一种提高三氟丙酮回收率的方法与流程

文档序号:11223127阅读:515来源:国知局

本发明涉及一种提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法,特别涉及一种提高1,1,1-三氟丙酮工业尾气中1,1,1-三氟丙酮回收率的方法。



背景技术:

1,1,1-三氟丙酮,英文名1,1,1-trifluoroacetone,分子式cf3coch3,沸点21.9℃,熔点-78℃,是一种无色、极易挥发的可燃性液体,具有氯仿的气味,不溶于水,广泛应用于农药、医药和功能材料领域。

对于1,1,1-三氟丙酮的生产,工业上一般以4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯为原料,在酸催化下,发生脱羧反应生产1,1,1三氟丙酮,经精馏后能够得到纯度≥99.0%的三氟丙酮。在生产过程,由于生产大量副产乙烯和二氧化碳,极易挥发的三氟丙酮会被二氧化碳从反应体系中带出,没有及时冷凝就进入尾气系统,从而造成反应收率下降,尾气排放不达标。

对于1,1,1-三氟丙酮尾气中1,1,1-三氟丙酮的回收一般采用二次冷凝的方法进行,需要尽可能地降低冷媒的温度并尽可能地加大冷凝器的换热面积。此方法不仅使能耗提高、设备投资增大,而且1,1,1-三氟丙酮的回收率不高,大约有10%左右的三氟丙酮不能被彻底冷凝回收。

因此,有希望对提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法作进一步改进。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法,能够实现尾气中1,1,1-三氟丙酮与乙烯和二氧化碳的高效分离,具有1,1,1-三氟丙酮回收率高、能耗低和设备投资少的特点。

本发明采用如下技术方案:

一种提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法,所述方法包括:

(1)使1,1,1-三氟丙酮尾气和有机溶剂充分混合,且所述有机溶剂的沸点高于1,1,1-三氟丙酮;

(2)将步骤(1)得到的物料进行精馏,精馏温度为30~110℃,得到1,1,1-三氟丙酮。

本发明使用的有机溶剂,其沸点需高于1,1,1-三氟丙酮。优选的是,所述有机溶剂选自 甲酸酯、卤代甲酸酯、乙酸酯、卤代乙酸酯、丙酸酯、卤代丙酸酯、苯和被卤素、烷基或卤代烷基取代的苯中的至少一种。所述卤代甲酸酯,即被选自氟、氯、溴或碘取代的甲酸酯。所述卤代乙酸酯,即被选自氟、氯、溴或碘取代的乙酸酯。所述卤代丙酸酯,即被选自氟、氯、溴或碘取代的丙酸酯。被卤素、烷基或卤代烷基取代的苯,即苯环上被卤素、烷基或卤代烷基取代的苯,所述卤素选自氟、氯、溴或碘,所述卤代烷基为被选自氟、氯、溴或碘取代的烷基。进一步优选的是,所述有机溶剂选自乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、甲苯和氟苯中的至少一种。更进一步优选的是,所述有机溶剂优选自乙酸乙酯和三氟乙酸乙酯中的至少一种。

本发明使用的有机溶剂的用量,与尾气中1,1,1-三氟丙酮的含量有关。优选的是,所述有机溶剂的用量与1,1,1-三氟丙酮的摩尔配比为5~25:1。进一步优选的是,所述有机溶剂的用量与1,1,1-三氟丙酮优选的摩尔配比为10~15:1。

本发明提供的方法中,步骤(1)1,1,1-三氟丙酮尾气和有机溶剂充分混合时,优选的混合温度为-10~25℃。进一步优选的是,所述混合温度为0~10℃。

本发明提供的方法中,步骤(2)精馏时,精馏温度为30~110℃。优选的是,所述精馏温度为30~70℃。

本发明提供的方法中,经精馏后的釜液,在冷却至室温后,能够重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明,但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

实施例1

尾气吸收釜体积为500l,配有搅拌、温度计、计量槽、进气管、冷凝器和模块称。通过计量槽往吸收釜中加入300.0kg(2.1kmol)三氟乙酸乙酯,加完后降温至0℃。将1,1,1-三氟丙酮工业尾气引入吸收釜中。三氟丙酮装置停车后,关闭进气管,模块称显示体系增重35.2kg。

