СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ ФТОРОЛЕФИНОВ ОТ HF ПРИ ПОМОЩИ ЖИДКОСТНО-ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ
METHOD OF SEPARATING FLUOROOLEFINS FROM HF BY LIQUID-LIQUID EXTRACTION

Перекрестная(ые) ссылка(и) на родственную(ые) заявки
Данная заявка притязает на приоритет и преимущества предварительной заявки США №60/830938, поданной 13 июля 2006 г.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение в целом относится к способу отделения фтористого водорода от фторолефинов экстракцией. Способ отделения фтористого водорода от фторолефинов в особенности включает жидкостно-жидкостную экстракцию.
Описание предшествующего уровня техники
В химическом производстве фторолефинов часто получают смеси требуемых фторолефинов и фтористого водорода (HF). Выделение фторолефинов из таких смесей не всегда легко осуществляется, потому что многие фторолефины образуют азеотропную смесь с HF. Существующие методы дистилляции и декантации очень часто являются неэффективными для разделения указанных соединений. Может быть эффективной водная промывка, но она требует использования больших количеств промывочных растворов и дает чрезмерный избыток сточных вод и влажный продукт, который затем необходимо сушить.
а
(2а+2)-b
b
В WO 98/00379 раскрыто использование серной кислоты в качестве экстрагента для отделения HF от фторзамещенных углеводородов (например, HFC-245fa или HFC-356mcfq) предпочтительно экстракцией HF в сернокислотную фазу. В WO 98/00380 раскрыт подобный способ экстракции с использованием воды для предпочтительной экстракции HF. В заявке США 2001/0004961 А1 раскрыто использование углеводородных и галогензамещенных углеводородных растворителей, направленное на удаление HF из смесей с гидрофторалканами формулы СНF, где а = от 3 до 6 и b = от 1 до 2а+1, жидкостно-жидкостной экстракцией.
Обнаружено, что некоторые фторолефины образуют азеотропные смеси с фтористым водородом, усложняющие их разделение. Может быть эффективной водная и щелочная промывка газов, но при этом ценный HF превращается в отходы, и для сушки полученных влажных фторолефинов требуется дополнительное оборудование. Следовательно, имеется потребность в новых способах отделения фторолефинов от HF.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, при этом способ включает экстракцию композиции экстрагентом.
Настоящее изобретение дополнительно относится к композиции, содержащей HF, по меньшей мере, один фторолефин и, по меньшей мере, один экстрагент.
Следующее общее описание и следующее подробное описание являются только иллюстративными и объяснительными и не ограничивают изобретение, определенное в приложенной формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Для улучшения понимания идей, представленных в данном описании, на сопровождающих фигурах проиллюстрированы варианты изобретения.
Фиг.1 включает иллюстрацию способа выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, при помощи жидкостно-жидкостной экстракции, в которой экстрагент имеет более низкую плотность, чем композиция, содержащая HF и фторолефины.
Фиг.2 включает иллюстрацию способа выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, при помощи жидкостно-жидкостной экстракции, в которой экстрагент имеет более высокую плотность, чем композиция, содержащая HF и фторолефины.
Специалистам в данной области понятно, что предметы на фигурах проиллюстрированы для простоты и ясности и необязательно их изображать в действительном масштабе. Так, например, размеры некоторых предметов на фигурах могут быть преувеличены относительно других предметов для способствования пониманию вариантов.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, при этом способ включает экстракцию композиции экстрагентом.
В одном варианте предлагается способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, экстракцией композиции экстрагентом, в котором экстракция включает жидкостно-жидкостную экстракцию.
В одном варианте в способе выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, экстракцией композиции экстрагентом могут быть использованы экстрагенты, выбранные из группы, состоящей из углеводородов, хлорзамещенных углеводородов, хлорфторзамещенных углеводородов, хлорфторуглеводородов, фторуглеводородов, перфторуглеводородов и простых перфторированных эфиров.
В одном варианте способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, включает:
а. подачу композиции, содержащей HF и фторолефины, и композиции, содержащей экстрагент, в экстрактор; и
b. удаление из экстрактора фазы обогащенного экстрагента, содержащей экстрагент и фторолефины.
В другом варианте способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, необязательно дополнительно включает:
а. подачу фазы обогащенного экстрагента, содержащей экстрагент и фторолефины, в колонну регенерации экстрагента; и
b. извлечение по существу не содержащего экстрагент фторолефинового продукта из колонны регенерации экстрагента.
В другом варианте способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, включает:
а. подачу композиции, содержащей HF и фторолефины, и композиции, содержащей экстрагент, в экстрактор; и
b. удаление из экстрактора обогащенной HF фазы.
В другом варианте способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, необязательно дополнительно включает:
а. подачу обогащенной HF фазы в колонну для отгона рафината; и
b. извлечение из колонны для отгона рафината HF продукта, по существу не содержащего фторолефины и экстрагент.
В еще другом варианте способ выделения фторолефинов из композиции, содержащей HF и фторолефины, включает:
а. подачу композиции, содержащей HF и фторолефины, и композиции, содержащей экстрагент, в экстрактор;
b. удаление из экстрактора фазы обогащенного экстрагента, содержащей экстрагент и фторолефины;
с. удаление из экстрактора обогащенной HF фазы;
d. подачу фазы обогащенного экстрагента, содержащей экстрагент и фторолефины, в колонну регенерации экстрагента;
e. извлечение по существу не содержащего экстрагент фторолефинового продукта из колонны регенерации экстрагента;
f. подачу обогащенной HF фазы в колонну для отгона рафината;
g. извлечение из колонны для отгона рафината HF продукта, по существу не содержащего фторолефины и экстрагент.
В одном варианте экстрактор работает при давлении от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм до приблизительно 300 фунт/кв.дюйм и при температуре от приблизительно -50°С до приблизительно 150°С.
В одном варианте колонна регенерации экстрагента работает при давлении от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм до приблизительно 300 фунт/кв.дюйм и при температуре в верхней части колонны от приблизительно -50°С до приблизительно 100°С и температуре в донной части колонны от приблизительно 50°С до приблизительно 250°С.
В одном варианте колонна для отгона рафината работает при давлении от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм до приблизительно 100 фунт/кв.дюйм и при температуре в верхней части колонны от приблизительно -50°С до приблизительно 90°С и температуре в донной части колонны от приблизительно 20°С до приблизительно 150°С.
В настоящем изобретении дополнительно предлагается композиция, содержащая:
а. HF;
b. по меньшей мере один фторолефин, и
с. по меньшей мере один экстрагент.
В одном варианте экстрагент может представлять собой, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из углеводородов, хлорзамещенных углеводородов, хлорфторзамещенных углеводородов, хлорфторуглеводородов, фторуглеводородов, перфторуглеводородов и простых перфторированных эфиров.
В некоторых вариантах фторолефин выбран из группы, включающей:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефины формулы Е- и Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо являются C-C перфторалкильными группами;
n
(ii) циклические фторолефины формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой Х, Y, Z и W независимо являются Н или F, и n является целым числом от 2 до 5; и
(iii) фторолефины, выбранные из группы, состоящей из:
2
2
3
2
3
2
3
2
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
тетрафторэтилена (CF=CF); гексафторпропена (CFCF=CF); 1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CHF=CFCF); 1,1,3,3,3,-пентафтор-1-пропена (CF=CHCF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CF=CFCHF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHF=CFCHF); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CH=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHF=CHCF); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропена (CF=CFCHF); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропена (CF=CHCHF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHF=CFCHF); 3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=CHCF); 2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(СН)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(СН)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(СН)); 3,3-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)С=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF) 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 4,4,4-трифтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-3-метил-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(СН)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF) и 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF).
