純化氟化氫的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供制備無水氟化氫的方法，所述方法包括：提供包含氟化氫和至少一種鹵代烴的混合物；和通過使混合物接觸低于約93％重量的硫酸水溶液從混合物中萃取氟化氫。（*該技術(shù)在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)提供通過用硫酸萃取從包含氟化氫和鹵代烴化合物的產(chǎn)物流回收無水氟化氫的方法。
技術(shù)介紹
氫氟烴(“HFCs”)和氫氯氟烴(“HCFCs”)高度合乎需要地用于廣泛范圍應用，包 括各種溶劑、致冷劑、發(fā)泡劑、氣霧劑拋射劑應用等。因為HFCs和HCFCs趨于顯示比通常用于上述應用的多種含氯化合物(例如氫氯烴和氯氟碳)更少(或沒有)臭氧消耗特性，更低可燃性和更低毒性，已發(fā)現(xiàn)HFCs和HCFCs作為常規(guī)含氯化合物替代物的增加的用途。基于這種增加的用途，申請人已認識到對有效和成本合算制備HFCs和HCFCs的增長的需求。許多常規(guī)制備HFCs和/或HCFCs的方法涉及使氟化氫(“HF”)與一種或多種氯化化合物反應制備包含要求的HFC或HCFC以及未反應HF、其他原料試劑和不合需要的副產(chǎn)物的反應產(chǎn)物流。例如W095/04022(通過引用結(jié)合到本文中)描述了 1，1，1，3，3-五氟丙烷(“HFC-245fa”，一種HFC，進一步描述于美國專利2942036、加拿大專利684687、EP 381986A和JP 2272086)的合成包括使HF與1，1，1，3，3，3-六氯丙烷反應制得1-氯-1，1，3，3，3-五氟丙烷和將該HCFC轉(zhuǎn)化為HFC-245fa的步驟。對于上述相對有效和成本合算的任何方法而言，合乎需要地不僅HFC/HCFC產(chǎn)物以良好產(chǎn)率和純度分離，而且任何未反應HF以相對良好純度分離和回收用于在后續(xù)反應中再循環(huán)和再利用。不幸地，盡管一些相對純HF可使用常規(guī)蒸餾技術(shù)從常規(guī)方法產(chǎn)物流中回收和分離，通常存在顯著部分的未分離的HF，特別是在HF與產(chǎn)物流中的目標HFC/HCFC形成共沸物或類共沸物混合物的情況中。此外，盡管常規(guī)水洗技術(shù)可用于從HFC/HCFC產(chǎn)物流中脫除HF以制備純化HFC/HCFC產(chǎn)物，這種技術(shù)對HF是破壞性的，這導致HF更少再循環(huán)，因此方法效率更低，替換損失HF的成本更高。在避免伴隨蒸餾和水洗的上述問題的至少一些的嘗試中，現(xiàn)有技術(shù)已提出多種方法將HF和/或HFC/HCFC產(chǎn)物從其類共沸物混合物中分離。例如歐洲專利申請EP 472391公開了使用萃取劑例如三氯乙烯或全氯乙烯從包含氫氯氟烴的混合物中分離1，1，1,2-四氟乙烷(“HFC-134a”)的方法。歐洲專利申請EP 467531公開了從HFC_134a和HF的混合物分離HFC-134a的方法，通過使混合物通過蒸餾柱以形成純HFC_134a殘余物。美國專利5211817公開了從與HF的共沸物混合物中通過柱蒸餾分離氟碳化合物的方法，其中提取蒸氣側(cè)流并將該側(cè)流引入到配備有冷凝器以高回流比運行的精餾柱。美國專利4944846、5918481和6328907嘗試使用變壓蒸餾以實現(xiàn)HFCs/HCFCs和HF的共沸物混合物的分離。不幸地，上述方法的缺點是它們趨于顯示有限的分離效率和/或成本昂貴。美國專利5895639(“639專利”)公開了使用硫酸，特別是濃硫酸(約98%重量或更高)從氟碳化合物/氟化氫共沸物混合物中分離氟化氫的方法。盡管這種方法可提供優(yōu)于上述常規(guī)分離方法的一些HF分離優(yōu)點，申請人仍然實現(xiàn)了優(yōu)于“639專利”方法的HF分離的一定的未預料到的和戲劇性的改進。本專利技術(shù)的主題是這樣未預料到的和改進的方法。在上文引用的所有文件通過弓I用結(jié)合到本文中。優(yōu)選實施方案描述本申請涉及以下實施方案1. 一種從包含氟化氫和鹵代烴的混合物回收無水氟化氫的方法，所述方法包括提供包含氟化氫和至少一種鹵代烴的混合物；和 通過使所述混合物接觸低于約93 %重量的硫酸水溶液從所述混合物萃取氟化氫。2.實施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液總重量的約50至約90%的硫酸。3.實施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液總重量的約50至約85%的硫酸。