專利名稱：三氟二氯乙烷提純方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三氟二氯乙烷的提純方法，具體說是一種采用萃取精餾技術(shù)、在合適的萃取劑存在下、分離掉三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯、以獲得高純度的三氟二氯乙烷的方法，屬于化工產(chǎn)品提純技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三氟二氯乙烷簡稱HFC-123或R123，被作為致冷劑、發(fā)泡劑和滅火劑，具有廣泛的用途。由于商業(yè)使用中對(duì)三氟二氯乙烷的質(zhì)量要求嚴(yán)格(例如三氟二氯乙烷產(chǎn)品中六氟氯丁烯——簡稱R1326的含量要求小于10ppm)，因此在制備過程中需要經(jīng)過提純處理。
在工業(yè)上可以用四氯乙烯為原料，與無水氟化氫反應(yīng)生產(chǎn)三氟二氯乙烷。其反應(yīng)式如下 也可以用三氟氯乙烷為原料和氯氣反應(yīng)的方法生產(chǎn)，其反應(yīng)式可表示如下 無論采用以上那一種生產(chǎn)方法，在三氟二氯乙烷的產(chǎn)物中不可避免地會(huì)含有0.01-1％的六氟氯丁烯雜質(zhì)。
由于三氟二氯乙烷和六氟氯丁烯不僅沸點(diǎn)接近，而且存在共沸現(xiàn)象，因此采用常規(guī)的精餾技術(shù)難以將其完全分離。
目前，解決這一問題的常用方法是萃取精餾法。該法的關(guān)鍵是選擇合適的萃取劑，即在合適的萃取劑存在下把三氟二氯乙烷產(chǎn)品中雜質(zhì)六氟氯丁烯分離掉，以獲得高純度的三氟二氯乙烷。
例如，檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?0103997.0、申請日為2000.03.27的中國專利申請《三氟二氯乙烷的提純方法》公開了選用標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)在55℃-160℃范圍內(nèi)的醇類、酯類、酮類、腈類為萃取劑，通過液-液萃取或萃取蒸餾提純含六氟氯丁烯的三氟二氯乙烷的方法。該方法在工業(yè)應(yīng)用中雖有一定積極意義，但仍存在著一些缺點(diǎn)，尤其是所采用的分子中只有氫、碳原子的醇類、酯類、酮類化合物作為萃取劑，由于這些化合物都是低閃點(diǎn)、容易燃燒和爆炸的化合物，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要采取嚴(yán)格的安全措施和安全裝置，結(jié)果勢必會(huì)造成生產(chǎn)成本的增加。因此選擇一些高效，低廉易得，安全實(shí)用的萃取劑依然是人們需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種高效、廉價(jià)易得，并且可安全循環(huán)使用的萃取劑，從而通過萃取精餾，分離掉三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯，獲得高純度三氟二氯乙烷的方法。
容易理解，萃取精餾的關(guān)鍵是選擇合適的萃取劑。一個(gè)合適實(shí)用的萃取劑應(yīng)符合以下條件，能夠有效提高被分離組份的相對(duì)揮發(fā)度，同時(shí)具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不和所分離的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，此外還應(yīng)當(dāng)有足夠的安全性，在工業(yè)生產(chǎn)中可安全使用。
通過深入研究，廣泛選擇，本專利申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用至少一種分子中含有鹵素原子的酯類、酮類、醇類化合物以及它們的混合物作為萃取劑，通過萃取蒸餾分離掉三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯。這樣一方面能夠有效地提高三氟二氯乙烷和六氟氯丁烯的相對(duì)揮發(fā)度，達(dá)到分離提純?nèi)纫彝槟康?。另一方面由于在分子中含有鹵素原子和不含鹵素原子的酯類、酮類、醚類化合物相比，其沸點(diǎn)和<p>表2丙烯型樹脂合成例子

MAA＝甲基丙烯酸，HEMA＝2-羥基乙基甲基丙烯酸酯，CHMA＝環(huán)己烷甲基丙烯酸酯，IBX＝乙酸異戊酯，F(xiàn)M-108＝過氟辛基乙基(perfluorooctylethyl)甲基丙烯酸酯(日本共榮社股份有限公司產(chǎn)品，”光酯FM108”)，MMA＝甲基甲基丙烯酸酯，RUVA93＝紫外光吸收單體(日本大冢化學(xué)株式會(huì)社產(chǎn)品”RUVA93”)，*1重量單位平均分子重量。
**為相關(guān)專利報(bào)道的萃取劑從上表的數(shù)據(jù)可以看出，使用分子中含有鹵素原子的酯、酮、醇類化合物作為萃取劑時(shí)，與不含鹵素原子的酯、酮、醇類化合物相比，一方面相對(duì)揮發(fā)度aR1326/R123有較大幅度的增加，這表明這些含鹵素原子的酯、酮、醇類化合有更高的萃取效果；另一方面，從閃點(diǎn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)分子中含有鹵素原子后，其閃點(diǎn)也大幅提高，表明含鹵素的酮、酯、醇類化合物作為萃取劑時(shí)其燃燒和爆炸的危險(xiǎn)性大幅下降，因此在工業(yè)應(yīng)用時(shí)更加安全可靠。
在操作中，對(duì)萃取劑的使用量沒有特殊的要求，但通常萃取效果會(huì)隨著萃取劑使用量的增加而提高，一般萃取劑與所需分離物料的摩爾比為0.2-4∶1，較好是0.5-3∶1，通常萃取劑使用量過低會(huì)影響萃取效果，萃取劑用量過大會(huì)增加動(dòng)力消耗和操作成本。