В некоторых вариантах указанный экстрагент выбран из группы, включающей:
4
10
5
12
6
14
этан, этилен, н-пропан, пропилен, н-бутан, изобутан, циклобутан, 1-бутен, 2-бутен (цис или транс), н-пентан, изопентан (2-метилбутан), неопентан (2,2-диметилпропан), циклопентан, 1-пентен, 2-пентен (цис или транс), циклопентен, н-гексан, циклогексан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, 1-гексен, 2-гексен (цис или транс), 3-гексен (цис или транс), неогексан (2,2-диметилбутан), неогексен (3,3-диметил-1-бутен), 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан, 2,3-диметил-2-бутен, 2,3-диметил-1-бутен, 3,3-диметил-1-бутен, н-гептан, 1-гептен, 2-гептен (цис или транс), 3-гептен (цис или транс), циклогептен, октан (все изомеры), нонан (все изомеры), декан (все изомеры), ундекан (все изомеры), додекан (все изомеры), бензол, толуол, тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, 1,1-дихлорэтилен, 1,2-дихлорэтилен, тетрахлорид углерода (тетрахлорметан), хлороформ (трихлорметан), метиленхлорид (дихлорметан), 1,1,2,2-тетрахлорэтан, 1,1,1,2-тетрахлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, 1,1,1-трихлорэтан, 1,1,1,3,3,3-гексахлорпропан, дихлордифторметан (CFC-12), фтортрихлорметан (CFC-11), фторпентахлорэтан (CFC-111), 1,2-дифтор-1,1,2,2-тетрахлорэтан (CFC-112), 1,1-дифтор-1,2,2,2-тетрахлорэтан (CFC-112a), 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтан (CFC-113), 1,1,1-трихлор-2,2,2-трифторэтан (CFC-113a), 1,2-дихлор-1,1,2,2-тетрафторэтан (CFC-114), 1,1-дихлор-1,2,2,2-тетрафторэтан (CFC-114a) и хлорпентафторэтан (CFC-115), 1,1,1,2,3-пентафтор-2,3,3-трихлорпропан (CFC-215bb), 2,2-дихлор-1,1,1,3,3,3-гексафторпропан (CFC-216aa), 2,3-дихлор-1,1,1,2,3,3-гексафторпропан (CFC-216ba), 2-хлор-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (CFC-217ba), дихлорфторметан (HCFC-21), 1,1,2-трихлор-2,2-дифторэтан (HCFC-122), 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-123), 1,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-123a), 2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан (HCFC-124), 1-хлор-1,1,2,2-тетрафторэтан (HCFC-124a), 1-хлор-1,2,2-трифторэтан (HCFC-133), 2-хлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-133а), 1,1-дихлор-2-фторэтан (HCFC-141a), 1,1-дихлор-1-фторэтан (HCFC-141b), 1-хлор-1,2-дифторэтан (HCFC-142a), 1-хлор-1,1-дифторэтан (HCFC-142b), 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафторгептан (HFC-63-14mcee), 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, HFC-162-13mczy, 1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропен (HFC-1225ye), 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропен (HFC-1225zc), 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (HFC-1234ze), 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (HFC-1234yf), 3,3,3-трифтор-1-пропен (HFC-1243zf), 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентен (HFC-1429myz), 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентен (HFC-1429mzy), 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен (F11E), 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-пентен (F12E), 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,8,8,8-тетрадекафтор-3-октен (F24E), 1,1,1,2,2,3,3,6,6,7,7,8,8,8-тетрадекафтор-4-октен (F33E), фторбензол, октафторпропан (PFC-218), октафторциклобутан (PFC-C318), все изомеры CF (PFC-31-10), гексафторпропилен (HFP, PFC-1216), все изомеры CF (PFC-41-12), все изомеры CF (PFC-51-14), PMVE (простой перфторметилвиниловый эфир), PEVE (простой перфторэтилвиниловый эфир) и их смеси.
В одном варианте композиция настоящего изобретения содержит:
а. от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.% HF;
b. от приблизительно 30 мас.% до приблизительно 80 мас.% фторолефина; и
с. от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 70 мас.% экстрагента.
В некоторых вариантах в способе очистки фторолефина от композиции, содержащей HF и фторолефин, фторолефин включает фторпропен. В одном варианте фторолефин является Z-HFC-1225ye, E-HFC-1225ye или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении. В другом варианте фторолефин является HFC-1234yf. В другом варианте фторолефин является Z-HFC-1234ze, E-HFC-1234ze или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении.
В некоторых вариантах в композиции, содержащей HF, по меньшей мере, один фторолефин и, по меньшей мере, один экстрагент, по меньшей мере, один фторолефин включает фторпропен. В одном варианте фторолефин является Z-HFC-1225ye, E-HFC-1225ye или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении. В другом варианте фторолефин является HFC-1234yf. В другом варианте фторолефин является Z-HFC-1234ze, E-HFC-1234ze или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении.
Многие аспекты и варианты являются лишь иллюстративными, а не ограничительными. После прочтения описания специалистам в данной области становится понятным, что без отклонения от объема изобретения возможны другие аспекты и варианты.
Другие отличительные особенности и выгоды любого одного или более вариантов изобретения станут очевидными из следующего подробного описания и формулы изобретения. В подробном описании сначала будут представлены определения и объяснения терминов, а затем композиции, способы разделения и, наконец, примеры.
1. Определения и объяснения терминов
Перед подробным описанием представленных ниже вариантов определены или объяснены некоторые термины.
Использованные в данном описании термины «содержит», «содержащий», «включает», включающий», «имеет», «имеющий» или их любой другой вариант предназначены для охвата неисключительного включения. Так, например, способ, метод, продукт или аппаратура, которые содержат перечень элементов, необязательно ограничены только указанными элементами, но могут включать другие элементы, специально не перечисленные или не свойственные такому способу, методу, продукту или аппаратуре. Кроме того, если специально не указано иначе, термин «или» относится или к включающему в себя и или не включающему в себя. Так, например, условие А или В удовлетворяет любому одному из следующего: А является верным (или присутствует) и В является ошибочным (или не присутствует), А является ошибочным (или не присутствует) и В является верным (или присутствует), и как А, так и В являются верными (или присутствуют).
«а» или «an» используются для описания элементов и компонентов, представленных в данном описании. Это сделано только для удобства и получения общего смысла области изобретения. Данное описание следует понимать как включающее один или, по меньшей мере, один, и единственный включает также множественный, если ясно не указано, что это означает иное.
Использованный в данном описании термин «экстрагент» определен как жидкость, которая предпочтительно растворяет или экстрагирует одно или несколько химических соединений из смеси химических соединений и является от частично до полностью несмешивающейся с одним или несколькими другими компонентами смеси химических соединений. В результате можно осуществлять перенос от частичного до полного одного или более предпочтительно растворенных химических соединений из исходной смеси химических соединений во вторую фазу, образованную экстрагентом. В области жидкостно-жидкостной экстракции вместо термина «экстрагент» часто используется термин «растворитель».
