一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，包括以下步骤：(1)将含催化剂的废液加入到石灰中，搅拌反应一定时间；(2)过滤分离固液相，固相为含氟化钙的固体，液相为主要含催化剂的有机胺溶液；(3)液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺，用于五氟乙烷的生产催化剂。本方法操作简捷，收集的有机胺纯度高，可实现含催化剂废液的资源化，具有绿色环保的特点。

A Treatment Method for Waste Liquid Containing Catalyst in the Production of Pentafluoroethane

【技术实现步骤摘要】
一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法
本专利技术属于三废处理
，具体涉及一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，特别是含有机胺催化剂的回收利用。
技术介绍
美国专利US5912392、US5969199中国专利CN1724490A均公开了一种以四氟乙烯和氟化氢为原料，以有机胺为催化剂的生产五氟乙烷的合成方法。有机胺类催化剂一般为三乙胺、三正丁胺、三丙胺、N,N-二甲基苯胺和二异丙基乙胺等。在工业生产中，有机胺类催化剂随着循环次数的增加会导致反应体系黏度增加，催化剂催化活性下降，并以含催化剂废液的形式排放。该含催化剂废液主要含有机胺催化剂、催化剂与氟化氢的络合物以及一些大分子聚合物。由于该含催化剂废液酸性强，含大量的氟元素和氮元素，采用焚烧处理，不仅处理装置材质要求高、浪费资源；而且后处理工艺复杂、成本高，极易造成二次污染。CN101934239A公开了五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，包括以下步骤：1)将含催化剂废液置于储罐中静置22～26小时，得静置后废液；2)取位于上半部分的50％体积比的静置后废液作为待处理废液；将上述待处理废液移至反应釜中，将待处理废液设定为全部由(n-C4H9)3N·2.6HF组成；然后加入等当量的碱液，室温下搅拌反应；3)将步骤2)所得的反应后物料经过滤后，送至蒸馏装置进行蒸馏，收集150-220℃的馏分。该方法处理不彻底，仅处理了50％体积的废液。此外，专利CN1962064公开了一种五氟乙烷生产中废催化剂的处理方法。该方法通过水稀释，碱液中和以及精馏三步回收催化剂，存在未充分考虑物质的初步分离，处理后废液量增大，能耗高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，该方法操作本简捷，所需处理的废液量小，一定程度上减少了污染，降低了生产成本。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将含催化剂废液加入到石灰中，搅拌反应一定时间，使含催化剂废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相为含氟化钙的固体，液相主要含催化剂的有机胺溶液；(3)步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺，用于五氟乙烷的生产催化剂。进一步，步骤1)中的石灰投加量为含催化剂废液中游离氟理论用量1.05～1.5倍。随着石灰用量的增加，渣量按比例增加，考虑到石灰的纯度，若石灰加入量低于等当量，废液中的部分有机胺氟化盐无法转化成有机胺，降低有机胺的分离率，也给后续固体处理增加处理难度。同时将含催化剂废液加入到石灰中，可以有效控制分解反应速度，不宜发生由于反应速度过快导致的冒锅现象。进一步，含催化剂废液和石灰混合反应时间为0.5～6小时。含催化剂废液和石灰混合反应需一定反应时间，若反应时间短，则反应不彻底，会有部分有机胺盐未转化为有机胺；若反应时间太长，则处理效率降低，电耗增加。试验结果表明混合反应时间以0.5～6小时为宜。本方法主要涉及的反应为：2(CnH2n+1)3N·nHF+n(CaOH)2→2(CnH2n+1)3N+nCaF2+nH2O本专利技术的技术特点在于对五氟乙烷生产中产生的含催化剂废液进行有效处理，回收废液中的有机胺，循环套用回系统用于生产五氟乙烷的催化剂。由于含催化剂废液中的催化剂有机胺与氟化氢的络合物已经实现高效分离，因此固相的主要是氟化钙，可以考虑进入水泥回转窑生产水泥；且废液中的一些大分子聚合物，在混合反应后会与氟化钙一起以固体物料的形式存在于固相，从而减轻了回收有机胺减压精馏的难度，得到高纯度的有机胺。本专利技术一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法有如下优点：(1)采用石灰处理含催化剂废液，由于产生的氟化钙难溶于水，可以实现有机胺与废液中的其他杂质组分的高效分离，方法操作简捷，分离效率高，有机氮的分离率在95％以上。(2)回收得到的有机胺产品质量好，做到含催化剂废液中有机胺的有效回收利用，回收得到的有机胺纯度达到99.5％以上，可直接用于五氟乙烷的生产可实现含催化剂废液的资源化，具有绿色环保的特点。