專利名稱：五氟乙烷和五氟氯代乙烷共沸混合物以及五氟氯代乙烷的分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及五氟乙烷(以下稱為R-125)和五氟氯代乙烷(以下稱為R-115)的共沸混合物，以及由含有R-125和R-115的生成混合物中分離R-115的方法。
R-125主要被用作氯代二氟甲烷的替代制冷劑。
通常，是利用四氯乙烯等等的氯化碳和氟化氫(HF)反應(yīng)，來制造R-125。但這時，往往難以除去付產(chǎn)品R-115，而后者是一種會破壞臭氧的物質(zhì)。截止到目前，尚未在文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)有關(guān)從含有R-125和R-115的生成混合物中，分離R-115的方法的記載。
本發(fā)明人對由含有R-125和R-115的生成混合物中除去R-115的方法進(jìn)行了反復(fù)研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以形成R-125和R-115的最低共沸混合物，從而完成了本發(fā)明。在由含有R-125和R-115的生成混合物中除去R-115時，若使用蒸餾操作中的回流技術(shù)，可以有效地將這種共沸混合物從中分離出去。
因此，本發(fā)明的第一重要方面，是提供了R-125和R-115的共沸混合物。R-125在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的沸點為-48.5℃，R-115在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的沸點為-38.7℃。由于這種共沸混合物在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下的沸點為大約-55℃，因而可構(gòu)成最低共沸。這時的共沸物的構(gòu)成為，R-125為大約85mol%，R-115為大約15mol%。而在其它壓力條件下，比如說在10Kg/cm2絕對壓力下，其沸點大約為11.5℃，而共沸物的構(gòu)成為，R-125為大約93mol%，R-115為大約7mol%。
本發(fā)明的第二重要方面，是提供一種由R-125和R-115的混合物中分離R-115的方法，其特征在于通過對R-125和R-115混合物的蒸餾，餾出前除去R-125和R-125的共沸混合物，從而得到基本上不含有R-115的R-125。


圖1為可用于本發(fā)明的、五氟氯代乙烷除去裝置的一個實例中的流程圖。
在圖1中，參考標(biāo)號1為含有R-125和R-115的已生成的輸入液體，2為蒸餾裝置，3為餾出物，4為回流，5為輸出物。
如前所述，存在有由R-125和R-115兩種成分構(gòu)成的(最低)共沸混合物。這種共沸混合物是本發(fā)明人首次發(fā)現(xiàn)的。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，若在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下蒸餾R-125和R-115的混合物，則R-125/R-115的摩爾比在大約為85/15時，就難以進(jìn)一步濃縮其R-125。換言之，這種組成比例的液相體在平衡狀態(tài)與其氣相的組成比例相同。
由于現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)可以形成R-125和R-115的共沸混合物，因而當(dāng)在R-125和R-115的混合物中，其R-125的成分比例小于共沸物中的成分比例時，可以利用R-125和R-115共沸混合物回流的蒸餾操作，在由塔頂處餾出共沸組成物的同時，有效地由塔底處獲得基本上不含R-115的R-125。
反之，當(dāng)在R-125和R-115的混合物中，其R-115的成份比例大于共沸物中的成分比例時，可以利用R-125和R-115共沸混合物回流的蒸餾操作，在由塔頂處餾出共沸組成物的同時，有效地由塔底處獲得基本上不含R-125的R-115。
采用本發(fā)明，即使是在含有R-125和R115的生成混合物中同時還含有其它成分時，也可以通過蒸餾操作，形成R-125和R-115的共沸組成物。也就是說，即使在除R-115和R-125之外還存在有其它成分時，采用本發(fā)明也可以將R-125和R-115分離開。此時，可根據(jù)共沸組合物的共沸溫度與共存的其它成份的沸點間的相對高低的關(guān)系，使得在餾出側(cè)或輸出側(cè)優(yōu)先含有其它的共存成分。
