CN103380079B - 用于生产卤代烯烃的共沸物和类共沸物组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三元共沸物和类共沸物组合物,包含2‑氯‑3,3,3‑三氟丙烯(HCFO‑1233xf)、HF,和1,1,2,3‑四氯丙烯(TCP)或1,1,1,2,2‑五氟丙烷(HFC‑245cb)。本发明还涉及2,3,3,3‑四氯丙烯和HF的二元共沸物。这种共沸物和类共沸物组合物可用作2,3,3,3‑四氟丙烷(HFO‑1234yf)生产中的中间产物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请与2011年2月23日提交的美国临时申请号61/445,776相关并要求其优先权,在此将其内容引入作为参考。
技术领域
本发明涉及用于生产卤代烯烃的三元和二元共沸物和类共沸物组合物。
发明背景
氟烃基流体,包括氯氟烃(“CFC”)或氢氯氟烃(“HCFC”)具有适合于工业致冷剂、发泡剂、传热介质、溶剂、气体电介质和其它应用的性能。对于这些应用中的用途以及生产卤代烃中的用途,单组分流体或类共沸混合物,即在沸腾和蒸发时不显著分馏的那些,是特别理想的。
令人遗憾地,已经将可疑的环境问题,例如全球变暖和臭氧消耗,归咎于一部分这些流体的使用,由此限制了其当代用途。已经提出氢氟烯烃(“HFO”)作为这种CFC、HCFC和HFC的替代品。但是因为共沸物形成是不容易预测的,新的环境安全的、不分馏的包含HFO的混合物的确定是复杂的。因此,工业不断寻求是CFC、HCFC和HFC的可接受的和环境安全的替代物的新的HFO基混合物,其可以用于HFO生产或上述应用的一种或组合。本发明尤其满足这些需求。
发明内容
本发明涉及可用于生产卤代烯烃的三元和二元共沸物和类共沸物组合物。在一个方面,三元共沸物或类共沸物组合物主要由氟化氢(HF),2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf),和选自1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)的第三组分组成(consist essentially of)。二元共沸物或类共沸物组合物主要由2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢组成。在并不限于此的同时,这些共沸物的一种或组合可用来分离生产HCFO-1233xf过程中的反应产物流的组分或者生产2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)过程中的中间反应流的组分。
在其中共沸物或类共沸物组合物包括氟化氢、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯的实施方案中,氟化氢可以以约3至约28 wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以约68至约93 wt%的量提供;和1,1,2,3-四氯丙烯可以以约2.5至约4.3 wt%的量提供。在其它实施方案中,氟化氢以约5.9至约25 wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以约72至约90.3 wt%的量存在,和1,1,2,3-四氯丙烯以约3.0至约3.8 wt%的量存在。其在约15至约110 psia的压力下具有约0至约61℃的沸点。在其它实施方案中,其在约16.2 psia的压力下具有约0℃的沸点;在约39.9 psia的压力下具有约24.9℃的沸点;和/或在约109.7 psia的压力下具有约59.8℃的沸点。
在其中共沸物或类共沸物组合物包括氟化氢、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的实施方案中,氟化氢可以以约3.0至约22.0 wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以约65.0至约83.5 wt%的量提供;和1,1,1,2,2-五氟丙烷可以以约11.1至约15.5wt%的量提供。在其它实施方案中,氟化氢可以以约4.5至约20.5 wt%的量提供;2-氯-3,3,3-三氟丙烯可以以约67.4至约81 wt%的量提供,和1,1,1,2,2-五氟丙烷可以以约12.1至14.5 wt%的量提供。其在约15至约110 psia的压力下具有约0至约61℃的沸点。在其它实施方案中,其在约18.0 psia的压力下具有约0℃的沸点;在约44.8 psia的压力下具有约24.9℃的沸点;和在约120.0 psia的压力下具有约59.7℃的沸点。
