氟化氢回收方法技术

一种从氟化氢与水和／或有机化合物的混合物中回收氟化氢的方法，包括使该混合物与选自氟化锂和碱土金属氟化物的基本不溶的金属氟化物接触，以生成一种金属氟化物－氟化氢化合物，从消耗掉氟化氢的水相或有机相中分离出产生的金属氟化物－氟化氢化合物，以及分解金属氟化物－氟化氢化合物，从中释放出氟化氢。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
氟化氢回收方法本专利技术涉及一种氟化氢回收方法，具体也说是一种从其与水和/或有机化合物的混合物中回收(或分离)氟化氢的方法，特别是从氟化与水和/或有机化合物的恒沸或近乎恒沸的混合物中回收(或分离)氟化氢的方法。由于氟化氢与水的混合物具有强腐蚀性，并且通常湿的氟化氢在许多化学工艺中不适于作为反应剂，所以工业上需要从上述混合物中回收到基本上无水的氟化氢。然而，氟化氢的干燥，即从其与水的混合物中回收到基本无水的氟化氢，是极其困难的，这是由于氟化氢对水有很强亲和性，能形成含有大量氟化氢的恒沸或类恒沸混合物，例如在室温和大气压力下，恒沸物中含大约38％(重量)的氟化氢。工业中还有一种需要从氟化氢与有机化合物的混合物中分离和回收氟化氢的情况，例如，在用氟化氢或另一种氟化剂生产含氟化合物的工艺方法中，从其产物、副产物和循环物料中分离和回收氟化氢。如果该有机化合物的沸点与氟化氢的沸点接近，并且或/者与氟化氢形成恒沸或类恒沸混合物，那么这种分离将会是困难的。这类难题的一个例子是在纯化1，1，1，2-四氟乙烷，HFA134a时，从中清除和回收氟化氢；、HFA134a与氟化氢形成一种恒沸物，其组成在25℃和大气压力(1.0巴)下为氟化氢/HFA134a摩尔比等于1∶3。出现分离难题的其它恒沸物的例子有氟化氢/五氟乙烷(HFA125)，在25℃和1巴压力下其摩尔比为1∶9，和氟化氢/氯-1，1，1-三氟乙烷(HCFC133a)，25℃和1巴压力下其摩尔比为1.7∶1。本专利技术提供一种从氟化氢与水和/或有机化合物混合物中回收氟-->化氢的方法，包括使该混合物与选自氟化锂和碱土金属氟化物的、基本不溶的金属氟化物接触，从消耗掉氟化氢的水相或有机相中分离出产生的金属氟化物-氟化氢化合物，分解金属氟化物-氟化氢化合物，从中释放出氟化氢。氟化氢与水和/或有机化合物的混合物通常是恒沸或近恒沸混合物。金属氟化物应当基本上不溶解于该混合物或其组分中；当混合物中含有水时，该金属氟化物应当基本上不溶于水的。金属氟化物-氟化氢化合物的分解可以通过多种方式进行，例如，将该化合物加热到发生热分解的温度，释放出氟化氢并再生出金属氟化物原料，以便在过程中再使用。通常，金属氟化物-氟化氢化合物是热不和稳定性材料，它们在低温度(例如100℃以下)时分解，尽管通常仅仅是慢速地分解，同时释放出氟化氢。虽然在任何具体温度时分解速度可以随操作条件而增加，例如在减压下操作以及/或者从化合物的附近除去释放出的氟化氢(例如在化合物的上面通载气或把该化合物加到水或另一种不溶解氟化氢的介质中)，但我们优先选择加热该化合物以使其分解速度增加到实践中可以接受的程度的方法。加热化合物时所选择的温度依赖于所选用的具体金属氟化物，但优选高于100℃，特别好的是高于120℃。然而，对于任何具体的金属氟化物-氟化氢化合物，通过简单的常规实验都能容易确定所用的最佳温度。由于优先选用100℃以上温度加热该化合物使其发生热分解，在其加热之前，可能就无需将此化合物干燥和/或除去有机化合物；在最初加热步骤中从化合物中蒸发的水和/或有机化合物，可以在氟化氢从该化合物中释放出来之前就分别地收集并除去。如果需要，加热步骤可以包括两个不同的阶段：第一阶段，温度相对较低，主要是干燥阶-->段；第二阶段，温度较高，主要是分解阶段。使金属氟化物-氟化氢化合物分解的另一可选择方法，至少当金属氟化物是氟化锂(并且化合物是氟化氢锂时，Li[HF2])时可选用的方法，包括使该化合物与氟化氢和水和/或有机化合物的混合物在高于某一温度条件下接触，所述温度为上述化合物在上述混合物中可以形成的温度。例如，若准备加以分离的混合物是含水氟化氢，金属氟化物-氟化氢化合物可通过使其与要进行分离的含水混合物的新鲜样品(即含水氟化氢)进行接触的方法进行分解，接触时所采用的温度要高于该化合物在含水氟化氢中可以生成所需的温度。同样，当所要分离的混合物含有氟化氢和有机化合物时，与要进行分离的含水混合的新鲜样品在较高温度下进行接触，以实现上述化合物的分解。在金属氟化物-氟化氢化合物分解过程中所用的混合物不一定和形成此化合物的混合物相同，但从实用目的出发，通常是同样的混合物。