CN105188909A - 氟化方法与反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备四卤代丙烯如2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的方法。该方法包括雾化进料材料，如1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）等等，并将其与过热的HF混合以形成进料材料与HF的汽化组合物，并基本立即与气相氟化催化剂接触。本发明延长了催化剂寿命并预先阻止了催化剂失活。

Description

氟化方法与反应器
技术领域
本发明涉及特别用于制备氟化有机化合物，包括但不限于用于制备氟化烯烃如2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的方法的反应器设计。
发明背景
氢氟烯烃（HFO），如四氟丙烯（包括2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf））现在已知是有效的制冷剂、传热介质、抛射剂、发泡剂、起泡剂、气体电介质、消毒剂载体、聚合介质、微粒去除流体、载流体、抛光研磨剂、置换干燥剂和动力循环工作流体、化学中间体、单体等。不同于氯氟烃（CFC）和氢氯氟烃（HCFC）——两者都可能破坏地球臭氧层，HFO不含氯并因此对臭氧层不构成威胁。HFO-1234yf还已表明是具有低毒性的低全球变暖化合物，因此可满足对汽车空调中的制冷剂的越来越严格的要求。因此，含有HFO-1234yf的组合物属于被开发用于许多上述用途的材料。
某些HFO通过多步骤制备，所述多步骤包括用氟化剂如氟化氢在氟化催化剂的存在下氟化含氯有机化合物。这些反应可以在液相或气相或这些的组合中进行。在一种制造HFO-1234yf（2,3,3,3-四氟丙烯）的方法中，以下反应序列是已知的：
步骤1：TCP+3HF→1233xf+3HCl
其中TCP（也称为1230xa）是1,1,2,3-四氯丙烯或CCl2=CClCH2Cl；并且1233xf是2-氯-3,3,3-三氟丙烯或CH2=CClCF3。步骤（1）优选在装有本领域已知的固体催化剂，优选氟化催化剂，例如氧化铬（Cr2O3）等等的气相反应器中进行。
步骤2：1233xf+HF→244bb
其中244bb是2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷或CH3CClFCF3。步骤（2）优选在装有液体催化剂的液相反应器中进行。步骤2的副产物还可能如下形成：1233xf+2HF→245cb+HCl，其中245cb是1,1,1,2,2-五氟丙烷或CH3CF2CF3；
步骤3：244bb→1234yf+HCl
其中1234yf是2,3,3,3-四氟丙烯或CH2=CFCF3。步骤（3）优选在具有脱氯化氢催化剂的气相反应器中进行。
已经发现，虽然步骤（1）中使用的催化剂的活性和选择性相当高，但是其容易在该反应过程中缓慢地失活（丧失活性）。尤其是在理论上，通常在已知方案过程中，当TCP被加热并汽化时（包括优选在无水氟化氢(AHF)的存在下）发生不想要的反应。据信，这些不想要的反应包括生成低聚物、聚合物以及分解产物（C1和C2含碳化合物），其可以进一步导致该催化剂的结焦。由此，这些化合物的生成被认为直接导致了催化剂失活。催化剂的失活损害了产率，并对该工艺造成了其它经济损失和干扰。
因此，需要延长用于将1230xa转化为1233xf的催化剂寿命。
发明概述
本发明部分涉及一种方法，其包括最大限度减少不想要的TCP副反应与分解的使TCP进入氟化反应器反应区域的特定引入方法，该方法将导致更长的催化剂稳定性。本发明提供了减少加热和汽化的TCP的停留时间并同时最大限度地减少TCP与无水氟化氢（AHF）在将它们引入到反应区域之前彼此接触的时间量的措施。通过减少这些时间，还最大限度减少了导致催化剂失活的低聚物、聚合物与分解产物的生成。