Когда в данном описании говорится, что продукт любой стадии способа «по существу не содержит» любое вещество, это означает, что на стадии способа получается соединение, содержащее менее приблизительно 100 ч./млн (в пересчете на основу) вещества. В другом варианте полученное соединение содержит менее приблизительно 10 ч./млн вещества. В еще одном другом варианте полученное соединение содержит менее приблизительно 1 ч./млн вещества.
st
В номерах групп, соответствующих колонкам в Периодической таблице элементов, использована конвенция «Новая система исчисления», которую можно увидеть в CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81 Edition (2000-2001).
Если не указано иначе, то все технические и научные термины, использованные в данном описании, имеют такие же значения, которые являются общепризнанными для специалистов области, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя в практике или в испытаниях вариантов настоящего изобретения могут быть использованы методики и вещества, подобные или эквивалентные представленным в данном описании, ниже раскрыты подходящие методики и вещества. Все публикации, заявки на патент, патенты и другие названные в данном описании ссылки включены в данное описание во всей их полноте в качестве ссылок, если не упоминается особенный путь событий. В случае конфликта настоящая заявка, включая определения, будет находиться под контролем. Кроме того, вещества, методики и примеры служат только для пояснения и не предназначены для ограничения.
2. Композиции
Фтористый водород (HF, безводный) является коммерчески доступным химическим продуктом или может быть получен известными в данной области способами.
Термин «фторолефин» предназначен для обозначения соединения, содержащего атомы углерода и фтора и необязательно атомы водорода, которое дополнительно содержит, по меньшей мере, одну двойную связь.
В одном варианте фторолефины включают соединения с 2-12 атомами углерода, в другом варианте фторолефины включают соединения с 3-10 атомами углерода, и в еще одном другом варианте фторолефины включают соединения с 3-7 атомами углерода. Типичные примеры фторолефинов включают, но без ограничения, все соединения, перечисленные в таблице 1, таблице 2 и таблице 3.
1
2
1
2
1
2
1
6
3
2
5
2
2
3
3
2
2
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
2
2
2
2
2
3
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
В настоящем изобретении предлагаются фторолефины, имеющие формулу Е- или Z-RCH=CHR (формула 1), в которой R и R независимо являются С-С перфторалкильными группами. Примеры R и R  групп включают, но без ограничения, CF, CF, CFCFCF, CF(CF), CFCFCFCF, CF(CF)CFCF, CFCF(CF), C(CF), CFCFCFCFCF, CFCFCF(CF), C(CF)CF, CFCFCFCFCFCF, CF(CF)CFCFCF и C(CF)CFCF. В другом варианте фторолефины формулы I имеют, по меньшей мере, около 4-х атомов углерода в молекуле. В другом варианте фторолефины формулы I имеют, по меньшей мере, около 5 атомов углерода в молекуле. Типичные неограничительные соединения формулы I представлены в таблице 1.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
1
2
2
2
2
Соединения формулы I могут быть получены контактированием перфторалкилйодида формулы RI с перфторалкилтригидроолефином формулы RCH=CH c образованием тригидройодперфторалкана формулы RCHCHIR. Полученный тригидройодперфторалкан может быть затем дегидройодирован с образованием RCH=CHR. Альтернативно олефин RCH=CHR может быть получен дегидройодированием тригидройодперфторалкана формулы RCHICHR, образованного, в свою очередь, взаимодействием перфторалкилйодида формулы RI с перфторалкилтригидроолефином формулы RCH=CH.
Указанное контактирование перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином может происходить периодически путем объединения реагентов в подходящем реакторе, способном работать при автогенном давлении реагентов и продуктов при температуре реакции. Подходящие реакторы включают реакторы, изготовленные из нержавеющих сталей, в особенности аустенитного типа, и хорошо известных высоколегированных никелевых сплавов, таких как никелемедные сплавы Monel, сплавы на никелевой основе Hastelloy и хромоникелевые сплавы Inconel.
Альтернативно реакция может быть проведена полунепрерывно, при этом перфторалкилтригидроолефиновый реагент добавляется к перфторалкилйодидному реагенту посредством подходящего дозирующего устройства, такого как насос, при температуре реакции.
Journal of Fluorine Chemistry
Отношение перфторалкилйодида к перфторалкилтригидроолефину должно находиться в диапазоне от приблизительно 1:1 до приблизительно 4:1, предпочтительно от приблизительно 1,5:1 до приблизительно 2,5:1. Отношения менее 1,5:1 приводят к большим количествам аддукта 2:1, о чем сообщалось Jeanneaux, et al. в , vol.4, pages 261-270 (1974).
Предпочтительные температуры контактирования указанного перфторалкилйодида с указанным перфторалкилтригидроолефином предпочтительно находятся в диапазоне от приблизительно 150°С до 300°С, предпочтительно от приблизительно 170°С до приблизительно 250°С и наиболее предпочтительно от приблизительно 180°С до приблизительно 230°С.
Подходящее время контакта для взаимодействия перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином составляет от приблизительно 0,5 часа до 18 часов, предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 12 часов.
Тригидройодперфторалкан, полученный взаимодействием перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином, может быть использован непосредственно на стадии дегидройодирования или может быть предпочтительно извлечен и очищен дистилляцией перед стадией дегидройодирования.
Стадия дегидройодирования осуществляется контактированием тригидройодперфторалкана с основным веществом. Подходящие основные вещества включают гидрооксиды щелочного металла (например, гидроксид натрия или гидроксид калия), оксид щелочного металла (например, оксид натрия), гидроксиды щелочноземельного металла (например, гидроксид кальция), оксиды щелочноземельного металла (например, оксид кальция), алкоксиды щелочного металла (например, метоксид натрия или этоксид натрия), водный раствор аммиака, амид натрия или смеси основных веществ, такие как натриевая известь. Предпочтительные основные вещества представляют собой гидроксид натрия и гидроксид калия.
Вышеуказанное контактирование тригидройодперфторалкана с основным веществом может происходить в жидкой фазе, предпочтительно в присутствии растворителя, способного растворять, по меньшей мере, часть обоих реагентов. Подходящие для стадии дегидройодирования растворители включают один или несколько полярных органических растворителей, таких как спирты (например, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол и третичный бутанол), нитрилы (например, ацетонитрил, пропионитрил, бутиронитрил, бензонитрил или адипонитрил), диметилсульфоксид, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид или сульфолан. Выбор растворителя может зависеть от точки кипения продукта и от простоты отделения следов растворителя от продукта во время очистки. Обычно хорошими растворителями для реакции являются этанол или изопропанол.
Обычно реакция дегидройодирования может быть осуществлена добавлением одного из реагентов (или основного вещества или тригидройодперфторалкана) к другому реагенту в подходящем реакторе. Такой реактор может быть изготовлен из стекла, керамики или металла и предпочтительно снабжен турбинной мешалкой или перемешивающим механизмом.
Подходящие для реакции дегидройодирования температуры находятся в диапазоне от приблизительно 10°С до приблизительно 100°С, предпочтительно от приблизительно 20°С до 70°С. Реакция дегидройодирования может быть осуществлена при давлении окружающей среды или при пониженном давлении, или при повышенном давлении. Следует обратить внимание на реакции дегидройодирования, в которых соединение формулы I отгоняют из реактора, когда оно образуется.