在其中共沸物或类共沸物组合物包括2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢的实施方案中,2,3,3,3-四氯丙烯可以以约3至约7 wt%的量提供和氟化氢以约93至约97 wt%的量提供。在其它实施方案中,该二元共沸物或类共沸物组合物由约5 wt%的2,3,3,3-四氯丙烯和约95wt%的氟化氢形成,且在约18 psia的压力下具有约25℃的沸点。
本发明的三元共沸物可以使用在此定义的方法,通过共混有效量的氟化氢、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯或者1,1,1,2,2-五氟丙烷来形成,二元共沸物或类共沸物组合物可以使用在此定义的方法,通过共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢来形成。
本发明的共沸物和类共沸物组合物可以用于从含有1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯和至少一种其它组分的混合物中移除(removing)1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯的方法。该方法包括以足以形成在本文中讨论的三元共沸物或类共沸物组合物或二元共沸物的量向该混合物中添加氟化氢。一旦形成,使用标准分离技术,例如蒸馏,将共沸物或类共沸物组合物与至少一种其它组分分离。混合物的其它组分可以或不可以与1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷、2,3,3,3-四氯丙烯的任一种或其组合形成共沸物或类共沸物混合物。在某些方面,至少一种其它组分包括卤代烃,其可以为生产2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法中的副产物、起始反应物或中间产物。这种卤代烃可以选自2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷;1,1,1,2,3-五氯丙烷;2,3,3,3-四氟丙烯;2,3-二氯-3,3-二氟丙烯(HCFO-1232xf);1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯;2,3,3-三氯-3-氟丙烯(HCFO-1231xf);3,3,3-三氟丙炔,及其组合。
本发明还涉及生产2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法:首先使包含至少一种氢氯烃(例如1,1,2,3-四氯丙烯和/或2,3,3,3-四氯丙烯)和/或氢氯氟烃的起始材料与氟化剂反应,以产生包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氢和1,1,2,3-四氯丙烯和/或1,1,1,2,2-五氟丙烷的反应产物。然后蒸馏反应产物以产生包含在此讨论的三元类共沸物组合物之一或两者的馏出物。然后使馏出物与一种或多种物质接触,以从所述馏出物中分离至少一部分所述三元类共沸物组合物,即以足以破坏所述三元类共沸物组合物的量分离2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氢,以及1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷。在某些方面,该接触步骤包括使所述馏出物与硫酸、苛性碱溶液(caustic solution)或水性体系接触,以及随后从所述馏出物中移除至少一部分所述氟化氢,以产生包含所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯和1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷的纯化馏出物。该纯化馏出物然后与萃取介质接触,所述萃取介质对于2-氯-3,3,3-三氟丙烯相比于1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷具有选择性亲和力,以及随后将所述1,1,2,3-四氯丙烯或1,1,1,2,2-五氟丙烷与所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯分离。