在一个实施方案中，本发明涉及允许TCP在已知其为稳定的环境温度下以液体形式进料的反应器设备设计。该液体TCP进料至直接在催化剂床上方的加热区域（对于下游反应器）；对于上游反应器，该TCP在该催化剂床下方经雾化该TCP和/或产生TCP雾的细孔喷嘴进料。还单独地将过热AHF气态料流进料到该催化剂床上方（或下方）的加热区域中，但是经由与TCP不同的喷嘴。结合由过热AHF气体提供的热量，加热区域的温度（其至少为所需反应温度）提供了足以基本立即汽化该雾化TCP进料的热量。现在的气态混合物基本上几乎立即进入发生氟化反应的催化剂床。由于TCP进料喷嘴优选紧邻该催化剂床，TCP与AHF在反应前的接触时间处于最小值，从而尽可能减少了导致催化剂失活的低聚物、聚合物和分解产物的生成。还设想了除TCP之外的进料材料，包括例如240db和2,3,3,3-四氯丙烯。
在另一实施方案中，本发明涉及用于制造四卤代丙烯，如2-氯-3,3,3,-三氟丙烯（1233xf）的改进的方法，该方法涉及在气相反应容器中并在气相氟化催化剂的存在下在有效制造所需四卤代丙烯的条件下使一种含氯烃或混合含氯烃进料材料，例如选自1,1,2,3-四氯丙烯、1,1,1,2,3-五氯丙烷（HCC-240db）和2,3,3,3-四氯丙烯，与氟化氢和类似物及其组合反应。
在优选的实践中，该接触步骤制造包含四卤代丙烯，特别是2-氯-3,3,3-三氟丙烯（HFO-1233xf）的反应产物。在优选的实施方案中，该接触步骤包括使四氯丙烯和/或五氯丙烷与氟化剂如HF在气相中在至少一种催化剂的存在下反应。在特别优选的实施方案中，该催化剂是Cr2O3。
在某些优选实施方案中，该四氯丙烯的转化率为大于约70%、优选大约70%至大约100%、优选大约85%至大约100%、更优选大约95%至大约99%；并且HFO-1233xf的选择性为大于约50%、优选大约70%至大约99%、更优选大约90%至大约99%。结合该催化剂组分实施本发明显著改善了催化剂寿命。在某些实施方案中，与本领域常见的用催化剂进行的反应（其中加热和/或汽化高沸点的含氯烃进料材料和/或所述加热和/或汽化的高沸点含氯烃进料材料与无水氟化氢接触相对长时间）对比，催化剂性能提高至少20%、更优选提高至少40%。本发明的实践获得了与迄今为止通常已知的那些方法相比明显更高效和成本有效的方法，以致能够使用减少的催化剂量并获得起始材料向所需产物的更高转化率。已经发现，结合该催化剂组分使用本发明导致显著改善了催化剂寿命。
在另一实施方案中，本发明涉及反应器设备，其包括反应室；安置在该反应室上的加热室，该加热室包含与所述反应室流体连通的混合区；与所述混合区流体连通的至少第一和第二进料管线；以及安置在至少所述第一进料管线上的雾化喷嘴，所述喷嘴具有进入所述混合区的出口。
在另一实施方案中，本发明涉及制备四卤代丙烯的方法，包括：a）提供具有在反应室内的催化剂床，和安置在该反应室上的加热室的反应器设备，该加热室包含与所述反应室流体连通的混合区；b）在有效形成包含进料材料与HF的汽化组合物的条件下向该混合区供应过热的HF和雾化的进料材料，所述进料材料选自含氯烃、混合含氯烃及其组合；和c）在有效形成四卤代丙烯的条件下使该汽化组合物与该催化剂床接触，其中该接触基本上在形成汽化组合物的瞬间发生。
在另一实施方案中，本发明涉及制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的方法，包括：a）在有效形成包含进料材料与HF的汽化组合物的条件下将过热的HF与雾化的进料材料混合，所述进料材料选自1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）、1,1,1,2,3-四氯丙烷（HCC-240db）、2,3,3,3-四氯丙烯（1230xf）及其组合；和b）在形成1233xf的条件下使该汽化组合物与催化剂接触，该接触优选基本上在形成该汽化组合物的瞬间发生。
附图概述
该图描述了本发明的反应器设计。
发明详述
