一种1,1‑二溴‑1,2,2,2‑四氟乙烷的提纯方法与流程

文档序号:12775950阅读:207来源:国知局

本发明涉及1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的提纯方法,尤其涉及从1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷的混合物中提纯1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的方法,属于化工产品提纯技术领域。



背景技术:

1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷,常温下系无色透明高密度的液体,沸点低,不燃,不溶于水而溶于醇类,油类等,具有比冲大,侧向力大和高密度,易挥发等特点,可被用于气象气球和低温冷冻机,真空检漏仪等方面,并可用于灭火剂,制冷剂和良好的火箭助推剂以及高温气体润滑剂等。1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷对于液体氟弹性体的聚合反应具有明显的分子量调节作用,并且是良好的医药中间体。1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的具有较高的纯度才能满足上述应用要求。然而,在目前的几种1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷生产方法中,根据合成路线的不同,还不同程度地含有1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷、一溴四氟乙烷等副产物。这些副产物除1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷外,其它副产物都很容易借助普通分馏技术将其一一从1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷中分离除去。唯有1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷具有与1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷接近的沸点(1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的沸点46-47℃,1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷的沸点47.1℃),而且这两种化合物的相对分离度接近于1,仅靠普通的分馏技术无法将它们彻底分离而达到提纯1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的目的。因此,只能通过化学方法或特殊精馏的方法除去1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷产品中的1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷。

特殊精馏的方法有很多种,然而针对解决这一问题比较有效的手段是采取萃取精馏法,萃取精馏即在被分离的二元混合液中加入第三组份,第三组份不与其他组分形成共沸物,但与原溶液中A和B两组分的分子作用力不同,从而增大它们的相对挥发度,使得组分A和B进行分离,其中所添加的第三组份称为萃取剂,精馏时从塔底排出。

萃取剂的选择在萃取精馏中是最重要的,即在合适的萃取剂存在下,把1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷产品中的1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷分离掉,以获得高纯度的1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷。但是截至目前,还没有关于萃取精馏分离降低1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷含量得到高纯度的1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的报道。



技术实现要素:

本发明旨在解决将1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷进行提纯这一问题,采取的手段为萃取精馏,萃取剂价格低廉,容易获取,并且衡量残留。

所述的1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷的结构式如式I和式II:

1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的提纯方法,所述1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷物料中含有1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷,该方法为萃取精馏法,其中萃取剂为苯或二甲苯和沸点高于80℃的非极性溶剂混合物,所述苯或二甲苯与非极性溶剂的质量比为5:1~1:1.5,萃取剂与物料的质量比为1:5-30。

所述沸点高于80℃的非极性溶剂为四氯化碳或二氧六环。

所述二甲苯为间二甲苯或邻二甲苯。

所述苯、间二甲苯或邻二甲苯与非极性溶剂的质量比为5:1~3:1。

所述萃取剂与1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷物料的质量比为1:8-20,萃取精馏压力为0.01~0.2MPa。

所述萃取剂与1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷物料的质量比为1:8-15,萃取精馏压力为0.03~0.1MPa,精馏塔塔釜控制80℃-120℃。

所述1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷含量在5%以下。

本申请采用特选的混合萃取剂,塔顶1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷的纯度在99.9%以上,萃取剂的残留为50ppm以下。

采用萃取效果较好的为苯、间二甲苯或邻二甲苯,与二氧六环或四氯化碳的混合物作为萃取剂,不仅可得到高纯度的1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷,而且还可有效减少1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷产品中萃取剂的残留量。

选择的萃取剂应满足以下要求:加入少量的萃取剂就能使得原组分的相对挥发度显著增大;能和任何浓度的原溶液互溶,以避免分层,否则难以发挥萃取精馏的作用;萃取剂沸点比混合液的其他组分的沸点高得多,以保证他顶组分的纯度,并易于和另一组份分离,但沸点不能太高,否则会造成难以回收;稳定性好,不腐蚀设备,容易获取。

本发明对精馏塔无特殊要求,典型的精馏塔均使用。在工业生产中,可采用分批式或连续式,根据情况也可采用间断式地进行取出和/或投入的半连续式进行萃取精馏。

采用本发明方法,经萃取精馏纯化后的1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷产品中1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷的含量小于0.10%,萃取剂残留小于50ppm,1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷产品符合实用要求。

具体实施案例

纯度检测仪器:气相色谱

实施案例1:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入100g苯与二氧六环(质量比为3/1)的混合物,精馏塔塔釜控制90℃,塔压为0.05MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,57℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

实施案例2:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入120g苯与二氧六环(质量比为3/1)的混合物,精馏塔塔釜控制100℃,塔压为0.06MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,56.9℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

实施案例3:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入100g邻二甲苯与二氧六环(质量比为4/1)的混合物,精馏塔塔釜控制110℃,塔压为0.06MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,57℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

实施案例4:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入100g苯与四氯化碳(质量比为3/1)的混合物,精馏塔塔釜控制90℃,塔压为0.04MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,57℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

实施案例5:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入120g间二甲苯与四氯化碳(质量比为4/1)的混合物,精馏塔塔釜控制90℃,塔压为0.04MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,57℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

实施案例6:

选用DN25的SS304不锈钢塔作为精馏塔,长度为2m,装填θ环不锈钢填料。

在5L精馏塔塔釜加入1,1-二溴-1,2,2,2-四氟乙烷和1,2-二溴-1,1,2,2-四氟乙烷(GC面积比为95/5)的混合物1kg,然后加入80g间二甲苯与二氧六环(质量比为3/1)的混合物,精馏塔塔釜控制90℃,塔压为0.05MPa,维持条件不变,回流2h,塔顶采出,57℃收集馏分,气相色谱分析,结果见下表。

不同萃取剂对精馏的分析结果

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