[发明专利]用于捕集和循环卤代烷化合物生产中使用的铁催化剂的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年6月3日提交的共同所有的、共同未决的美国临时专利申请序列号61/492,907的本国优先权，其公开内容在此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于制造卤代烷化合物的方法，更具体地涉及一种用于生产化合物1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa)的改进方法。本发明也可应用于其它卤代烷化合物(例如HCC-250和HCC-360)的制造方法中。

背景技术

化合物1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa)是用于制造1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的原料，1,1,1,3,3-五氟丙烷是非臭氧消耗化学品并且可以用作发泡剂、能量传递介质等。用于制备有用的卤代烷(例如HCC-240fa)的加成反应在本领域中是已知的。例如，美国专利第6,313,360号教导了一种通过在催化剂混合物存在下在足以制造含有HCC-240fa的产品混合物的条件下使四氯化碳(CCl₄)与氯乙烯(VCM)反应而制造HCC-240fa的方法，该催化剂混合物包含有机磷酸酯(例如磷酸三丁酯(TBP))、金属铁和三氯化铁。然后通过从反应物、催化剂和副产物中分离而回收240fa产品。也可参见美国专利5,902,914、6,187,978、6,198,010、6,235,951、6,500,993、6,720,466、7,102,041、7,112,709和7,265,082以及美国专利公开2004/0225166和2008/0091053。所有这些参考文件的公开内容在此均通过引用并入本文中。

在通过CCl₄与VCM之间的偶联反应合成HCC-240fa期间，将铁粉用作主催化剂。由CCl₄、TBP和240fa组成的液体介质与铁粉形成浆体。因此，反应器流出物将含有实质量的悬浮的固体，其可能会干扰下游单元的机械和化学操作。此外，因为从流出物除去了催化剂，所以反应性将收到损害，增加所需的损失铁粉的补充量。因此，对于可以将铁催化剂捕集和循环回到反应器中的装置存在着需求。本发明提供一种针对此问题的解决方案。

发明内容

本发明采用电磁分离单元(electromagnetic separation unit,EMSU），该单元构造成使得在由CCl₄和VCM催化形成卤代烷化合物期间能够从反应器流出物连续除去铁颗粒并且循环所捕集的铁颗粒。

在一个实施方案中，本发明可以概括地描述成用于捕集和循环1,1,1,3,3-五氯丙烷生产中使用的铁催化剂的方法，其中使用电磁分离单元（EMSU）来促进反应。当通电时，EMSU运行以从反应器流出物中除去铁颗粒；当不通电时，可以将由EMSU捕集的铁颗粒冲洗回到反应器中再次使用。

因此，本发明的一个实施方案是一种用于在1,1,1,3,3-五氯丙烷生产期间捕集和循环铁催化剂的方法，该方法包括以下步骤：

(a)将CCl₄和VCM进料到具有包含铁粉和TBP的催化剂的反应器中，以形成HCC-240fa；

(b)通过使用通电的电磁分离单元(EMSU)，从HCC-240fa反应器流出物中除去铁颗粒；以及

(c)将EMSU断电并且循环铁颗粒且使铁颗粒返回到反应器中以便重新用在步骤(a)中。

本发明也可用于其它卤代烷化合物(例如HCC-250和HCC-360)的铁催化的制造方法中：

(1)可以根据以下反应，由CCl₄和乙烯制造HCC-250：

CCl₄+CH₂=CH->CCl₃CH₂CH₂Cl。

(2)可以根据以下反应，由CCl₄和2-氯丙烯制造HCC-360：

CCl₄+CH₂=CClCH₃->CCl₃CH₂CCl₂CH₃。

附图说明

附图示出了在连续搅拌釜反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)中用于在HCC-240fa和其它卤代烷化合物生产中连续除去和循环催化剂固体的工艺设置。

具体实施方式