附图说明图1为五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：如图1所示的工艺流程，一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，回收的有机胺纯度高，可实现含催化剂废液的资源化，具有绿色环保的特点。实施例1(1)称取1000g含催化剂的废液(游离氟13.59％)缓慢加入到295g石灰中，搅拌器搅拌反应6小时，使含催化剂的废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)将步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相533g，主要为含氟化钙的固体，液相691g，主要为含催化剂的有机胺溶液；(3)将步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺524.6g(纯度为99.3％)，用于五氟乙烷的生产催化剂。实施例2(1)称取700g含催化剂的废液(游离氟12.57％)缓慢加入到255g石灰中，搅拌器搅拌反应2小时，使含催化剂的废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)将步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相491g，主要为含氟化钙的固体，液相416g，主要为含催化剂的有机胺溶液；(3)将步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺326.6g(纯度为99.2％)，用于五氟乙烷的生产催化剂。实施例3(1)称取600g含催化剂的废液(游离氟15.61％)缓慢加入到292g石灰中，搅拌器搅拌反应0.5小时，使含催化剂的废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)将步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相459g，主要为含氟化钙的固体，液相386g，主要为含催化剂的有机胺溶液；(3)将步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺293.2g(纯度为99.5％)，用于五氟乙烷的生产催化剂。实施例4(1)称取800g含催化剂的废液(游离氟14.89％)缓慢加入到308g石灰中，搅拌器搅拌反应4小时，使含催化剂的废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)将步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相572g，主要为含氟化钙的固体，液相480g，主要为含催化剂的有机胺溶液；(3)将步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺369.8g(纯度为99.4％)，用于五氟乙烷的生产催化剂。对比例1(1)取500g含催化剂废液在储罐中静置24h，取上层50％(体积比)废液作为待处理废液，质量为190g。(2)将步骤(1)所得的待处理废液加至500ml三口烧瓶中，按反应当量加入20％(质量含量)的NaOH水溶液421g，搅拌下室温(10～30℃)反应1h。(3)将步骤(2)所得的反应后废液经过滤，滤液送至精馏装置，通过蒸馏收集150～220℃间馏分，得到液体167g，经过色谱检测三正丁胺质量分数为89.0％。以上仅为本专利技术的具体实施例，但本专利技术的技术特征并不局限于此。任何以本专利技术为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本专利技术的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将含催化剂废液加入到石灰中，搅拌反应一定时间，使含催化剂废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)所述步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相为含氟化钙的固体，液相主要含催化剂的有机胺溶液；(3)所述步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段收集得到高纯度的有机胺，用于五氟乙烷的生产催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种五氟乙烷生产中含催化剂废液的处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将含催化剂废液加入到石灰中，搅拌反应一定时间，使含催化剂废液中的有机胺氟化盐分解转化成有机胺及氟化钙；(2)所述步骤(1)得到的反应液过滤分离固液相，固相为含氟化钙的固体，液相主要含催化剂的有机胺溶液；(3)所述步骤(2)得到的液相经减压精馏，分段...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奕，杨仲苗，姜志田，
申请(专利权)人：浙江巨化技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33