СПОСОБЫ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФТОРПРОПЕНОВ Российский патент 2012 года по МПК C07C17/25 C07C21/18 B01J27/132 

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 Cr₂O_xF_y, 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 Monel^TM никель-медные сплавы, Hastelloy^TM сплавы на основе никеля и Inconel^TM 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.

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.

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.