Способы каталитического получения гексафторпропенов
Настоящее изобретение относится к способу получения гидрофторпропена, включающему: (а) приведение в контакт гексафторпропана, представляющего собой 1,1,1,2,2,3-гексафторпропан, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей 1,2,3,3,3-пентафторпропен, указанная смесь включает Z-HFC-1225ye и Е-HFC-1225ye, и (b) извлечение упомянутого 1,2,3,3,3-пентафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее. Также изобретение относится к способу получения гидрофторпропена, включающему: (а) приведение в контакт 1,1,1,2,2-пентафторпропана с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, включающей 2,3,3,3-тетрафторпропен; и (b) извлечение упомянутого 2,3,3,3-тетрафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее. Техническим результатом настоящего изобретения является раскрытие новых способов каталитического получения гидрофторпропенов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы. 3 табл., 2 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится, в целом, к способам катализируемого оксифторидом хрома дегидрофторирования фтороуглеводородов с получением гидрофторолефинов. В частности, данное изобретение относится к катализируемому оксифторидом хрома дегидрофторированию гидрофторпропанов с получением гидрофторпропенов.
Описание предшествующего уровня техники
В результате действия Монреальского протокола, устраняющего уничтожающие озон хлорфторуглероды (ХФУ) и хлорфторуглеводороды (ХФУВ), в течение последних десятилетий промышленность работает над поиском замещающих хладагентов. Решением для большинства производителей хладагентов стала коммерциализация фторуглеводородных (ФУВ) хладагентов. Новые фторуглеводородные хладагенты (в настоящее время наиболее широко используется HFC-134а) имеют нулевой потенциал уничтожения озона и таким образом не подлежат текущему регулируемому устранению в рамках Монреальского протокола. Производство других фторуглеводородов для использования в таких приложениях, как растворители, пенообразующие агенты, чистящие агенты, распылители аэрозолей, теплопереносящие среды, диэлектрики, средства пожаротушения и текучие среды работы энергетического цикла, также является объектом значительного интереса.
Существует также значительный интерес к разработке новых хладагентов с пониженным потенциалом глобального потепления для рынка передвижных кондиционеров воздуха.
Тетрафторпропены и пентафторпропены - все имеющие нулевой потенциал уничтожения озона и низкий потенциал глобального потепления, были указаны в качестве потенциальных хладагентов. Европейская патентная заявка ЕР 726243 описывает способ изготовления 1,2,3,3,3-пентафторпропена (HFC-1225уе) путем дегидрофторирования 1,1,1,2,3,3-гексафторпропана (HFC-236еа). Дегидрофторирование осуществляется в паровой фазе в присутствии катализатора из оксида трехвалентного хрома или частично фторированного оксида трехвалентного хрома.
Существует необходимость в новых способах получения тетрафторпропенов и пентафторпропенов в масштабах промышленного производства.
HFC-1225уе может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z, которые кипят при разных температурах. Показано, что Z-изомер предпочтительнее в качестве хладагента. Таким образом существует необходимость в способах для получения HFC-1225уе с высоким Z/Е отношением в масштабах промышленного производства.
Сущность
Настоящее изобретение раскрывает способ получения HFC-1225уе. Данный способ включает: (а) контактирование, по меньшей мере, одного гексафторпропана, выбранного из группы, состоящей из 1,1,1,2,2,3-гексафторпропана (HFC-236cb) и HFC-236еа, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1225уе, которая включает в себя Z-HFC-1225уе и Е-HFC-1225уе, и (b) извлечение упомянутого HFC-1225уе из упомянутой смеси продуктов.
Также изобретение обеспечивает способ получения 1,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-1234ze). Данный способ содержит: (а) контактирование 1,1,1,3,3-пентафторпропана (HFC-245fa) с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234ze; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234ze из упомянутой смеси продуктов.
Также изобретение обеспечивает способ получения 2,3,3,3-тетрафторпропена (HFC-124yf). Данный способ содержит: (а) контактирование 1,1,1,2,2-пентафторпропана (HFC-245cb) с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234yf; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234yf из упомянутой смеси продуктов.
Вышеприведенное общее описание и последующее подробное описание являются только иллюстрирующими и объясняющими и не ограничивают данное изобретение, определенное в формуле изобретения.
Подробное описание
Перед обращением к подробностям вариантов осуществления, описываемым ниже, определяются или разъясняются некоторые термины.
HFC-1225уе может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z. Обозначение HFC-1225уе, применяемое здесь, относится к изомерам Е-HFC-1225уе (CAS рег. № 5595-10-8) или Z-HFC-1225уе (CAS рег. № 5528-43-8), а также любым комбинациям или смесям этих изомеров.
