五氟乙烷的精制方法技术

一种五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的精制方法，包括：（Ａ）在催化剂存在下，使至少含有氯五氟乙烷（ＣＦＣ－１１５）及五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的未提纯混合物（１）和氢进行气相反应，还原ＣＦＣ－１１５；和（Ｂ）将生成的反应混合物分离为主要由氢组成的第一混合物（３）及主要由ＨＦＣ－１２５组成的第二混合物（２）；从第一混合物（３）中除去氯化氢，直至其对于未提纯混合物中ＣＦＣ－１１５为０．５倍的摩尔浓度以下，或在添加于未提纯混合物（１）中时从上述反应混合物中去除氯化氢，直至其对于该未提纯混合物中的ＣＦＣ－１１５的摩尔比为０．５倍摩尔以下，在此状态下，将第一混合物（３）添加于未提纯混合物（１）中。由此，不会降低再使用时的反应性能，即可低成本且有效地除去ＣＦＣ－１１５，高得率地获得ＨＦＣ－１２５。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种五氟乙烷(以下，有时称为HFC-125)的精制方法，特别是，涉及一种从含有HFC-125、而该HFC-125又至少含有氯五氟乙烷(以下，有时称为CFC-115)而形成的混合物(即、至少含有CFC-115及HFC-125的未提纯的混合物)精制HFC-125的方法。已有技术HFC-125作为一种不含氯的可代替聚四氟乙烯(fluon)化合物的有用的化合物，它可用作致冷剂、发泡剂、发射剂等。作为HFC-125的制造方法，可以认为，氟化四氯乙烯的方法是一种有效的方法。然而，在上述的制造方法中，生成了副产物CFC-115。该CFC-115的沸点为-38.7℃，接近目的化合物HFC-125的沸点，-48.5℃，而由于该二种化合物的比挥发度近于1，故难以用蒸馏方法进行分离。因此，有必要用其它的方法去除CFC-115，这些方法可考虑使用由还原反应将CFC-115变换成其它化合物而去除的方法等。如上所述的CFC-115还原反应的方法本身已为人知，在特开平1-258632号公报、特开平4-29941号公报、WO91/05752号公报及EP506525号公报等各个专利公开公报上皆揭示了主要使用贵金属催化剂的氢还原方法。又，在WO94/02439号公报上公开了这样一种方法在380℃至500℃下，将含有CFC-115的HFC-125进行气相氢还原(即、氢还原CFC-115)，由此，可将其转化为HFC-125而去除CFC-115。然而，在如上所述的CFC-115的氢还原反应中，氢的使用量通常是以对CFC-115为过剩的量使用的。特别是，在还原含有CFC-115的HFC-125的情况下(如WO94/02439号公报所公开的方法)，氢的使用量相对于CFC-115有很大的过剩。由于氢本身为一种非常昂贵的物质，其大量过剩的使用就造成目的产物的制造成本增高的问题。专利技术经过作为解决上述问题的方法，固然可以再次使用氢，但是，本专利技术人就氢的再使用作了刻意的研究，结果发现，从还原反应后的气体分离掉HFC-125的气体如再使用，其反应性能显著低下。为此，要使CFC-115反应至目的浓度时，就必须或是升高反应温度，或是延长反应时间。可是，这时，在升高反应温度时，会增加CFC-115还原时的R-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)或R-143a(1，1，1，-三氟乙烷)等的多还原产物的比率，从而，降低HFC-125的得率。另外，反应时间延长，需要大量的催化剂及大容量的反应器，会产生催化剂的费用及设备的费用增加的问题。专利技术目的本专利技术的目的在于提供一种HFC的精制方法，本专利技术的方法在气相对含有CFC-115的HFC-125进行氢还原时，在氢再使用时不会降低反应性(或活性)，从而能低成本且有效地根除(或除去)CFC-115，以高得率获得HFC-125。专利技术的构成本专利技术者就如上所述的在以氢还原的还原反应后气体的再使用问题进行了刻意的研究，结果发现如果在再使用的气体中含有CFC-115还原时生成的副产物氯化氢，则会显著降低反应活性。本专利技术者特别发现所述氯化氢的作用(负影响)并不是由于所谓的平衡反应(因此，在同样的条件下使氯化氢和HFC-125反应也不会生成CFC-115。)，而是由于还原催化剂的催化毒物的存在，或是由于CFC-115被吸附于催化剂产生抑制作用，使其活性降低。再有，由于氯化氢对CFC-115的比率越高，则该(降低活性的)作用越显著，所以，在可反应的CFC-115的浓度较低的场合(还原含于HFC-125中的微量CFC-115的场合)，微量氯化氢的混入也会显著降低反应性。作为避开所述反应性能低下的方法，本专利技术者在再次使用反应后的气体之前，先降低该气体中氯化氢的浓度，在降低该氯化氢的浓度之后再使用，这样，即可不会降低活性地还原CFC-115，完成了本专利技术。即，本专利技术系这样一种五氟乙烷(HFC-125)的精制方法，所述的方法为从至少含有氯五氟乙烷(CFC-115)及五氟乙烷(HFC-125)的未提纯混合物中精制上述五氟乙烷(HFC-125)，在该方法中，包括(A)在催化剂存在下，使上述未提纯混合物和氢进行气相反应，还原上述的氯五氟乙烷(CFC-115)的工序A，和(B)将由此生成的反应混合物分离成主要由氢组成的第一混合物及主要由五氟乙烷(HFC-125)组成的第二混合物的分离工序B，和(C)从上述的第一混合物中除去氯化氢，直至其对于上述未提纯混合物中的氯五氟乙烷(CFC-115)的浓度比为0.5倍摩尔以下之后，将上述的第一混合物添加于上述未提纯的混合物中的工序C。