前面的概述和本发明的一般描述以及随后的详细描述是示例性和解释性的，而非限制所附权利要求中限定的本发明。其它特征和实施方案以及修改将由本说明书变得显而易见，并在本发明的范围内。美国专利号8258355、8084653和美国公开专利申请号2007/0197842的全部内容经此引用并入本文。
在一个实施方案中，本发明能够制造合意的卤代烯烃，优选C3卤代烯烃；更优选使用至少一种催化剂的组合并利用本文中所述的反应器设计来制造C3卤代烯烃。
在一个实施方案中，将1,1,2,3-四氯丙烯、2,3,3,3-四氯丙烯或1,1,1,2,3-五氯丙烷或其混合物暴露于反应条件以制造包含2-氯-3,3,3,-三氟丙烯的反应产物。
在一个实施方案中，本发明的方法优选包括使一种或多种含氯烃或混合含氯烃进料材料，例如选自1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）、1,1,1,2,3-五氯丙烷（HCC-240db）和2,3,3,3-四氯丙烯（1230xf）等等，与氟化剂如无水HF反应以制造氟化卤代烯烃，优选C3氟化卤代烯烃，更优选2-氯-3,3,3,三氟丙烯（HFC-1233xf）。该优选反应步骤可以以说明的方式而不一定以限制的方式通过以下反应方程式并结合其中该四氯丙烯为1,1,2,3-四氯丙烯且该氟化剂为氟化氢的实施方案来描述：
CH2ClCCl=CCl2+3HF→CF3CCl=CH2+3HCl。
在某些优选实施方案中，本发明的转化步骤在有效提供至少大约40%、更优选至少大约55%、甚至更优选至少大约70%的四氯丙烯转化率的条件下进行。在某些优选实施方案中，该转化率为至少大约90%，更优选大约100%。
此外，在某些优选实施方案中，在有效提供至少大约85%、更优选至少大约90%、更优选至少大约95%、甚至更优选大约100%的C3卤代烯烃选择性的条件下进行四氯丙烯的转化以制造C3卤代烯烃。
在特别优选的实施方案中，本发明涉及通过用氟化氢气相氟化选自1,1,1,2,3-五氯丙烷（HCC-240db）、2,3,3,3-四氯丙烯（1230xf）和1,1,2,3,-四氯丙烯（HCC-1230xa）的一种含氯烃或混合含氯烃进料材料以制造包含氟化氢、2-氯-3,3,3,-三氟丙烯和氯化氢的料流，由此生产2-氯-3,3,3,-三氟丙烯（HCFC-1233xf）的连续方法。
该反应可以在适于气相或液相氟化反应的任何反应器中进行。该反应器优选由耐受氟化氢和催化剂的腐蚀作用的材料构成，所述材料如Hastalloy、Inconel、Monel以及内衬有氟聚合物的容器。在气相法的情况下，该反应器填充有气相氟化催化剂。本领域已知的任何氟化催化剂可用于该方法。合适的催化剂包括但不限于铬、铝、钴、锰、镍和铁的氧化物、氢氧化物、卤化物、氧卤化物、其无机盐以及它们的混合物。适于本发明的催化剂组合非排他性地包括Cr2O3、FeCl3/C、Cr2O3/Al2O3、Cr2O3/AlF3、Cr2O3/碳、CoCl2/Cr2O3/Al2O3、NiCl2/Cr2O3/Al2O3、CoCl2/AlF3、NiCl2/AlF3及其混合物。在美国专利号5,155,082中描述了氧化铬/氧化铝催化剂，其内容经此引用并入本文。氧化铬(III)如结晶氧化铬或非晶氧化铬是优选的，而非晶氧化铬是最优选的。氧化铬（Cr2O3）是一种市售材料，其可以多种粒度购得。具有至少98%的纯度的氟化催化剂是优选的。该氟化催化剂以过量但至少足以驱动该反应的量存在。
在一个实施方案中，将该反应器预热至氟化反应温度，同时将无水HF进料至该反应器中。接着将含有含氯烃进料材料，例如1,1,2,3-四氯丙烯的料流引入到该反应容器中，所述反应容器保持在所需温度下。该1,1,2,3-四氯丙烯（HCC-1230xa）以液体形式在优选小于大约100℃的温度下、更优选在小于大约50℃的温度下和甚至更优选在环境温度下进料到该反应器中。该HF可以在任何方便的温度和压力下进料到该反应器中。在一个优选的实施方案中，该HF在进入该反应器之前预汽化或预热至大约180℃至大约350℃（过热）的温度。在另一实施方案中，该HCC-1230xa在通过使用喷嘴雾化或制成薄雾后在该反应容器中汽化。该HF与HCC-1230xa进料随后调节至所需摩尔比。该HF对HCC-1230xa摩尔比优选为大约3:1至大约100:1；更优选大约4:1至大约50:1且最优选大约5:1至大约20:1。