HFC-1234ze также может существовать в виде одного из двух конфигурационных изомеров - Е или Z. Обозначение HFC-1234ze, применяемое здесь, относится к изомерам Е-HFC-1234ze или Z-HFC-1234ze, а также любым комбинациям или смесям этих изомеров.
Термин "гексафторпропан" предназначен обозначать частично фторированный пропан, соответствующий формуле C3H2F6. В одном варианте осуществления данного изобретения гексафторпропан выбирают из группы, включающей HFC-236cb и HFC-236еа.
Термин "хромовый оксифторидный катализатор" означает оксифторид хрома, соответствующий формуле Cr2OxFy, где х+у/2=3.
Термин "аморфный" означает, что в рентгеновской дифрактограмме данного твердого вещества отсутствуют заметные пики.
Применяемые здесь термины "содержит", "содержащий", "включает в себя", "включая", "имеет", "имеющий" или любые другие их вариации предназначены покрывать неисключительное включение. Например, способ, метод, изделие или аппарат, который содержит некоторый перечень элементов, не обязательно ограничивается только этими элементами, но может включать в себя другие элементы, не перечисленные специально или неотъемлемо присущие такому способу, методу, изделию или аппарату. Кроме того, если специально не указано иное, "или" означает включающее или, а не исключающее или. Например, условие А или В удовлетворяются любым из последующих: А верно (или присутствует) и В неверно (или не присутствует), А неверно (или не присутствует) и В верно (или присутствует), и оба А и В верны (или присутствуют).
Также использование "а" или "an" в оригинале заявки на английском языке применяется для описания элементов и компонентов, описываемых здесь. Это делается только для удобства и чтобы дать общее восприятие объема данного изобретения. Данное описание следует читать, включая один или, по меньшей мере, один, и единственное число также включает множественное число, если не очевидно, что оно означает иное.
Если не определено иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют такое же значение, как обычно понимается специалистами в области техники, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь способам и материалам, могут быть использованы в исполнении или тестировании вариантов осуществления настоящего изобретения, подходящие способы и материалы описаны ниже. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упоминаемые здесь, включены во всей полноте посредством ссылки, если не цитируется конкретный отрывок. В случае конфликта настоящее описание, включая определения, будет регулировать. Кроме того, материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения.
Хромовые оксифторидные катализаторы могут быть изготовлены путем обработки Cr2O3 с помощью HF, CCl3F или фторуглеводородов. В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают путем обработки сухого Cr2O3 фторирующим агентом, таким как CCl3F или HF. Эта обработка может осуществляться путем помещения Cr2O3 в подходящий контейнер (который может быть реактором, используемым для проведения реакции дегидрофторирования) и затем пропускания HF над сухим Cr2O3 в течение подходящего периода времени (например, приблизительно от 15 до 300 минут) при подходящей температуре (например, приблизительно от 200°С до 450°С), так, как описано в примере 1.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают путем обработки Cr2O3 фторуглеводородом при повышенной температуре.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор изготавливают in situ. Например, реагент HFC-236cb, HFC-236еа, HFC-245fa или HFC-245cb может применяться в образовании хромового оксифторидного катализатора путем нагрева вместе с Cr2O3 в реакторе.
Cr2O3 коммерчески доступен от Engelhard Corporation (101 Wood Avenue, P.O. Box 770, Iselin, NJ 08830-0770).
Cr2O3 также может быть приготовлен путем пиролиза дихромата аммония, как описано в патенте США № 5036036, который включен сюда посредством ссылки.
Cr2O3 также может быть приготовлен путем реакции оксида хрома (VI) с восстанавливающим растворителем, таким как метанол, как описано в патенте США № 4828818, который включен сюда посредством ссылки.
Cr2O3 также может быть приготовлен путем восстановления оксида хрома (VI) в воде подходящим восстанавливающим агентом, таким как этанол, как описано в патенте США № 3258500, который включен сюда посредством ссылки.
Определенное количество калия или других щелочных металлов в Cr2O3 может быть снижено посредством этапа промывки водой, как описано в патенте США № 5036036.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 20 м2/г до приблизительно 500 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 40 м2/г до приблизительно 350 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 60 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 100 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или меньше.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 300 ч./млн или меньше.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 100 ч./млн или меньше.
В одном варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор является аморфным.
В другом варианте осуществления данного изобретения хромовый оксифторидный катализатор готовят из кристаллического α-Cr2O3.
