反式-1,3,3,3-四氟丙烯的制造方法

专利名称：反式-1,3,3,3-四氟丙烯的制造方法
技术领域：
本发明涉及作为医药/农药、功能性材料的中间原料、喷雾等气溶胶的喷射剂即推进剂、制造镁合金的保护气体、发泡剂、灭火剂、蚀刻气体等半导体制造用气体、热介质或制冷剂等有用的反式-1，3，3，3-四氟丙烯的制造方法。
背景技术：
作为1，3，3，3-四氟丙烯的制造方法，已知有以下方法。例如，非专利文献I中公开了一种将1，3，3，3-四氟-1-碘代丙烷用醇性氢氧化钾进行脱碘化氢的方法。非专利文献2中公开了将1，1，1，3，3-五氟丙烷在二丁基醚中用氢氧化钾进行脱氟化氢的方法。非专利文献I或非专利文献2中所公开的用氢氧化钾进行脱卤化氢的方法是反应率及1，3，3，3-四氟丙烯的选择率优异的方法。然而，非专利文献I及非专利文献2的方法由于需要使用溶剂、必须使用所需要的化学计量以上的氢氧化钾、或副产的钾盐较多等，因此操作性差且花费成本等，难以作为以商业生产为主要目的的工业成套设备的制造方法而米用。专利文献I中公开了一种使用负载有铬化合物等金属化合物的活性炭作为催化剂将1，I, I, 3，3-五氟丙烷进行脱氟化氢的方法。专利文献2中公开了一种使1，1，1，3，3-五氟丙烷与铬基的催化剂接触的方法。专利文献3中公开了一种方法，其特征在于，在气相中、催化剂存在下使1，I, I, 3，3-五氟丙烷发生脱氟化氢反应从而制造1，3，3，3-四氟丙烯的方法中，使用将锆化合物负载于金属氧化物或活性炭的锆化合物负载型催化剂。专利文献4中公开了一种在气相中、氟化催化剂存在下使1-氯-3，3，3-三氟丙烯与氟化氢反应的方法。然而，专利文献4所公开的1，3，3，3-四氟丙烯的制造方法存在1，3，3，3_四氟丙烯的选择率低这样的问题。详细而言，虽然能够得到1，3，3，3-四氟丙烯，但如下述反应式那样，有时会同时副产氟化进一步进行而得到的高阶氟化产物、即1，1，1,3, 3-五氟丙烷，选择性下降。
权利要求
1.一种反式-1，3，3，3-四氟丙烯的制造方法，其具有以下工序: 使1-氯_3，3，3-三氟丙烯与氟化氢反应而生成反式-1，3，3，3-四氟丙烯，得到包含生成的反式-1，3，3，3-四氟丙烯、未反应物即1-氯_3，3，3-三氟丙烯及氟化氢、以及副产的顺式-1，3，3，3-四氟丙烯、1，I, 1,3, 3-五氟丙烷及氯化氢的反应产物A的反应工序； 蒸馏反应工序的反应产物A，回收包含1-氯-3，3，3-三氟丙烯及氟化氢的釜残液并供于所述反应工序的粗分离工序； 从在粗分离工序中回收釜残液后的残留物B中分离回收氟化氢并供于所述反应工序的氟化氢分离工序； 使在氟化氢分离工序中回收氟化氢后的残留物C与水或氢氧化钠水溶液接触从而分离去除氯化氢的氯化氢分离工序； 对在氯化氢分离工序中分离氯化氢后的残留物D进行脱水的脱水干燥工序； 以及，蒸馏在脱水干燥工序中脱水后的残留物E，从而得到反式-1，3，3，3-四氟丙烯的精制工序。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，反应工序的反应为将1-氯_3，3，3-三氟丙烯在气相条件下、氟化催化剂的存在下利用氟化氢进行氟化从而得到反式-1，3，3，3-四氟丙烯的反应。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，反应工序的反应在气相条件下、压力0.05MPa以上且0.3MPa以下、温度200°C以上且450°C以下的条件下进行。