在其它实施方案中,本发明涉及通过以下步骤氟化有机化合物的方法:提供1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氢的类共沸物组合物;和使处于汽相的至少一部分所述1,1,2,3-四氯丙烯与氟化剂反应以产生至少一种氟化有机化合物。另外,这种方法可以包括提供主要由2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢组成的类共沸物组合物;和使处于汽相的至少一部分所述2,3,3,3-四氯丙烯与氟化剂反应产生至少一种氟化有机化合物。
本发明的方法还可以包括通过共混有效量的1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氢以形成1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和氟化氢的共沸物或类共沸物混合物,来降低氢氯丙烯的沸点。另外,这种方法包括共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢,以形成2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢的类共沸物混合物。
基于在此提供的公开内容,本发明的额外实施方案和优点对于本领域技术人员而言将立即显而易见。
发明详述
本发明涉及三元和二元共沸物和类共沸物组合物。在某些方面,三元共沸物和类共沸物组合物包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233xf),氟化氢(HF),和1,1,2,3-四氯丙烯(TCP)或1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)。二元共沸物和类共沸物组合物包含2,3,3,3-四氯丙烯和HF。在并不限于此的同时,这些共沸物的一种或组合可用来分离在生产卤代烯烃,例如HCFO-1233xf或2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)过程中的反应产物流的组分。
本文所用的术语“类共沸物”涉及严格共沸或大致表现得像共沸混合物的组合物。共沸混合物是两种或更多种组分的体系,其中液体组成和蒸汽组成在指定压力和温度下相等。实践中,这意味着共沸混合物的组分是恒沸或基本恒沸的并在相变过程中通常不会热力学分离。由共沸混合物的沸腾或蒸发形成的蒸汽组成与原始液体组成相同或基本相同。因此,当该组合物沸腾或蒸发时,类共沸物组合物的液相和汽相中的组分浓度仅最低限度变化(如果改变的话)。相反,沸腾或蒸发非共沸混合物会在显著程度上改变液相中的组分浓度。
关于类共沸物组合物的组分,本文所用的术语“主要由..组成”是指该组合物以类共沸物比含有所示组分,并可含有附加组分,只要所述附加组分不形成新的类共沸物体系。例如,基本由三种化合物构成的类共沸物混合物是形成三元共沸物的那些,和基本由两种化合物构成的类共沸物混合物是形成二元共沸物的那些,其任选可包括一种或多种附加组分,只要所述附加组分不会使该混合物非共沸并且不与形成所述共沸物的任何化合物形成共沸物。
本文所用的术语“有效量”是指在与另一组分合并时导致形成本发明的共沸或类共沸物组合物的各组分量。
HCFO-1233xf、TCP和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
在一个实施方案中,本发明以有效量提供2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-1233xf)、1,1,2,3-四氯丙烯(TCP)和氟化氢,以形成共沸物或类共沸物组合物。本发明的组合物优选为主要由仅HCFO-1233xf、TCP和氟化氢(HF)的组合组成的三元共沸物。
在某些上述实施方案中,当1233xf以约68至约93 wt%的量存在;TCP以约2.5至约4.3 wt%的量存在;和HF以约3至约28 wt%的量存在时,形成HCFO-1233xf、TCP和HF的三元共沸物或类共沸物组合物。在其它实施方案中,当1233xf以约72至约90.3 wt%的量存在;TCP以约3至约3.8 wt%的量存在;和HF以约5.9至约25 wt%的量存在时,形成这种三元共沸物或类共沸物组合物。
HCFO-1233xf、TCP和HF的三元共沸物或类共沸物组合物具有约0至约61℃的沸点和约15至约110 psia的压力。在某些方面,其在约16.2 psia的压力下具有约0℃的沸点;在约39.9 psia的压力下具有约24.9℃的沸点;和/或在约109.7 psia的压力下具有约59.8℃的沸点。
