Procedimientos de isomerización catalítica de 1,3.3,3-tetrafluoropropeno para preparar 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Un procedimiento que comprende: poner en contacto 1,3,3,3-tetrafluoropropeno con un catalizador en un reactor,
para obtener una mezcla de productos que comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/019318.
Solicitante: E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY.
Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.
Dirección: 1007 MARKET STREET WILMINGTON, DE 19898 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.
Inventor/es: NAPPA, MARIO JOSEPH, PETROV,VIACHESLAV A.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07C17/358 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 isomerización.
- C07C21/18 C07C […] › C07C 21/00 Compuestos acíclicos insaturados que contienen átomos de halógeno. › que contienen flúor.
PDF original: ES-2405363_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimientos de isomerización catalítica de 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno para preparar 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno.
Antecedentes de la invención Campo de la descripción La presente descripción se refiere en general a los procedimientos de isomerización catalizada de 1, 3, 3, 3tetrafluoropropeno (HCF-1234ze) , para preparar 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno (HCF-1234yf) .
Descripción de la técnica relacionada Como resultado del protocolo de Montreal, que elimina gradualmente los clorofluorocarbonos (CFC) e hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que agotan el ozono, se ha trabajado en la industria durante las pasadas décadas en encontrar refrigerantes de remplazo. La solución para la mayor parte de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes de hidrofluorocarbonos (HFC) . Los nuevos refrigerantes de hidrofluorocarbonos, siendo el HFC-134a el más ampliamente usado en este tiempo, tienen el potencial de no agotar el ozono, y de este modo no están afectados por la eliminación gradual reguladora actual, resultado del protocolo de Montreal. La producción de otros hidrofluorocarbonos para usar en aplicaciones tales como disolventes, agentes esponjantes, agentes limpiadores, propulsores de aerosoles, medios de transferencia de calor, dieléctricos, extintores de incendios, y fluidos de trabajo en ciclos de potencia, también ha sido el objeto de un interés considerable.
También existe un interés considerable en el desarrollo de nuevos refrigerantes con un potencial de calentamiento global reducido, para el mercado de los equipos móviles de aire acondicionado.
Los tetrafluoropropenos, con un potencial de no agotar el ozono y de bajo calentamiento global, se han identificado como refrigerantes potenciales. Sin embargo, la toxicidad, punto de ebullición, y otras propiedades físicas en esta clase de compuestos químicos varía enormemente de un isómero a otro. Un tetrafluoropropeno con propiedades valiosas es el 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno (HFC-1234ye) . De este modo, existe una necesidad de nuevos procedimientos de fabricación para la producción de tetrafluoropropenos.
Sumario de la invención La presente descripción proporciona un procedimiento para la isomerización catalizada de HFC-1234ze, para preparar HFC-1234yf. El procedimiento comprende poner en contacto HFC-1234ze con un catalizador adecuado, en un reactor, para obtener una mezcla de productos que comprende HFC-1234yf.
La presente descripción es para un nuevo procedimiento de fabricación para la producción de 2, 3, 3, 3tetrafluoropropeno. El procedimiento incluye la etapa de poner en contacto 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno con un catalizador, en un reactor, para obtener una mezcla de productos que comprende 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno.
La descripción general anterior y la descripción detallada siguiente son solamente ilustrativas y explicativas, y no restringen la invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Descripción detallada de la invención Antes de tratar los detalles de las reivindicaciones descritas más adelante, algunos términos se definen o aclaran.
El HFC-1234ze puede existir como uno de dos isómeros configuracionales, E o Z. El HFC-1234ze como se usa en la presente invención se refiere a los isómeros, E-HFC-1234ze o Z-HFC-1234ze, así como a cualquier combinación o mezcla de tales isómeros.
La expresión “un catalizador de oxifluoruro de cromo” quiere decir un oxifluoruro de cromo representado por la fórmula Cr2OxFy, en la que x+y/2=3,
La expresión “amorfo” quiere decir que no hay un pico sustancial en un patrón de difracción de rayos X del objeto en forma sólida.
La preparación de HFC-1234yf se describe por Rausch Douglas en la patente de EE.UU. 2.996.555, partiendo de CX3CF2CH3, siendo X Cl, Br o F, en presencia de HF y un catalizador de oxifluoruro de cromo.
Se ha proporcionado un procedimiento para isomerizar catalíticamente HFC-1234ze, para formar HFC-1234yf. El procedimiento comprende poner en contacto HFC-1234ze con un catalizador adecuado, en un reactor, para obtener una mezcla de productos que comprende HFC-1234yf.
En una realización de esta invención, el catalizador adecuado contiene cromo. Tales catalizadores adecuados incluyen oxifluoruro de cromo.