Обеспечивается способ получения HFC-1225уе. Данный способ содержит: (а) контактирование, по меньшей мере, одного гексафторпропана, выбранного из группы, состоящей из 1,1,1,2,2,3-гексафторпропана (HFC-236cb) и HFC-236еа, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1225уе; и (b) извлечение упомянутого HFC-1225уе из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 6,0.
В другом варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 7,0.
В другом варианте осуществления данного изобретения мольное отношение Z-HFC-1225уе к Е-HFC-1225уе в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 8,0.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1225уе, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1225уе и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1225уе, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1, которая включена сюда посредством ссылки.
Заявка США №60/732041, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Z-HFC-1225уе и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1225уе. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-236cb и/или HFC-236еа извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Также обеспечивается способ получения HFC-1234ze. Данный способ содержит: (а) контактирование HFC-245fa с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234ze; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234ze из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1234ze, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1234ze и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1234ze, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1.
Заявка США №60/732397, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Е-изомера HFC-1234ze и HF. Заявка США №60/816650, зарегистрированная 27 июня 2006 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию Z-изомера HFC-1234ze и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1234ze. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-245fa извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Также обеспечивается способ получения HFC-1234yf. Данный способ содержит: (а) контактирование HFC-245cb с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей HFC-1234yf; и (b) извлечение упомянутого HFC-1234yf из упомянутой смеси продуктов.
В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-1234yf, присутствующий в смеси продуктов, может быть отделен от других компонентов смеси продуктов и непрореагировавших исходных материалов путем фракционной дистилляции. Когда HF также присутствует в смеси продуктов, данное разделение также может включать в себя изолирование азеотропа или почти азеотропа HFC-1234yf и HF и дополнительную обработку с получением свободного от HF HFC-1234yf, используя процедуры, подобные описанным в патентной публикации США 2006/0106263 А1.
Заявка США №60/732321, зарегистрированная 1 ноября 2005 и включенная сюда посредством ссылки, описывает азеотропную или почти азеотропную композицию HFC-1234yf и HF.
Непрореагировавший исходный материал может возвращаться в реактор для получения дополнительного HFC-1234yf. В одном варианте осуществления данного изобретения HFC-245cb извлекают из смеси продуктов путем фракционной дистилляции и возвращают в реактор.
Многие аспекты и варианты осуществления описаны выше и являются только иллюстрирующими, а не ограничивающими. После прочтения этого описания специалист в данной области техники поймет, что возможны другие аспекты и варианты осуществления без отклонения от объема данного изобретения.
Другие признаки и преимущества любого одного или нескольких вариантов осуществления будут очевидны из последующего подробного описания и из формулы изобретения.
Температура, применяемая в вышеописанных способах реакции, обычно находится в диапазоне приблизительно от 200°С до 500°С. В одном варианте осуществления данного изобретения температура, применяемая в вышеописанных способах реакции, находится в диапазоне приблизительно от 300°С до 400°С.
Время реакции для вышеописанных способов не является критическим и обычно находится в диапазоне от приблизительно 1 секунды до приблизительно 1000 секунд. В одном варианте осуществления данного изобретения время реакции составляет от приблизительно 5 секунд до приблизительно 100 секунд.
Реакционное давление для вышеописанных способов может быть субатмосферным, атмосферным или сверхатмосферным. В одном варианте осуществления данного изобретения реакционное давление является приблизительно атмосферным.
Необязательно, реакции в вышеописанных способах могут проводиться в присутствии кислорода. В одном варианте осуществления данного изобретения реакции в вышеописанных способах проводят в присутствии воздуха. В другом варианте осуществления данного изобретения воздух подают совместно с реагентом в реактор.
Необязательно, реакции в вышеописанных способах могут проводиться в присутствии инертных газов, таких как азот, гелий, аргон или их смеси. В одном варианте осуществления данного изобретения инертный газ воздух подают совместно с реагентом в реактор. В другом варианте осуществления данного изобретения инертный газ является азотом.
Реакторы, дистилляционные колонны и связанные с ними подающие линии, отводящие линии и связанные с ними узлы, применяемые в осуществлении способов вариантов осуществления данного изобретения, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к коррозии. Типичные материалы конструкции включают в себя нержавеющие стали, в особенности аустенитные стали, хорошо известные высоконикелевые сплавы, такие как MonelTM никель-медные сплавы, HastelloyTM сплавы на основе никеля и InconelTM никель-хромовые сплавы, и плакированную медью сталь.
Примеры
Описанные здесь концепции будут дополнительно описаны в последующих примерах, которые не ограничивают объем изобретения, описанный в формуле изобретения.
