Brevet FR3065725A1 — publié le 20181102

ProcÃ©dÃ© de purification du 1,1,1,2,2-pentafluoropropane Domaine technique La prÃ©sente invention concerne un procÃ©dÃ© de purification du 1,1,1,2,2- pentafluoropropane. En particulier, la prÃ©sente invention concerne la purification du 1,1,1,2,2- pentafluoropropane dans le cadre d'un procÃ©dÃ© de production du 2,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne (H FO-1234yf). ArriÃ¨re-plan technologique de l'invention Dans un procÃ©dÃ© de fluoration en phase gaz en prÃ©sence d'acide fluorhydrique, les impuretÃ©s lourdes sont gÃ©nÃ©ralement contenues dans le flux d'acide fluorhydrique excÃ©dentaire qui est recyclÃ© dans la boucle rÃ©actionnelle. Ce flux d'HF est obtenu par distillation, en pied de colonne de distillation, alors qu'en tÃªte le composÃ© fluorÃ© dÃ©sirÃ© (HFO-1234yf) et l'HCI sont rÃ©cupÃ©rÃ©s. De fort ratio molaire d'acide fluorhydrique Ã©tant mis en oeuvre dans la boucle rÃ©actionnelle, ce flux d'acide fluorhydrique Ã recycler contient principalement de l'acide fluorhydrique. Parmi les impuretÃ©s lourdes Ã Ã©liminer, celles susceptibles de se dÃ©hydrochlorer ou de se dÃ©hydrofluorer pour donner naissance Ã des propynes halogÃ©nÃ©es sont particuliÃ¨rement gÃªnantes. Ces propynes sont rÃ©putÃ©es pour Ãªtre extrÃªmement instables et par consÃ©quence propices Ã la formation d'oligomÃ¨res et de coke. Le recyclage et par consÃ©quent l'accumulation de ces composÃ©s indÃ©sirables dans la boucle rÃ©actionnelle contribuent en partie Ã la dÃ©tÃ©rioration de la stabilitÃ© (activitÃ© et sÃ©lectivitÃ©) du catalyseur. Ainsi, Ã©viter leur accumulation dans la boucle rÃ©actionnelle permettrait donc de rÃ©duire la vitesse de cokage du catalyseur et ainsi d'amÃ©liorer la stabilitÃ© du catalyseur. Une des possibilitÃ©s pour Ã©liminer ses impuretÃ©s est de procÃ©der Ã une sÃ©paration de phase par dÃ©cantation Ã froid (tempÃ©rature REVENDICATIONS1. ProcÃ©dÃ© de purification d'un courant incluant 1,1,1,2,2-pentafluoropropane comprenant les Ã©tapes de : i) fourniture d'un courant A comprenant 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3- pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne ; ii) purification, de prÃ©fÃ©rence par distillation, du courant A fourni en i) dans des conditions efficaces pour former un premier courant Al comprenant 1,1,1,2,2- pentafluoropropane, de prÃ©fÃ©rence rÃ©cupÃ©rÃ© en tÃªte de colonne de distillation, et un second courant A2 comprenant ledit au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne, de prÃ©fÃ©rence rÃ©cupÃ©rÃ© en pied de colonne de distillation. 2. ProcÃ©dÃ© selon la revendication prÃ©cÃ©dente caractÃ©risÃ© en ce que le courant A fourni Ã l'Ã©tape i) et ledit second courant A2 de l'Ã©tape ii) comprennent au moins deux des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2- dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne, de prÃ©fÃ©rence le courant A fourni Ã l'Ã©tape i) et ledit second courant A2 de l'Ã©tape ii) comprennent 1,1,1,2,2- pentafluoropropane, 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3- trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne. 3. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes caractÃ©risÃ© en ce que de l'acide fluorhydrique est Ã©galement prÃ©sent dans ledit courant A fourni Ã l'Ã©tape i). 4. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes caractÃ©risÃ© en ce que dans ledit premier courant Al obtenu Ã l'Ã©tape ii), le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane est obtenu sous la forme d'un mÃ©lange azÃ©otrope ou quasi-azÃ©otrope, de prÃ©fÃ©rence un mÃ©lange azÃ©otrope ou quasi-azÃ©otrope comprenant 1,1,1,2,2-pentafluoropropane et HF. 5. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes caractÃ©risÃ© en ce qu'il comprend l'addition au courant A de l'Ã©tape i) d'un flux comprenant au moins 90% de 1,1,1,2,2pentafluoropropane avant la mise en oeuvre de l'Ã©tape ii). 