專利名稱：五氟乙烷的純化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氫氟鏈烷烴(HFA)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明的內(nèi)容是含有氯三氟乙烯的五氟乙烷的純化。
曾提出五氟乙烷(在本技術(shù)領(lǐng)域中稱為F125)作為與致冷工業(yè)相關(guān)應(yīng)用的氯五氟乙烷(F115)和氯二氟甲烷(F22)的替代品；五氟乙烷單獨(dú)使用或與其他HFA配合使用，對(duì)于取代工業(yè)制冷直到現(xiàn)在還常常使用的冷卻劑R502(F115和F22的共沸混合物)是特別有意義的。
如EP 506 525專利所描述的那樣氫解F115，或采用液相或氣相氟化含氯化合物或含氯氟化合物可以得到F125。在這些方法中，更具體地可以列舉如US 3 755 477專利所描述的用鏈烯烴的那些方法，這些方法如全氯乙烯加合第一個(gè)HF分子和取代其他的氯原子；以及在EP 456 552專利中指出，還可以用中間的氟化產(chǎn)物開(kāi)始，如1，1，1-三氟-二氯乙烷(F123)和1，1，1，2-四氟-氯乙烷(F124)。
這些方法，特別是使用高溫的方法，產(chǎn)生熟知其毒性及其活性的烯烴。即使這些烯烴的濃度相當(dāng)?shù)?，但它們例如與空氣接觸可能被氧化，得到酸性轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，使其商品中出現(xiàn)不合適的F125。
在蒸餾以后，五氟乙烷還可能含有氯三氟乙烯(F1113)，這種化合物來(lái)自于1，2-二氯-1，1，2三氟乙烷(F123a)的脫氯氫化反應(yīng)，一種全氯乙烯氟化的標(biāo)準(zhǔn)副產(chǎn)物，或氯-四氟乙烷(F124和F124a)脫氫氟化反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)副產(chǎn)物。在F125長(zhǎng)期儲(chǔ)存期間，在正常溶解在液體F125中的微量空氣存在下F1113可能很容易被氧化，在與殘留的水份接觸時(shí)，導(dǎo)致生成酸性產(chǎn)物，如HCl、HF和CH3COOH。另一方面，除了F1113氧化靈敏度外，人們還熟知在其他烯烴存在下它的聚合或共聚合能力。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，在F125中殘留的F1113可以讓呈氣相或液相的F125通過(guò)一個(gè)活性碳床予以除去，然后F1113可以被解吸，而不損失效率和吸附劑容量。
因此，本發(fā)明的目的是一種含有F1113的F125的純化方法，其特征在于讓待純化的F125物流通過(guò)一個(gè)活性碳床。
待使用的活性碳可以選自于大比表面的碳(一般為800-1500米2/克)。微孔隙率定義為相應(yīng)于直徑小于或等于2納米的孔的表面分?jǐn)?shù)，有利地使用微孔隙率為約50-90％，優(yōu)選的是70-85％的活性碳。這些活性碳可以在135-145℃干燥后原樣使用，并且在使用后，它們還可以在溫度至少200℃減壓下再生，或者在最高溫度為約250℃下，在諸如氮或氦之類的惰性氣體流下吹除再生。在這種情況下，優(yōu)選地，分階段從100℃開(kāi)始逐漸升高溫度，以避免F1113在吸附劑上發(fā)生任何的轉(zhuǎn)化。
本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于純化含有最高為10000ppm，優(yōu)選的是10-1000ppmF1113，以及不同量的如F124之類的飽和雜質(zhì)的F125。
本發(fā)明的處理可以在溫度為-20℃至+80℃，優(yōu)選的是10-40℃、壓力為100-2200千帕條件下，以氣相或液相進(jìn)行。
對(duì)于以氣相處理，可使用的流量相應(yīng)于空間速度為50-1500體積/小時(shí)/體積(F125的體積/小時(shí)/吸附劑的表觀體積)，通過(guò)速度為10-2500厘米/分鐘。在液相的情況下，這些速度分別降低到4-20體積/小時(shí)/體積和5-40厘米/分鐘。
下面的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明而不是限制其范圍。所指出的ppm是以重量表示的。
實(shí)施例1在一根高為50厘米和內(nèi)徑為30厘米的不銹鋼管中，在其高度三分之一處有一個(gè)金屬格柵，裝進(jìn)36克3毫米顆粒狀活性碳CECA AC 35，然后在室溫下以10升/小時(shí)流量讓含有17ppmF1113和970ppmF115的粗制F125氣流通過(guò)該不銹鋼管。