这种共沸物或类共沸物组合物可以在生产1233xf的方法过程中,通过使HF与该方法已知并且如以下更详细讨论的一种或组合起始反应物反应形成。本发明的共沸物或类共沸物组合物也可以通过以有效产生共沸物或类共沸物组合物的量共混HCFO-1233xf、TCP和氟化氢(HF)而形成。为此,这些组分的每一个可以商业购买和/或可以由本领域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三种或更多组分以形成组合物的本领域中已知的多种方法的任一种可以被改造用于本方法,以产生类共沸物组合物。例如,1233xf、TCP和氟化氢(HF)可以作为间歇或连续反应和/或工艺的一部分,或经由两个或更多个此类步骤的组合,人工地和/或借助于机械加以混合、共混或以其他方式接触。考虑到在此的公开内容,本领域技术人员在没有过度实验的情况下,将能根据本发明轻易制备类共沸物组合物。
HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
在另一个实施方案中,本发明以有效量提供2-氯-3,3,3-三氟丙烯(HCFO-245cb)、1,1,1,2,2-五氟丙烷(HFC-245cb)和氟化氢,以形成共沸物或类共沸物组合物。本发明的组合物优选为主要由仅HCFO-1233xf、HFC-245cb和氟化氢(HF)的组合组成的三元共沸物。
在某些上述实施方案中,当HCFO-1233xf以约65至约83.5 wt%的量存在;HFC-245cb以约11.1至约15.5 wt%的量存在;和HF以约3至约22 wt%的量时,形成HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF的三元共沸物或类共沸物组合物。在其它实施方案中,当1233xf以约67.4至约81 wt%的量存在;245cb以约12.1至约14.5 wt%的量存在;和HF以约4.5至约20.5 wt%的量存在时,形成这种三元共沸物或类共沸物组合物。
三元共沸物或类共沸物组合物HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF具有约0至约61℃的沸点和约15至约110 psia的压力。在某些方面,其在约18.0 psia的压力下具有约0℃的沸点;在约44.8 psia的压力下具有约24.9℃的沸点;和/或在约120.0 psia的压力下具有约59.8℃的沸点。
这种共沸物或类共沸物组合物可以在生产HCFO-1233xf的方法过程中,通过使HF与该方法已知并且如以下更详细讨论的一种或组合起始反应物反应来形成。另外,本发明的共沸物或类共沸物组合物可以通过以有效产生共沸物或类共沸物组合物的量共混HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF形成。为此,这些组分的每一个可以商业购买和/或可以由本领域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三种或更多组分以形成组合物的本领域中已知的多种方法的任一种可以被改造用于本方法,以产生类共沸物组合物。例如,HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF可以作为间歇或连续反应和/或工艺的一部分,或经由两个或更多个此类步骤的组合,人工地和/或借助于机械混合、共混或以其它方式接触。考虑到在此的公开内容,本领域技术人员在没有过度实验的情况下,将能根据本发明轻易制备类共沸物组合物。
2,3,3,3-四氯丙烯和HF的二元共沸物或类共沸物组合物。
在其它实施方案中,本发明以形成共沸物或类共沸物组合物的有效量提供2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢。本发明的组合物优选为主要由仅2,3,3,3-四氯丙烯和氟化氢(HF)的组合组成的二元共沸物。
在某些上述实施方案中,当2,3,3,3-四氯丙烯以约3至约7 wt%的量存在和HF以约93至约97 wt%的量存在时,形成2,3,3,3-四氯丙烯和HF的二元共沸物或类共沸物组合物。在其它实施方案中,当2,3,3,3-四氯丙烯以约5 wt%的量存在和HF以约95 wt%的量存在时,形成这种二元共沸物或类共沸物组合物。
2,3,3,3-四氯丙烯和HF的二元共沸物或类共沸物组合物在约18 psia的压力下具有约25℃的沸点。