Альтернативно реакция дегидройодирования может быть проведена контактированием водного раствора вышеуказанного основного вещества с раствором тригидройодперфторалкана в одном или нескольких органических растворителях низшей полярности, таких как алкан (например, гексан, гептан или октан), ароматический углеводород (например, толуол), галогенированный углеводород (например, метиленхлорид, хлороформ, тетрахлорид углерода или перхлорэтилен) или простой эфир (например, диэтиловый эфир, метилтрет-бутиловый эфир, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран, диоксан, диметоксиэтан, диглим или тетраглим) в присутствии межфазного катализатора. Подходящие межфазные катализаторы включают галогениды четвертичного аммония (например, тетрабутиламмонийбромид, тетрабутиламмонийгидросульфат, триэтилбензиламмонийхлорид, додецилтриметиламмонийхлорид и трикаприлилметиламмонийхлорид), галогениды четвертичного фосфония (например, трифенилметилфосфонийбромид и тетрафенилфосфонийхлорид) или циклические полиэфирные соединения (например, 18-краун-6 и 15-краун-5).
Альтернативно реакция дегидройодирования может быть проведена в отсутствие растворителя добавлением тригидройодперфторалкана к твердому или жидкому основному веществу.
Подходящее время реакций дегидройодирования составляет от приблизительно 15 минут до приблизительно шести часов или более в зависимости от растворимости реагентов. Обычно реакция дегидройодирования является быстрой и для ее завершения требуется от приблизительно 30 минут до приблизительно трех часов. Соединение формулы I может быть извлечено из смеси реакции дегидройодирования разделением фаз после добавления воды, дистилляцией или их комбинацией.
n-
В другом варианте настоящего изобретения фторолефины включают циклические ненасыщенные фторзамещенные углеводороды (цикло-[CX=CY(CZW)] (формула II), в которой Х, Y, Z и W независимо выбраны из Н или F, и n является целым числом от 2 до 5). В одном варианте фторолефины формулы II имеют, по меньшей мере, приблизительно 3 атома углерода в молекуле. В другом варианте фторолефины формулы II имеют, по меньшей мере, приблизительно 4 атома углерода в молекуле. В еще одном другом варианте фторолефины формулы II имеют, по меньшей мере, приблизительно 5 атомов углерода в молекуле. Типичные циклические фторолефины формулы II перечислены в таблице 2.
Композиции настоящего изобретения могут содержать одно соединение формулы I или формулы II, например одно из соединений, представленных в таблице 1 или таблице 2, или могут содержать комбинацию соединений формулы I или формулы II.
В другом варианте фторолефины могут включать соединения, перечисленные в таблице 3.
Соединения, перечисленные в таблице 2 и таблице 3, являются коммерчески доступными или могут быть получены способами, известными в данной области, или способами, представленными в данном описании.
2
2
3
1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутен может быть получен из 1,1,1,2,4,4,-гексафторбутана (CHFCHCHFCF) дегидрофторированием на твердом КОН в паровой фазе при комнатной температуре. Синтез 1,1,1,2,4,4-гексафторбутана раскрыт в патенте США №6066768, включенном в данное описание в качестве ссылки.
3
2
3
3
3
2
1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен может быть получен из 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-йодбутана (CFCHICHCF) взаимодействием с КОН с использованием межфазного катализатора при около 60°С. Синтез 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-йодбутана может быть осуществлен взаимодействием перфторметилйодида (CFI) и 3,3,3-трифторпропена (CFCH=CH) при температуре около 200°С при автогенном давлении в течение приблизительно 8 часов.
3
2
2
2
3
3
2
2
2
3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,2,2,3,3-гептафторпентана (CFCFCFCHCH) с использованием твердого КОН или на углеродном катализаторе при 200-300°С. 1,1,1,2,2,3,3-гептафторпентан может быть получен гидрированием 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH).
2
2
3
1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,2,3,3,4-гептафторбутана (CHFCFCHFCF) с использованием твердого КОН.
2
2
2
3
1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,2,2,4,4-гептафторбутана (CHFCHCFCF) с использованием твердого КОН.
3
2
2
2
1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,3,3,4,4-гептафторбутана (CFCHCFCHF) с использованием твердого КОН.
2
2
2
3
1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,2,2,3-гексафторбутана (CHFCHCFCF) с использованием твердого КОН.
3
2
2
2
1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,3,3,4-гексафторбутана (CFCHCFCHF) с использованием твердого КОН.
3
2
2
3
1,1,1,3-тетрафтор-2-бутен может быть получен взаимодействием 1,1,1,3,3-пентафторбутана (CFCHCFCH) c водным раствором КОН при 120°С.
3
2
2
3
3
2
1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-пентен может быть получен из (CFCHICHCFCF) взаимодействием с КОН с использованием межфазного катализатора при температуре около 60°С. Синтез 4-оид-1,1,1,2,2,5,5,5-октафторпентана может быть осуществлен взаимодействием перфторэтилйодида (CFCFI) и 3,3,3-трифторпропена при температуре около 200°С и автогенном давлении в течение приблизительно 8 часов.
3
2
2
2
3
3
2
3
2
2
1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-гексен может быть получен из 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-йодгексана (CFCFCHICHCFCF) взаимодействием с КОН с использованием межфазного катализатора при температуре около 60°С. Синтез 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-йодгексена может быть осуществлен взаимодействием перфторэтилйодида (CFCFI) и 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH) при температуре около 200°С и автогенном давлении в течение приблизительно 8 часов.
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
1,1,1,4,5,5,5-гептафтор-4-(трифторметил)-2-пентен может быть получен дегидрофторированием 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-йод-2-(трифторметил)пентана (CFCHICHCF(CF)) с КОН в изопропаноле. CFCHICHCF(CF)получают в результате взаимодействия (CF)CFI c CFCH=CH при высокой температуре, такой как приблизительно 200°С.
3
3
2
2
5
1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-декафтор-2-гексен может быть получен взаимодействием 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CHCF) с тетрафторэтиленом (CF=CF) и пентафторидом сурьмы (SbF).
2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутен может быть получен дегидрофторированием 1,1,2,2,3,3-гексафторбутана на фторированном оксиде алюминия при повышенной температуре.
2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентен может быть получен дегидрофторированием 2,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафторпентана на твердом КОН.
1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентен может быть получен дегидрофторированием 2,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафторпентана на фторированном оксиде алюминия при повышенной температуре.
Многие из соединений формулы I, формулы II, таблицы 1, таблицы 2 и таблицы 3 существуют в виде изомеров или стереоизомеров различной конфигурации. Когда конкретный изомер не обозначен, в настоящем изобретении подразумевается включение всех одиночных конфигурационных изомеров, одиночных стереоизомеров или их любой комбинации. Так, например, F11E означает представление Е-изомера, Z-изомера или любой комбинации или смеси обоих изомеров в любом соотношении. В качестве другого примера, HFC-1225ye означает представление Е-изомера, Z-изомера или любой комбинации или смеси обоих изомеров в любом соотношении.
В некоторых вариантах в композиции, содержащей HF, по меньшей мере, один фторолефин и, по меньшей мере, один экстрагент, по меньшей мере, один фторолефин включает фторпропен. В одном варианте фторолефин является Z-HFC-1225ye, E-HFC-1225ye или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении. В другом варианте фторолефин является HFC-1234yf. В другом варианте фторолефин является Z-HFC-1234ze, E-HFC-1234ze или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении.
