Solvay | Compositions contenant du fluorure d'hydrogene et du 1,1,1,3,3-pentafluorobutane, procede pour la separation de melanges comprenant de telles compositions et procede pour la synthese de 1,1,1,3,3-pentafluorobutane |
US6399841B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-06-04 | Solvay (Societe Anonyme) | Method for separating hydrogen fluoride from its mixtures with 1,1,1,3,3-pentafluorobutane and method for making 1,1,1,3,3-pentafluorobutane |
-
1999
- 1999-12-16 RU RU2001119986/04A patent/RU2261856C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 EP EP99967969A patent/EP1140747B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-16 EP EP11153263A patent/EP2368869A1/fr not_active Withdrawn
- 1999-12-16 HU HU0104672A patent/HU227729B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 CN CN2008100854764A patent/CN101284758B/zh not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-16 CN CNA2008100854779A patent/CN101284757A/zh active Pending
- 1999-12-16 WO PCT/EP1999/010173 patent/WO2000037401A1/fr active IP Right Grant
- 1999-12-16 AU AU24333/00A patent/AU769820B2/en not_active Ceased
- 1999-12-16 AR ARP990106474A patent/AR021727A1/es not_active Application Discontinuation
- 1999-12-16 CN CNB998162469A patent/CN100387561C/zh not_active Ceased
- 1999-12-16 CN CN201510305450.6A patent/CN104987277A/zh active Pending
- 1999-12-16 PL PL385267A patent/PL208572B1/pl unknown
- 1999-12-16 CA CA2355385A patent/CA2355385C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-16 KR KR1020017007485A patent/KR100684939B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 ES ES99967969T patent/ES2325778T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-16 PL PL385266A patent/PL208571B1/pl unknown
- 1999-12-16 CZ CZ20012215A patent/CZ303077B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 DE DE69940828T patent/DE69940828D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-16 US US09/868,368 patent/US6521803B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-16 PL PL385268A patent/PL206502B1/pl unknown
- 1999-12-16 AT AT99967969T patent/ATE430119T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 RU RU2005122401/04A patent/RU2392260C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 EP EP09158967A patent/EP2078708A1/fr not_active Ceased
- 1999-12-16 BR BRPI9916345-4A patent/BR9916345B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-12-16 PL PL349391A patent/PL200329B1/pl unknown
- 1999-12-16 CN CNA2005100651304A patent/CN1680232A/zh active Pending
- 1999-12-16 JP JP2000589475A patent/JP4785251B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-27 TW TW088123242A patent/TW499407B/zh not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-06-13 ZA ZA200104829A patent/ZA200104829B/xx unknown
-
2002
- 2002-10-29 US US10/282,785 patent/US7074434B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-06-28 US US11/476,306 patent/US7223892B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-25 US US11/753,970 patent/US7566809B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-06-15 JP JP2009142392A patent/JP5144592B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448081C2 (ru) * | 2006-07-13 | 2012-04-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ отделения фторолефинов от hf при помощи жидкостно-жидкостной экстракции |
RU2474569C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-02-10 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способ отделения 1,3,3,3-тетрафторпропена от фтороводорода азеотропной дистилляцией |
RU2476416C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-02-27 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Способы отделения 2,3,3,3-тетрафторпропена от фтористого водорода способом азеотропной дистилляции |
RU2485086C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2013-06-20 | Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани | Азеотропные композиции, содержащие 3,3,3-трифторпропен и фтороводород, и способ их разделения |
RU2516249C2 (ru) * | 2009-01-29 | 2014-05-20 | Хонейвелл Интернэшнл Инк. | Азеотропоподобные композиции пентафторпропана, хлортрифторпропилена и фтористого водорода |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2261856C2 (ru) | Способ разделения смеси, содержащей по меньшей мере один гидрофторалкан и фтористый водород, способ получения гидрофторалкана и азеотропная композиция | |
JP3130657B2 (ja) | 1−クロロ−1,1,3,3,3− ペンタフルオロプロパン及び1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパンの製造法 | |
US5763706A (en) | Process for the manufacture of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane | |
JP6084168B2 (ja) | トランス−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン、及び1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを共に製造するための統合方法 | |
US9701599B2 (en) | Process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene | |
RU2585672C2 (ru) | Процесс получения 2-хлор-3, 3, 3-трифторпропена (hcfo 1233xf) фторированием пентахлорпропана в жидкой фазе | |
US6596910B2 (en) | Process for the manufacture of fluorocarbons | |
JP3130656B2 (ja) | 1,1−ジクロロ−1,3,3,3− テトラフルオロプロパンの製造法 | |
JP2002069014A (ja) | オクタフルオロプロパンの製造方法及びその用途 | |
WO2023141792A1 (en) | Integrated process for making 1-chloro-3, 3, 3-trifluoropropene (hcfo-1233zd) from a mixture of high-boiling fluorinated components | |
MXPA01006206A (en) | Method for separating a mixture comprising at least an hydrofluoroalkane and hydrogen fluoride, methods for preparing a hydrofluoroalkane and azeotropic compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181217 |