这种共沸物或类共沸物组合物可以在生产1233xf的方法过程中,通过使HF与该方法已知并且如以下更详细讨论的一种或组合起始反应物反应形成。另外,本发明的共沸物或类共沸物组合物可以通过以有效产生共沸物或类共沸物组合物的量共混2,3,3,3-四氯丙烯和HF形成。为此,这些组分的每一个可以商业购买和/或可以由本领域中已知的方法,例如在此描述的那些方法制造。用于混合三种或更多组分以形成组合物的本领域中已知的多种方法的任一种可以被改造用于本方法,以产生类共沸物组合物。例如,2,3,3,3-四氯丙烯和HF可以作为间歇或连续反应和/或工艺的一部分,或经由两个或更多个此类步骤的组合,人工地和/或借助于机械加以混合、共混或以其它方式接触。考虑到在此的公开内容,本领域技术人员在没有过度实验的情况下,将能根据本发明轻易制备类共沸物组合物。
使用方法
不限于此的同时,在一个方面,可以形成本发明的三元和/或二元共沸物或类共沸物组合物并用于分离在生产某些氢氟烃,例如HCFO-1233xf和/或HFO-1234yf过程中使用或形成的未反应的起始材料、反应中间产物和/或产物或副产物。HCFO-1233xf是在生产HFO-1234yf中的已知中间产物。其生产是本领域中公知的并在美国申请20070007488、20070197842和20110004035中描述,在此将其内容引入作为参考。在一个非限制实例中,四氯丙烯-或五氯丙烷反应物(例如1,1,2,3-四氯丙烯和/或2,3,3,3-四氯丙烯和/或1,1,1,2,3-五氯丙烷)在催化液相或汽相反应中用氟化氢氟化。其产物流可包含未反应的起始反应物,HCFO-1233xf,过度氟化的副产物(例如HFC-245cb)和其它反应中间产物,杂质和/或副产物。本发明的三元和/或二元共沸物或类共沸物组合物可以用于将产物流分离成为其组分部分,所述组分部分可以进一步加工用于HFO-1234yf生产,或另外在氟化反应内再循环。
在一个方面,共沸物或类共沸物组合物在反应方法过程中形成,或者通过向产物流中添加有效量的氟化氢(或其它共沸组分之一)以形成在此定义的一种或多种共沸物来形成。其后,使用标准分离手段,例如通过蒸馏,将共沸物或类共沸物组合物从产物流分离。
不限制本发明的同时,在一个方面,HCFO-1233xf/TCP/HF或2,3,3,3-四氯丙烯和HF的共沸物或类共沸物组合物可以用来从所需产物HCFO-1233xf中分离未反应的起始反应物。为此,其作为反应方法的结果而被形成,或者可以根据需要向反应产物流中添加氟化氢(或另一种共沸组分)以形成HCFO-1233xf/TCP/HF和2,3,3,3-四氯丙烯/HF共沸物或类共沸物组合物之一或两者。然后,使用标准分离手段,例如通过蒸馏,将共沸物从产物流中分隔和分离。馏出物然后可以与硫酸、苛性碱溶液,或水性体系接触,以移除氟化氢。可以使用标准分离或萃取法分离残留组分(例如HCFO-1233xf/TCP或2,3,3,3-四氯丙烯)。就HCFO-1233xf/TCP而论,纯化的馏出物可以与对于HCFO-1233xf相比于1,1,2,3-四氯丙烯具有选择性亲和力的萃取介质接触。分离的HCFO-1233xf可以向前进料用于在生产HFO-1234yf中的进一步氟化。TCP和/或2,3,3,3-四氯丙烯然后可以循环回到氟化,用于进一步加工。
也可以使用一种或多种以上讨论的技术从产物流中回收HCFO-1233xf /HFC-245cb/HF的共沸物。为此,共沸物作为反应方法的结果形成,或者可以根据需要向反应产物流中添加氟化氢(或另一种共沸组分)以形成共沸物或类共沸物组合物的任何之一或两者。然后使用标准技术,例如蒸馏,从产物流中分隔和分离共沸物。馏出物与硫酸、苛性碱溶液或水溶液接触以移除氟化氢。可以使用标准分离或萃取法分离残留组分(例如HCFO-1233xf/HFC-245cb)。例如,纯化的馏出物可以与对于HCFO-1233xf相比于HFC-245cb具有选择性亲和力的萃取介质接触,以便分离这两种化合物。HCFO-1233xf可以向前进料用于在生产HFO-1234yf中的进一步氟化。HFC-245cb可以向前进料作为在1234yf的生产中的粗第一中间产物(crude first intermediate)。因此,如美国申请号20070197841、20090240090和20090203945中公开的,在此将其内容引入作为参考,可以使用本领域中已知的脱卤化氢剂将HFC-245cb脱卤化氢。
