CN1173766C - 含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法 - Google Patents

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陈科峰
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Abstract

本发明公开了一种含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法。它是将含氢氟氯烃副产氯化氢在单个或多个并联、串联预先活化处理的脱氟塔中进行吸附脱氟，控制操作温度为-10～80℃，操作压力为0.1～2.0Mpa。该发明是用氧化铝为主要成分的吸附剂作为脱氟剂，在一定的操作条件下在脱氟塔中进行。利用该脱氟技术精制的氯化氢纯度高、含氟量小(可达到≤10ppm)，使含氢氟氯烃生产装置出来的副产氯化氢能更有效地被利用。

Description

含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法
技术领域
本发明涉及一种含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法。
背景技术
国际上在含氢氟氯烃生产工艺过程中，从粗产品中分离出来的副产氯化氢普遍采用两种方法进行处理利用，即湿法分离氯化氢与干法分离氯化氢。目前在国内，生产含氢氟氯烃的生产厂家均采用湿法分离氯化氢，都没有采用干法分离氯化氢。
在含氢氟氯烃的生产过程中，原料经液液催化氟代反应，反应器出来的生成物经过精馏，分离出来的氯化氢直接用水吸收成工业盐酸，即为湿法分离氯化氢；而干法分离氯化氢是指将氯化氢精馏塔出来的氯化氢气体经过进一步除杂、精制，得到更纯的副产氯化氢。湿法工艺的氯化氢纯度低，含氟量高(其中含氟物高达几百个甚至几千个ppm)，只能用来生产工业盐酸，附价值低；而干法分离的氯化氢纯度高，含氟物低(含氟物残余量≤10PPM)，用途广，可用于聚氯乙烯、氯磺酸、氯丁橡胶的生产及食品级盐酸等高附价值产品的制备，大大拓宽了副产氯化氢的用途所向。
发明内容
本发明的目的是提供了一种含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法。
它采用干法分离氯化氢，含氢氟氯烃副产氯化氢在单个或多个并联或串联的脱氟塔中进行吸附脱氟，脱氟塔操作温度为-10～80℃，操作压力为0.1～2.0Mpa。
脱氟塔在使用前，应先用氯化氢将吸附剂床层活化处理；脱氟塔操作温度为-10～80℃，操作压力为0.1～2.0Mpa。
本发明所说的脱氟塔选用了以氧化铝为主要成分的吸附剂，其规格为：粒度：2.5-5mm左右、挤压强度：25kg/颗、吸附量：0.4gHF/g氧化铝、表面积：280±20m2/g、孔隙体积：0.42±0.04ml/g。
本发明是用氧化铝为主要成分的吸附剂作为脱氟剂，在一定的操作条件下在脱氟塔中进行。利用该脱氟技术精制的氯化氢纯度高、含氟量小(可达到≤10ppm)，使含氢氟氯烃生产装置出来的副产氯化氢能更有效地被利用。
附图说明
附图是含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法的流程图。
具体实施方式
首先，我们对含氢氟氯烃生产氯乙烯用于聚合做了研究。由实验数据表明：如果副产氯化氢中含氢氟氯烃，不仅将对聚合速度及聚氯乙烯树脂分子量造成影响，而且氢氟氯烃可能作为链转移剂参加聚氯乙烯的聚合反应，对聚合反应速率和工业转化率可能会造成影响。在含有氢氟氯烃时，有使颗粒特性、热稳定性和树脂的玻璃化温度不明显的变差趋势。由实验可知：如副产氯化氢中含有少量氟化氢，经过一定催化剂作用下将生成氟乙烯；而聚合过程中，氟乙烯和氯乙烯可以发生共聚，从而有可能影响聚合过程和聚合产品质量。从实验数据来看，特别是氯化氢中的含氟物达到200PPM以上时，对氯乙烯聚合过程或聚合产品均有明显的影响。
因而，含氢氟氯烃工艺生产过程中，干法分离的氯化氢在精制前，其中含有少量的F12、F22、F23等及微量的HF等杂质，如要对其进一步高附价值利用，就必须控制副产氯化氢中的含氟物含量。这样氯化氢的脱氟技术就成了关键。由于氯化氢、氟化氢具有低沸点、易溶于水的物理性质，F22、F23等含氟物具有低沸点、有较高的热稳定性和化学稳定性，而且F22、F23等含氟物对吸附剂具有较强的选择吸附性，又考虑到设备投资和能耗，我们选择了吸附分离法来脱氟精制氯化氢。利用多孔固体吸附剂与含氟的氯化氢气流相相接触，氯化氢气流中的含氟物向多孔固体颗粒表面选择性传递，积累于多孔固体吸附剂微孔表面的吸附分离过程，达到分离含氟物、精制氯化氢的目的。
吸附过程设计中，吸附剂的选择十分重要。吸附剂的种类有很多，可分为无机的和有机的，合成的和天然的。考虑到副产氯化氢中的杂质含氟物均为极性分子，我们选用了对极性分子有较强吸附力的吸附剂如：活性氧化铝、活性炭、4A分子筛进行了试验对比。
实施例：
先将吸附剂氧化铝、活性炭、4A分子筛装入脱氟塔中，然后将氯化氢通入吸附剂床层进行活化预处理，脱氟塔操作温度为-10～-80℃，操作压力为0.1～2.0Mpa。副产氯化氢依次交替均匀通入并联或串联的脱氟塔中，控制温度和压力，待吸附完全后，在氯化氢出口取样分析其纯度及其中氟含量。
试验分析结果如下：
选用的吸附剂 活性炭 氧化铝 4A分子筛
脱氟后HCL纯度 99.1％ 99.2％ 99.1％
脱氟后HCL中含氟量 78ppm 8ppm 69ppm
注：进脱氟塔前的氯化氢纯度为99.0％，其中含氟量为95ppm。从试验数据结果可得：用活性炭和4A分子筛脱氟后氯化氢中含氟量降低不多，而用氧化铝吸附剂脱氟后，精制氯化氢中含氟量大大降低，说明其脱氟效果好，且能够满足许多高附价值产品制备的要求。

Claims (2)

1.一种含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法，其特征是采用干法分离氯化氢，含氢氟氯烃副产氯化氢在单个或多个并联或串联的脱氟塔中进行吸附脱氟，脱氟塔操作温度为-10～80℃，操作压力为0.1～2.0Mpa，脱氟塔选用了以氧化铝为主要成分的吸附剂，其规格为：粒度：2.5～5mm、挤压强度：25kg/颗、吸附量：0.4g HF/g氧化铝、表面积：280±20m2/g、孔隙体积：0.42±0.04ml/g。
2.根据权利要求1所述的一种含氢氟氯烃生产工艺中无水氯化氢的脱氟方法，其特征在于所说脱氟塔在使用前，先采用氯化氢将吸附剂床层活化处理。
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