通过萃取蒸馏从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法
【专利摘要】一种用于从氢氯氟烯烃(诸如反式-1,1,1-三氟-3-氯-2-丙烯(1233zd(E)))中去除污染物的方法包括在含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从含氢氯氟烯烃和氯氟烃的混合物中萃取氯氟烃(诸如三氯氟甲烷(R11))来形成一种纯化的氢氯氟烯烃。这种分离方法提供了从氢氯氟烯烃诸如1232zd(E)中去除污染物诸如R11，这通过常规蒸馏方法是不可分离的。这种方法可以使用一种利用了两个蒸馏柱(例如一个第一萃取蒸馏柱和一个第二溶剂回收柱)的方法，该方法允许将萃取的溶液再循环到该第一萃取蒸馏柱上。
【专利说明】通过萃取蒸馏从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法 发明领域
[0001] 本发明涉及一种从含氢氯氟烯烃诸如反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯 (1233zd(E))的混合物中萃取和去除污染物诸如三氯氟甲烷（R1"）的方法。
[0002] 发明的背景
[0003] 含氯化合物诸如氯氟烃（CFC)被认为是对地球的臭氧层有害的。因此，已经研 究了不损害环境而且还具有功能为制冷剂、溶剂、清洁剂、发泡剂、气溶胶喷射剂、热传递 介质、电解质、灭火剂、杀菌剂、以及功率循环工作流体所必需的特性的化合物。氟化的烯 烃，尤其是在该分子中含有一个或多个氢的那些（在此被称为氢氟烯烃（HF0))被认为用 于在这些应用中的一些使用，诸如在制冷连同制造氟聚合物的方法中的应用。具体地说， 反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))是一种潜在的制冷剂以及发泡化合物， 它具有可忽略的臭氧损耗潜势（0DP)以及低的全球增温潜势（GWP)。事实上，已经测到的 1233zd(E)的 0DP 为 0· 00034。
[0004] 1233zd(E)进料通常会被四氯化碳污染，然而，它是1，1，1，3, 3-五氯丙烷（240fa) 的前体化合物之一。在一种氟化反应器中，该四氯化碳将氟化为Rll。R11具有23. 8°C的 沸点而1233zd(E)具有18. 5°C的沸点。通过蒸馏从1233zd(E)中分离R11的努力是不成 功的，表明了存在着共沸混合物或近共沸混合物。一种具有的0DP为1. 0的污染物（诸如 R11)可以大大减少该化合物的臭氧损耗潜势。例如，如果1233zd(E)被仅仅lOOOppm的 R11污染了，其0DP往往从0.00034增加到0.00134。因此，对于未污染的或纯化的形式的 1233zd(E)以及其生产的分离方法仍然存在着需要。
[0005] 发明概述
[0006] 根据本发明的这些方法提供了适合用于从一种氢氯氟烯烃中分离出污染物的萃 取蒸馏法。具体地说，在此说明的这些方法和工艺提供了从一种通过常规蒸馏不可分离的 混合物中分离出一种污染物的有效方式。例如1233zd(E)和R11通过常规蒸馏是不可分离 的，但是可以使用在此说明的使用了一种氯化化合物的萃取蒸馏方法来从该1233zd(E)中 萃取出R11。
[0007] 根据本发明的一个实施例，一种用于从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法包括在一 种含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从一种含氢氯氟烯烃和氯氟烃的混合 物中萃取氯氟烃以便形成一种纯化的氢氯氟烯烃。
[0008] 根据本发明的另一个实施例，一种用于从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法包 括在一种含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从含三氯氟甲烷（R11)和反 式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的混合物中萃取三氯氟甲烷（R11)以形成一 种纯化的反式 _1，1，1_二氟_3_氯_2_丙烯（1233zd (E))。
[0009] 根据本发明的另一个实施例，一种蒸馏过程包括将含氢氯氟烯烃带污染物的进料 混合物送入一个第一萃取蒸馏柱中并且使用一种含氯化化合物的萃取溶剂从该第一萃取 蒸馏柱中的进料混合物中萃取该污染物，以便形成一种含纯化的氢氯氟烯烃的塔顶物流和 一种含该污染物和该萃取溶剂的底部物流。可以使用一个第二步骤，由此将这些底部物流 送入一个第二蒸馏柱中并且将该污染物从该第二蒸馏柱中的萃取溶液中分离出以便形成 一种含该污染物的第二塔顶物流以及一种含该萃取溶剂的第二底部物流。若希望的话，然 后可以将该含该萃取溶剂的第二底部物流再循环至该第一蒸馏柱中以便在该第一蒸馏柱 中使用，即，该萃取蒸馏工艺。
[0010] 根据本发明的另一个实施例，一种蒸馏工艺包括将含三氯氟甲烷（R11)和反 式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的进料混合物送入一个第一萃取蒸馏柱中， 并且使用一种含氯化化合物的萃取溶剂从该第一萃取蒸馏柱中的进料混合物中萃取该三 氯氟甲烷（R11)以便形成一种含纯化的反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的 塔顶物流以及一种含三氯氟甲烷（R11)和该萃取溶剂的塔底残留物流。任选地，可以将这 些底部物流送入一个第二蒸馏柱中并且可以将该三氯氟甲烷（R11)从该第二蒸馏柱中的 萃取溶液中分离出以便形成一种含该三氯氟甲烷（R11)的第二塔顶物流以及一种含该萃 取溶剂的第二底部物流。可以将该萃取溶剂按需要再循环至该第一萃取蒸馏柱中。
[0011] 附图简要说明
[0012] 本发明可以通过参见附图来而得到进一步地理解，在该附图中图1描述了根据本 发明的萃取蒸馏工艺的流程图。
[0013] 发明的详细描述
[0014] 本发明的多个方面包括用于蒸馏氢氯氟烯烃诸如反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙 烯（1233zd(E))以及从其中去除污染物诸如三氯氟甲烷（R11)的方法和工艺。