任何以上反应流的反应物、中间产物、副产物或杂质可以与或不可以与HFCO-1233xf、TCP、HFC-245cb、HF或2,3,3,3-四氯丙烯的任意种(单独地或以组合物形式)形成可选共沸物或类共沸物混合物。通常的杂质或副产物包含其它卤代烃,其可以与HCFO-1233xf混溶并且其已知为用于HFO-1234yf制造的反应物或在HFO-1234yf制造过程中被生产。这种卤代烃包含但不限于2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷;1,1,1,2,3-五氯丙烷;2,3,3,3-四氟丙烯;2,3-二氯-3,3-二氟丙烯(HCFO-1232xf);1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯;2,3,3-三氯-3-氟丙烯(HCFO-1231xf);3,3,3-三氟丙炔及其组合。
在某些实施方案中,在此描述的共沸物或类共沸物组合物是在合成某些氢氟烯烃,例如2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)过程中得到的有用中间产物。例如,当在HCFO-1233xf (中间产物)合成反应过程中将2,3,3,3-四氯丙烯和HF引入反应器中时,至少一部分这些组分形成共沸物,该共沸物随后可以从相关的反应产物流中回收。
在本发明的其它实施方案中,提供降低氢氯丙烯沸点的方法,其中该方法包括共混有效量的TCP、1233xf和HF以形成主要由TCP、HCFO-1233xf和HF组成的共沸物或类共沸物混合物。当TCP用作汽相氟化反应中的反应物时,降低TCP沸点是有利的。更具体地,降低沸点促进化合物汽化,因此帮助防止化合物分解以及降低氟化过程所需的能量量。
因此,也提供氟化有机化合物的方法,包括(a)提供主要由TCP、HCFO-1233xf和HF组成的类共沸物组合物;和(b)使处于汽相中的至少一部分所述TCP与氟化剂反应以产生至少一种氟化有机化合物,优选氢氯氟烯烃,更优选氯三氟丙烯,和甚至更优选2-氯-3,3,3-三氟丙烯。
在本发明的其它实施方案中,提供降低氢氯丙烯沸点的方法,其中该方法包括共混有效量的2,3,3,3-四氯丙烯和HF以形成主要由2,3,3,3-四氯丙烯和HF组成的类共沸混合物。当2,3,3,3-四氯丙烯用作汽相氟化反应中的反应物时,降低2,3,3,3-四氯丙烯的沸点是有利的。更具体地,降低沸点促进化合物汽化,因此帮助防止化合物分解以及降低氟化过程所需的能量量。
因此,也提供氟化有机化合物的方法,包括(a)提供主要由2,3,3,3-四氯丙烯和HF组成的类共沸物组合物;和(b)使处于汽相中的至少一部分所述2,3,3,3-四氯丙烯与氟化剂反应以产生至少一种氟化有机化合物,优选氢氟烯烃,更优选四氟丙烯,和甚至更优选2,3,3,3-四氟丙烯。
以下非限制实施例用来说明本发明。
实施例
实施例1-HCFO-1233xf、TCP和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
在容器中制备4 wt%的TCP和96 wt%的HCFO-1233xf的混合物。然后以逐渐增量添加预先脱气的HF,直到整个混合物含有25 wt%的HF。在每个增量下,温度保持0、25和60℃。在每个温度下使混合物达到平衡,并记录压力。实验压力和温度在表1中给出。表1显示在HFwt%>5.9下,压力接近恒定,表明形成非均匀类共沸混合物。
表1. TCP、HCFO-1233xf和HF的PTx测量。
实施例2-HCFO-1233xf、TCP和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
将3.0 wt%的TCP、72.0 wt%的HCFO-1233xf和25.0 wt%的HF的混合物保持在21℃。因为该混合物形成非均匀共沸物,所以可以通过采样该汽相测定共沸组成。采样和分析汽相中的HF。在21℃下,共沸组成测定为14.0 wt%的HF。
实施例3-HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
在容器中制备15.2 wt%的HFC-245cb和84.8 wt%的HCFO-1233xf的混合物。然后以逐渐增量添加预先脱气的HF,直到整个混合物含有20.5 wt%的HF。在每个增量下,温度保持0、25和60℃。在每个温度下使混合物达到平衡,记录压力。实验压力和温度在表2中给出。表2显示在HF wt%>4.5下,压力接近恒定,表明产生非均匀类共沸混合物。
表2. HFC-245cb、HCFO-1233xf和HF的PTx测量。
实施例4-HCFO-1233xf、HFC-245cb和HF的三元共沸物或类共沸物组合物
将67.5 wt%的HCFO-1233xf、12.0 wt%的HFC-245cb和20.5 wt%的HF的混合物保持在21℃。因为该混合物形成非均匀共沸物,所以可以通过采样该汽相测定共沸组成。采样和分析汽相中的HF。在24℃和43 psia下,共沸组成测定为11.8 wt%的HF。
