Procedimiento para la producción de 1,1,1,2-tetrafluorpropeno.
Procedimiento para la producción de 1,1,1,2-tetrafluorpropeno,
que comprende las etapas de:
p) hidrogenar una materia prima de hexafluorpropeno a una temperatura de 30 a 50º C en presencia de un catalizador de reducción para obtener una mezcla de reacción que contiene 1,1,1,2,3,3-hexafluorpropano (HFC-236ea) y 1,1,1,2,3-pentafluorpropano (HFC-245eb);
q) someter la mezcla de reacción obtenida en la etapa p) a destilación para separarla en una fracción 1B que comprende 1,1,1,2,3-pentafluorpropano (HFC-245eb) y una fracción 2B que contiene 1,1,1,2,3,3-hexafluorpropano (HFC-236ea); y
r) someter la fracción 1B a una reacción de deshidrofluoración para obtener una mezcla de reacción que contiene 1,1,1,2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf),
con lo que se obtiene 1,1,1,2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) en la mezcla de reacción de la etapa r).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11169499.
Solicitante: ARKEMA FRANCE.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 420, RUE D'ESTIENNE D'ORVES 92700 COLOMBES FRANCIA.
Inventor/es: SHIBANUMA, TAKASHI, TAKAHASHI,KAZUHIRO.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07C17/25 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 17/00 Métodos de preparación de hidrocarburos halogenados. › por eliminación de haluros de hidrógeno de hidrocarburos halogenados.
- C07C17/354 C07C 17/00 […] › por hidrogenación.
- C07C17/383 C07C 17/00 […] › por destilación.
- C07C19/08 C07C […] › C07C 19/00 Compuestos acíclicos saturados que contienen átomos de halógeno. › que contiene flúor.
- C07C21/18 C07C […] › C07C 21/00 Compuestos acíclicos insaturados que contienen átomos de halógeno. › que contienen flúor.
PDF original: ES-2400365_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno.
Estado de la técnica
Los CFCs (clorofluorcarburos) y HCFCs (hidroclorofluorcarburos) fueron utilizados tradicionalmente como refrigerantes. Dado que estas sustancias pueden causar el agotamiento de la capa de ozono, como refrigerantes sustitutos se han utilizado ampliamente HFCs (hidrofluorcarburos) en particular HFC-125 (pentafluoretano) y HFC-32 (difluormetano) . Sin embargo, los HFC-125 y HFC-32 son potentes sustancias para el calentamiento global y causan un problema en cuanto a la difusión de estas sustancias que afectan de manera adversa al calentamiento global. Aunque estas sustancias son recuperadas de aparatos que están en desuso con la finalidad de prevenir su difusión y en consecuencia el calentamiento global, todas estas sustancias pueden no ser recuperadas. Igualmente, la difusión causada por fugas o similar no puede ser despreciada. Como consecuencia, se ha estudiado el CO2 y compuestos hidrocarbonados para su uso como otros refrigerantes sustitutos. Sin embargo, el CO2 refrigerante tiene una pobre eficiencia y requiere un dispositivo más grande, de manera que surge una cantidad de problemas a la hora de reducir la emisión total de gases de invernadero incluyendo el consumo de energía del dispositivo. Igualmente, los compuestos hidrocarbonados presentan problemas respecto a seguridad debido a su alta combustibilidad.
Recientemente, se ha mostrado un intenso interés hacia, como un refrigerante sustituto capaz de solucionar estos problemas, 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (o 2, 3, 3, 3-tetrafluorpropeno, CF3CF=CH2, referido también de aquí en adelante como “HFC-1234yf”) , que es un HFC de una olefina que tiene un bajo coeficiente de calentamiento.