В одном варианте экстрагент может быть любым соединением, которое будет эффективным в выделении фторолефинов из смесей, содержащих HF и фторолефин, в процессе экстракции. В другом варианте экстрагенты могут быть выбраны из группы, состоящей из углеводородов, хлорзамещенных углеводородов, хлорфторзамещенных углеводородов, хлорфторуглеводородов, фторуглеводородов, перфторуглеводородов и простых перфторированных эфиров.
В одном варианте углеводородные экстрагенты включают соединения, содержащие от 2 до 12 атомов углерода и водород. Углеводородные экстрагенты могут быть линейными, разветвленными, циклическими, насыщенными или ненасыщенными соединениями. Типичные углеводородные экстрагенты включают, но без ограничения, этан, этилен, н-пропан, пропилен, н-бутан, изобутан, циклобутан, 1-бутен, 2-бутен (цис и транс), н-пентан, изопентан (2-метилбутан), неопентан (2,2-диметилпропан), циклопентан, 1-пентен, 2-пентен (цис и транс), циклопентен, н-гексан, циклогексан, 2-метилпентан, 3-метилпентан, 1-гексен, 2-гексен (цис и транс), 3-гексен (цис и транс), неогексан (2,2-диметилбутан), неогексен (3,3-диметил-1-бутен), 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан, 2,3-диметил-2-бутен, 2,3-диметил-1-бутен, 3,3-диметил-1-бутен, н-гептан, 1-гептен, 2-гептен (цис и транс), 3-гептен (цис и транс), циклогептен, октан (все изомеры), нонан (все изомеры), декан (все изомеры), ундекан (все изомеры), додекан (все изомеры), бензол, толуол и их смеси.
В другом варианте хлорзамещенные углеводородные экстрагенты включают соединения с углеродом, хлором и необязательно водородом. Типичные хлорзамещенные углеводороды включают, но без ограничения, тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, 1,1-дихлорэтилен, 1,2-дихлорэтилен, тетрахлорид углерода (тетрахлорметан), хлороформ (трихлорметан), метиленхлорид (дихлорметан), 1,1,2,2-тетрахлорэтан, 1,1,1,2-тетрахлорэтан, 1,1,2-трихлорэтан, 1,1,1-трихлорэтан, 1,1,1,3,3,3-гексахлорпропан и их смеси.
В другом варианте хлорфторзамещенные углеводородные (CFC) экстрагенты включают соединения с углеродом, хлором и фтором. Типичные CFC включают, но без ограничения, дихлордифторметан (CFC-12), фтортрихлорметан (CFC-11), фторпентахлорэтан (CFC-111), 1,2-дифтор-1,1,2,2-тетрахлорэтан (CFC-112), 1,1-дифтор-1,2,2,2-тетрахлорэтан (CFC-112a), 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтан (CFC-113), 1,1,1-трихлор-2,2,2-трифторэтан (CFC-113a), 1,2-дихлор-1,1,2,2-тетрафторэтан (CFC-114), 1,1-дихлор-1,2,2,2-тетрафторэтан (CFC-114a), хлорпентафторэтан (CFC-115), 1,1,1,2,3-пентафтор-2,3,3-трихлорпропан (CFC-215bb), 2,2-дихлор-1,1,1,3,3,3-гексафторпропан (CFC-216aa), 2,3-дихлор-1,1,1,2,3,3-гексафторпропан (CFC-216ba) и 2-хлор-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан (CFC-217ba) и их смеси.
В другом варианте хлорфторуглеводородные (HCFC) экстрагенты включают соединения с углеродом, хлором, фтором и водородом. Типичные HCFC включают, но без ограничения, дихлорфторметан (HCFC-21), 1,1,2-трихлор-2,2-дифторэтан (HCFC-122), 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-123), 1,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-123a), 2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан (HCFC-124), 1-хлор-1,1,2,2-тетрафторэтан (HCFC-124a), 1-хлор-1,2,2-трифторэтан (HCFC-133), 2-хлор-1,1,1-трифторэтан (HCFC-133а), 1,1-дихлор-2-фторэтан (HCFC-141a), 1,1-дихлор-1-фторэтан (HCFC-141b), 1-хлор-1,2-дифторэтан (HCFC-142a), 1-хлор-1,1-дифторэтан (HCFC-142b) и их смеси.
Фторуглеводородные (HFC) экстрагенты включают соединения, содержащие углерод, водород и фтор, и могут быть насыщенными или ненасыщенными (включая, таким образом, фторолефины). Типичные HFC включают, но без ограничения, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафторгептан (HFC-63-14mcee), 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептен (HFC-162-13mczy), фторбензол, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафторгептан (HFC-63-14mcee), 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексен, HFC-162-13mczy, 1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропен (HFC-1225ye), 1,1,3.3,3-пентафтор-1-пропен (HFC-1225zc), 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (HFC-1234ze), 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (HFC-1234yf), 3,3,3-трифтор-1-пропен (HFC-1243zf), 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентен (HFC-1429myz), 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентен (HFC-1429mzy), 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен (F11E), 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-пентен (F12E), 1,1,1,2,2,5,5,6,6,7,7,8,8,8-тетрадекафтор-3-октен (F24E), 1,1,1,2,2,3,3,6,6,7,7,8,8,8-тетрадекафтор-4-октен (F33E) и их смеси.
4
10
5
12
6
14
Перфторуглеводородные (PFC) экстрагенты включают соединения только с углеродом и фтором. Типичные PFC включают, но без ограничения, октафторпропан (PFC-218), октафторциклобутан (PFC-C318), все изомеры CF (PFC-31-10), гексафторпропилен (HFP, PFC-1216), все изомеры CF (PFC-41-12), все изомеры CF (PFC-51-14) и их смеси.
Перфторированные эфирные экстрагенты включают, но без ограничения, PMVE (простой перфторметилвиниловый эфир), PEVE (простой перфторэтилвиниловый эфир).
Вышеуказанные экстрагенты являются коммерчески доступными или могут быть получены известными в данной области способами.
Весовое соотношение HF, фторолефина и экстрагента в композиции, присутствующей в экстракторе, будет зависеть от способов получения композиции и эффективности экстракции. В одном варианте HF может составлять от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.% композиции; фторолефин может составлять от приблизительно 30 мас.% до приблизительно 80 мас.% и экстрагент может составлять от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 70 масс.%.
В другом варианте HF может составлять от приблизительно 5 мас.% до приблизительно 15 мас.%; фторолефин может составлять от приблизительно 40 мас.% до приблизительно 75 мас.% и экстрагент может составлять от приблизительно 10 мас.% до приблизительно 60 мас.%.
В одном варианте композиции, содержащие HF, фторолефин и экстрагент, могут быть получены традиционным способом, включающим объединение требуемых количеств отдельных компонентов. Один способ включает взвешивание требуемых количеств компонентов и последующее объединение компонентов в подходящем сосуде. В случае необходимости может быть использовано перемешивание.