实施例5-2,3,3,3-四氯丙烯和HF的二元共沸物或类共沸物组合物
在容器中混合2,3,3,3-四氯丙烯和HF的混合物。2,3,3,3-四氯丙烯和HF的体系形成非均匀共沸物。因为其是非均匀共沸物,所以可以通过分析蒸汽空间组成测定共沸组成。在25℃采样蒸汽空间,在约18 psia下,HF的共沸组成测定为95 wt%。
Claims (9)
1.三元共沸物或类共沸物组合物,其主要由氟化氢、2-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三种组分组成;其中
当第三种组分为1,1,2,3-四氯丙烯时,氟化氢以3.0至28.0 wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以68.0至93.0 wt%的量存在,和1,1,2,3-四氯丙烯以2.5至4.3 wt%的量存在;以及
当第三种组分为1,1,1,2,2-五氟丙烷时,氟化氢以3.0至22.0 wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以65.0至83.5 wt%的量存在,和1,1,1,2,2-五氟丙烷以11.1至15.5 wt%的量存在。
2.权利要求1的三元共沸物或类共沸物组合物,其中第三种组分为1,1,2,3-四氯丙烯。
3.权利要求2的三元共沸物或类共沸物组合物,其在约16.2 psia的压力下具有约0℃的沸点,在约39.9 psia的压力下具有约24.9℃的沸点,或在约109.7 psia的压力下具有约59.8℃的沸点。
4.权利要求2的三元共沸物或类共沸物组合物,其在15至110 psia的压力下具有0至61℃的沸点。
5.权利要求1的三元共沸物或类共沸物组合物,其中第三种组分为1,1,1,2,2-五氟丙烷。
6.权利要求5的三元共沸物或类共沸物组合物,其在约18.0 psia的压力下具有约0℃的沸点,在约44.8 psia的压力下具有约24.9℃的沸点,或在约120.0 psia的压力下具有约59.7℃的沸点。
7.权利要求5的三元共沸物或类共沸物组合物,其在15至110 psia的压力下具有0至61℃的沸点。
8.生产2-氯-3,3,3-三氟丙烯的方法,包括:
a. 使包含至少一种氢氯烃和/或氢氯氟烃的起始材料与氟化剂反应以生成包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯、氟化氢和选自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三种组分的反应产物;
b. 蒸馏所述反应产物以产生包含权利要求1的三元类共沸物组合物的馏出物;和
c. 使所述馏出物与硫酸、苛性碱溶液或水溶液接触和从所述馏出物中移除至少一部分所述氟化氢,以产生包含所述2-氯-3,3,3-三氟丙烯和选自1,1,2,3-四氯丙烯和1,1,1,2,2-五氟丙烷的第三种组分的纯化馏出物。
9.方法,该方法用于从含有1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯和至少一种其它组分的混合物中移除1,1,2,3-四氯丙烯、2-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,2,2-五氟丙烷和/或2,3,3,3-四氯丙烯,该方法包括以足以形成共沸物或类共沸物组合物的量向混合物中添加氟化氢,所述共沸物或类共沸物组合物选自氟化氢、1,1,2,3-四氯丙烯和2-氯-3,3,3-三氟丙烯的三元共沸物或类共沸物组合物;以及氟化氢、1,1,1,2,2-五氟丙烷和2-氯-3,3,3-三氟丙烯的三元共沸物或类共沸物组合物,其后将所述共沸组合物与所述至少一种其它组分分离;其中
当第三种组分为1,1,2,3-四氯丙烯时,氟化氢以3.0至28.0 wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以68.0至93.0 wt%的量存在,和1,1,2,3-四氯丙烯以2.5至4.3 wt%的量存在;以及
当第三种组分为1,1,1,2,2-五氟丙烷时,氟化氢以3.0至22.0 wt%的量存在;2-氯-3,3,3-三氟丙烯以65.0至83.5 wt%的量存在,和1,1,1,2,2-五氟丙烷以11.1至15.5 wt%的量存在。
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