[发明专利]生产四氟丙烯的方法

说明书

本发明涉及一种制备四氟丙烯的方法，该方法采用三个反应器，每个反应器包括含有催化剂或初步催化剂的催化床，并且包括在每个反应器中独立地实施催化反应或使催化剂再生的反应，反应器之一的催化床中的催化剂或初步催化剂的量占在其他两个反应器之一的催化床中所含的催化剂或初步催化剂的量的90％至110％。本发明还涉及为实施本发明方法而配置的设备。

技术领域

本发明涉及制造四氟丙烯(HFO-1234)且特别是2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的方法，以及适合于实施该方法的设备。

背景技术

温室气体是吸收由地球表面发出的红外辐射的气态成分，因此有助于温室效应。其在大气中的浓度的增加是导致全球变暖的因素之一。

因此，在制冷和空调系统中使用的氯氟烃(CFC)和氢氯氟烃(HCFC)的生产已经由蒙特利尔议定书(Montreal protocol)和京都议定书(Kyoto protocol)相继规定。需要开发同样有效并且特别地表现出尽可能小的全球变暖潜能值的新的分子。氢氟烯烃且特别是HFO-1234yf就是这种情况，其是一种特别有用的化合物。

已知通过特别是氢氯烯烃或氢氯烃的氟化来生产氢氟烯烃或氢氟烃。该氟化通常是使用氢氟酸作为氟化剂的催化氟化。

氟化反应通常必须在气相中，在负载的或本体固体催化剂的存在下，在高温(大于300℃)下进行。

已知提供与氧化剂，特别是空气，或任选地氯的共进料，以保持催化剂的寿命并限制在反应阶段期间焦炭在其表面上的沉积。

文献US 8 614 361描述了一种通过在高氧含量的存在下使HCFO-1233xf与HF反应来制造HFO-1234yf的方法。

文献US 8 618 338描述了一种以两个阶段制造氟烯烃的方法，具体而言是由1,1,2,3-四氯丙烯(HCO-1230xa)开始的在液相中的反应的第一阶段，以获得中间体HCFO-1233xf，以及由HCFO-1233xf开始的在气相中的反应的第二阶段，以获得HFO-1234yf。

文献WO 2013/088195教导了以以下两个阶段制造HFO-1234yf的方法，1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)和/或1,1,2,2,3-五氯丙烷(HCC-240aa)在气相中的氟化的第一阶段，以获得中间体HCFO-1233xf，然后是由HCFO-1233xf开始的在气相中的反应的第二阶段，以获得HFO-1234yf。

文献WO 2012/098421和WO 2012/098422教导了氟化催化剂的活化和再生。

文献WO 2013/182816描述了一种在反应器中交替实施催化反应阶段和催化剂的再生阶段的化学反应方法。

文献WO 2016/001515描述了一种在一个或多个反应器中交替实施催化反应阶段和催化剂的再生阶段的化学反应方法。

仍然需要改进制造HFO-1234化合物(例如HFO-1234yf)的方法，并且特别是以高产率和高纯度生产这些化合物，同时使生产成本和资本成本最小化。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种制造四氟丙烯的方法，该方法采用三个反应器，每个反应器包括含有催化剂或初步催化剂的催化床，并且包括在每个反应器中独立地实施以下：

-在氢氟酸和初步催化剂的存在下，化合物A在气相中反应的至少一个阶段，以形成化合物B；

-在氢氟酸和催化剂的存在下，化合物B在气相中反应的至少一个阶段，以形成四氟丙烯，或

-通过使催化剂或初步催化剂与包含氧化剂的再生物流接触的催化剂或初步催化剂的再生的阶段，