Hasta ahora se han descrito algunos procedimientos para la producción de HFC-1234yf. El Documento de Patente 1 indicado más abajo describe un procedimiento de uso de CF3CF=CH2 como una materia prima, halogenación del mismo y luego sometimiento a una reacción de deshidrofluoración para obtener HFC-1234yf. El Documento de Patente 2 indicado más abajo describe un procedimiento de hidrogenación de una olefina fluorada que tiene de 3 a 6 átomos de carbono a través de al menos dos etapas de reacción para proporcionar un alcano, y deshidrofluoración del alcano para producir una olefina fluorada tal como HFC-1234yf. El Documento de Patente 3 indicado más abajo describe un procedimiento de obtención directa de HFC-1234yf a partir de una mezcla de CF3CF2CHCl2 (HCFC225ca) y CClF2CF2CHClF (HCFC-225cb) empleando un catalizador de Pd/C. El Documento de Patente 4 indicado más abajo describe un procedimiento de acoplamiento de un alcano que tiene 1 átomo de carbono con un alcano que tiene 2 átomos de carbono para producir una olefina que tiene 3 átomos de carbono tal como HFC-1234yf. El Documento de Patente 5 indicado más abajo describe un procedimiento de síntesis de un alcano que tiene 3 átomos de carbono por reacción de un alcano que tiene 1 átomo de carbono con un alcano que tiene 2 átomos de carbono, y deshidrohalogenación del alcano sintetizado para producir una olefina fluorada tal como HFC-1234yf. El Documento de Patente 6 indicado más abajo describe un procedimiento para pasar CF3CHFCHF2 (HFC-236ea) y CF3CHFCH2F (HFC-245eb) simultáneamente a través de una capa de catalizador y someterlos a deshidrofluoración para producir de forma directa una mezcla de HFC-1225ye (1, 1, 1, 2, 3-pentafluorpropeno) y HFC-1234yf. El Documento de Patente 7 indicado más abajo describe un procedimiento de fluoración de CX3CXYCH3 con HF de manera simultánea con una reacción de deshidrofluoración para producir HFC-1234yf.
Documento de Patente 1: WO 2007/056194
Documento de Patente 2: Solicitud de Patente US No. de publicación 2007/0179324
Documento de Patente 3: WO 2007/086972
Documento de Patente 4: WO 2007/056127
Documento de Patente 5: WO 2007/056128
Documento de Patente 6: WO 2007/117391
Documento de Patente 7: WO 2007/056148
Documento de Patente 8: WO 93/25510
Descripción de la invención Sin embargo, estos procedimientos pueden producir con frecuencia, además del HFC-1234yf como el producto buscado y HFC-245eb como un precursor del mismo, subproductos que no pueden ser convertidos a HFC-1234yf. Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento capaz de producir HFC-1234yf con una mayor selectividad que aquella de los métodos convencionales.
Los presentes inventores han estudiado acerca del uso de hexafluorpropeno (HFP) como una materia prima para la producción de HFC-1234yf, y también han estudiado de manera intensiva acerca del procedimiento adecuado para llevar a cabo la deshidrogenación, destilación y deshidrofluoración, llegando finalmente al desarrollo de la presente invención.
En el único aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) que comprende las etapas de:
p) hidrogenar una materia prima de hexafluorpropeno a una temperatura de 30 a 50º C en presencia de un catalizador de reducción para obtener una mezcla de reacción que contiene 1, 1, 1, 2, 3, 3-hexafrluorpropano (HFC236ea) y 1, 1, 1, 2, 3-pentafluorpropano (HFC-245eb) ;
q) someter la mezcla de reacción obtenida en la etapa p) a destilación para separarla en una fracción 1B que comprende 1, 1, 1, 2, 3-pentafluorpropano (HFC-245eb) y una fracción 2B que contiene 1, 1, 1, 2, 3, 3-hexafrluorpropano (HFC-236ea) ; y
r) someter la fracción 1B a una reacción de deshidrofluoración para obtener una mezcla de reacción que contiene 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) ,
con lo que se obtiene 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) en la mezcla de reacción de la etapa r) .
