Brevet FR3046162A1 (20170630)
REVENDICATIONS1. Procédé de purification du 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène (1234yf) à partir d'une première composition comprenant du 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène et au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), ledit procédé comprenant les étapes de: a) mise en contact de ladite première composition avec au moins un agent d'extraction organique pour former une seconde composition ; b) distillation extractive de ladite seconde composition pour former : i) une troisième composition comprenant ledit agent d'extraction organique et ledit au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E); et ii) un courant comprenant le 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène, c) récupération et séparation de ladite troisième composition pour former un courant comprenant ledit agent d'extraction organique et un courant comprenant ledit au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans- 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) ; de préférence ledit agent d'extraction organique est recyclé à l'étape a).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la première composition comprend 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène, trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- propene (1234ze-E) et optionnellement ou non au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a) et chloropentafluoroéthane (115) et la troisième composition comprend ledit agent d'extraction organique, trans1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) et optionnellement ou non au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a) et chloropentafluoroéthane (115) ; l'étape c) étant la récupération de ladite troisième composition et séparation entre d'une part ledit agent d'extraction organique et d'autre part trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) et optionnellement ou non au 3046162 49 moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a) et chloropentafluoroéthane (115).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 5 ledit agent d'extraction organique est un solvant choisi parmi le groupe consistant en hydrocarbure, hydrohalocarbure, alcool, cétone, amine, ester, éther, aldéhyde, nitrile, carbonate, thioalkyle, amide et hétérocycle ; ou ledit agent d'extraction organique est difluorodiethylsilane, triethylfluorosilane ou l'acide perfluorobutanoïque; de préférence parmi le groupe consistant en amine, éther, cétone, ester, alcool, aldéhyde, hétérocycle. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le point d'ébullition dudit agent d'extraction organique est compris entre 10 et 150°C.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 15 ledit agent d'extraction organique a un facteur de séparation Si,2 supérieur ou égal à 1,1, ledit facteur de séparation étant calculé par la formule Si,2 = (yi,s*P1)/(y2,s*P2) dans laquelle yi,s représente le coefficient d'activité du 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, 20 P1 représente la pression de vapeur saturante du 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène, y2,s représente le coefficient d'activité dudit au moins un des composés consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- propene (1234ze-E), dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, de préférence y2,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- 25 propene (1234ze-E), dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, P2 représente la pression de vapeur saturante de dudit au moins un des composés consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3- tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), de préférence P2 représente la pression de vapeur saturante du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) ; 30 avantageusement, le facteur de séparation est supérieur ou égal à 1,2, de préférence supérieur ou égal à 1,4, plus préférentiellement supérieur ou égal à 1,6, en particulier supérieur ou égal à 1,8, plus particulièrement supérieur ou égal à 2,0. 3046162 50\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit agent d'extraction organique a une capacité d'absorption C2,s supérieure ou égale à 0,20, ladite capacité d'absorption étant calculé par la formule C2,s = 1/(y2,$) dans laquelle y2,s représente le coefficient d'activité dudit au moins un des composés 5 consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3- tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, de préférence y2,s représente le coefficient d'activité dudit au moins un des composés consistant en trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie ; 10 avantageusement, la capacité d'absorption C2,s est supérieure ou égale à 0,40, de préférence supérieure ou égale à 0,60, plus préférentiellement supérieure ou égale à 0,80, en particulier supérieure ou égale à 1,0.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 15 ladite première composition est une composition azéotropique ou quasi-azéotropique comprenant 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) et optionnellement ou non au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, ethoxy-ethene, dimethoxymethane, n-propylamine, methyl-t-butylether, diethylamine, propanone, methylacetate, isobutanal, tetrahydrofurane, isopropylformate, diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, 25 ethylacetate, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2- methoxyethanamine, tert-butylacetate, dioxane, 3-pentanone, 1,1-diethoxyethane, 2- pentanone, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, 3,3-dimethy1-2- butanone, sec-butylacetate, 4-methyl-2-pentanone, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2- propanol, diethylcarbonate, n-butylacetate, 1-ethoxy-2-propanol, hexanal ; 30 avantageusement ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, dimethoxymethane, npropylamine' diethylamine' diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert- 3046162 51 butylacetate, dioxane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, secbutylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2-propanol, n-butylacetate, 1-ethoxy-2- propanol, hexanal ; de préférence ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, dimethoxymethane, n- 5 propylamine, diethylamine, diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tertbutylacetate, dioxane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, secbutylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2-propanol, n-butylacetate, 1-ethoxy-2- propanol, hexanal. 