Пример 1
Пример 1 демонстрирует способ приготовления хромового оксифторидного катализатора. Пример 1 также демонстрирует, что HFC-1225уе получали с высоким Z/Е отношением. Пример 1 также демонстрирует, что активность хромового оксифторидного катализатора может быть восстановлена с помощью обработки воздухом.
Оксид хрома готовили путем пиролиза дихромата аммония, как описано в патенте США № 5036036. Оксид хрома содержал меньше чем 100 ч/млн щелочных металлов, имел структуру альфа оксид хрома и площадь поверхности 40-55 м2/гм.
Трубку inconel (ВД 5/8 дюйма) заполняли 5 см3 (7,18 гм) гранул оксида хрома, измельченных и отсеянных до 12/20 меш. Оксид хрома нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm (стандартных кубических сантиметров в минуту), 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поддерживая температуру при 425°С, поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
После обработки HF температуру трубки снижали до 348°С и создавали поток HFC-236cb через трубку при 21,1 sccm (3,52×10-7 м3/с) и N2 5,0 sccm (8,33×10-8 м3/с). Время контакта HFC-236cb с катализатором составляло 30 секунд. Смесь продуктов анализировали с помощью GC-MS. Результаты анализа давали в единицах % площади GC в таблице 1 ниже. Небольшие количества других продуктов, имеющие % площади GC меньше, чем 0,5, не включали в таблицу 1. После 26 часов было падение производительности. Обработка катализатора воздухом восстанавливала активность катализатора к его исходной активности. В таблице 1 ниже катализатор обрабатывали воздухом в трубке после 26 часов рабочего времени. Катализатор затем реактивировали с HF в трубке. Подсчет рабочего времени останавливали во время воздушной обработки и HF реактивации и возобновляли, когда снова начинали проток HFC-236cb.
ТАБЛИЦА 1 | ||||
Рабочее время (часы) | Непрореагировавший HFC-236cb | Z-HFC-1225уе | Е-HFC-1225уе | HFC-236еа |
2 | 59,5 | 32,7 | 4,2 | 3,5 |
26 | 76,2 | 19,7 | 2,6 | 1,5 |
Обработка воздухом, затем HF | ||||
29 | 59,9 | 32,2 | 3,9 | 3,6 |
Воздушная обработка показана в таблице 2. Потоки воздуха и азота даны в sccm.
ТАБЛИЦА 2 | |||
Рабочее время (часы) | Воздух | Азот | Температура обработки |
0 | 0,0 | 50,0 | 240 |
1 | 0,0 | 45,0 | 425 |
15 | 5,0 | 45,0 | 425 |
75 | 0,0 | 45,0 | 425 |
105 | 2,5 | 45,0 | 425 |
165 | 5,0 | 45,0 | 425 |
195 | 10,0 | 40,0 | 425 |
225 | 20,0 | 30,0 | 425 |
315 | 30,0 | 0,0 | 425 |
405 | 0,0 | 50,9 | 240 |
После вышеописанной воздушной обработки катализатор реактивировали с HF, как описано ниже.
Катализатор нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm, 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
Пример 2 (сравнительный)
Пример 2 демонстрирует, что хромовый оксифторидный катализатор, приготовленный, как описано ниже, не так эффективен, как катализатор в примере 1.
Cr2O3 в данном примере был гидратированной формой гексагонального оксида хрома, также известной как Зелень Гинье. Катализатор содержал большое количество щелочных металлов (Na, 3400 ч/млн; К, 150 ч/млн) и В (1,4%), Са (0,5%), Fe (0,2%), Mg (0,1%), а также Ва, Mn, V и Zn. Площадь поверхности этого Cr2O3 была 100-150 м2/гм.
Трубку inconel (ВД 5/8 дюйма) заполняли 13 см3 (10,32 гм) гранул оксида хрома, измельченных и отсеянных до 12/20 меш. Катализатор нагревали до 200°С на 15 минут в токе N2 (50 sccm, 8,33×10-7 м3/с). Затем температуру повышали до 325°С на 10 минут, до 400°С на 20 минут и снижали до 300°С на 35 минут. Температуру повышали до 325°С на 60 минут, подавая поток N2 (35 sccm, 5,83×10-7 м3/с) и HF (12 sccm, 2,00×10-7 м3/с) в течение 35 минут. Поддерживая этот поток, температуру повышали до 350°С на 60 минут, до 375°С на 90 минут, до 400°С на 30 минут и до 425°С на 40 минут. Поток N2 снижали до 25 sccm (4,17×10-7 м3/с), а HF повышали до 20 sccm (3,33×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 15 sccm (2,50×10-7 м3/с), а HF повышали до 28 sccm (4,67×10-7 м3/с) на 20 минут. Затем поток N2 снижали до 5 sccm (8,33×10-8 м3/с), а HF повышали до 36 sccm (6,00×10-7 м3/с) на 20 минут.
