Procedimiento de fabricación de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.

Procedimiento de producción de CF3CF≥CH2 que comprende las etapas de:

(a) añadir hidrógeno y CF3CF≥CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación;

(b) hacer reaccionar dicho CF3CF≥CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producirCF3CHFCH2F y

(c) deshidrofluorar el CF3CHFCH2F en fase de vapor sobre un catalizador escogido en el grupo que consiste en:

fluoruro de aluminio, gamma-alúmina, alúmina fluorada, metales sobre fluoruro de aluminio, metales sobre alúminafluorada; óxidos, fluoruros y oxifluoruros de magnesio, zinc y mezclas de magnesio y zinc y/o aluminio; óxido delantano y óxido de lantano fluorado; óxidos de cromo, óxidos de cromo fluorados y trifluoruro de cromo cúbico;

carbono, carbono lavado al ácido, carbón activo, materiales carbonáceos de matriz tridimensional; y compuestosmetálicos soportados sobre carbono, para producir CF3CF≥CH2.

Procedimiento de fabricación de 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno Información de antecedentes Campo de la exposición Esta exposición se refiere, de manera general, a procedimientos para la producción de olefinas fluoradas.

Descripción de la técnica relacionada La industria de la refrigeración ha estado trabajando durante las décadas pasadas recientes para encontrar refrigerantes de sustitución para los clorofluorocarbonos (CFC) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que disminuyen la capa de ozono y que están siendo eliminados gradualmente como resultado del Protocolo de Montreal. La solución para la mayoría de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes a base de hidrofluorocarbonos (HFC) . Los nuevos refrigerantes HFC, entre los cuales el más ampliamente usado en la actualidad es el HFC-134a, tienen un potencial de disminución de la capa de ozono cero y, en consecuencia, no están afectados por el abandono paulatino normativo resultado del Protocolo de Montreal.

Además de las preocupaciones relacionadas con la disminución de la capa de ozono, otra preocupación relacionada con el medio ambiente es el calentamiento global. Así, hay una necesidad de composiciones que tengan no solo bajos potenciales de disminución de la capa de ozono, sino también bajos potenciales de calentamiento global. Ciertas hidrofluoroolefinas consiguen ambos objetivos. En consecuencia, son necesarios procesos de fabricación que proporcionen hidrocarburos halogenados y fluoroolefinas que no contengan cloro y también que tengan potenciales de calentamiento global más bajos que los productos de refrigeración comerciales actuales. El HCF1234yf es una hidrofluoroolefina tal.

Resumen Se describe un proceso para producir CF3CF=CH2 que comprende las etapas de: (a) añadir hidrógeno y CF3CF=CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación; (b) hacer reaccionar dicho CF3CF=CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producir CF3CHFCH2F y (c) deshidrofluorar el CF3CHFCH2F en fase de vapor sobre un catalizador escogido en el grupo que consiste en: fluoruro de aluminio, gamma-alúmina, alúmina fluorada, metales sobre fluoruro de aluminio, metales sobre alúmina fluorada; óxidos, fluoruros y oxifluoruros de magnesio, zinc y mezclas de magnesio y zinc y/o aluminio; óxido de lantano y óxido de lantano fluorado; óxidos de cromo, óxidos de cromo fluorados y trifluoruro de cromo cúbico; carbono, carbono lavado al ácido, carbón activo, materiales carbonáceos de matriz tridimensional; y compuestos metálicos soportados sobre carbono, para producir CF3CF=CH2. Los compuestos metálicos son óxidos, fluoruros y oxifluoruros de al menos un metal escogido en el grupo que consiste en: sodio, potasio, rubidio, cesio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio, samario, cromo, hierro, cobalto, rodio, níquel, cobre, zinc y sus mezclas.