该气相氟化反应在大约80℃至大约400℃的优选温度；更优选为大约100℃至大约350℃且最优选为大约200℃至大约330℃下进行。反应器压力并非至关重要，并且可以是超大气压、大气压或在真空下。该真空压力可以是大约5托（.0966psig）至大约760托（14.69psig）。在该气相氟化反应过程中，HCC-1230xa和HF在气相中在氟化催化剂的存在下反应。使该反应物蒸气接触该氟化催化剂大约1至120秒或更优选大约1至20秒。对本发明的目的而言，“接触时间”是假定催化剂床为100%空隙（void）时气态反应物穿过催化剂床所需的时间。
在该优选实施方案中，该工艺流在向下方向上穿过催化剂的床。在每次使用前，优选将该催化剂干燥、预热和活化。其还可以有利地在长期使用后周期性地在该反应器中原位再生该催化剂。通过在氮气或其它惰性气体流中将该催化剂加热至大约250℃至大约430℃来进行预处理。随后可以通过用大大过量的氮气稀释的HF料流处理该催化剂来活化该催化剂以获得高催化剂活性。催化剂的再生可以通过本领域已知的任何手段来实现，例如，通过在大约100℃至大约400℃、优选大约200℃至大约375℃的温度下使用氮气稀释过的空气或空气通过该催化剂大约8小时至大约3天（取决于反应器的尺寸）。
因此，可以预期的是，鉴于本文中包含的整体教导，本反应可以使用各种工艺参数和工艺条件来进行。但是，在某些实施方案中优选的是该反应步骤包括气相反应，优选在催化剂的存在下。
参照附图，其描述了本发明的优选实施方案，反应器设备15包括加热室13，其通过本领域已知的加热手段如蒸汽等等来加热，在其中是混合区14。设备15进一步包括催化剂床17，其开始于边界18并划分了反应区域的起始。TCP在大约环境温度下经由进料管线10进料并经由配置以雾化该TCP的喷嘴12引入到混合区14中。将无水HF过热并经由管线11进料至混合区14中。该过热的HF与来自加热区的热量足够热以几乎立即汽化该雾化的TCP。现在气态的TCP/HF混合物（其至少在所需反应温度下）在汽化后几乎立即在边界18处进入该催化剂床17，在该催化剂床中发生氟化反应。喷嘴12位于18附近以尽量减少导致催化剂失活的低聚物、聚合物和其它分解产物的形成。氟化产物，如1233xf经由出口16取出。在本发明的实践中，不限于该附图，该HF与进料材料，例如TCP，在加热室中停留不超过约1秒、优选不超过约0.75秒、更优选不超过约0.5秒。
本发明还在本文中所定义的制备四卤代丙烯的方法中结合了使用本文中的氟化反应器设计。已经发现，本发明导致了催化剂（例如气相氟化催化剂）寿命的显著提高，优选提高至少20%，更优选提高至少40%。通过非限制性说明的方式，据信本发明基本防止了在催化剂表面上形成焦炭层的不合意的起始材料的聚合和/或分解。
在另一实践中，本发明可以例如用作制造化合物如2,3,3,3-四氟丙烯（1234yf）的更大工艺的一部分。例如，本发明的方法可以是如上所述制造1234yf的三步法的第一步骤。在这方面的一个优选实施方案中，本发明包括用于制造2,3,3,3-四氟丙烯的整合制造方法的步骤。用于该方法的优选起始材料是根据下式I、II和/或III的一种或多种氯化化合物：
CX2=CCl-CH2X（式I）
CX3-CCl=CH2（式II）
CX3-CHCl-CH2X（式III）
其中X独立地选自F、Cl、Br和I，条件是至少一个X不是氟；优选地，这些化合物含有至少一个氯，更优选大多数X是氯，并且甚至更优选所有X是氯。优选地，该方法通常包含至少三个反应步骤。
步骤1：