10\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le courant comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène formé à l'étape b) est récupéré et est dépourvu d'au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- 15 propene (1234ze-E), de préférence est dépourvu de trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend préalablement à l'étape a) les étapes : 20 i') mise en oeuvre d'une composition comprenant 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, des impuretés ayant un point d'ébullition inférieur au point d'ébullition du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, et au moins un des composés sélectionné parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), et optionnellement des 25 impuretés lourdes ; ii') distillation de ladite composition de l'étape i) pour éliminer en tête de colonne des impuretés ayant un point d'ébullition inférieur au point d'ébullition du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène et former un premier courant comprenant 2,3,3,3- tetrafluoro-1-propène, et au moins un des composés choisis parmi le groupe 30 consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans- 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), et optionnellement des impuretés lourdes, récupéré en bas de colonne de distillation ; iii') optionnellement, distillation dudit premier courant récupéré en bas de colonne de distillation à l'étape ii') pour récupérer en tête de colonne un second 3046162 52 courant comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, et au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), et en bas de colonne de distillation un courant comprenant les impuretés 5 lourdes ; ledit premier courant récupéré à l'étape in ou ledit second courant récupéré à l'étape iii') correspond à ladite première composition mise en oeuvre à l'étape a).\n<CLM>\1\tProcédé de production et de purification du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène comprenant 10 les étapes de : A) fluoration en présence d'un catalyseur d'un composé de formule (I) CX(Y)2-CX(Y),'- CH,'XY dans laquelle X et Y représentent indépendamment un atome d'hydrogène, de fluor ou de chlore et m = 0 ou 1; et/ou fluoration en présence d'un catalyseur d'un composé de formule (CXnY3-n)CHpXs-pCHmX2-, (Il) dans lequel X est indépendamment les 15 uns des autres Cl, F, I ou Br ; Y est indépendamment les uns des autres H, Cl, F, I ou Br; n est 1, 2 ou 3 ; et m est 0, 1 ou 2 ; et p est 0 ou 1 ; B) récupération d'un courant comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, et au moins un des composés choisis parmi le groupe consistant en 1,1-difluoroéthane (152a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) ; 20 C) mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 à partir du courant récupéré à l'étape B).\n<CLM>\1\tComposition comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoropropène, trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- propene (1234ze-E) et un agent d'extraction organique ayant un facteur de séparation 25 Si,z supérieur ou égal à 1,6, ledit facteur de séparation étant calculé par la formule St2 = (71,,S*P1)/(Y2,S*P2) dans laquelle yu représente le coefficient d'activité du 2,3,3,3- tetrafluoropropène dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, Pl représente la pression de vapeur saturante du 2,3,3,3-tetrafluoropropène, yz,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) 30 dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, P2 représente la pression de vapeur saturante du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), de préférence ledit agent d'extraction organique a une capacité d'absorption C2,s supérieure ou égale à 0,8, ladite capacité d'absorption étant calculé par la formule C2,5 = 1/(y2,S) dans laquelle y2,s 3046162 53 représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie.\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'agent 5 d'extraction organique est sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, ethoxy-ethene, dimethoxymethane, n-propylamine, methyl-t-butylether, diethylamine, propanone, methylacetate, isobutanal, tetrahydrofurane, isopropylformate, diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, ethylacetate, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2- 10 methoxyethanamine, tert-butylacetate, dioxane, 3-pentanone, 1,1-diethoxyethane, 2- pentanone, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, 3,3-dimethy1-2- butanone, sec-butylacetate, 4-methyl-2-pentanone, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2- propanol, diethylcarbonate, n-butylacetate, 1-ethoxy-2-propanol, hexanal ; avantageusement ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe 15 consistant en Ethylamine, isopropylamine, diethylether, dimethoxymethane, n- propylamine' diethylamine' diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tertbutylacetate, dioxane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, secbutylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2-propanol, n-butylacetate, 1-ethoxy-2- 20 propanol, hexanal ; de préférence ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en Ethylamine, isopropylamine, diethylether, dimethoxymethane, n- propylamine, diethylamine, diisopropylether, 2-ethoxy-2-methyl-propane, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tertbutylacetate, dioxane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec- 25 butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy2-propanol, n-butylacetate, 1-ethoxy-2- propanol, hexanal.