2,3,3,3-四氟丙烯的纯化方法_2

文档序号:9847922阅读:来源:国知局
馈和/或回流。
[0040] 作为HF0-1234yf和R40的类共沸组合物的组成范围,具体而言,优选在通常的蒸馈 条件下,该组合物在组成几乎没有变化的情况下蒸馈和/或回流的范围。组合物在组成几乎 没有变化的情况下蒸馈和/或回流的组成范围可规定为例如在规定的压力下的比挥发度达 到1.00±(1的范围。
[0041 ]作为HF0-1234yf和R40的类共沸组合物的组成范围,具体而言,优选在规定的压力 下比挥发度达到l.〇〇±〇. 20的范围。在规定的压力下,例如表压0.5M化下比挥发度达到 1.00 ± 0.20的HFO-1234州和340的组成范围与计算上述共沸组成时同样,可通过一边在表 压0.5MPa的条件下逐渐改变HF0-1234yf和R40的组成一边来测定气相和液相中的两化合物 的摩尔%来计算。
[0042] 通过该方法计算的表压0.5M化下的比挥发度为1.00±0.20的范围的HF0-1234yf 和R40的类共沸组合物的组成,WHF0-1234yf与R40的摩尔比(W下也表示为"HF0-1234yf/ R4(T)的范围计为41/59~85/15。此外,在表压压力为0.5M化的条件下,由上述组成范围的 HFO-1234yf和R40构成的类共沸组合物的沸点为18~19 °C。
[0043] 另外,常压下的比挥发度为1.00±0.20的范围的册0-1234州和340的类共沸组合 物的组成范围如下算出:通过使用上述得到的表压0.5M化时的类共沸组合物的组成的实验 值和已知的热力学特性或计算热力学特性的模拟实验,算出液相侧的HF0-1234yf/R40的范 围为46/54~73/27。此外,可算出在常压下、由上述组成范围的HF0-1234yf和R40构成的类 共沸组合物的沸点为-31~-32 °C。
[0044] 同样地,通过使用各种压力(表压)下的已知的热力学特性或计算热力学特性的模 拟实验,算出了 HF0-1234yf和R40的共沸组成及类共沸组合物的组成范围。将其结果与常压 和表压0.5M化的结果一起示于表1中。另外,将类共沸组合物与上述的共沸组合物大致同等 地对待。W下的说明中,类共沸组合物记载为包含共沸组合物的组合物。
[0045] [表U
[0047] W下,对利用由HF0-12%yf和R40构成的类共沸组合物的性质的本发明的HFO- 1234yf的纯化方法的各工序进行说明。
[004引(a)蒸馈准备工序
[0049] (a)工序是准备含有含氣化合物(A)、HF0-1234yf和R40的蒸馈用组合物的工序。
[0050] 本发明的纯化方法可将至少包含含氣化合物(A)和HFO-1234yf的粗HFO-1234yf作 为对象。本发明的纯化方法是与作为纯化对象的粗HF0-1234yf相比,获得含氣化合物(A)相 对于HFO-1234yf的比例减少了的纯化HFO-1234yf的方法。
[0051] 含氣化合物(A)是沸点为-14~-30°C的含氣化合物(但是,HF0-1234yf除外),可例 举例如通过W往公知的制造方法制造 HFO-1234yf时使用的原料的未反应物、或制造过程中 生成的中间体、副产物等。此外,作为包含含氣化合物(A)和HF0-1234yf的粗HF0-1234yf,具 体可例举通过W往公知的制造方法制造 HF0-1234yf而得的反应生成物、或将其用通常的方 法纯化而得的粗纯化物等。
[0052] 作为含氣化合物(A),具体可例举选自表2中示出各自的沸点的3,3-二氣丙締 化F0-1252zf)、二氯二氣甲烧(CFC-12)、六氣丙締化FP)、S氣氯乙締(CT阳)、六氣丙酬、六 氣环氧丙烷化 FP0)、1,1,1,2-四氣乙烧化 FC-134a)、l,2-二氣乙締(Z)(HF0-1132(Z))、1-氯-1-氣乙締化 CF0-1131a)、3,3,3-S氣丙締化F0-1243zf)、l,l-二氣乙烧化FC-152a)、l-氯-1-氣乙烧化FC-151a)、l-氣丙締(Z/EKHFC-1261ze(Z/E))、2-氣丙締化FC-1261パ)、l, 1,2,2-四氣乙烧化。(:-1:34)、1,1,2,3,3-五氣丙締化。0-12257。)、1,1,3,3,3-五氣丙締 (HF0-1225ZC)、1,2,3,3,3-五氣丙締(Z/E)(HF0-1225ye(Z/E))、l ,3,3,3-四氣丙締(Z/E) 化 F0-12:Mze(Z/E))、l,l,l,2,2-五氣丙烷化FC-245cb)、l-氯-2,2-二氣乙締化CF0-1122)、 1,1,1,2,3,3,3-屯氣丙烷化 FC-227ea)及1,1,1,2,2,3,3-屯氣丙烷化 FC-227ca)的至少一 种。
[0053] 另外,含氣化合物(A)中,在化合物名之后具有(Z)或化)等标记的化合物表示几何 异构体Z体或E体。另外,表2中,对于具有几何异构体的化合物,E体和Z体的沸点没有差别的 情况下,在化合物名之后表示为(Z/E)。
[0化4][表2]
[0化5]
[0056] 只要是如表2所示的沸点为-14~-30°C的含氣化合物(A),则与HF0-1234yf和R40 的类共沸组合物的沸点范围的沸点差足够,能够实现与册0-1234州和340的类共沸组合物 的分馈。此外,含氣化合物(A)的沸点与HF0-1234yf(-29°C)的沸点相接近,达到通过通常的 蒸馈不能容易分离的程度,运在纯化效率方面是有利的。