Альтернативно композиции, содержащие HF и фторолефин, могут быть получены подачей потока, вытекающего из реактора дегидрофторирования и содержащего HF и фторолефин, в экстрактор. Экстрагент может быть добавлен в отдельной точке подачи с тем, чтобы композиция, содержащая HF, фторолефин и экстрагент, образовалась непосредственно в экстракторе. Смешивание может быть осуществлено обычными средствами, или смешивание может быть осуществлено подачей в экстрактор фазы с более низкой плотностью (фаза HF/фторолефин или фаза экстрагента) в точке более низкой, чем фазы с более высокой плотностью, с тем, чтобы фаза с более низкой плотностью поднималась в фазу с более высокой плотностью, в результате чего образовывалась перемешанная композиция.
Вышеуказанные композиции могут представлять собой характерное содержимое экстрактора в раскрытом ниже способе разделения. В различных точках экстрактора композиция может быть разной.
3. Способы разделения
В одном варианте способ выделения фторолефина из композиции, содержащей HF и фторолефин, может быть осуществлен подачей в экстрактор композиции, содержащей HF и фторолефин. Композиция, содержащая HF и фторолефин, может быть приготовлена обычным способом. В одном варианте композиция, содержащая поток, вытекающий из реактора дегидрофторирования, будет содержать композицию HF и фторолефина при соотношении компонентов 50/50 мол.% (например, 13,2 мас.% HF и 86,8 мас.% фторолефина в HF/HFC-1225ye продукте дегидрофторирования).
В некоторых вариантах в способе очистки фторолефина от композиции, содержащей HF и фторолефин, фторолефин включает фторпропен. В одном варианте фторолефин является Z-HFC-1225ye, Е-HFC-1225ye или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении. В другом варианте фторолефин является HFC-1234yf. В другом варианте фторолефин является Z-HFC-1234ze, E-HFC-1234ze или любой комбинацией или смесью обоих изомеров в любом соотношении.
В одном варианте способ выделения фторолефина из смеси HF и фторолефина включает подачу в экстрактор композиции, содержащей HF и фторолефин, и композиции, содержащей экстрагент. В одном варианте экстрактор может представлять собой любой традиционный жидкостно-жидкостной экстрактор, например статический смеситель, сосуд с мешалкой, смеситель/отстойник, роторно-дисковый экстрактор, экстрактор с центрифугированием или колонну с ситчатыми тарелками или насадкой.
В одном варианте экстрактор может работать противоточно, что означает, что экстрагент и композиция, содержащая HF и фторолефин, протекают в противоположных направлениях. В другом варианте экстрактор может работать сопутствующим образом, что означает, что экстрагент и композиция, содержащая HF и фторолефин, протекают в одном и том же направлении.
В одном варианте экстракция может быть осуществлена непрерывно. В другом варианте экстракция может быть осуществлена периодически.
В некоторых вариантах температура, при которой можно проводить экстракцию, зависит от используемого экстрагента и фторолефинового продукта. Обычно, чем ниже точка кипения экстрагента, тем ниже рабочая температура и/или выше рабочее давление, которое может быть необходимо для поддержания композиции, содержащей HF, фторолефин и экстрагент, в жидком состоянии. В одном варианте экстрактор может обычно работать при температуре от приблизительно -50°С до приблизительно 150°С. В другом варианте экстрактор может работать при температуре от приблизительно -25°С до приблизительно 100°С. В еще одном другом варианте экстрактор может работать при температуре от приблизительно -15°С до приблизительно 40°С.
В одном варианте экстрактор может обычно работать при давлении от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм (101,3 кПа) до приблизительно 300 фунт/кв.дюйм (2069 кПа). В другом варианте экстрактор может работать при давлении от приблизительно 30 фунт/кв.дюйм (206,9 кПа) до приблизительно 200 фунт/кв.дюйм (1379 кПа). В одном другом варианте экстрактор может работать при давлении от приблизительно 50 фунт/кв.дюйм (345 кПа) до приблизительно 150 фунт/кв.дюйм (1034 кПа). В еще одном другом варианте давление в экстракторе может регулироваться добавлением инертного газа. В качестве инертного газа может быть использовано любое газообразное вещество, которое по существу не взаимодействует в условиях экстракции, например азот, хлористый водород, аргон или их смесь.
В одном варианте композиция HF/фторолефин может иметь более высокую плотность, чем экстрагент, поэтому экстрагент может быть подан в точку в экстракторе ниже точки подачи композиции HF/фторолефин (как показано на фиг.1). В другом варианте композиция HF/фторолефин может иметь более низкую плотность, чем экстрагент, поэтому экстрагент может быть подан в точку в экстракторе выше точки подачи композиции HF/фторолефин (как показано на фиг.2).
В некоторых вариантах (например, таких как те, которые показаны на фиг.1 и фиг.2) фаза обогащенного экстрагента может быть удалена из экстрактора в виде экстракта, содержащего экстрагент и фторолефин. Экстракт может быть подан в колонну регенерации экстрагента для извлечения фторолефинового продукта, по существу не содержащего экстрагент. В одном варианте фторолефин удаляют в верхней части колонны регенерации экстрагента. Фторолефиновый продукт может все еще содержать незначительное количество HF и экстрагента, которое может быть удалено методом, традиционным в данной области, таким как водная (например, щелочная) промывка, или неводными методами (например, с использованием оксида алюминия, активированного угля или слоя цеолита).
В одном варианте экстрагент удаляется из донной части колонны регенерации экстрагента и может быть рециркулирован обратно в экстрактор.
В одном варианте композиция, выходящая из верхней части колонны регенерации экстрагента и содержащая фторолефин, может быть конденсирована с использованием традиционных парциальных конденсаторов горячего орошения. По меньшей мере, часть указанного конденсированного потока может быть возвращена в верхнюю часть колонны в виде флегмы. Отношение конденсированного вещества, которое возвращается в верхнюю часть колонны регенерации экстрагента в виде флегмы, к веществу, удаленному из верхней части колонны регенерации экстрагента, обычно относят к коэффициенту обратного потока.
Конкретные условия, которые могут быть использованы для работы колонны регенерации экстрагента, зависят, среди прочего, от ряда параметров, таких как физические свойства используемого экстрагента, диаметр дистилляционной колонны, точки подачи исходных веществ и число ступеней разделения в колонне.
Давления и температуры, необходимые в колонне регенерации экстрагента для обеспечения требуемых разделений, будут изменяться в зависимости от подлежащего извлечению фторолефина, а также от используемого экстрагента. В одном варианте колонна регенерации экстрагента может работать в интервале давлений от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм (101,3 кПа) до приблизительно 300 фунт/кв.дюйм (2068,5 кПа), в диапазоне температур в верхней части колонны от приблизительно -50°С до приблизительно 100°С и в диапазоне температур в донной части колонны от приблизительно 50°С до приблизительно 250°С. В другом варианте колонна регенерации экстрагента может работать в интервале давлений от приблизительно 50 фунт/кв.дюйм (345 кПа) до приблизительно 150 фунт/кв.дюйм (1034 кПа), в диапазоне температур в верхней части колонны от приблизительно 30°С до приблизительно 75°С и в диапазоне температур в донной части колонны от приблизительно 75°С до приблизительно 175°С.
