[发明专利]四氟丙烯的生产方法

说明书

本发明涉及用于生产四氟丙烯的方法，所述方法交替地包括：‑在气相中在氟化催化剂的存在下使含氯化合物与氢氟酸反应的至少一个步骤，相对于所述含氯化合物任选地存在的氧气的比例小于0.5摩尔％；‑通过使所述氟化催化剂与包含氧化剂的再生流接触而再生所述氟化催化剂的步骤。发明还涉及适合实施该方法的设备。

技术领域

本发明涉及四氟丙烯(HFO-1234)和特别地2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的生产方法，且还涉及适合用于实施该方法的设备。

背景技术

温室气体为吸收由地球表面发射的红外辐射的气态组分，因此导致温室效应。它们在大气中浓度的升高是造成全球变暖的因素之一。

因此，用在冰箱和空调系统中的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的制造已经相继地由Montreal协议和随后的Kyoto协议所控制。存在开发这样的新分子的需要：其是同样有效的且特别地呈现最小可能全球变暖潜势。氢氟烯烃和特别的HFO-1234yf属于该情形，其中HFO-1234yf是特别有用的化合物。

通过氢氯烯烃或特别是氢氯烃的氟化制造氢氟烯烃或氢氟烃是已知的。该氟化反应通常为使用氢氟酸作为氟化剂的催化氟化反应。

氟化反应通常必须在高温(大于300℃)下、在气相中、在负载的或体相(bulk)固体催化剂的存在下进行。

已知为了保持催化剂的寿命和在反应阶段期间在其表面上限制焦炭的沉积而提供氧化剂、特别是空气或任选的氯气的共同进料(cofeeding)。

文献US 8614361描述了通过在高氧气含量的存在下使HCFO-1233xf和HF反应而生产HFO-1234yf的方法。

文献US 8618338描述了在两个阶段中制造氟烯烃的方法，特别地，为了获得中间产物HCFO-1233xf，在液相中始自1,1,2,3-四氯丙烯(HCO-1230xa)的反应的第一阶段，和为了获得HFO-1234yf，在气相中始自HCFO-1233xf的反应的第二阶段。

文献WO 2013/088195教导了在两个阶段中生产HFO-1234yf的方法，为了获得中间产物HCFO-1233xf，1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)和/或1,1,2,2,3-五氯丙烷(HCC-240aa)在气相中的氟化第一阶段，和随后为了获得HFO-1234yf，在气相中始自HCFO-1233xf的反应的第二阶段。

文献WO 2012/098421和WO 2012/098422教导了氟化催化剂的活化和再生。

文献WO 2013/182816描述了在反应器中交替实施催化反应阶段和催化剂再生阶段的化学反应方法。

仍存在改善HFO-1234化合物例如HFO-1234yf的生产方法的需要，且特别地仍存在以高产率和高纯度制造这些化合物的需要。

发明内容

发明首先涉及四氟丙烯的生产方法，其交替地(两者择一地，alternatively)包括：

–含氯化合物和氢氟酸在气相中、在氟化催化剂存在下进行反应的至少一个阶段，相对于含氯化合物，任选存在的氧气比例小于0.05mol％；

–通过使氟化催化剂与包含氧化剂的再生流接触的再生氟化催化剂的阶段。

根据一项实施方式，含氯化合物与氢氟酸反应的阶段基本上在不存在氧气且优选基本上不存在任何氧化剂下的情况下进行。

根据一项实施方式，相对于全部再生流，所述再生流含有至少1mol％的氧气。

根据一项实施方式，含氯化合物与氢氟酸反应的阶段在单个反应器中，相对于氟化催化剂再生阶段在时间上单独地(separately)进行。