精馏釜体积为500l,塔高5m,塔内径100mm,采用y型陶瓷波纹填料。将前述吸收釜中所得的吸收液转移至精馏釜中,进行常压精馏。釜温控制在30~60℃,采用-10℃的冷冻盐水作为冷媒,控制回流比为5。当馏分中1,1,1-三氟丙酮含量≥99.0%时开始收集成品,当馏分中三氟丙酮含量<99.0%时,停止精馏。最后得到含量为99.3%的1,1,1-三氟丙酮32.6 kg,三氟丙酮的回收率为92.6%。

釜液冷却至室温后,得到的釜液能够重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。

实施例2

尾气吸收釜体积为500l,配有搅拌、温度计、计量槽、进气管、冷凝器和模块称。通过计量槽往吸收釜中加入264.0kg(3.0kmol)乙酸乙酯,加完后降温至5℃。将与实施例1相同的1,1,1-三氟丙酮工业尾气引入吸收釜中。三氟丙酮装置停车后,关闭进气管,模块称显示体系增重23.7kg。

精馏釜体积为500l,塔高5m,塔内径100mm,采用y型陶瓷波纹填料。将前述吸收釜中所得的吸收液转移至精馏釜中,进行常压精馏。釜温控制在30~80℃,采用-10℃的冷冻盐水作为冷媒,控制回流比为6。当馏分中1,1,1-三氟丙酮含量≥99.0%时开始收集成品,当馏分中1,1,1-三氟丙酮含量<99.0%时,停止精馏。最后得到含量为99.4%的1,1,1-三氟丙酮21.5kg,三氟丙酮的回收率为90.7%。

釜液冷却至室温后,得到的釜液能够重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。

实施例3

尾气吸收釜体积为500l,配有搅拌、温度计、计量槽、进气管、冷凝器和模块称。通过计量槽往吸收釜中加入286.5kg(3.1kmol)甲苯,加完后降温至10℃。将三氟丙酮工业尾气引入吸收釜中。三氟丙酮装置停车后,关闭进气管,模块称显示体系增重28.7kg。

精馏釜体积为500l,塔高5m,塔内径100mm,采用y型陶瓷波纹填料。将前述吸收釜中所得的吸收液转移至精馏釜中,进行常压精馏。釜温控制在30~110℃,采用-10℃的冷冻盐水作为冷媒,控制回流比为5。当馏分中三氟丙酮含量≥99.0%时开始收集成品,当馏分中三氟丙酮含量<99.0%时,停止精馏。最后得到含量为99.2%的三氟丙酮27.6kg,三氟丙酮的回收率为96.2%。

釜液冷却至室温后,得到的釜液能够重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。

实施例4

尾气吸收釜体积为500l,配有搅拌、温度计、计量槽、进气管、冷凝器和模块称。通过计量槽往吸收釜中加入300.8kg(3.1kmol)氟苯,加完后降温至-5℃。将三氟丙酮工业尾气引入吸收釜中。三氟丙酮装置停车后,关闭进气管,模块称显示体系增重29.6kg。

精馏釜体积为500l,塔高5m,塔内径100mm,采用y型陶瓷波纹填料。将前述吸收 釜中所得的吸收液转移至精馏釜中,进行常压精馏。釜温控制在30~86℃,采用-10℃的冷冻盐水作为冷媒,控制回流比为4。当馏分中三氟丙酮含量≥99.0%时开始收集成品,当馏分中三氟丙酮含量<99.0%时,停止精馏。最后得到含量为99.5%的三氟丙酮28.3kg。釜液冷却至室温后,得到的釜液能够重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮,三氟丙酮的回收率为95.6%。

对比实施例1

将甲基磺酸(576kg,6kmol)加入带有电动搅拌装置、温度计、加料槽和回流冷凝器(冷媒为冷冻盐水,温度为-10~-5℃)的1立方米的反应釜中。加热反应釜,当甲基磺酸温度为100℃时,缓慢往反应中加入4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯(552kg,3kmol),加料过程三氟丙酮不断产生,并在冷凝器中冷凝。最后在产品收集槽收集到300.5kg含量为99.2%的三氟丙酮,收率为88.7%。

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