在運(yùn)行兩小時(shí)后，在該純化器出口未測(cè)定到任何微量的F1113(＜1ppm)，僅僅測(cè)定到350ppmF115。
在4小時(shí)后，除去F1113始終是定量的，但是F115的濃度回復(fù)其起始值。
碳CECA AC 35的表觀密度為0.45克/毫升，比表面為1335米2/克，微孔隙率為78％。
實(shí)施例2在與實(shí)施例1使用的同樣設(shè)備中，裝入34克活性碳NORIT RDBX 1.5，然后在室溫下以4升/小時(shí)流量讓含有245ppmF1113和2.4％F124的粗制F125氣流通過(guò)該不銹鋼管。
在這些條件下在運(yùn)行31小時(shí)后F1113出現(xiàn)斷開(kāi)點(diǎn)，這相應(yīng)于容量為每100克干活性碳吸留0.5克F1113。
NORIT RDBX 1.5的微孔隙率(孔直徑≤2納米)為85％時(shí)，其表觀密度為0.443克/毫升，比表面為1358米2/克。
實(shí)施例3在一根高為50厘米和內(nèi)徑為30毫米的不銹鋼管中，裝進(jìn)33.4克(75毫升)活性碳CECA GAC 1240 Plus，然后在室溫下以4升/小時(shí)流量讓含有305ppmF1113、1050ppmF115、71ppmF124、24ppmF23和39ppmF143a的粗制F125氣流通過(guò)該不銹鋼管。
在通過(guò)活性碳床之后，F(xiàn)1113和F124完全被除去。F124只是在運(yùn)行16小時(shí)后才再出現(xiàn)，F(xiàn)1113只是在運(yùn)行41小時(shí)后才再出現(xiàn)(殘留濃度＞1ppm)。正在這時(shí)，該活性碳吸留F1113的容量升高到0.74％。
那時(shí)從純化器抽出活性碳料，在200℃減壓(0.1千帕)下加熱2小時(shí)，然后再放入不銹鋼管中，重新讓同樣的粗制F125氣流通過(guò)。在這個(gè)新的吸附循環(huán)時(shí)觀察到同樣完全除去F124和F1113，F(xiàn)1113斷點(diǎn)只是在37小時(shí)后才出現(xiàn)，這相應(yīng)于吸附容量為0.73％。
這個(gè)實(shí)施例表明，這種活性碳在一個(gè)吸附循環(huán)之后是完全可再生的，還完全保持其效率和容量。
GAC 1240(CECA)活性碳的表觀密度為0.443克/毫升，比表面為1284米2/克，微孔隙率(直徑≤2納米)為72％。
實(shí)施例4432克粗制的含有300ppmF1113的F125，以17.3升/小時(shí)流量通過(guò)0.5-1.5毫米顆?；钚蕴糋AC 1240 Plus床；純化器管的內(nèi)徑為8毫米，有效高度為35厘米，裝有7.6克活性碳。
在運(yùn)行100分鐘后在純化器出口抽出的已處理F125試樣不含有任何可測(cè)定的微量F1113(＜1ppm)，這證實(shí)該方法高速運(yùn)行的效率。
權(quán)利要求
1.含有氯三氟乙烯(F1113)的五氟乙烷(F125)的純化方法，其特征在于讓待純化的F125流通過(guò)活性碳床。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使用的活性碳的比表面為800-1500米2/克，微孔隙率為約50-90％，優(yōu)選的是70-85％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中在溫度為-20℃至80℃，優(yōu)選的是10-40℃、壓力為100-2200千帕下進(jìn)行操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中以待純化F125的流量相應(yīng)于空間速度為50-1500體積/小時(shí)/體積，通過(guò)速度為10-2500厘米/分鐘以氣相操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中以待純化F125的流量相應(yīng)于空間速度為4-20體積/小時(shí)/體積，通過(guò)速度為5-40厘米/分鐘以液相操作。
全文摘要
為了除去在五氟乙烷(F125)中存在的微量氯三氟乙烯(F1113),讓F125通過(guò)一個(gè)活性炭床。
文檔編號(hào)C07C17/389GK1180688SQ9712149
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1997年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月18日
發(fā)明者R·貝爾托赤奧, A·蘭茨 申請(qǐng)人:埃勒夫阿托化學(xué)有限公司