30 3065725 28 6. ProcÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes caractÃ©risÃ© en ce que le courant A fourni Ã l'Ã©tape i) comprend Ã©galement (E/Z)-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne, 2-chloro- 3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, E-1-chloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, Z-1-chloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne ou 5 1,1,1,3,3-pentafluoropropane. 7. ProcÃ©dÃ© selon la revendication prÃ©cÃ©dente caractÃ©risÃ© en ce que le (E/Z)-1,3,3,3- tetrafluoropropÃ¨ne, 2-chloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, E-1-chloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne ou 1,1,1,3,3-pentafluoropropane est (sont) rÃ©cupÃ©rÃ©(s) dans ledit premier courant Al de l'Ã©tape 10 (ii). 8. ProcÃ©dÃ© de production de 2,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne comprenant les Ã©tapes : a) fluoration en prÃ©sence d'acide fluorhydrique d'un composÃ© de formule (I) CH(n+2)(X)m CHp(X)(n,i)-CX(3,,,_,,) oÃ¹ X reprÃ©sente indÃ©pendamment F ou Cl ; n, m, p sont indÃ©pendamment les 15 uns des autres 0 ou 1 avec (n+m) = 0 ou 1, (n+p) = 0 ou 1 et (m-p) = 0 ou 1, au moins un X Ã©tant Cl dans des conditions efficaces pour former un courant C comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropÃ¨ne, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, et au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ© parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3- trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne ; 20 b) purification, de prÃ©fÃ©rence par distillation, du courant C obtenu Ã l'Ã©tape a) pour former un courant Cl comprenant 2,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne et un courant C2 comprenant 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, et au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2- chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne, 25 c) mise en oeuvre du procÃ©dÃ© selon l'une quelconque des revendications 1 Ã 7 Ã partir du courant C2 obtenu Ã l'Ã©tape b). 9. ProcÃ©dÃ© selon la revendication prÃ©cÃ©dente caractÃ©risÃ© en ce que le courant C obtenu Ã l'Ã©tape a) comprend Ã©galement HF et ledit courant C obtenu Ã l'Ã©tape a) est purifiÃ©, de prÃ©fÃ©rence distillÃ©, prÃ©alablement Ã l'Ã©tape b) pour former un courant C' comprenant 2,3,3,3- tetrafluoropropÃ¨ne, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane, et une partie desdits au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne et un courant C" 3065725 29 comprenant HF et une partie desdits au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ© parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2- chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne ; et l'Ã©tape b) est mise en oeuvre Ã partir dudit courant C'. 5 10. ProcÃ©dÃ© selon la revendication prÃ©cÃ©dente caractÃ©risÃ© en ce que, dans le courant C', la teneur totale en ladite partie desdits au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2- chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne est infÃ©rieure Ã 5% en poids sur base du poids total dudit courant C'. 10 11. ProcÃ©dÃ© de traitement de l'acide fluorhydrique comprenant les Ã©tapes de i') fourniture d'un mÃ©lange comprenant de l'acide fluorhydrique et au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2-chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne ; 15 ii') distillation du mÃ©lange fourni Ã l'Ã©tape i') dans des conditions efficaces pour former un courant Bi comprenant ledit au moins un des composÃ©s sÃ©lectionnÃ©s parmi le groupe consistant en 2-chloro-1,1,1,3,3-pentafluoropropane, 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropÃ¨ne, 2- chloro-1,3,3,3-tetrafluoropropÃ¨ne et un courant B2 comprenant de l'acide fluorhydrique.