可用于這種蒸餾操作的蒸餾裝置，可以采用常規(guī)的具有必須的蒸餾功能的各種蒸餾裝置。若采用篩板塔、填料塔等等的精餾裝置，可獲得更好的結(jié)果，而且，也可以進(jìn)行間歇蒸餾或是連續(xù)蒸餾。
蒸餾的操作條件是一種實際應(yīng)用的問題，可根據(jù)所需的分離程度等等的要求，適當(dāng)?shù)卮_定。若考慮到不應(yīng)使蒸餾塔的塔頂溫度過低，其操作壓力取大約1～30Kg/cm2絕對壓力較好些，而取大約5～15Kg/cm2絕對壓力則更好些。這時的塔溫度分別為大約-55～60℃，和大約-10～30℃。
本發(fā)明在用于存在有催化劑時，從對四氯乙烷用氣態(tài)的氟化氫(HF)進(jìn)行氟化反應(yīng)所得到的、含有R-125和付產(chǎn)品R-115的混合物中除去R-115，是特別有效的。
下面說明本發(fā)明的最佳實施方式。
圖1表示可用于本發(fā)明的方法的分離裝置的一個實例的流程圖。一般說來，前述反應(yīng)的生成物呈氣態(tài)輸出。所獲得的混合物中含有R-125，1，1，1，2-四氟代氯乙烷(R-124)，1，1，1-三氟代氯乙烷(R-123)，氟化氫(HF)，以及氯化氫和少量的R-115等有機(jī)物。在通過常規(guī)方式，比如說水洗及分液，共沸蒸餾等方式從這一反應(yīng)生成物的混合物中除去氯化氫和HF后，將含有R-125、R-124、R-123及少量R-115等有機(jī)物的混合物1，導(dǎo)入至蒸餾裝置2。在這種情況，作為付生成物的R-115的組成比例，與R-125的相對比例關(guān)系，小于其共沸物的組分比例。
通過蒸餾裝置2，可在塔頂處將R-125和與其共沸的R-115的一部分作為餾出物3排出，并使另一部分作為回流物4返回至蒸餾裝置的塔頂處。由蒸餾裝置1的塔底部排出作為輸出物5的基本上不含有R-115的、由R-125、R-124、R-123以及其沸點高于R-125的少量有機(jī)物構(gòu)成的混合物。通過這種方式可有效地從前述混合物中將R-115除去。
這種操作可以是間歇式的，但最好是連續(xù)式的。
下面通過實施例詳細(xì)地說明本發(fā)明。
實施例1向具有套管的奧爾德角蒸餾塔(直徑25毫米，15段)的塔底處的燒瓶狀部位輸入240克(2mol)R-125和30.9克(0.2mol)R-115，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下以全回流方式開始蒸餾。當(dāng)塔頂溫度達(dá)到大約55℃時，對餾出液進(jìn)行取樣。分析該樣品可知，R-125/R-115的摩爾比為大約85/15。
由這一分析結(jié)果可知，其沸點高于R-125的R-115(R-125的高壓沸點-48.5℃＜R-115的常壓沸點-38.7℃)被濃縮在塔頂部處，從而可以確認(rèn)形成了R-125和R-115的最低共沸混合物。
實施例2采用與實施例1同樣的裝置，同樣的方式，輸入360克(3mol)R-125和15.5克(0.1mol)R-115，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下以全回流方式使蒸餾塔達(dá)到穩(wěn)定。在穩(wěn)定后，由塔頂處徐徐向外排出餾出液時，塔頂溫度徐徐上長升，當(dāng)塔頂溫度到達(dá)蒸餾溫度(-48.5℃)時，停止加熱。由塔頂輸出的液體量大約為210克，且由蒸餾器中可得到含有大約30ppm的R-115的R-125大約150克。
這一結(jié)果表明，可以利用蒸餾R-125和R-115混合物時的R-125和R-115的共沸現(xiàn)象，由R-125和R-115混合物中將R-115分離出去。
權(quán)利要求
1.五氟乙烷和五氟氯代乙烷的共沸混合物。
2.從至少含有五氟乙烷和五氟氯代乙烷的混合物中分離五氟氯代乙烷的方法，其特征在于通過對至少含有五氟乙烷和五氟氯代乙烷的生成混合物的蒸餾，餾去五氟乙烷和五氟氯代乙烷的共沸混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于蒸餾的操作壓力為1～30Kg/cm2絕對壓力。
全文摘要
通過對五氟乙烷和五氟氯代乙烷的混合物的蒸餾，餾去五氟乙烷和五氟氯代乙烷的共沸混合物，從而有效地從含有五氟乙烷和五氟氯代乙烷的混合物中分離掉五氟氯代乙烷。
文檔編號C07C17/383GK1085536SQ93107029
公開日1994年4月20日 申請日期1993年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月18日
發(fā)明者津田武英, 小松聰, 松本竹雄 申請人:大金工業(yè)株式會社