较好的是，连续地反复进行工序A、工序B及工序C。在上述精制方法的工序B中，可由蒸馏反应混合物，膜分离法或加压循环吸附法将反应混合物分离为第一及第二混合物。又，本专利技术也提供了这样一种五氟乙烷(HFC-125)的精制方法，所述的方法为从至少含有氯五氟乙烷(CFC-115)及五氟乙烷(HFC-125)的未提纯混合物中精制上述五氟乙烷(HFC-125)，该方法包括(I)在催化剂存在下，使上述未提纯混合物和氢进行气相反应，还原上述氯五氟乙烷(CFC-115)的工序I，和(II)从由此生成的混合物中除去氯化氢，直至在添加于上述未提纯的混合物时氯化氢对于上述未提纯的混合物中的氯五氟乙烷(CFC-115)的浓度比为0.5倍摩尔以下的工序II，和(III)然后，将上述反应混合物分离为主要由氢组成的第一混合物及主要由五氟乙烷(HFC-125)组成的第二混合物，将上述第一混合物添加于上述未提纯混合物中的工序III。较好的是，连续地反复进行工序I、工序II及工序III。在该精制方法的工序III中，可由蒸馏反应混合物，膜分离法或加压循环吸附法将反应混合物分离为第一及第二混合物。可以明白，根据如上所述的本专利技术的精制方法，不论在其由工序A，B及C组成的方法中，还是在其由工序I，II及III组成的方法中，由于氯化氢的浓度越高，其活性降低的程度越是大，所以应降低氯化氢浓度的比率；作为气体再使用的条件，在流通于还原反应中的至少含有CFC-115、氢及HFC-125的混合气体中，应使氯化氢的浓度相对于CFC-115的摩尔浓度为0.5倍摩尔以下，较好的是0.1倍摩尔以下，更好的是在0.01倍摩尔以下。即，在氢和催化剂存在下，使上述未提纯混合物进行气相反应时，较好的是使上述未提纯混合物中的氢对于氯五氟乙烷(CFC-115)的摩尔比为5-200倍，更好的是使所述比例为10-100倍。又，氯化氢浓度相对于氯五氟乙烷(CFC-115)的摩尔比为0.5倍以下，较好的是0.1倍以下，更好的是在0.01倍以下。此时，为了降低氯化氢的浓度(即，实质上去除氯化氢)，可由对混合气体进行水洗、或用碱性固态脱酸剂去除氯化氢。在本专利技术的精制方法中，在使未提纯混合物与氢发生气相反应时，最好使用载有钯及/或铑的催化剂，另外，存在催化剂时，使未提纯混合物和氢在180℃-350℃下反应是理想的。以下，参照附图说明图1，说明本专利技术的精制HFC-125的有效方法的一个实施例的过程。首先，从(1)流入含有CFC-115的HFC-125；从(4)流入氢。反应工序(A)充填有还原催化剂。反应温度根据所用的催化剂种类、使用量、CFC-115的使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的精制方法，所述的方法系从至少含有氯五氟乙烷（ＣＦＣ－１１５）及含有五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的未提纯混合物中精制五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的方法，其特征在于，在所述精制方法中，包括：（Ａ）在催化剂存在下， 使上述未提纯混合物和氢进行气相反应，还原上述氯五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）的工序Ａ，和（Ｂ）将由此生成的反应混合物分离成主要由氢组成的第一混合物及主要由五氟乙烷（ＨＦＣ－１２５）组成的第二混合物的分离工序Ｂ，和（Ｃ）从上述的第一混合物 中除去氯化氢，直至其对于上述未提纯混合物中的氯五氟乙烷（ＣＦＣ－１１５）为０．５倍摩尔以下之后，将上述的第一混合物添加于上述未提纯混合物中的工序Ｃ。

【技术特征摘要】
JP 1994-7-29 198019/941.一种五氟乙烷(HFC-125)的精制方法，所述的方法系从至少含有氯五氟乙烷(CFC-115)及含有五氟乙烷(HFC-125)的未提纯混合物中精制五氟乙烷(HFC-125)的方法，其特征在于，在所述精制方法中，包括(A)在催化剂存在下，使上述未提纯混合物和氢进行气相反应，还原上述氯五氟乙烷(HFC-125)的工序A，和(B)将由此生成的反应混合物分离成主要由氢组成的第一混合物及主要由五氟乙烷(HFC-125)组成的第二混合物的分离工序B，和(C)从上述的第一混合物中除去氯化氢，直至其对于上述未提纯混合物中的氯五氟乙烷(CFC-115)为0.5倍摩尔以下之后，将上述的第一混合物添加于上述未提纯混合物中的工序C。2.如权利要求1所述的精制方法，其特征在于，连续地反复进行工序A、工序B及工序C。3.如权利要求1或2所述的精制方法，其特征在于，在工序B中，由蒸馏反应混合物将反应混合物分离为第一混合物及第二混合物。4.如权利要求1或2所述的精制方法，其特征在于，在工序B中，由膜分离法将反应混合物分离为第一混合物及第二混合物。5.如权利要求1或2所述的精制方法，其特征在于，在工序B中，由加压循环吸附法将反应混合物分离为第一混合物及第二混合物。6.一种五氟乙烷(HFC-125)的精制方法，所述方法系从至少含有氯五氟乙烷(CFC-115)及五氟乙烷(HFC-125)的未提纯混合物中精制五氟乙烷(HFC-125)的方法，其特征在于，在该方法中，包括(I)在有催化剂存在下，使上述未提纯混合物和氢进行气相反应，还原氯五氟乙烷(CFC-115...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野圣，柴沼俊，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]