[0057] 另外,对于含氣化合物(A),在沸点为-19~-30°C的含氣化合物(A)的情况下,本发 明的方法中的纯化效率相关的效果更明显,在沸点为-19~-28°C的含氣化合物(A)的情况 下,本发明的方法中的纯化效率相关的效果特别明显。
[0化引此外,例如在粗册0-1234州中含有含氣化合物(4)^外的沸点为-14~-30°(:的化 合物的情况下,与含氣化合物(A)同样地能够实现与HF0-1234yf和R40的类共沸组合物的分 馈。
[0059] 作为运样的化合物,可例举例如重氮甲烧(C出-N2、-23°C)、二甲基硅烷(C出-Si此-細3、-22°C)、二氯(NC-CN、-21°C)、乙烘基甲基酸(CH = C-O-CHs、-17°C)、氯乙締(細2二 (:肥1、-14°(:)、氯乙烘(〇-(:=(:-山-30°(:)、甲酸((:出-0-(:出、-24°(:)、甲醒化-(:(0)-山-19°(:) 等。
[0060] 另外,粗HF0-1234yf中除了包含具有-14°c~-30°c的沸点的化合物外,还包含具 有超过-14°C的沸点的化合物的情况下,对于运些化合物,也能通过本发明的纯化方法实现 与邸0-1234钟的分离。
[0061 ]另外,专利文献1中,HF0-1243zf与HF0-1234yf共沸,该类共沸组合物的沸点在约 Hpsia~约230psia(约0.1 M化~约1.6MPa)下为约-30°C~约66°C。但是,在包含HFO-1243zf、HF0-1234yf和R40的利用本发明的方法的蒸馈用组合物中,HF0-1234yf和R40形成 类共沸组合物,通过通常的蒸馈可W将包含该类共沸化合物的馈分分馈,所W容易将HFO-12:34パ和HF0-1243zf分离。运是因为:册0-1234}^巧邮40的类共沸组合物的沸点比HFO-1234yf和HF0-1243zf的类共沸组合物的沸点更低。
[0062] 运里,在(a)工序中准备蒸馈用组合物包括:例如在如上说明的HF0-1234yf的制造 过程中得到的粗HFO-1234yf中,该粗HFO-1234yf包含R40的情况下,将该粗HFO-1234yf直接 作为蒸馈用组合物。此外,同样地,粗HF0-1234yf不包含R40的情况下,通过在粗HF0-1234yf 中添加 R40来准备蒸馈用组合物。
[0063] 对(a)工序中准备的蒸馈用组合物所含有的含氣化合物(A)、HF0-1234yf和R40的 各自含量没有特别限定。本发明的纯化方法中,通过(b)工序的蒸馈,由该蒸馈用组合物形 成HF0-1234yf和R40的类共沸组合物,将包含该类共沸组合物的馈分分馈。运里,在蒸馈用 组合物中可W任何比例含有HF0-1234yf和R40来形成该类共沸组合物。因此,对(a)工序中 准备的蒸馈用组合物中的HFO-1234yf和R40的各自含量没有特别限定。
[0064] 但是,为了将蒸馈用组合物所含有的HF0-1234yf高效地纯化,优选在(b)工序中将 蒸馈用组合物中的HF0-1234yf的大致全部量作为包含类共沸组合物的馈分进行分馈。
[0065] 因此,蒸馈用组合物中的HF0-1234yf/R40优选为规定的蒸馈压力下的类共沸组合 物的HF0-12345Tf/R40的上限W下,更优选共沸组合物的HF〇-1234W/R4〇W下。如果HFO-1234yf/R40为该压力下的类共沸组合物的HF0-1234yf/R40的上限W下,则可W在通常的蒸 馈中将蒸馈用组合物中的HF0-1234yf的大致全部量作为包含类共沸组合物的馈分进行分 馈。
[0066] 此外,如果HF0-12345Tf/R40是共沸组合物的HF〇-1234yf/R4〇W下,则能够将蒸馈 用组合物中的HF0-1234yf更高效地分离至包含类共沸组合物的馈分中。从表1可知,形成类 共沸组合物的邸0-12347'/340的上限值99/1是压力为1.3~3.01?曰6时的值,例如在压力为 0. SMPaG的情况下,形成类共沸组合物的HF0-1234yf/R40的上限值为85/15,在常压下为73/ 27。所W,在根据(b)工序中使用的蒸馈塔的能力等难W进行高压设定的情况下,优选计算 可能的设定压力下的形成类共沸组合物的HF0-1234yf/R40的上限值,W使蒸馈用组合物中 的HF0-1234yf/R40达到该上限值W下的条件进行调整。
[0067] 进行蒸馈的压力范围通常W表压计为0~3. OM化左右(W下,压力为表压的情况 下,单位之后标记为"护)。此外,在0~3. OM化G的压力范围内,形成类共沸组合物的组成范 围如表1所示,WHF0-12%yf/R40计为26/74~99/1,形成共沸组合物的组成范围为57/43 (约 1.33)。
[006引因此,蒸馈用组合物中的R40的量相对于1摩尔的HF0-1234yf优选为0.01摩尔W 上,更优选0.1摩尔W上,进一步优选0.2摩尔W上,特别优选0.5摩尔W上,最优选0.75摩尔 W上。籍此,能够减少因为没有形成类共沸组合物的过剩的HF0-1234yf被分馈为与包含类 共沸组合物的馈分不同的馈分(通常为包含含氣化合物(A)的馈分)而引起的HF0-1234yf的 损失。
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