Обогащенная HF фаза может быть удалена из экстрактора в виде рафината, содержащего HF с незначительными количествами экстрагента и фторолефина. Извлеченный HF может быть использован как таковой в любом обычном способе использования HF (например, в способах другого химического производства). Альтернативно рафинат может быть подан в колонну для отгона рафината с целью извлечения HF продукта, по существу не содержащего фторолефин и экстрагент. В одном варианте HF продукт удаляют из донной части колонны для отгона рафината. Такой HF продукт может быть использован в любом способе, для которого является применимым HF. Так, например, HF применим во фторировании углеводородов или хлорзамещенных углеводородов с получением хлорфторуглеводородов или фторуглеводородов.
В одном варианте вторая фаза обогащенного экстрагента с незначительными количествами HF и фторолефина может быть удалена из верхней части колонны для отгона рафината. Вторая фаза обогащенного экстрагента может быть затем очищена с использованием отстойника, который обеспечивает возможность разделения фаз экстрагента и HF. В отстойнике вторая фаза обогащенного экстрагента разделяется на полученную в отстойнике фазу, обогащенную экстрагентом, и на полученную в отстойнике фазу, обогащенную HF, причем фаза с более низкой плотностью является верхней фазой, и фаза с более высокой плотностью является нижней фазой. Полученная в отстойнике фаза, обогащенная экстрагентом, может быть рециркулирована обратно в экстрактор, тогда как полученная в отстойнике фаза, обогащенная HF, может быть возвращена в колонну для отгона рафината в виде флегмы. Присутствующий во второй фазе, обогащенной экстрагентом, остаточный фторолефин возвращается в экстрактор с экстрагентом.
В одном варианте колонна для отгона рафината может работать в интервале давлений от приблизительно 14,7 фунт/кв.дюйм (101,3 кПа) до приблизительно 100 фунт/кв.дюйм (689,5 кПа), в диапазоне температур в верхней части колонны от приблизительно -50°С до приблизительно 90°С и в диапазоне температур в донной части колонны от приблизительно 20°С до приблизительно 100°С. В другом варианте колонна регенерации экстрагента может работать в интервале давлений от приблизительно 50 фунт/кв.дюйм (345 кПа) до приблизительно 75 фунт/кв.дюйм (517 кПа), в диапазоне температур в верхней части колонны от приблизительно 50°С до приблизительно 70°С и в диапазоне температур в донной части колонны от приблизительно 50°С до приблизительно 70°С.
Как можно видеть из представленного выше описания, в одном варианте экстрагент может быть рециркулирован в экстрактор как из колонны регенерации экстрагента, так и из колонны для отгона рафината. Даже в этом случае для поддержания оптимальной загрузки экстрагента в экстрактор, вследствие обычных технологических потерь, может возникнуть потребность в обеспечении свежего потока экстрагента. В одном варианте рецикловый продукт из колонны регенерации экстрагента, колонны для отгона рафината и требуемый свежий экстрагент могут быть поданы в обычный смеситель, размещенный перед линией для подачи сырья в экстрактор.
Способ может быть описан следующим образом со ссылкой на фиг.1. Композицию, содержащую HF и фторолефин (100), подают в экстрактор (110). В экстрактор подают также экстрагент (270). Обычно композицию с более низкой плотностью подают в более низкую точку в экстракторе для поддерживания смешивания. Из донной части экстрактора удаляют рафинат (130) и подают в колонну для отгона рафината (140). Верхний поток из колонны для отгона рафината (150) конденсируют, охлаждают и подают в отстойник (160), в котором образуются две жидкие фазы. Обогащенную HF фазу (170) направляют в виде флегмы из отстойника обратно в колонну для отгона рафината (140). Фазу, обогащенную экстрагентом, из отстойника (180) рециркулируют обратно в экстрактор (110) с помощью мешалки (260). Нижний слив из колонны для отгона рафината (190) извлекают в виде HF, по существу не содержащего фторолефин и экстрагент.
Экстракт (120) из экстрактора (110) подают в колонну регенерации экстрагента (200). Донное содержимое колонны регенерации экстрагента (240), содержащее по существу все компоненты загрузки в колонну, рециркулируют обратно в экстрактор с помощью мешалки (260). Верхний поток из колоны регенерации экстрагента (210) частично или полностью конденсируют с порцией конденсата, возвращенного в колонну регенерации экстрагента в виде флегмы (220). Остаток потока (210) извлекают в виде фторолефиного продукта (230), по существу не содержащего экстрагент.
Способ может быть описан следующим образом со ссылкой на фиг.2. Композицию, содержащую HF и фторолефин (100), подают в экстрактор (110). В экстрактор подают также экстрагент (270). Из верхней части экстрактора удаляют рафинат (130) и подают в колонну для отгона рафината (140). Верхний поток из колонны для отгона рафината (150) конденсируют, охлаждают и подают в отстойник (160), в котором образуются две жидкие фазы. Фазу, обогащенную экстрагентом, из отстойника (180) рециркулируют обратно в экстрактор с помощью мешалки (260). Обогащенную HF фазу из отстойника (170) рециркулируют обратно в виде флегмы в колонну для отгона рафината. Нижний слив из колонны для отгона рафината (190) извлекают в виде HF, по существу не содержащего фторолефин и экстрагент.
Экстракт (120) из донной части экстрактора подают в колонну регенерации экстрагента (200). Донное содержимое колонны регенерации экстрагента (240) рециркулируют обратно в экстрактор с помощью мешалки (260). Верхний поток из колонны регенерации экстрагента (210) частично или полностью конденсируют с порцией конденсата, возвращенного в колонну регенерации экстрагента в виде флегмы (220). Остаток потока (210) извлекают в виде фторолефинового продукта (230), по существу не содержащего экстрагент.
Технологическое оборудование для всех способов, раскрытых в данном описании, и присоединенные линии для подачи сырья и линии для вытекающего потока и присоединенные установки могут быть сооружены из материалов, стойких к действию фтористого водорода. Типичные материалы для конструкций хорошо известны в данной области и включают нержавеющие стали, в особенности аустенитного типа, и хорошо известные высоколегированные никелевые сплавы, такие как никелемедные сплавы Monel, сплавы на никелевой основе Hastelloy и хромоникелевые сплавы Inconel.
Хотя и не показано на фигурах, понятно, что в способах, раскрытых в данном описании, для оптимизации могут быть использованы некоторые элементы технологического оборудования. Так, например, в случае необходимости могут быть использованы насосы, теплообменники, такие как нагреватели или холодильники, или другое традиционное оборудование. В качестве примера, желательно, чтобы сырье, подаваемое в дистилляционную колонну, имело такую же температуру, какую имеет точка в колонне, в которую его подают. Поэтому для соответствия температуре может быть необходимым нагрев или охлаждение технологического потока.
Примеры
Представленные в данном описании идеи будут дополнительно раскрыты в следующих примерах, не ограничивающих объем изобретения, определенный в формуле изобретения.
Пример 1
HFC-1225zc (1,1,1,3,3-пентафторпропен) и HF образуют азеотропную смесь, которая раскрыта в опубликованной заявке на патент США №2006/0116538 А1. Следовательно, отделение HF от HFC-1225zc традиционной дистилляцией невозможно. Пример 1 показывает, что HFC-1225zc может быть отделен от HF с помощью жидкостно-жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента н-гексана. Композицию, содержащую HF и HFC-1225zc при соотношении 50/50 мол.%, подают в верхнюю часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). н-Гексан (экстрагент) подают в донную часть экстрактора со скоростью 500 фунт/час (227 кг/час). Данные в таблице 4 вычисляли с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 6 теоретическими ступенями, работающими при температуре 30°С. Колонна регенерации экстрагента имеет 20 теоретических ступеней (экстракт подают в 8-ую ступень из донной части колонны), работающих при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм и со скоростью орошения 1300 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 5 теоретических ступеней (рафинат подают во вторую ступень из донной части колонны), работающих при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм и со скоростью орошения 75 фунт/час. Отстойник работает при температуре 0°С.