在工業(yè)應(yīng)用中，萃取精餾系統(tǒng)通常由一支帶回流冷凝器的萃取分餾塔和一支萃取劑回收塔組成。在本發(fā)明中所需分離的六氟氯丁烯/三氟二氯乙烷混合物可以從萃取塔的中部連續(xù)加入，萃取劑從萃取分餾塔的上部加入，調(diào)節(jié)至一定的回流比，就可以從回流冷凝器的回流管收集富集六氟氯丁烯的物料。從塔釜引出含有萃取劑的富集三氟二氯乙烷的物料，并從萃取劑回收塔的下部加入萃取劑回收塔中，從塔頂回流冷凝器回流管處收集高純度的六氟氯丁烯產(chǎn)品，塔釜中的萃取劑用泵輸送到萃取分餾塔中循環(huán)使用。
反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明，采用本發(fā)明的方法，經(jīng)萃取分離后三氟二氯乙烷產(chǎn)品中六氟氯丁烯的含量可以小于10PPM。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一在一個(gè)裝有絲網(wǎng)填料的分餾塔中，從塔中部加入含有0.15％六氟氯丁烯的三氟二氯乙烷產(chǎn)品，再從塔上部加入萃取劑一氯丙酮，控制塔釜內(nèi)溫在80℃左右，并全回流。當(dāng)塔釜中液位到達(dá)一半時(shí)，從回流管處收集富集六氟氯丁烯的餾份。把塔釜中的物料引入萃取劑回收塔中，萃取劑回收塔塔釜溫度控制在80℃左右。從塔頂冷凝器回流管處收集三氟二氯乙烷產(chǎn)品，塔釜中的萃取劑用泵循環(huán)至萃取分餾塔中，檢測收集的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為4PPM。
實(shí)施例2與實(shí)施例1相同的操作，僅將萃取劑改為氯乙酸乙酯，得到的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為6PPM。
實(shí)施例3與實(shí)施例1相同的操作，僅將萃取劑改為50％二氯乙酸乙酯和50％的三氯乙酸乙酯，得到的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為5PPM。
實(shí)施例4與實(shí)施例1相同的操作，僅將萃取劑改為三氟乙酸乙酯，得到的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為5PPM。
實(shí)施例5與實(shí)施例1相同的操作，僅將萃取劑改為含有40％的二氯丙酮和60％的三氯丙酮的混合物，得到的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為2PPM。
實(shí)施例與實(shí)施例1相同的操作，僅將萃取劑改為氯乙醇，得到的三氟二氯乙烷產(chǎn)物中六氟氯丁烯的含量為5PPM。
權(quán)利要求
1.一種三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于采用至少一種分子中含有鹵素原子的酯類、酮類、醇類化合物以及它們的混合物作為萃取劑，通過萃取蒸餾分離掉三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于所述含鹵素的酯類化合物是用如下分子式表示的化合物XnCH3-nCO2R其中X是氟原子，氯原子和溴原子中的一種，n是1-3的整數(shù)，R是碳原子數(shù)小于4的烷基基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于所述含鹵素的酮類化合物是用如下分子式表示的化合物XnCH3-nCOCH3其中X是氟原子，氯原子和溴原子中的一種，n是1-3的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于所述含鹵素的醇類化合物是用如下分子式表示的化合物XnCH3-nCH2OH其中X是氟原子，氯原子和溴原子中的一種，n是1-3的整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于所述萃取劑與所需分離物料的摩爾比為0.2-4∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述三氟二氯乙烷提純方法，其特征在于所述萃取劑與所需分離物料的摩爾比為0.5-3∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用萃取劑分離三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯、以獲得高純度的三氟二氯乙烷的方法，屬于化工產(chǎn)品提純技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用至少一種分子中含有鹵素原子的酯類、酮類、醇類化合物以及它們的混合物作為萃取劑，通過萃取蒸餾分離掉三氟二氯乙烷中的雜質(zhì)六氟氯丁烯，具有高效、萃取劑廉價(jià)易得，并且可安全循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C19/08GK1618780SQ200410013990
公開日2005年5月25日 申請日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者尤來方 申請人:蘇州聯(lián)氟化學(xué)有限公司