[发明专利]减少2,3,3,3-四氟丙烯中的3,3,3-三氟丙炔的方法

说明书

本发明涉及降低2,3,3,3‑四氟丙烯(HFO‑1234yf)中的氟化炔烃杂质，例如3,3,3‑三氟丙炔(TFPY)的浓度的方法，其包括使这样的混合物与苛性材料，例如氢氧化钠（NaOH）在有效降低氟化炔烃杂质的浓度的条件下接触，在一些实践中包括将浓度降低至少约50%。

发明领域

本发明提供使用苛性材料减少2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)中的氟化炔烃杂质的方法。在一个实施方案中，使用苛性材料，例如氢氧化钠(NaOH)，TFPY (3,3,3-三氟丙炔)杂质的含量降低至小于100 ppm的水平。

发明背景

已知氢氟烯烃(HFO)，例如四氟丙烯，包括2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)是有效的制冷剂、传热介质、抛射剂、发泡剂、起泡剂、气态电介质、杀菌剂载体、聚合介质、颗粒去除流体、载体流体、抛光摩擦剂、置换干燥剂和动力循环工作流体。不像氯氟烃（CFC）和氢氯氟烃（HCFC）（两者都潜在地损害地球臭氧层），HFO对臭氧层没有威胁。HFO-1234yf还已经显示是具有低毒性的低全球变暖化合物，因此可以满足对移动空气调节中制冷剂的日益严格的需要。因此，包含HFO-1234yf的组合物是发展用于许多上述应用的材料。

HFO-1234yf的一种制备方法使用1,1,2,3-四氯丙烯（1230xa）作为起始原材料。该方法包括以下三个步骤：

步骤（1） 在装有固体催化剂的气相反应器中，1230xa + 3HF -- 2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233xf)+ 3HCl；

步骤（2） 在装有液体催化剂的液相反应器中，1233xf + HF -- 2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(244bb)；和

步骤（3） 在气相反应器中，244bb -- 1234yf + HCl。

在步骤（3）中，最终产物—2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)—通常被氟化有机副产物，例如氟化炔烃污染。这些氟化炔烃包括氟化丙炔，例如3,3,3-三氟丙炔（TFPY）。由于TFPY和1234yf都是具有相对低沸点的轻质组分，使用传统纯化方法，例如蒸馏导致1234yf的显著收率损失。TFPY是毒性且易燃的，因此需要使用改进的方法降低1234yf中的TFPY的量。

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及降低2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)中的氟化炔烃杂质的浓度的方法；所述方法包括使包含2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和至少一种具有式RC≡CH（其中R是全氟化直链C₁-C₃烷基）的氟化炔烃杂质的混合物与苛性材料在有效降低炔烃杂质的浓度的条件下接触。有效条件包括苛性材料与至少一些炔烃杂质形成反应产物并且HFO-1234yf保持基本未反应的那些。本文使用的基本未反应是指至少90重量%的HFO-1234yf未与苛性材料反应。然后可以除去反应产物，降低HFO-1234yf中的炔烃杂质的浓度。在一个实践中，氟化炔烃杂质是TFPY。可用于本发明的苛性材料包括但不限于碱金属氢氧化物、碱金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属氧化物及其组合。在一个优选实践中，苛性材料是氢氧化钠（NaOH）。氟化炔烃杂质的浓度降低至少约20%（w/w）；在另一个实施方案中，氟化炔烃杂质的浓度降低至少约50%（w/w）。

在一个优选实施方案中，本发明涉及降低2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)中的3,3,3-三氟丙炔（TFPY）的浓度的方法，其包括（a）提供包含2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和第一浓度的3,3,3-三氟丙炔（TFPY）的第一组合物；（b）使第一组合物与苛性材料在有效使苛性材料与TFPY的至少一部分反应的条件下接触；和（c）回收包含1234yf和第二浓度的TFPY的第二组合物，第二浓度小于第一浓度。在一个实践中，TFPY的第一浓度大于300份/百万重量份（ppm），且TFPY的第二浓度是300ppm或更小。在其它实践中，200ppm或更小；优选100ppm或更小。