También se describe un proceso para producir CF3CF=CH2 que comprende las etapas de: (a) añadir hidrógeno y CF3CF=CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación; (b) hacer reaccionar dicho CF3CF=CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producir CF3CHFCH2F y (c) deshidrofluorar el CF3CHFCH2F en fase de vapor sobre un catalizador escogido en el grupo que consiste en: fluoruro de aluminio, gamma-alúmina, alúmina fluorada; óxidos, fluoruros y oxifluoruros de magnesio, zinc y mezclas de magnesio y zinc y/o aluminio; óxido de lantano y óxido de lantano fluorado; óxidos de cromo, óxidos de cromo fluorados y trifluoruro de cromo cúbico; carbono, carbono lavado al ácido, carbón activo, materiales carbonáceos de matriz tridimensional; y compuestos metálicos soportados sobre carbono, para producir CF3CF=CH2.

También se describe un proceso para producir CF3CF=CH2 que comprende las etapas de: (a) añadir hidrógeno y CF3CF=CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación; (b) hacer reaccionar dicho CF3CF=CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producir CF3CHFCH2F y (c) deshidrofluorar el CF3CHFCH2F mediante reacción con una disolución acuosa básica en presencia de un disolvente no acuoso y no alcohólico y en presencia de un catalizador de transferencia de fases.

La descripción general precedente y la descripción detallada siguiente son a título de ejemplo y de explicación solamente y no restringen la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Descripción detallada Se han descrito antes muchos aspectos y realizaciones y se presentan meramente a título de ejemplo y no son limitadoras.

Otras características y ventajas de una cualquiera de las realizaciones o de varias resultarán claras a partir de la siguiente descripción detallada y de las reivindicaciones.

Antes de abordar los detalles de las realizaciones que se describen a continuación, se definen o clarifican algunos términos.

Según se usa en esta invención, la disolución acuosa básica es un líquido (ya sea una disolución, una dispersión, una emulsión o una suspensión o similares) que es principalmente un líquido acuoso que tiene un pH por encima de 7. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica tiene un pH por encima de 8. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica tiene un pH por encima de 10. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica tiene un pH entre 10 y 13. En algunas realizaciones, la disolución acuosa básica contiene pequeñas cantidades de líquidos orgánicos que pueden ser miscibles o inmiscibles con agua. En algunas realizaciones, el medio líquido de la disolución acuosa básica es al menos agua en un 90 %. En una realización, el agua es agua del grifo; en otras realizaciones, el agua es agua destilada o desionizada.

La base de la disolución básica acuosa se escoge en el grupo que consiste en: hidróxidos, óxidos, carbonatos o fosfatos de metales alcalinos, alcalinotérreos y sus mezclas. En una realización, entre las bases que se pueden usar se incluyen: hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de calcio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, fosfato de sodio, fosfato de potasio o sus mezclas.

En ciertas realizaciones, el disolvente no acuoso y no alcohólico se escoge en el grupo que consiste en: nitrilos de arilo y alquilo; éteres de alquilo y arilo; amidas, cetonas, sulfóxidos, ésteres de fosfato y sus mezclas.

Según se usa en este documento, el término catalizador de transferencia de fase se refiere a una sustancia que facilita la transferencia de compuestos iónicos a una fase orgánica desde una fase acuosa o desde una fase sólida. El catalizador de transferencia de fase facilita la reacción de estos componentes diferentes e incompatibles. Si bien diversos catalizadores de transferencia de fase pueden funcionar de diferentes formas, su mecanismo de acción no es determinante de su utilidad en la presente invención, siempre y cuando el catalizador de transferencia de fase facilite la reacción de deshidrofluoración.

El catalizador de transferencia de fase se escoge en el grupo que consiste en: éteres corona, sales onio (amonio, fosfonio, oxonio etc) , criptandos, polialquilenglicoles y sus mezclas.

Según se usa en este documento, el término criptando designa cualquier elemento de una familia de ligandos multidentados bi o policíclicos para diversos cationes.

Según se utilizan en este documento, se pretende que los términos “comprende”, “que comprende”, “incluye”, “que incluye”, “tiene”, “que tiene”, o cualquier otra variante de ellos, cubra una inclusión no exclusiva. Por ejemplo, un proceso, método, artículo o equipo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente solo a esos elementos sino que puede incluir otros elementos no expresamente listados o inherentes a tales proceso, método, artículo o equipo o aparato. Además, a menos que se establezca expresamente lo contrario, “o” se refiere a un “o” incluyente y no a un “o” excluyente”. Por ejemplo, una condición A o B se satisface en una de las siguientes situaciones: A es verdad (o está presente) y B es falso (o no está presente) ; A es falso (o no está presente) y B es verdadero (o está presente) y tanto A como B son verdaderos (o están presentes) .