Пример 2
Z-HFC-1225ye (Z-1,1,1,2,3-пентафторпропен) и HF образуют азеотропную смесь, которая раскрыта в опубликованной заявке на патент США №2007/0100174 А1. Следовательно, отделение HF от Z-HFC-1225ye традиционной дистилляцией невозможно. Пример 2 показывает, что Z-HFC-1225ye может быть отделен от HF жидкостно-жидкостной экстракцией с использованием в качестве экстрагента 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтана (CFC-113). Композицию, содержащую HF и Z-HFC-1225ye при соотношении 50/50 мол.%, подают в донную часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). CFC-113 (экстрагент) подают в донную часть экстрактора со скоростью 800 фунт/час (363 кг/час). Данные в таблице 5 вычисляли с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 6 теоретическими ступенями, работающими при температуре 25°С. Колонна регенерации экстрагента имеет 20 теоретических ступеней, экстракт подают в 5-ую ступень из донной части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 70 фунт/кв.дюйм со скоростью орошения 900 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 5 теоретических ступеней, рафинат подают во вторую ступень из верхней части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм. Отстойник работает при температуре 30°С.
Пример 3
HF (гексафторпропен или PFC-1216) и HF образуют азеотропную смесь, которая раскрыта в патенте США №6407297. Следовательно, отделение HF от HFP традиционной дистилляцией невозможно. Пример 3 показывает, что HFP может быть отделен от HF с помощью жидкостно-жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента тетрахлорэтилена (перхлорэтилена или PCE). Композицию, содержащую HF и HFP при соотношении 50/50 мол.%, подают в донную часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). PCE (экстрагент) подают в верхнюю часть экстрактора со скоростью 800 фунт/час (363 кг/час). Данные в таблице 6 вычисляли с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 6 теоретическими ступенями, работающими при температуре 30°С и давлении 130 фунт/кв.дюйм. Колонна регенерации экстрагента имеет 10 теоретических ступеней, экстракт подают в середину колонны, и колонна работает при верхнем давлении 20 фунт/кв.дюйм со скоростью орошения 300 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 10 теоретических ступеней, рафинат подают во вторую ступень из верхней части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 120 фунт/кв.дюйм. Отстойник работает при температуре 30°С.
Пример 4
Известно, что тетрафторэтилен (PFC-1114 или TFE) и HF образуют азеотропную смесь. Следовательно, отделение HF от TFE традиционной дистилляцией невозможно. Пример 4 показывает, что TFE может быть отделен от HF с помощью жидкостно-жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента октафторпропана (PFC-218). Композицию, содержащую HF и TFE при соотношении 50/50 мол.%, подают в донную часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). PFC-218 (экстрагент) подают в верхнюю часть экстрактора со скоростью 200 фунт/час (90,7 кг/час). Данные в таблице 7 вычислены с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 4 теоретическими ступенями, работающими при температуре -40°С и давлении 90 фунт/кв.дюйм. Колонна регенерации экстрагента имеет 20 теоретических ступеней, экстракт подают в 6-ую ступень из донной части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 80 фунт/кв.дюйм со скоростью орошения 1000 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 5 теоретических ступеней, рафинат подают в верхнюю ступень, и колонна работает при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм. Отстойник работает при температуре -40°С.
Пример 5
HFC-1234yf (2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен) и HF образуют азеотропную смесь, которая раскрыта в опубликованной заявке на патент США №2007/0100175 А1. Следовательно, отделение HF от HFC-1234yf традиционной дистилляцией невозможно. Пример 5 показывает, что HFC-1234yf может быть отделен от HF с помощью жидкостно-жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента Z-HFC-1225ye (Z-1,2,3,3,3-пентафторпропен). Композицию, содержащую HF и HFC-1234yf при соотношении 50/50 мол.%, подают в донную часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). Z-HFC-1225ye (экстрагент) подают в верхнюю часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). Данные в таблице 8 вычисляли с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 8 теоретическими ступенями, работающими при температуре -40°С и давлении 70 фунт/кв.дюйм. Колонна регенерации экстрагента имеет 50 теоретических ступеней, экстракт подают в 7-ую ступень из донной части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 15 фунт/кв.дюйм со скоростью орошения 5000 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 7 теоретических ступеней, рафинат подают в верхнюю ступень, и колонна работает при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм. Отстойник работает при температуре -40°С.
Пример 6
Пример 6 показывает, что TFE может быть отделен от HF с помощью жидкостно-жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента PMVE (простого перфторметилвинилового эфира). Композицию, содержащую HF и TFE при соотношении 50/50 мол.%, подают в донную часть экстрактора со скоростью 1000 фунт/час (454 кг/час). PMVE (экстрагент) подают в верхнюю часть экстрактора со скоростью 500 фунт/час (227 кг/час). Данные в таблице 9 вычислены с использованием измеренных термодинамических свойств.
Вышепредставленные данные вычислены для экстрактора с 6 теоретическими ступенями, работающими при температуре -30°С и давлении 95 фунт/кв.дюйм. Колонна регенерации экстрагента имеет 20 теоретических ступеней, экстракт подают в 6-ую ступень из донной части колонны, и колонна работает при верхнем давлении 80 фунт/кв.дюйм со скоростью орошения 1000 фунт/час. Колонна для отгона рафината имеет 5 теоретических ступеней, рафинат подают в верхнюю ступень, и колонна работает при верхнем давлении 50 фунт/кв.дюйм. Отстойник работает при температуре -30°С.
Отмечается, что не все из активностей, указанных выше в общем описании или примерах, являются необходимыми, что часть отдельной активности не может быть необходимой, и что в дополнение к указанным активностям могут быть осуществлены одна или несколько дополнительных активностей. Более того, порядок, в котором перечислены активности, не является неизбежным порядком, в котором они осуществлены.
В вышепредставленном описании понятия и идеи описаны со ссылкой на конкретные варианты. Однако специалистам в данной области понятно, что без отклонения от объема изобретения, который изложен в нижепредставленной формуле изобретения, могут быть сделаны различные модификации и изменения. Соответственно, описание и фигуры следует скорее рассматривать в пояснительном смысле, и все такие модификации предназначены для включения в объем изобретения.
Выгоды, другие преимущества и решения проблем описаны выше в отношении конкретных вариантов. Однако выгоды, преимущества, решения проблем и любой(ые) характерный(ые) признак(и), который(ые) может(гут) вызвать появление выгоды, преимущества или решения проблемы или стать резко выраженным(и), не следует истолковывать как критический, необходимый или существенный признак любого пункта или всей формулы изобретения.
Следует иметь в виду, что некоторые характерные признаки, описанные для ясности в контексте отдельных вариантов, могут быть представлены в комбинации в одном варианте. И наоборот, отдельные характерные признаки, которые для краткости описаны в контексте одного варианта, могут быть также представлены отдельно или в любой подкомбинации. Кроме того, ссылка на значения, указанные в диапазонах, включает каждое и любое значение внутри диапазона.