纯化氟化氢的方法技术

本发明专利技术提供制备无水氟化氢的方法，所述方法包括：提供包含氟化氢和至少一种卤代烃的混合物；和通过使混合物接触低于约93％重量的硫酸水溶液从混合物中萃取氟化氢。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供通过用硫酸萃取从包含氟化氢和卤代烃化合物的产物流回收无水氟化氢的方法。
技术介绍
氢氟烃(“HFCs”)和氢氯氟烃(“HCFCs”)高度合乎需要地用于广泛范围应用，包 括各种溶剂、致冷剂、发泡剂、气雾剂抛射剂应用等。因为HFCs和HCFCs趋于显示比通常用于上述应用的多种含氯化合物(例如氢氯烃和氯氟碳)更少(或没有)臭氧消耗特性，更低可燃性和更低毒性，已发现HFCs和HCFCs作为常规含氯化合物替代物的增加的用途。基于这种增加的用途，申请人已认识到对有效和成本合算制备HFCs和HCFCs的增长的需求。许多常规制备HFCs和/或HCFCs的方法涉及使氟化氢(“HF”)与一种或多种氯化化合物反应制备包含要求的HFC或HCFC以及未反应HF、其他原料试剂和不合需要的副产物的反应产物流。例如W095/04022(通过引用结合到本文中)描述了 1，1，1，3，3-五氟丙烷(“HFC-245fa”，一种HFC，进一步描述于美国专利2942036、加拿大专利684687、EP 381986A和JP 2272086)的合成包括使HF与1，1，1，3，3，3-六氯丙烷反应制得1-氯-1，1，3，3，3-五氟丙烷和将该HCFC转化为HFC-245fa的步骤。对于上述相对有效和成本合算的任何方法而言，合乎需要地不仅HFC/HCFC产物以良好产率和纯度分离，而且任何未反应HF以相对良好纯度分离和回收用于在后续反应中再循环和再利用。不幸地，尽管一些相对纯HF可使用常规蒸馏技术从常规方法产物流中回收和分离，通常存在显著部分的未分离的HF，特别是在HF与产物流中的目标HFC/HCFC形成共沸物或类共沸物混合物的情况中。此外，尽管常规水洗技术可用于从HFC/HCFC产物流中脱除HF以制备纯化HFC/HCFC产物，这种技术对HF是破坏性的，这导致HF更少再循环，因此方法效率更低，替换损失HF的成本更高。在避免伴随蒸馏和水洗的上述问题的至少一些的尝试中，现有技术已提出多种方法将HF和/或HFC/HCFC产物从其类共沸物混合物中分离。例如欧洲专利申请EP 472391公开了使用萃取剂例如三氯乙烯或全氯乙烯从包含氢氯氟烃的混合物中分离1，1，1,2-四氟乙烷(“HFC-134a”)的方法。欧洲专利申请EP 467531公开了从HFC_134a和HF的混合物分离HFC-134a的方法，通过使混合物通过蒸馏柱以形成纯HFC_134a残余物。美国专利5211817公开了从与HF的共沸物混合物中通过柱蒸馏分离氟碳化合物的方法，其中提取蒸气侧流并将该侧流引入到配备有冷凝器以高回流比运行的精馏柱。美国专利4944846、5918481和6328907尝试使用变压蒸馏以实现HFCs/HCFCs和HF的共沸物混合物的分离。不幸地，上述方法的缺点是它们趋于显示有限的分离效率和/或成本昂贵。美国专利5895639(“639专利”)公开了使用硫酸，特别是浓硫酸(约98%重量或更高)从氟碳化合物/氟化氢共沸物混合物中分离氟化氢的方法。尽管这种方法可提供优于上述常规分离方法的一些HF分离优点，申请人仍然实现了优于“639专利”方法的HF分离的一定的未预料到的和戏剧性的改进。本专利技术的主题是这样未预料到的和改进的方法。在上文引用的所有文件通过弓I用结合到本文中。优选实施方案描述本申请涉及以下实施方案1. 一种从包含氟化氢和卤代烃的混合物回收无水氟化氢的方法，所述方法包括提供包含氟化氢和至少一种卤代烃的混合物；和 通过使所述混合物接触低于约93 %重量的硫酸水溶液从所述混合物萃取氟化氢。2.实施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液总重量的约50至约90%的硫酸。3.