在第一步骤中，如本文中所述采用本发明以便催化氟化包含一种或多种具有式（I）、（II）或（III）的化合物（优选地，1,1,2,3-四氯丙烯和/或2,3,3,3-四氯丙烯（TCP）和/或1,1,1,2,3-五氯丙烷（240db）和/或2,3,3,3-四氯丙烯）的起始组合物与无水HF在第一气相反应器（氟化反应器）中反应以制造2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）和HCl的混合物。
步骤2：
在第二步骤中，优选在液相反应器中在氟化催化剂的存在下用HF将步骤1中制得的1233xf以超过大约95%转化为244bb，所述氟化催化剂没有限制地例如本领域已知的那些，并优选是液相氟化催化剂。在这方面可用的此类氟化催化剂的非排他性列表包括：路易斯酸、过渡金属卤化物、过渡金属氧化物、第IVb族金属卤化物、第Vb族金属卤化物或其组合。液相氟化催化剂的非排他性实例包括卤化锑、卤化锡、卤化钽、卤化钛、卤化铌、和卤化钼、卤化铁、氟化的卤化铬或其组合。液相氟化催化剂的具体的非排他性实例是SbCl5、SbCl3、SbF5、SnCl4、TaCl5、TiCl4、NbCl5、MoCl6、FeCl3、SbCl5的氟化物类、SbCl3的氟化物类、SnCl4的氟化物类、TaCl5的氟化物类、TiCl4的氟化物类、NbCl5的氟化物类、MoCl6的氟化物类、FeCl3的氟化物类或其组合。五氯化锑SbCl5是优选的，而SbCl5的氟化物类是更优选的。
步骤3：
在第三步骤中，将步骤2制得的244bb进料至第二气相反应器（脱氯化氢反应器）以便脱氯化氢，由此制造所需产物2,3,3,3-四氟丙烯（1233yf）。该反应器含有可以催化脱氯化氢244bb以制造1234yf的催化剂。
这里的催化剂可以是呈本体或负载形式的金属卤化物、卤化金属氧化物、中性（或零氧化态）金属或金属合金、或活性碳。当使用金属卤化物或金属氧化物催化剂时，优选一价、二价和三价金属卤化物、氧化物和它们的混合物/组合，更优选为一价和二价金属卤化物和它们的混合物/组合。组分金属包括但不限于Cr3+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Ni2+、Zn2+、Pd2+、Li+、Na+、K+和Cs+。组分卤素包括但不限于F-、Cl-、Br-和I-。可用的一价或二价金属卤化物的实例包括但不限于LiF、NaF、KF、CsF、MgF2、CaF2、LiCl、NaCl、KCl和CsCl。卤化处理可包括现有技术中已知的任何那些，特别是使用HF、F2、HCl、Cl2、HBr、Br2、HI和I2作为卤化源的那些。
在中性，即零价时，使用金属、金属合金和它们的混合物。可用的金属包括但不限于Pd、Pt、Rh、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Cr、Mn和合金或混合物形式的前述金属的组合。该催化剂可以是负载或未负载型的。金属合金的可用的实例包括但不限于SS316、Monel400、Inconel825、Inconel600和Inconel625。
优选的催化剂包括活性碳、不锈钢（例如SS316）、奥氏体镍基合金（例如Inconel625）、镍、氟化的10%CsCl/MgO和10%CsCl/MgF2。该反应温度优选为大约300-550℃，反应压力优选为大约0-150psig。优选将反应器流出物进料到碱洗涤器中或进料到蒸馏塔中以除去HCl副产物，制造不含酸的有机产物，其任选可以经历进一步的提纯。
实施例1
该实施例例示了1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）向2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的连续气相氟化反应。用于该试验的氟化催化剂是氟化Cr2O3。