4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中，氟化催化剂为选自由铬、钛、铝、锰、镍、钴、钛、铁、铜、锌、银、 钥、错、银、钽、铱、锡、铪、银、镁、锂、钠、钾、I丐和铺组成的组中的至少一种金属的硝酸盐、氯化物、氧化物、硫酸盐、氟化物、氟氯化物、氧氟化物、氧氯化物或氧氟氯化物。
5.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的制造方法，其中，反应工序的反应在以下条件下进行:在使用了负载有氯化铬的氟氧化铝的氟化催化剂下，1-氯_3，3，3-三氟丙烯与氟化氢的供给量以摩尔比计为1-氯_3，3，3-三氟丙烯:氟化氢=1:8 1:25，气相条件下，0.05MPa以上且0.3MPa以下的压力，350°C以上且400°C以下的温度。
6.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的制造方法，其中，反应工序的反应在以下条件下进行:在使用了负载有铬的氧化物、氟化物、氯化物、氟氯化物、氧氟化物、氧氯化物或氧氟氯化物的活性炭的氟化催化剂下，1-氯_3，3，3-三氟丙烯与氟化氢的供给量以摩尔比计为1-氯_3，3，3-三氟丙烯:氟化氢=1:8 1:25，气相条件下，0.05MPa以上且0.3MPa以下的压力，350°C以上且400°C以下的温度。
7.根据权利要求1至权利要求6中的任一项所述的制造方法，其中，在氟化氢分离工序中使氟化氢被硫酸吸收从而回收。
8.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的制造方法，其中，在脱水干燥工序中，用热交换器使氯化氢分离工序后的残留物D的夹带水结冰凝固从而进行脱水。
9.根据权利要求1至权利要求7中的任一项所述的制造方法，其中，在脱水干燥工序中，使氯化氢分离工序后的残留物D的夹带水吸附于吸附剂从而脱水。
10.根据权利要求1至权利要求9中的任一项所述的制造方法，其还具有将精制工序后的蒸馏残渣F供于所述反应工序的工序。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其中，将精制工序后的蒸馏残渣F所包含的顺式-1，3，3，3 -四氟丙烯转换为1，1，1，3，3-五氟丙烷后供于所述反应工序。
全文摘要
本发明的反式-1,3,3,3-四氟丙烯的制造方法具有以下工序使1-氯-3,3,3-三氟丙烯与氟化氢反应而生成反式-1,3,3,3-四氟丙烯，得到包含生成的反式-1,3,3,3-四氟丙烯、未反应物即1-氯-3,3,3-三氟丙烯及氟化氢、以及副产的顺式-1,3,3,3-四氟丙烯、1,1,1,3,3-五氟丙烷及氯化氢的反应产物A的反应工序；蒸馏反应工序的反应产物A，回收包含1-氯-3,3,3-三氟丙烯及氟化氢的釜残液并供于上述反应工序的粗分离工序；从在粗分离工序中回收釜残液后的残留物B中分离回收氟化氢并供于上述反应工序的氟化氢分离工序；使在氟化氢分离工序中回收氟化氢后的残留物C与水或氢氧化钠水溶液接触从而分离去除氯化氢的氯化氢分离工序；对在氯化氢分离工序中分离氯化氢后的残留物D进行脱水的脱水干燥工序；以及，蒸馏在脱水干燥工序中脱水后的残留物E，从而得到反式-1,3,3,3-四氟丙烯的精制工序。本制造方法中，再利用未反应物，从而可以高效地得到目标产物。
文档编号B01J27/132GK103209942SQ20118005444
公开日2013年7月17日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年11月10日
发明者日比野泰雄, 吉川悟, 西口祥雄, 冈本觉, 佐久冬彦 申请人:中央硝子株式会社