实施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液总重量的约50至约85%的硫酸。4.实施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液总重量的约60至约85%的硫酸。5.实施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液总重量的约75至约85%的硫酸。6.实施方案I的方法，其中所述硫酸溶液包含基于硫酸溶液总重量的约80%的硫酸。7.实施方案I的方法，其中所述卤代烃选自HFCs、HCFCs和其两种或多种的混合物。8.实施方案7的方法，其中所述卤代烃选自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”)和其两种或多种的混合物。9.实施方案7的方法，其中所述卤代烃包括1，1，1，3，3-五氟丙烷。10.实施方案I的方法，其中包含氟化氢和至少一种卤代烃的所述混合物是通过氟化氢与氯代初始化合物反应获得的反应产物混合物。11.实施方案10的方法，其中所述氯代初始化合物选自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、二氯甲烧和1,1,1- 二氣乙烧。12.实施方案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.实施方案I的方法，其中在所述萃取步骤中从所述混合物萃取的HF进一步进行闪蒸以制备无水HF。14.实施方案I的方法，其中在所述萃取步骤中从所述混合物萃取的HF进一步进行闪蒸和柱上分级蒸馏以制备无水HF。15.实施方案I的方法，其中制备的无水氟化氢包含低于约200ppm的硫杂质。16.实施方案15的方法，其中制备的无水氟化氢包含低于约IOOppm的硫杂质。17.实施方案16的方法，其中制备的无水氟化氢包含低于约75ppm的硫杂质。18.实施方案15的方法，其中经萃取步骤获得的硫酸层包含低于约5000ppm的TOC杂质。19.实施方案15的方法，其中经萃取步骤获得的硫酸层包含低于约3000ppm的TOC杂质。20.实施方案15的方法，其中经萃取步骤获得的硫酸层包含低于约IOOOppm的TOC杂质。21. 一种制备无水氟化氢的方法，所述方法包括提供包含氟化氢和至少一种卤化烃的混合物；用至少98%重量的硫酸水溶液从所述混合物萃取氟化氢以提供酸/HF混合物； 闪蒸所述酸/HF混合物以提供第一 HF产品；将水加入到第一 HF产品以形成稀释的HF混合物；和蒸馏所述稀释的HF混合物以获得无水氟化氢。根据某些优选的实施方案，本专利技术提供使用较稀的硫酸从包含HF和卤代烃的混合物中回收HF的方法。这里使用的术语“较稀的硫酸”或“稀硫酸”通常指包含基于溶液总重量的少于约93%重量的硫酸的硫酸溶液，溶液中的剩余部分为水。某些优选的稀硫酸溶液包括约50至90%重量的硫酸，更优选约50至约87%重量的硫酸，甚至更优选约50至85%重量的硫酸，甚至更优选约50至82%重量的硫酸溶液。其他优选的稀硫酸溶液包括约55至85%重量的溶液，更优选约60至约85%重量的溶液，甚至更优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从包含氟化氢和卤代烃的共沸物或类共沸物混合物回收无水氟化氢的方法，所述方法包括：提供包含氟化氢和至少一种卤代烃的共沸物或类共沸物混合物；通过使所述混合物接触65?小于93%重量的硫酸水溶液，从所述混合物萃取氟化氢；和将所述萃取步骤中萃取得到的氟化氢进行闪蒸和随后进行柱上分级蒸馏，以制备包含低于约200?ppm的硫杂质的无水氟化氢。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DC默克尔，童雪松，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：