CN111072821B - 一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法，包括通过极性有机溶剂的萃取处理去除流体中的三氟化硼和/或其络合物。本发明一实施方式的方法，通过极性有机溶剂的萃取处理去除三氟化硼和/或其络合物，操作简便，分离度高。

Description

一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法
技术领域
本发明涉及去除三氟化硼的方法，具体为从以三氟化硼和/或其络合物作为催化剂的反应产物中去除三氟化硼和/或其络合物的方法。
背景技术
三氟化硼和由三氟化硼与配体组成的三氟化硼配位化合物(或称为三氟化硼络合物，以下简称三氟化硼络合物)是大家所熟知的路易斯酸型催化剂，在聚合反应、烷基化、异构化等多种化学反应中被广泛使用。在使用三氟化硼或者其络合物作为催化剂进行反应之后往往需要将其与产物分离以进行后续的操作。
现有技术中，通常采用先以氢氧化钠水溶液、氨水等碱性物质与三氟化硼进行中和反应，然后再进行水洗的方法。但是这种方法会产生大量的含氟、硼的废碱液，进而产生很严重的环境污染问题。另外，此种废水处理难度很大，需要花费大量的人力、物力，同时水洗过程还会造成水资源的大量浪费。
到目前为止，人们已经提出了多种三氟化硼的脱除和回收方法，但都存在各种各样的局限性。
具体而言，中国专利申请CN 1289344A公开了一种利用金属氟化物分离回收BF3的方法，首先金属氟化物与BF3发生化学反应生成四氟硼酸盐实现BF3分离，然后在高温加热条件下四氟硼酸盐分解出BF3；美国专利申请US 4454366介绍了利用聚乙烯醇和BF3形成稳定络合物从而脱除BF3的方法；中国专利申请CN 1217726公开了一种电致沉降的分离方法，对聚合液施加电场，使得三氟化硼络合物与聚合产物分离；由于三氟化硼络合物的不稳定性，美国专利申请US 3929749利用加热的方法使聚合液中的络合物受热裂解，BF3气体溢出实现催化剂的分离。
但是在这些方法中都或多或少的存在着各种问题，因此发展一种脱除三氟化硼的方法来丰富脱除三氟化硼的手段很有必要。
发明内容
本发明的一个主要目的在于提供一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法，包括通过极性有机溶剂的萃取处理去除流体中的三氟化硼和/或其络合物。
根据本发明一实施方式，所述极性有机溶剂的密度大于所述流体的密度。
根据本发明一实施方式，所述极性有机溶剂选自砜类化合物、含氧多羟基化合物、含氮化合物中的一种或多种。
根据本发明一实施方式，所述砜类化合物包括二甲基亚砜和环丁砜；所述含氧多羟基化合物包括四甘醇、二缩三乙二醇、乙二醇和聚乙二醇；所述含氮化合物包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、聚醚胺和N,N-二甲基甲酰胺。
根据本发明一实施方式，所述萃取处理的温度为不高于100℃。
根据本发明一实施方式，所述萃取处理的时间为0.1～10小时。
根据本发明一实施方式，所述萃取处理包括：将所述极性有机溶剂与所述流体混合；以及静置、分液。
根据本发明一实施方式，所述极性有机溶剂的质量为所述流体质量的0.1％～30％。
根据本发明一实施方式，所述流体包括三氟化硼和/或三氟化硼络合物。
根据本发明一实施方式，所述三氟化硼络合物为三氟化硼与极性化合物配位而成。
根据本发明一实施方式，所述极性化合物选自含氧化合物、含硫化合物及含氮化合物中的一种或多种。
本发明一实施方式的方法，通过极性有机溶剂的萃取处理去除三氟化硼和/或其络合物，操作简便，分离度高。
具体实施方式
体现发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明一实施方式提供了一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法，包括通过极性有机溶剂的萃取处理去除待处理流体(液体)中的三氟化硼和/或三氟化硼络合物。
三氟化硼是缺电子化合物，而极性有机溶剂(例如含O、S、N等元素的大极性溶剂)往往是强给电子化合物，很容易和三氟化硼结合形成牢固的相互作用力，从而使三氟化硼比较容易由流体中脱除出来。另外，三氟化硼络合物中的配体往往也是极性化合物，根据相似相容原理，其更容易从流体中转移到极性有机溶剂中，从而带着三氟化硼从流体中脱除出来。
于一实施方式中，萃取处理包括：将含有三氟化硼和/或三氟化硼络合物的流体与极性有机溶剂混合，充分搅拌后静置，并通过离心等液液分离方式将流体与吸收(溶解)了三氟化硼和/或三氟化硼络合物的极性有机溶剂分离。
于一实施方式中，待处理流体与极性有机溶剂的混合温度不高于100℃，例如20℃、25℃、30℃、50℃等。
于一实施方式中，待处理流体与极性有机溶剂的混合时间为0.1～10小时，优选为0.5～3小时，例如1小时、2小时。
于一实施方式中，极性有机溶剂的密度大于待处理流体的密度。
于一实施方式中，极性有机溶剂选自砜类化合物、含氧多羟基化合物、含氮化合物中的一种或多种。
于一实施方式中，砜类化合物可以是二甲基亚砜、环丁砜等。
于一实施方式中，含氧多羟基化合物可以是四甘醇、二缩三乙二醇、乙二醇、聚乙二醇等。
于一实施方式中，含氮化合物可以是乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、聚醚胺、N,N-二甲基甲酰胺等。
于一实施方式中，极性有机溶剂的质量为待处理流体质量的0.1％～30％(极性有机溶剂的质量与待处理流体质量之比)，优选为1％～10％，例如3％、5％、10％、20％等。
于一实施方式中，待处理流体可以为经三氟化硼络合物催化剂催化进行的聚合反应、烷基化反应完成后的物料，该物料至少包含聚合反应、烷基化反应的反应产物和三氟化硼催化剂。
于一实施方式中，待处理的流体为以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃的反应后的产物。
