Brevet FR3046165A1 (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, 1,1,1,2,2- pentafluoropropane (245cb) et 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 trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E); et ii) un courant comprenant le 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène (1234yf) et le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), c) récupération et séparation de ladite troisième composition pour former un courant comprenant ledit agent d'extraction organique et un courant comprenant le trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) ; de préférence le courant comprenant ledit agent d'extraction organique est recyclé à l'étape a).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend également une étape de récupération dudit courant ii) comprenant le 2,3,3,3-tétrafluoro-1- propène et le 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb) obtenu à l'étape b), et de distillation de celui-ci pour former un courant A comprenant 2,3,3,3-tétrafluoro-1- propène et un courant B comprenant 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite première composition comprend également au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1-difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans- 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf). 3046165 40\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que lesdits au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1- difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), cis-1,2,3,3,3- 5 pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf) sont également contenus dans lesdites seconde et troisième compositions ; l'étape c) du présent procédé étant la récupération et la séparation de ladite troisième composition pour former d'une part un courant comprenant ledit agent d'extraction organique et d'autre part un courant comprenant le trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) et ledit 10 au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1-difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), cis1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf) ; de préférence le courant comprenant ledit agent d'extraction organique est recyclé à 15 l'étape a).\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit agent d'extraction organique est un solvant choisi parmi le groupe consistant en hydrohalocarbure, alcool, cétone, amine, ester, éther, aldéhyde, nitrile, carbonate, 20 thioalkyle, amide, hétérocycle; ou l'agent d'extraction organique est triethylfluorosilane ; de préférence, l'agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en amine, éther, ester, aldéhyde, cétone, alcool et hétérocycle.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 25 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, 30 P1 représente la pression de vapeur saturante du 2,3,3,3-tétrafluoro-1-propène, y2,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234zeE) dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, 3046165 41 P2 représente la pression de vapeur saturante du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) ; 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 5 supérieur ou égal à 1,8, plus particulièrement supérieur ou égal à 2,0.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que 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 10 laquelle yi,s représente le coefficient d'activité du 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb) dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, P1 représente la pression de vapeur saturante du 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), y2,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze- 15 E) 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) ; 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. 20\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 25 consistant en 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 ; avantageusement, la capacité d'absorption C2,s est supérieure ou égale à 0,40, de 30 préférence supérieure ou égale à 0,60, plus préférentiellement supérieure ou égale à 0,80, en particulier supérieure ou égale à 1,0. 3046165 42\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, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, 5 tert-butylacetate, dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2- propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal. De préférence, ledit agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxymethane, 10 isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, secbutylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, nbutylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le courant ii) comprenant le 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène et 1,1,1,2,2- pentafluoropropane (245cb) formé à l'étape b) est récupéré et est dépourvu de trans1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend préalablement à l'étape a) les étapes : 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 25 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), et trans- 1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), optionnellement ou non au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1-difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), 30 cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf), et optionnellement ou non des 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- 3046165 43 tetrafluoro-1-propène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), et trans-1,3,3,3- tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), optionnellement ou non au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1- difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), 5 chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf), et optionnellement ou non des impuretés lourdes, récupéré en bas de colonne de distillation ; iii') optionnellement ou non, distillation dudit premier courant récupéré en bas 10 de colonne de distillation à l'étape ii') pour récupérer en tête de colonne un second courant comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène, 1,1,1,2,2- pentafluoropropane (245cb), et trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), optionnellement ou non au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe consistant en chlorométhane (40), 1,1-difluoroéthane (152a), 1,1,1,2- 15 tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3- pentafluoropropene (1225ye-E), cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf), et en bas de colonne de distillation un courant comprenant les impuretés lourdes ; ledit premier courant récupéré à l'étape ii') ou ledit second courant récupéré à 20 l'étape iii') correspondent 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 les étapes de : 25 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 catalytique en présence d'un catalyseur d'un composé de formule (CX,,Y3_,,)CHpX1-pChlmX2-m (I1)dans lequel X est indépendamment les uns des autres Cl, F, I ou Br ; Y est indépendamment les uns des 30 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, 1,1,1,2,2- pentafluoropropane (245cb), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E), et optionnellement ou non au moins un des composés sélectionnés parmi le groupe 3046165 44 consistant en chlorométhane (40), 1,1-difluoroéthane (152a), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (134a), chloropentafluoroéthane (115), trans-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-E), cis-1,2,3,3,3-pentafluoropropene (1225ye-Z), 3,3,3-trifluoropropene (1243zf) ; C) mise en oeuvre du procédé de purification du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propène selon 5 l'une quelconque des revendications 1 à 11 à partir du courant récupéré à l'étape B).\n<CLM>\1\tComposition comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoropropène, 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) et un agent d'extraction organique ayant un facteur de séparation S1,2 supérieur ou égal à 1,60, ledit facteur de 10 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-tetrafluoropropène dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, P1 représente la pression de vapeur saturante du 2,3,3,3-tetrafluoropropène, y2,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3- tetrafluoro-1-propene (1234ze-E) dans ledit agent d'extraction organique à dilution 15 infinie, P2 représente la pression de vapeur saturante du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1- propene (1234ze-E) ; et ledit agent d'extraction organique ayant un facteur de séparation S1,2 supérieur ou égal à 1,60, ledit facteur de séparation étant calculé par la formule Si,2 = (Y1,S*P1)/(Y2,S*P2) dans laquelle yi,s représente le coefficient d'activité du 1,1,1,2,2- 20 pentafluoropropane (245cb) dans ledit agent d'extraction organique à dilution infinie, P1 représente la pression de vapeur saturante du 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb), y2,s représente le coefficient d'activité du trans-1,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (1234zeE) 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) ; 25 de préférence ledit agent d'extraction organique a une capacité d'absorption C2,s supérieure ou égale à 0,60, ladite capacité d'absorption étant calculé par la formule C2,s = 1/(y2,$) dans laquelle y2,s 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. 30\n<CLM>\1\tComposition selon la revendication précédente caractérisée en ce que l'agent d'extraction organique est sélectionné parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, propanone, methylacetate, 3046165 45 butanone, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, sec-butylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2- propanediamine, n-butylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal. De préférence, ledit 5 agent d'extraction organique est choisi parmi le groupe consistant en éthylamine, isopropylamine, diethylether, n-propylamine, diethylamine, diethoxymethane, isopropylacetate, 3-pentylamine, 2-methoxyethanamine, tert-butylacetate, dioxane, 1,1-diethoxyethane, trimethoxymethane, n-pentylamine, 1,3-dioxane, secbutylacetate, 1,2-diaminoethane, 1-methoxy-2-propanol, 1,2-propanediamine, n- 10 butylacetate, 2-methoxy-1-propanol, hexanal.