4.實施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液總重量的約60至約85%的硫酸。5.實施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液總重量的約75至約85%的硫酸。6.實施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液總重量的約80%的硫酸。7.實施方案I的方法，其中所述鹵代烴選自HFCs、HCFCs和其兩種或多種的混合物。8.實施方案7的方法，其中所述鹵代烴選自1，1，1，3，3_五氟丙烷(“HFC-245fa”)、l，l，l，2-四氟乙烷(“HFC_134a”)、五氟乙烷(“HFC-125”)、1，1，1，3，3-五氟丁烷(“HFC-365mfc”)、l，l，l-三氟乙烷(“HFC_143a”)、1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(“HFC-236fa”)、二氟甲烷(“HFC-32”)、1-氯-1，2，2，2-四氟乙烷(“HCFC-124”)、1，1-二氯-2，2，2-三氟乙烷(“HCFC-123”)、氯二氟甲烷(“HCFC-22”)和其兩種或多種的混合物。9.實施方案7的方法，其中所述鹵代烴包括1，1，1，3，3-五氟丙烷。10.實施方案I的方法，其中包含氟化氫和至少一種鹵代烴的所述混合物是通過氟化氫與氯代初始化合物反應獲得的反應產(chǎn)物混合物。11.實施方案10的方法，其中所述氯代初始化合物選自1，1，1，3，3_五氯丙烷、1，1,1,2-四氯乙烷、全氯乙烯、氯仿、1，I，1，3，3-五氯丁烷、1，1，1，3，3，3-六氯丙烷、二氯甲燒和1,1,1- 二氣乙燒。12.實施方案10的方法，其中所述氯代初始化合物包括1，1，1，3，3_五氯丙烷。13.實施方案I的方法，其中在所述萃取步驟中從所述混合物萃取的HF進一步進行閃蒸以制備無水HF。14.實施方案I的方法，其中在所述萃取步驟中從所述混合物萃取的HF進一步進行閃蒸和柱上分級蒸餾以制備無水HF。15.實施方案I的方法，其中制備的無水氟化氫包含低于約200ppm的硫雜質(zhì)。16.實施方案15的方法，其中制備的無水氟化氫包含低于約IOOppm的硫雜質(zhì)。17.實施方案16的方法，其中制備的無水氟化氫包含低于約75ppm的硫雜質(zhì)。18.實施方案15的方法，其中經(jīng)萃取步驟獲得的硫酸層包含低于約5000ppm的TOC雜質(zhì)。19.實施方案15的方法，其中經(jīng)萃取步驟獲得的硫酸層包含低于約3000ppm的TOC雜質(zhì)。20.實施方案15的方法，其中經(jīng)萃取步驟獲得的硫酸層包含低于約IOOOppm的TOC雜質(zhì)。21. 一種制備無水氟化氫的方法，所述方法包括提供包含氟化氫和至少一種鹵化烴的混合物；用至少98%重量的硫酸水溶液從所述混合物萃取氟化氫以提供酸/HF混合物； 閃蒸所述酸/HF混合物以提供第一 HF產(chǎn)品；將水加入到第一 HF產(chǎn)品以形成稀釋的HF混合物；和蒸餾所述稀釋的HF混合物以獲得無水氟化氫。根據(jù)某些優(yōu)選的實施方案，本專利技術(shù)提供使用較稀的硫酸從包含HF和鹵代烴的混合物中回收HF的方法。這里使用的術(shù)語“較稀的硫酸”或“稀硫酸”通常指包含基于溶液總重量的少于約93%重量的硫酸的硫酸溶液，溶液中的剩余部分為水。某些優(yōu)選的稀硫酸溶液包括約50至90%重量的硫酸，更優(yōu)選約50至約87%重量的硫酸，甚至更優(yōu)選約50至85%重量的硫酸，甚至更優(yōu)選約50至82%重量的硫酸溶液。其他優(yōu)選的稀硫酸溶液包括約55至85%重量的溶液，更優(yōu)選約60至約85%重量的溶液，甚至更優(yōu)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種從包含氟化氫和鹵代烴的共沸物或類共沸物混合物回收無水氟化氫的方法，所述方法包括：提供包含氟化氫和至少一種鹵代烴的共沸物或類共沸物混合物；通過使所述混合物接觸65?小于93%重量的硫酸水溶液，從所述混合物萃取氟化氫；和將所述萃取步驟中萃取得到的氟化氫進行閃蒸和隨后進行柱上分級蒸餾，以制備包含低于約200?ppm的硫雜質(zhì)的無水氟化氫。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：DC默克爾，童雪松，
申請(專利權(quán))人：霍尼韋爾國際公司，
類型：發(fā)明
國別省市：