于一实施方式中，待处理的流体为以三氟化硼为催化剂生产聚异丁烯的反应后的产物。
于一实施方式中，对制备润滑油基础油的反应后的物料进行去除三氟化硼的处理，其中待处理原料包括润滑油基础油、三氟化硼催化剂等。
于一实施方式中，三氟化硼和/或三氟化硼络合物在待处理流体中的质量浓度为不高于10％，优选不高于5％，例如2％、3％等。
于一实施方式中，三氟化硼络合物中三氟化硼和配体的摩尔比为0.001:1到3:1。
于一实施方式中，三氟化硼络合物的配体可以是一种也可以是以合适比例将两种及以上混合使用。
于一实施方式中，三氟化硼络合物的配体可以是极性有机化合物，也可以是极性无机化合物。
于一实施方式中，极性有机化合物或者极性无机化合物选自含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物中的一种或多种。
于一实施方式中，含氧化合物选自碳原子数为1～20的醇、碳原子数为1～20的醚、碳原子数为1～20的醛、碳原子数为1～20的酮、碳原子数为1～30的酯、碳原子数为1～20的羧酸、碳原子数为1～20的酚以及水。
于一实施方式中，醇、醚、醛、酮、酯、羧酸、酚可以是芳香族化合物，也可以是脂肪族化合物，可以是直链，也可以带有支链。
于一实施方式中，三氟化硼络合物的配体为甲醇、正丙醇、正丁醇、乙醚、乙腈、三乙醇胺等。
以下，结合具体实施例对本发明一实施方式的三氟化硼和/或其络合物的去除方法做详细说明，其中所使用的原料及相关测试的详情如下，分离度是通过离子色谱测量分离前后的氟离子和硼元素含量得到。
实施例1
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的二甲基亚砜5g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为85％。
实施例2
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的环丁砜5g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为80％。
实施例3
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的四甘醇5g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为86％。
实施例4
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的二甲基亚砜20g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为95％。
实施例5
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的乙醇胺3g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为89％。
实施例6
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的聚醚胺3g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为85％。
实施例7
以三氟化硼丁醇络合物为催化剂、1-癸烯为原料生产聚α烯烃，反应完成后将络合物含量为3％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的乙二醇10g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为94％。
实施例8
以三氟化硼为催化剂生产聚异丁烯的反应完成后，将络合物含量为5％的流体100g加入三角瓶中，在25℃的恒温并保持搅拌的条件下，添加市售的乙二醇10g，然后搅拌60分钟，离心分离成液液两相，取上层有机相检测，经检测，流体中三氟化硼络合物的分离度为92％。
除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种三氟化硼和/或其络合物的去除方法，包括通过极性有机溶剂的萃取处理去除流体中的三氟化硼和/或其络合物；所述极性有机溶剂的密度大于所述流体的密度；所述极性有机溶剂选自砜类化合物、含氧多羟基化合物、含氮化合物中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述砜类化合物包括二甲基亚砜和环丁砜；所述含氧多羟基化合物包括四甘醇、二缩三乙二醇、乙二醇和聚乙二醇；所述含氮化合物包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、聚醚胺和N,N-二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述萃取处理的温度为不高于100℃，时间为0.1～10小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述萃取处理包括：将所述极性有机溶剂与所述流体混合；以及静置、分液。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述极性有机溶剂的质量为所述流体质量的0.1％～30％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体包括三氟化硼和/或三氟化硼络合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三氟化硼络合物为三氟化硼与极性化合物配位而成。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述极性化合物选自含氧化合物、含硫化合物及含氮化合物中的一种或多种。
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