Asimismo, se emplea el término “un o uno” o “una” para describir elementos y componentes que se describen en este documento. Esto se hace meramente por conveniencia y para dar un sentido general al alcance de la invención. La descripción debería... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de producción de CF3CF=CH2 que comprende las etapas de:

(a) añadir hidrógeno y CF3CF=CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación;

(b) hacer reaccionar dicho CF3CF=CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producir CF3CHFCH2F y

(c) deshidrofluorar el CF3CHFCH2F en fase de vapor sobre un catalizador escogido en el grupo que consiste en: fluoruro de aluminio, gamma-alúmina, alúmina fluorada, metales sobre fluoruro de aluminio, metales sobre alúmina fluorada; óxidos, fluoruros y oxifluoruros de magnesio, zinc y mezclas de magnesio y zinc y/o aluminio; óxido de lantano y óxido de lantano fluorado; óxidos de cromo, óxidos de cromo fluorados y trifluoruro de cromo cúbico; carbono, carbono lavado al ácido, carbón activo, materiales carbonáceos de matriz tridimensional; y compuestos metálicos soportados sobre carbono, para producir CF3CF=CH2.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la proporción hidrógeno: CF3CF=CHF es de 1 : 1 a 50 : 1.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que la deshidrohalogenación de CF3CF=CHF se produce en presencia de hidrógeno.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que los compuestos metálicos son óxidos, fluoruros y oxifluoruros de al menos un metal escogido en el grupo que consiste en: sodio, potasio, rubidio, cesio, itrio, lantano, cerio, praseodimio, noedimio, samario, cromo, hierro, cobalto, rodio, níquel, cobre, zinc y sus mezclas.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el catalizador de hidrogenación es un catalizador metálico soportado sobre carbono.

6. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que metal soportado sobre carbono es un metal del grupo VIII

o renio.

7. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que metal soportado sobre carbono es un catalizador de paladio soportado sobre carbono.

8. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que el catalizador de deshidrofluoración consiste esencialmente en gamma-alúmina, fluoruro de aluminio, alúmina fluorada y sus mezclas.

9. El procedimiento de la reivindicación 5 en el que el catalizador de deshidrofluoración consiste esencialmente en óxido de cromo.

10. Un procedimiento para producir CF3CF=CH2 que comprende las etapas de:

(a) añadir hidrógeno y CF3CF=CHF a un recipiente de reacción que contiene un catalizador de hidrogenación;

(b) hacer reaccionar dicho CF3CF=CHF con hidrógeno sobre dicho catalizador de hidrogenación para producir CF3CHFCH2F y

(c) deshidrohalogenar el CF3CHFCH2F haciéndolo reaccionar con una disolución acuosa básica en presencia de un disolvente no alcohólico y no acuoso y en presencia de un catalizador de transferencia de fase escogido en el grupo que consiste en éteres de corona, sales onio, criptandos, polialquilenglicoles y sus mezclas.

11. El procedimiento de la reivindicación 10 en el que la disolución acuosa básica se prepara a partir de una base escogida en el grupo que consiste en: hidróxido de litio, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de calcio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, fosfato de sodio, fosfato de potasio y sus mezclas.

12. El procedimiento de la reivindicación 10 en el que el disolvente se escoge en el grupo que consiste en nitrilos de alquilo y arilo, éteres de alquilo y arilo, amidas, cetonas, sulfóxidos, ésteres de fosfato y sus mezclas.

13. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que el catalizador de transferencia de fase es o bien 18corona-6, o bien 15-corona-5 o una sal de amonio cuaternaria o sus mezclas.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, en el que la base en la disolución acuosa básica es hidróxido de potasio y el catalizador de transferencia de fase es o bien 18-corona-6, o bien cloruro de metil-trioctil-amonio o sus mezclas.