由N2、HF和有机进料***、进料汽化器、过热器、2英寸内径Monel反应器、酸洗涤器、干燥器和产品收集***组成的连续气相氟化反应***用于研究该反应。该反应器长度为大约33英寸。该反应器装载有1.8升预处理过的氟化Cr2O3催化剂。该反应器随后加热至大约180℃的温度，并在反应器已经安装在恒温砂浴中之后使N2吹扫经过该催化剂。将HF进料引入到该反应器中（经由汽化器和过热器），并与N2共同进料15分钟，此时停止该N2流。将HF流速调节至1.9磅/小时并随后开始向反应器中进料（经由汽化器和过热器）1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）。1230xa的进料速率保持稳定在1.0磅/小时，HF进料保持稳定在1.9磅/小时，HF对1230xa的摩尔比为大约17比1。一旦反应开始，该催化剂床温度提高至大约200℃。由于发生催化剂失活，反应温度逐渐提高以保持所需产物收集速率，并且一旦反应温度达到300℃且1230xa的转化率<30%，则停止反应。该反应压力在整个反应期间保持恒定在70psig。该反应在试验结束之前仅连续运行588小时。制得192磅1233xf和1232xf。1230xa的平均转化率和1233xf的平均选择性分别为69.4%和87.3%。
随后用氧气和高温烧掉催化剂表面上涂覆的焦炭来再生该催化剂。该反应如前面那样重新开始，且该催化剂已经恢复其活性。在200℃的催化剂床热点温度下和在70psig的压力下，1230xa转化率为100%且1233xf选择性为>97%。
实施例2
该实施例显示了1230xa在加热和汽化时生成低聚物。
在180℃和70psig下将一部分99.5GC面积%纯的1230xa经由汽化器进料24小时后，将汽化器冷却，从汽化器中排出一些液体并通过GC和GC/MS进行分析。存在几种二聚物，并且1230xa的纯度仅为97.8%。同样地，在汽化器后收集的材料通过GC和GC/MS进行分析。存在几种二聚物，并且1230xa的纯度仅为98.6%。
表1–在稳定性试验后从汽化器中排出的1230xa材料的GC/MS
1在相分离前添加。
实施例3
尝试了新的反应器设计，其中由HastelloyC276制成的细孔喷嘴尖端安装在该反应器顶部，并且将来自1230xa进料泵的1230xa进料管线直接连接到其上代替汽化器/过热器。该反应器相反一侧上，距离该顶部大约2英寸是两个单独的端口。来自HF过热器的出口的HF进料管线分开并用管道连接到两个侧端口处以更好地将过热的气态HF气体进料分配到该反应器中。该反应器是2英寸内径×36英寸长度的Monel管式反应器，并装有大约1.3升预处理过的氟化Cr2O3催化剂。由催化剂床顶部至喷嘴留下大约8英寸的长度，其仅为空管。该连续气相氟化反应***还包括N2和HF进料***、HF进料汽化器、HF过热器、酸洗涤器、产物干燥器和产物收集***。
如实施例1中那样，将该反应器加热至大约180℃的温度，并在反应器已经安装在恒温砂浴中之后使N2吹扫经过该催化剂。将HF进料引入到该反应器中（经由汽化器和过热器），并与N2共同进料15分钟，此时停止该N2流。将HF流速调节至1.9磅/小时并随后开始经由反应器顶部的喷嘴向反应器中进料环境温度的1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）。1230xa的进料速率保持稳定在1.0磅/小时，HF进料保持稳定在1.9磅/小时，HF对1230xa的摩尔比为大约17比1。一旦反应开始，该催化剂床温度提高至大约200℃。初始该1230xa转化率为100%且1233xf选择性为>97%。由于发生催化剂失活，反应温度逐渐提高以保持所需产物收集速率，并且一旦反应温度达到300℃且1230xa的转化率<30%，则停止反应。该反应压力在整个反应期间保持恒定在70psig。该反应连续运行大约800小时，与旧式反应器设计相比运行延长36%。
随后用氧气和高温烧掉催化剂表面上涂覆的焦炭来再生该催化剂。该反应如前面那样重新开始，且该催化剂已经恢复其活性。在200℃的催化剂床热点温度下和在70psig的压力下，1230xa转化率再次为100%且1233xf选择性为>97%。

Claims (19)

1.反应器设备，包括：
反应室；
安置在所述反应室上的加热室，所述加热室包含与所述反应室流体连通的混合区；
与所述混合区流体连通的至少第一和第二进料管线；和