本方法的实施对处理液态氟化氢/水混合物特别有用，在此情况下，该方法包括(a)使氟化氢和水的混合物与金属氟化物在第一温度接触，(b)从已消耗掉氟化氢的液相中分离出生成的金属氟化物-氟化氢化合物，(c)使分离出的金属氟化物-氟化氢化合物与氟化氢和水的混合物在第二温度进行接触使所述化合物分解并释放出氟化氢，所述第二温度高于第一温度，以及(d)从富集了氟化氢的液相中分离出生成的金属氟化物。在上述实施方案的(a)和(c)两步中所用所氟化氢和水的混合物较好的是恒沸混合物或近恒沸混合物。这样，在(b)步中分离出的液相的氟化氢含量比恒沸物的低，而(d)步中分离出的液相的氟化氢含量比恒沸物的高。对(b)步的HF含量低的混合物进行简单蒸馏会形成恒沸物并能除去游离的水，而对(d)步的HF含量高的混合物进行蒸馏会形成-->恒沸物并能除去游离的氟化氢。这样本方法的总效果是分离水和氟化氢，即从恒沸物中回收氟化氢。在蒸馏步骤中生成的恒沸物可以再循环到本专利技术的方法中使用。混合物与金属氟化物接触以生成化合物时所选择的温度应是有利于金属氟化物-氟化氢化合物的生成，而不是利于其分解，通常该温度低于约35℃；通常，降低温度可增加化合物形成趋向，但是，至少在含水混合物的情况下，这需要与降低温度时的较低的质量扩散效应和化合物生成速度取得平衡。倾向于为生成金属氟化物-氟化氢化合物给出的温度曲线不考虑使该化合物分解所采用的程序。用以和金属氟化物接触的混合物可以是液相或气相，这取决于在进行接触时的温度和压力条件下该混合物的正常相态。因为通常较低的温度有利于金属氟化物-氟化氢化合物的生成，而较高的温度有利于该化合物的分解，所以通常进行接触时采用较低的温度，以便含水氟化氢混合物呈现液相，而低沸点有机化合物和氟化氢的混合物可能呈现气相。然而，因为金属氟化物将从液相或气相中除去氟化氢，所以对混合物的相要求不严格。(c)步中金属氟化物-氟化氢化合物发生分解的温度较好是高于约35℃，特别是高于80℃，最高至发生分解作用的液相的沸点。如果需要，(c)步可以在回流条件下进行，因而步骤(c)和(d)合在一起，排除了独立的蒸馏步骤(d)的必要性。本专利技术的方法或其中的任一步骤都可以在大气压条件下、或低于或高于大气压条件下操作。金属氟化物选自氟化锂和碱土金属氟化物。该金属氟化物在其与混合物(例如水)进行接触的所有温度条件下都是基本上不溶于该混合物(例如水)的，具体地说，特别是当混合物含有水时，在0℃至100℃条件下它是不溶解于水的。虽然理想的情况是金属氟化物应当完全-->不溶于混合物，但要理解到，微量溶解是可以容许的，例如至多约5％(重量)的溶解度。金属氟化物-氟化氢化合物最好也是完全不溶于混合物的，尽管微量溶解也是可以容许的。通过与金属氟化物一次接触而从混合物中提取的氟化氢的比率取决于所选用的具体的金属氟化物、金属氟化物的量以及混合物与金属氟化物保持接触的时间。通常，增加金属氟化物的用量和增加接触时间两者都可增加从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从氟化氢与水和/或有机化合物的混合物中回收氟化氢的方法，包括使该混合物与选自氟化锂和碱土金属氟化物的基本不溶的金属氟化物接触，以生成一种金属氟化物-氟化氢化合物，从消耗掉氟化氢的水相或有机相中分离出产生的金属氟化物-氟化氢化合物，以及分解金属氟化物-氟化氢化合物，从中释放出氟化氢。2.根据权利要求1的方法，其中所述的氟化氢与水和/或有机化合物的混合物是共沸或类共沸混合物。3.根据权利要求1或2的方法，其中所述混合物是氟化氢与水的混合物。4.根据权利要求3的方法，其中的金属氟化物是基本上不溶于水的。5.根据权利要求1-4中任一方法，其中的金属氟化物是氟化锂(LiF)，并且金属氟化物-氟化氢化合物是氟化氢锂(LiHF2)。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中的混合物是氟化氢和水的混合物，并且是在液相中与金属氟化物接触。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中的混合物与金属氟化物在低于35℃的温度条件下接触。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中金属氟化物-氟化氢化合物是通过加热进行分解以释放出其中的氟化氢的。9.根据权利要求8的方法，其中的化合物在高于100℃条件下加热。10.根据权利要求8或9的方法，其中的化合物在氟化氢与水和/或有机化合物的混合物中加热以释放出氟化氢。11.根据权利要求10的方法，其中所述的在其中加热化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·赖恩，J·G·艾伦，H·M·舍策尔，M·U·皮罗蒂，
申请(专利权)人：帝国化学工业公司，
类型：发明
国别省市：