После обработки HF температуру трубки снижали до 373°С и создавали поток HFC-236cb через трубку при 13,0 sccm (2,17×10-7 м3/с). Время контакта HFC-236cb с катализатором составляло 60 секунд. Смесь продуктов анализировали с помощью GC-MS. Результаты анализа давали в единицах % площади GC в таблице 3 ниже. Небольшие количества других продуктов, имеющие % площади GC меньше, чем 0,5, не включали в таблицу 3.
ТАБЛИЦА 3 | ||||
Рабочее время (часы) | Непрореагировавший HFC-236cb | Z-HFC-1225уе | Е-HFC-1225уе | HFC-236еа |
6 | 98,4 | 1,3 | 0 | 0 |
Заметим, что не все действия, описанные выше в общем описании или примерах, требуются, что часть конкретного действия может не требоваться, и что одно или несколько дополнительных действий могут выполняться в добавление к описанным действиям. Кроме того, порядок, в котором перечисляются действия, не обязательно является порядком, в котором они выполняются.
В вышеприведенном описании концепции описаны со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако специалисту в данной области техники будет понятно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны без отклонения от объема изобретения, установленного в формуле изобретения ниже. Соответственно, данное описание и фигуры являются скорее иллюстративными, чем ограничивающими, и все такие модификации предполагаются включенными в объем изобретения.
Выгоды, другие преимущества и решения проблем описаны выше относительно конкретных вариантов осуществления. Однако выгоды, преимущества, решения проблем и любые признаки, которые могут заставить любую выгоду, преимущество или решение быть или становиться более выраженными, не следует понимать в качестве критического, требуемого или существенного признака любого пункта или всей формулы изобретения.
Следует понимать, что определенные признаки, описанные для ясности здесь в контексте отдельных вариантов осуществления, могут также обеспечиваться в комбинации в единственном варианте осуществления. Напротив, различные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, также могут обеспечиваться раздельно или в любой субкомбинации. Кроме того, ссылки на величины, указанные в диапазонах, включают в себя каждое значение внутри этого диапазона.
1. Способ получения гидрофторпропена, включающий: (а) приведение в контакт гексафторпропана, представляющего собой 1,1,1,2,2,3-гексафторпропан, с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, содержащей 1,2,3,3,3-пентафторпропен, указанная смесь включает Z-HFC-1225ye и E-HFC-1225ye, и (b) извлечение упомянутого 1,2,3,3,3-пентафторпропена из упомянутой смеси продуктов, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее.
2. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 6,0.
3. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 7,0.
4. Способ по п.1, где мольное отношение Z-HFC-1225ye к E-HFC-1225ye в смеси продуктов составляет, по меньшей мере, 8,0.
5. Способ получения гидрофторпропена, включающий: (а) приведение в контакт 1,1,1,2,2-пентафторпропана с хромовым оксифторидным катализатором в реакторе с получением смеси продуктов, включающей 2,3,3,3-тетрафторпропен; и (b) извлечение упомянутого 2,3,3,3-тетрафторпропена из упомянутой смеси продуктов,где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 2000 ч./млн или менее.
6. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 20 м2/г до приблизительно 500 м2/г.
7. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 40 м2/г до приблизительно 350 м2/г.
8. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 60 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
9. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор имеет площадь поверхности от приблизительно 100 м2/г до приблизительно 300 м2/г.
10. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 300 ч./млн или менее.
11. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор содержит щелочной металл в количестве приблизительно 100 ч./млн или менее.
12. Способ по п.1 или 5, где упомянутый контакт осуществляют при температуре от приблизительно 200°С до приблизительно 500°С.
13. Способ по п.1 или 5, где упомянутый контакт осуществляют при температуре от приблизительно 300°С до приблизительно 400°С.
14. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор является аморфным.
15. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор готовят из кристаллического α-Cr2O3.
16. Способ по п.1 или 5, где упомянутый катализатор получают in situ.
17. Способ по п.1 или 5, где инертный газ также подают в упомянутый реактор.
18. Способ по п.17, где упомянутый инертный газ является азотом.
19. Способ по п.1 или 5, где газ, содержащий кислород, также подают в упомянутый реактор.
20. Способ по п.19, где упомянутый газ является воздухом.