安置在至少所述第一进料管线上的雾化喷嘴，所述喷嘴具有进入所述混合区的出口。
2.权利要求1的设备，其中所述加热室包含加热装置。
3.权利要求1的设备，进一步包括与至少所述第二进料管线连通的过热装置。
4.权利要求1的设备，在所述反应室内进一步包含催化剂床。
5.权利要求5的设备，其中所述喷嘴出口位于所述催化剂床附近。
6.权利要求1的设备，其中所述混合区与所述反应室邻接。
7.权利要求1的设备，进一步包括与所述反应室流体连通的至少一个出口。
8.制备四卤代丙烯的方法，包括：
a）提供具有在反应室内的催化剂床，和安置在所述反应室上的加热室的反应器设备，所述加热室包含与所述反应室流体连通的混合区；
b）在有效形成包含进料材料与HF的汽化组合物的条件下向所述混合区供应过热的HF和雾化的进料材料，所述进料材料选自含氯烃、混合含氯烃及其组合；和
c）在有效形成四卤代丙烯的条件下使所述汽化组合物与所述催化剂床接触，其中所述接触基本上在形成汽化组合物的瞬间发生。
9.权利要求8的方法，其中所述进料材料通过使其穿过喷嘴来雾化，所述喷嘴位于所述催化剂床附近。
10.权利要求8的方法，其中所述HF与进料材料组合物在加热室中具有不大于约1秒的停留时间。
11.权利要求8的方法，其中所述四卤代丙烯是2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）。
12.权利要求8的方法，其中所述进料材料选自1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）、1,1,1,2,3-四氯丙烷（HCC-240db）、2,3,3,3-四氯丙烯（1230xf）及其组合。
13.制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的方法，包括：
a）在有效形成包含进料材料与HF的汽化组合物的条件下将过热的HF与雾化的进料材料混合，所述进料材料选自1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）、2,3,3,3-四氯丙烯（1230xf）、1,1,1,2,3-四氯丙烷（HCC-240db）及其组合；和
b）在形成1233xf的条件下使所述汽化组合物与催化剂接触，所述接触基本上在形成所述汽化组合物的瞬间发生。
14.权利要求11的方法，其中所述进料材料在所述催化剂附近雾化。
15.制备2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的方法，包括：
a）雾化包含至少一种具有选自式I、II和III的结构的化合物的起始组合物：
CX2=CCl-CH2X（式I）
CX3-CCl=CH2（式II）
CX3-CHCl-CH2X（式III）
其中X独立地选自F、Cl、Br和I，条件是至少一个X不是氟；
b）在有效形成1233xf的条件下使所述雾化组合物与过热的HF接触以形成汽化的起始组合物。
16.权利要求15的方法，其中有效条件包括与气相氟化催化剂接触。
17.权利要求16的方法，其中所述气相氟化催化剂选自Cr2O3、FeCl3/C、Cr2O3/Al2O3、Cr2O3/AlF3、Cr2O3/碳、CoCl2/Cr2O3/Al2O3、NiCl2/Cr2O3/Al2O3、CoCl2/AlF3、NiCl2/AlF3及其混合物。
18.权利要求15的方法，其中步骤（b）的接触基本上在形成所述汽化起始组合物的瞬间发生。
19.制备2,3,3,3-四氟丙烯（1234yf）的方法，包括：
a）提供包含如根据权利要求15所制备的2-氯-3,3,3-三氟丙烯（1233xf）的第一中间体组合物；
b）在有效制造包含244bb的第二中间体组合物的条件下使包含1233xf的所述第一中间体组合物与HF在氟化催化剂的存在下接触；和
c）将所述244bb的至少一部分脱氯化氢以制造包含1234yf的反应产物。
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