Se considera que, en el procedimiento de acuerdo con el segundo aspecto de la presente invención, para producir HFC-1234yf a partir de HFP, proceden las siguientes reacciones:
Los presentes inventores han comprobado que se obtiene directamente HFC-245eb, además de HFC-236ea, por hidrogenación de HFP bajo condiciones adecuadas, y el HFC-245eb resultante es separado por destilación y es deshidrofluorado para obtener HFC-1234yf. De acuerdo con el procedimiento de la presente invención, llega a ser posible producir HFC-1234yf con una mayor selectividad.
El procedimiento de acuerdo con el segundo aspecto anterior de la presente invención puede además comprender suministrar la fracción 2B obtenida en la etapa q) a la reacción de hidrogenación de la etapa p) .
Por tanto, el HFC-236ea como un producto intermedio puede ser sometido a hidrogenación para obtener HFC245eb.
Sin embargo, el segundo aspecto de la presente invención no queda limitado a esto último. No es necesario utilizar la fracción 2B para la hidrogenación.
De acuerdo con la presente invención, se puede producir 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) con una mayor selectividad mediante el uso de hexafluorpropeno (HFP) como materia prima y combinando adecuadamente las operaciones de hidrogenación, deshidrofluoración y destilación.
Breve descripción de los dibujos La figura 1 muestra un diagrama esquemático para explicar un procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) que no está de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 muestra un diagrama esquemático para explicar un procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) de acuerdo con la presente invención.
Los siguientes números representan los siguientes elementos: 11-17, 21-25… línea; R11, R21… reactor (reacción de hidrogenación) ; R12, R22… reactor (reacción de deshidrofluoración) ; T11, T12, T21… columna de destilación; F1, F2… alimentación (mezcla) ; S11… primera corriente (mezcla de reacción) ; S12… segunda corriente (mezcla de reacción) ; S13… tercera corriente (fracción 1A) ; S14… cuarta corriente (fracción 2A) ; S15… quinta corriente (fracción 3A) ; S16… sexta corriente (fracción 4A) ; S21… primera corriente (mezcla de reacción) ; S22… segunda corriente (fracción 1B) ; S23… tercera corriente (mezcla de reacción) ; y S24… cuarta corriente (fracción 2B) .
Mejor modo de llevar a cabo la invención Una modalidad de la presente invención será descrita con detalle a continuación haciendo referencia a los dibujos.
(Modalidad 1) (al margen de esta invención)
La presente modalidad se... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para la producción de 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno, que comprende las etapas de:
p) hidrogenar una materia prima de hexafluorpropeno a una temperatura de 30 a 50º C en presencia de un catalizador de reducción para obtener una mezcla de reacción que contiene 1, 1, 1, 2, 3, 3-hexafluorpropano (HFC5 236ea) y 1, 1, 1, 2, 3-pentafluorpropano (HFC-245eb) ;
q) someter la mezcla de reacción obtenida en la etapa p) a destilación para separarla en una fracción 1B que comprende 1, 1, 1, 2, 3-pentafluorpropano (HFC-245eb) y una fracción 2B que contiene 1, 1, 1, 2, 3, 3-hexafluorpropano (HFC-236ea) ; y
r) someter la fracción 1B a una reacción de deshidrofluoración para obtener una mezcla de reacción que contiene 10 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) ,
con lo que se obtiene 1, 1, 1, 2-tetrafluorpropeno (HFC-1234yf) en la mezcla de reacción de la etapa r) .
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además suministrar la fracción 2B obtenida en la etapa q) a la reacción de hidrogenación de la etapa p) .
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el catalizador de reducción es un catalizador 15 de Pd, Pt, Rh, Ru o Re soportado sobre carbón activo, un óxido metálico o un fluoruro metálico.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la temperatura de reacción de la etapa (p) es de 30 a 400º C y más preferentemente de 30 a 300º C.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la temperatura de reacción es de 200 a 600º C y preferentemente de 250 a 450º C.
(Al margen de lainvención)
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