本公開涉及共沸物或類共沸物組合物，特別是包含有效量的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水的共沸物或類共沸物組合物。

背景技術(shù)：

1、氫氟烯烴(hfo)，例如四氟丙烯，包括2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)，已知是有效的制冷劑、傳熱介質(zhì)、推進(jìn)劑、起泡劑、發(fā)泡劑、氣態(tài)電介質(zhì)、殺蟲劑載體、聚合介質(zhì)、顆粒去除流體、載體流體、拋光研磨劑、置換干燥劑和動(dòng)力循環(huán)工作流體。與氯氟烴(cfc)和氫氯氟烴(hcfc)不同，氯氟烴和氫氯氟烴兩者都可能破壞地球臭氧層，hfo對(duì)臭氧層沒(méi)有威脅。hfo-1234yf也已顯示出是具有低毒性的低全球變暖化合物，并因此可滿足對(duì)汽車空調(diào)中的制冷劑的日益嚴(yán)格的要求。因此，含有hfo-1234yf的組合物屬于正被開發(fā)以用于很多上述應(yīng)用中的材料。

2、hfo-1234yf的一種制造方法使用1,1,2,3-四氯丙烯(hcfc-1230xa)作為起始原料。所述方法包括以下三個(gè)步驟：

3、步驟(1)在裝有固體催化劑的氣相反應(yīng)器中1230xa+3hf→2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1233xf)+3hcl；

4、步驟(2)在裝有液體催化劑的液相反應(yīng)器中1233xf+hf→2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(244bb)；和步驟(3)在氣相反應(yīng)器中或在液相中244bb→1234yf+hcl。

5、在前述方法過(guò)程中，可能生成副產(chǎn)物和/或可能存在雜質(zhì)，包括水。希望所有反應(yīng)物和中間產(chǎn)物都為盡可能純的形式，以限制不希望的副反應(yīng)。因此，需要減少反應(yīng)物和中間產(chǎn)物中的雜質(zhì)的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開提供了2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水的共沸物或類共沸物組合物。

2、本領(lǐng)域中公認(rèn)的是不可能預(yù)測(cè)共沸物的形成，并且本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水形成共沸物或類共沸物組合物，特別是形成非均勻共沸物或類共沸物組合物。

3、本公開提供了一種組合物，該組合物包含基本上由有效量的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水組成的共沸物或類共沸物組合物，優(yōu)選地其中所述共沸物或類共沸物組合物在約12.5psia至約16.5psia、優(yōu)選約14.5psia的壓力下，具有約12.0℃至約13.6℃、優(yōu)選約13.1℃至約13.2℃的沸點(diǎn)。

4、所述共沸物或類共沸物組合物可以基本上由約0.09重量％至約92.69重量％的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和約7.31重量％至約99.91重量％的水組成，優(yōu)選地其中所述共沸物或類共沸物組合物基本上由約65重量％至約90重量％的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)和約10重量％至約35重量％的水組成；優(yōu)選地所述共沸物或類共沸物組合物基本上由約65.14重量％至約86.25重量％的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)和約13.75重量％至約34.86重量％的水組成。

5、本公開還提供了形成共沸物或類共沸物組合物的方法，其包括組合2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水以形成基本上由有效量的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水組成并且優(yōu)選地在約12.5psia至約16.5psia的壓力下具有約12.0℃至約13.6℃的沸點(diǎn)的共沸物或類共沸物組合物的步驟。

6、本公開進(jìn)一步提供了從包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和至少一種雜質(zhì)(其可包括水)的組合物中分離雜質(zhì)(包括水)的方法，其包括以下步驟：

7、提供包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和至少一種雜質(zhì)的組合物；改變2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水的相對(duì)量，和使所述組合物經(jīng)受有效形成共沸物或類共沸物組合物的條件，所述共沸物或類共沸物組合物基本上由或者由有效量的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水組成；和將所述共沸物或類共沸物組合物與包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)的組合物分離，其中分離步驟可以包括相分離、蒸餾、干燥和分餾中的至少一種。

8、在前述方法中，改變2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水的相對(duì)量的步驟可包括將2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)加入到組合物中，將水加入到組合物中，或?qū)?-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水兩者加入到組合物中。

9、本公開還提供了制備2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)的方法，其包括：

10、將存在于所述共沸物或類共沸物組合物中的至少一些2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)；和

11、將至少一些2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)轉(zhuǎn)化成2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)。