[0015] 根据本发明的另一个实施例，一种用于从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法包括 在一种含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从一种含氢氯氟烯烃（诸如反 式 _1，1，1_二氟_3_氯-2-丙烯（1233zd(E)))和氯氟经（例如R11)的混合物中萃取氯氟 烃（诸如三氯氟甲烷（R11))来形成一种纯化的氢氯氟烯烃（例如，纯化的（122zd(E)))。
[0016] 如在此使用的，HCC指代氢氯烃、CFC指代氯氟烃、而HCF0指代氢氯氟烯烃。每 个种类都可以关于其化学式、化学名、缩写通用名称等等可替换地进行讨论。例如，可以将 反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯指定为1233zd(E)。同样地，可以相对于其ASHRAE (美 国供暖、制冷以及空调工程师协会（American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers))名称来描述一些化合物。表1提供了一种代表性清单。
[0017]
【权利要求】
1. 一种用于从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法，该方法包括： 在含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从一种含氢氯氟烯烃和氯氟烃的 混合物中萃取氯氟烃，以形成一种纯化的氢氯氟烯烃。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中该氯化化合物包括至少三个氯原子。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中该萃取溶剂具有在约60°C与约100°C之间的标准 沸点。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中该氢氯氟烯烃包括反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙 烯（1233zd(E))。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中该纯化的氢氯氟烯烃是纯化的反式-1，1，1-三 氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))，其包括约500ppm或更少的氯氟烃。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中该污染物包括四氯化碳和三氯氟甲烷（R11)中的 至少一种。
7. -种用于从氢氯氟烯烃中去除污染物的方法，该方法包括： 在含氯化化合物的萃取溶剂的存在下使用萃取蒸馏从一种含三氯氟甲烷（R11)和反 式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的混合物中萃取三氯氟甲烷（R11)，以形成一 种纯化的反式 _1，1，1_二氟_3_氯_2_丙烯（1233zd (E))。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中该氯化化合物包括三个或四个氯原子。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中该氯化化合物包括1个或2个碳原子。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中该萃取溶剂包括选自下组的一种有机氯化物，该 组由以下各项组成：三氯乙烯、四氯化碳、氯仿、甲基氯仿、及其混合物。
11. 根据权利要求7所述的方法，其中该萃取溶剂具有在约60°C或更大的标准沸点。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中该萃取溶剂与1233zd(E)的重量比是约0.1到 10。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中该萃取溶剂与1233zd(E)的重量比是约1到3。
14. 一种根据权利要求7所述的方法获得的纯化的反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯 (1233zd(E))。
15. -种蒸馏方法，包括： 将一种含氢氯氟烯烃带污染物的进料混合物送入一个第一蒸馏柱中；并且 使用一种含氯化化合物的萃取溶剂从该第一蒸馏柱的进料混合物中萃取该污染物，以 便形成一种含纯化的氢氯氟烯烃的塔顶物流和一种含该污染物和该萃取溶剂的底部物流。
16. 根据权利要求15所述的方法，进一步包括： 将该底部物流送入一个第二蒸馏柱中；并且 从该第二蒸馏柱中的萃取溶剂中分离出该污染物以便形成一种含该污染物的第二塔 顶物流以及一种含该萃取溶剂的第二底部物流。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中该污染物包括四氯化碳和三氯氟甲烷（R11)中 的至少一种。
18. 根据权利要求15所述的方法，其中该氢氯氟烯烃包括反式-1，1，1-三 氣 _3_ 氣 _2_ 丙稀（1233zd (E))。
19. 根据权利要求16所述的方法，其中将来自该第二底部物流的萃取溶剂再循环至该 第一蒸馏柱中。
20. -种蒸馏方法，包括： 将含三氯氟甲烷（R11)和反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的一种进料 混合物送入一个第一蒸馈柱中； 使用一种含氯化化合物的萃取溶剂从该第一蒸馏柱的进料混合物中萃取该三氯氟甲 烷（R11)，以便形成一种含纯化的反式-1，1，1-三氟-3-氯-2-丙烯（1233zd(E))的塔顶物 流以及一种含该三氯氟甲烷（R11)和该萃取溶剂的底部物流； 将该底部流送入一个第二蒸馏柱中；并且 从该第二蒸馏柱中的萃取溶剂中分离出该三氯氟甲烷（R11)以便形成一种含该三氯 氟甲烷（R11)的第二塔顶物流以及一种含该萃取溶剂的第二底部物流。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中将来自该第二底部物流的萃取溶剂再循环至该 第一蒸馏柱中。
【文档编号】C07C17/386GK104144900SQ201380012242
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2012年3月2日
【发明者】J·A·威斯马 申请人:阿科玛股份有限公司