Los catalizadores de oxifluoruro de cromo pueden prepararse por tratamiento de Cr2O3 (óxido de cromo) con una fuente de flúor tal como HF, CCl3F o hidrofluorocarbonos. En una realización de esta invención, puede prepararse un catalizador de oxifluoruro de cromo por tratamiento de Cr2O3 seco con un agente de fluoración tal como CCl3F o HF. Este tratamiento puede llevarse a cabo colocando el Cr2O3 en un recipiente adecuado (que puede ser el reactor que ha de usarse para llevar a cabo la reacción de deshidrofluoración) , y a partir de entonces haciendo pasar HF sobre el Cr2O3 seco durante un periodo adecuado de tiempo (por ejemplo, aproximadamente de 15 a 300 minutos) a una temperatura adecuada (por ejemplo, aproximadamente de 200ºC a 450ºC) , tal como lo que se describe en el ejemplo 1.
En otra realización de esta invención, se prepara un catalizador de oxifluoruro de cromo por tratamiento de Cr2O3 con un hidrofluorocarbono, a una temperatura elevada.
En otra realización de esta invención, se prepara in situ un catalizador de oxifluoruro de cromo. Por ejemplo, el agente reaccionante HFC-E-1234ze puede emplearse en la formación de un catalizador de oxifluoruro de cromo, por calentamiento junto a Cr2O3 en el reactor.
El Cr2O3 está disponible comercialmente en Engelhard Corporation (101 Wood Avenue, P.O. Box 770, Iselin, NJ 08830-0770) .
El Cr2O3 puede prepararse también por pirólisis de dicromato de amonio, como se describe en la patente de EE.UU. nº 5.036.036.
El Cr2O3 puede prepararse también por reacción de óxido de cromo (VI) con un disolvente reductor, tal como metanol, como se describe en la patente de EE.UU. nº 4.828.818.
El Cr2O3 puede prepararse también por reducción de óxido de cromo (VI) en agua, con un agente reductor adecuado, tal como etanol, como se describe en la patente de EE.UU. nº 3.258.500.
La cantidad de potasio y otros metales alcalinos en el Cr2O3 puede reducirse mediante una etapa de lavado con agua, como se describe en la patente de EE.UU. nº 5.036.036.
En una realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo tiene superficies de aproximadamente 20 m2/g a aproximadamente 500 m2/g.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo tiene superficies de aproximadamente 40 m2/g a aproximadamente 350 m2/g.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo tiene superficies de aproximadamente 60 m2/g a aproximadamente 300 m2/g.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo tiene superficies de aproximadamente 100 m2/g a aproximadamente 300 m2/g.
En una realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo contiene un contenido de metal alcalino de aproximadamente 2000 ppm o inferior.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo contiene un contenido de metal alcalino de aproximadamente 300 ppm o inferior.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo contiene un contenido de metal alcalino de aproximadamente 100 ppm o inferior.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo es amorfo.
En otra realización de esta invención, el catalizador de oxifluoruro de cromo se prepara a partir de -Cr2O3.
En otra realización de esta invención, los catalizadores adecuados incluyen óxidos de cromo modificados con metales de transición y oxifluoruros de cromo modificados con metales de transición. Tales metales de transición incluyen magnesio (por ejemplo, fluoruro de magnesio) , metales del grupo VIIB (por ejemplo, manganeso) , metales del grupo IIIB (por ejemplo, lantano) , y cinc. Cuando se usan, tales metales de transición están presentes normalmente como halogenuros (por ejemplo, fluoruros) , como óxidos y/o como oxihalogenuros. Típicamente, estos metales de transición están soportados sobre óxidos de cromo u oxifluoruros de cromo.
En otra realización de esta invención, otros catalizadores adecuados que pueden usarse para la isomerización contienen aluminio. Tales catalizadores incluyen alúmina fluorada y fluoruro de aluminio. Tales catalizadores incluyen también alúmina modificada con metales de transición, alúmina fluorada modificada con metales de transición y fluoruro de aluminio modificado con metales de transición.... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento que comprende: poner en contacto 1, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno con un catalizador en un reactor, para obtener una mezcla de productos que comprende 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropeno.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el catalizador contiene cromo.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que dicho oxifluoruro de cromo se prepara por reacción de Cr2O3 con una fluente de flúor.
5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que dicha fuente de flúor se selecciona del grupo que consiste en HF, CCl3F e hidrofluorocarbonos.
7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que dicho metal de transición se selecciona del grupo que consiste en magnesio, metales del grupo VIIB, metales del grupo IIIB, y cinc.
8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicho metal de transición es soportado sobre óxido de cromo u 15 oxifluoruro de cromo.
9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el catalizador contiene aluminio.
10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que dicho catalizador es alúmina fluorada o fluoruro de aluminio.
11. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que dicho catalizador se selecciona del grupo que consiste en
alúmina modificada con un metal de transición, alúmina fluorada modificada con un metal de transición y fluoruro de 20 aluminio modificado con un metal de transición.
12. El procedimiento de la reivindicación 11, en el que dicho metal de transición se selecciona del grupo que consiste en magnesio, metales del grupo VIIB, metales del grupo IIIB, y cinc.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dicho metal de transición es soportado sobre alúmina, alúmina fluorada o fluoruro de aluminio.
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