12、在被轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)之前，可以將2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)與水分離，這是有益的，因?yàn)槠湟馕吨梢栽趯?duì)水的存在敏感的催化劑的存在下將2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)。將至少一些2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)可包括在催化劑存在下使2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)與hf、優(yōu)選無(wú)水hf反應(yīng)。所述催化劑可包括金屬鹵化物催化劑，優(yōu)選選自sbcl5、sbf5、ticl4或其組合，或者是氟磺酸；和/或?qū)⒅辽僖恍?-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)可在5-100℃、優(yōu)選50-100℃的溫度進(jìn)行。將至少一些2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)轉(zhuǎn)化成2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)可包括使2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)與堿、苛性堿(caustic?base)、優(yōu)選堿金屬氫氧化物、優(yōu)選koh或naoh反應(yīng)。反應(yīng)優(yōu)選在水性環(huán)境中進(jìn)行，優(yōu)選在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，優(yōu)選鹵化銨，優(yōu)選鹵化三烷基銨或鹵化四烷基銨，優(yōu)選氯化三烷基銨或氯化四烷基銨。反應(yīng)可優(yōu)選在約0℃-約100℃、優(yōu)選約20℃-約90℃、優(yōu)選約50℃-約90℃、優(yōu)選約60℃-約80℃的溫度進(jìn)行。將2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)轉(zhuǎn)化成2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)可以合適地在超大氣壓力、大氣壓力或低于大氣壓力下進(jìn)行。

技術(shù)特征：

1.一種組合物，其包含基本上由有效量的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)和水組成的共沸物或類共沸物組合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述共沸物或類共沸物組合物在約12.5psia至約16.5psia、優(yōu)選約14.5psia的壓力下具有約12.0℃至約13.6℃、優(yōu)選約13.1℃至約13.2℃的沸點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的組合物，其中所述共沸物或類共沸物組合物基本上由約0.09重量％至約92.69重量％的2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)和約7.31重量％至約99.91重量％的水組成；

4.一種形成共沸物或類共沸物組合物的方法，其包括將2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)與水組合以形成權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)限定的共沸物或類共沸物組合物的步驟。

5.一種從包含2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)和至少一種雜質(zhì)的組合物中將包括水的雜質(zhì)與2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hfco-1233xf)分離的方法，所述方法包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中分離步驟包括相分離、蒸餾和分餾中的至少一種；和/或

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中首先通過(guò)液-液相分離然后通過(guò)選自蒸餾、一種或多種干燥劑和它們的組合的第二方法除去水。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中改變2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)和水的相對(duì)量的步驟包括：

9.一種制備2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)的方法，其包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在被轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)之前，將2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)與水分離，優(yōu)選通過(guò)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7中限定的方法。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中將至少一些2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)轉(zhuǎn)化成2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)包括使2-氯-3,3,3-三氟丙烯(hcfo-1233xf)與hf、優(yōu)選無(wú)水hf在催化劑存在下反應(yīng)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中：

13.根據(jù)權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中將至少一些2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)轉(zhuǎn)化成2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)包括使2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)與堿反應(yīng)；

14.hfo-1234yf在汽車空調(diào)中作為制冷劑的用途。

15.一種制造hfo-1234yf的方法，包括以下三個(gè)步驟：

16.一種制備hfo-1234yf的方法，所述方法包括以下三個(gè)步驟：

17.將至少一些2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷(hcfc-244bb)轉(zhuǎn)化成2,3,3,3-四氟丙烯(hfo-1234yf)的方法，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及2?氯?3,3,3?三氟丙烯和水的共沸物或類共沸物組合物。包含2?氯?3,3,3?三氟丙烯(HFCO?1233xf)和水的非均勻共沸物或類共沸物組合物，其可以包含約0.09重量％至約92.69重量％的2?氯?3,3,3?三氟丙烯(HFCO?1233xf)和約7.31重量％至約99.91重量％的水，并且在約12.5psia至約16.5psia的壓力下具有約12.0℃至約13.6℃的沸點(diǎn)。所述共沸物或類共沸物組合物可用于將包括水的雜質(zhì)與2?氯?3,3,3?三氟丙烯(HFCO?1233xf)分離。

技術(shù)研發(fā)人員：H·科普卡利,D·C·默克爾,H·T·范
受保護(hù)的技術(shù)使用者：霍尼韋爾國(guó)際公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19