DE1186848B

DE1186848B - Verfahren zur Trennung von Vinylfluorid-Acetylen-Gemischen

Info

Publication number: DE1186848B
Application number: DEK45440A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl-Heinz Mieglitz
Original assignee: Kali Chemie AG
Current assignee: Kali Chemie AG
Priority date: 1961-12-15
Filing date: 1961-12-15
Publication date: 1965-02-11
Also published as: GB990805A

Description

Verfahren zur Trennung von Vinylfluorid-Acetylen-Gemischen Bei praktisch allen bekannten Verfahren zur Herstellung von Vinylfluorid aus Acetylen und Fluorwasserstoff fallen Gemische von Vinylfluorid mit nicht umgesetztem Acetylen an, die außerdem auch noch Vinylchlorid enthalten können, wenn beispielsweise Quecksilberchlorid als Katalysator verwendet wird. Zur Weiterverarbeitung des Vinylfiuorids, z. B. für die Polymerisation, muß das Vinylfluorid aus dem Gasgemisch abgetrennt werden. Auch für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist eine Abtrennung und Rückführung des Acetylens erforderlich.
Eine Aufarbeitung des Gasgemisches mit chemischen Methoden ist unwirtschaftlich, weil dann das Acetylen nur unter erheblichem Aufwand zurückzugewinnen ist. Die Aufarbeitung muß also mit Hilfe physikalischer Methoden erfolgen, damit das Acetylen als solches erhalten bleibt.
Die in der Technik bei solchen Fällen meist angewandte Trennmethode, nämlich die fraktionierte Destillation, läßt sich hier aus zwei Gründen nicht anwenden: Einmal ist der Unterschied der Siedepunkte (Vinylfluorid: 72c C, Acetylen: 840 C) sehr gering, so daß eine Destillation nur bei großem Aufwand zum Ziele führen würde, und zum anderen müßte die Destillation nach vorhergehender Verflüssigung der beiden Gase entweder durch Tiefkühlung oder durch Kompression erfolgen, so daß ein erheblicher Energieaufwand erforderlich wäre.
Außerdem ist die Handhabung verflüssigten Acetylens, noch dazu unter Druck, mit erheblichen Gefahren verbunden, so daß man diesen Weg nach Möglichkeit nicht beschreiten wird.
Eine andere Methode zur Trennung von Gasgemischen ist die Extraktion mit geeigneten Lösungsmitteln. Im allgemeinen wird ein Löslichkeitsunterschied von 1 : 5 bis 1:10 für eine technisch brauchbare Trennung für ausreichend, aber auch für nötig gehalten. Bisher wurde ein solches Lösungsmittel für das vorliegende Problem jedoch nicht gefunden, so daß in der Praxis die Aufarbeitung des bei der Herstellung von Vinylfluorid aus Acetylen und Fluorwasserstoff anfallenden Gasgemisches mittels selektiver Absorption nicht durchgeführt werden konnte.
Es wurde nun ein Verfahren zur Trennung des Gemisches aus Acetylen und Vinylfluorid gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Gemische mit Dimethylsulfoxyd und/oder Dimethylformamid behandelt werden.
Es ist allerdings außerordentlich wichtig, daß man alle variablen Parameter, wie Lösungsmittelmenge, Gasmenge, Gaszusammensetzung, Temperatur, Druck und Verweilzeit, genau aufeinander abstimmt. Nur bei einer günstigen Relation dieser Parameter zueinander läßt sich ein optimaler Wirkungsgrad erzielen. Bei vorgegebener Gaszusammensetzung wird man an Hand einiger Vorversuche die günstigsten Bedingungen ermitteln.
Die mit Acetylen gesättigten Lösungsmittel lassen sich in bekannter Weise, z. B. durch Temperaturerhöhung oder Druckverminderung, wieder vom gelösten Gas befreien und erneut in die Extraktion einsetzen. Das so zurückgewonnene Acetylen kann dann wieder ohne weiteres für die Umsetzung mit Vinylfluorid eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist der Umstand, daß eventuell in der Gasmischung von Acetylen und Vinylfluorid noch zusätzlich vorhandenes Vinylchlorid ebenfalls vom Vinylfluorid abgetrennt wird. Es verbleibt bei der Extraktion beim Acetylen und kann daraus durch geeignete Methoden gewonnen werden.
Das Verfahren wird gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt durchgeführt: In einer Absorptionskolonne, die bei konstanter Temperatur und konstantem Druck gehalten wird, läßt man einem Gasgemisch, bestehend aus Vinylfluorid, Acetylen und eventuell Vinylchlorid, eine auf die Gaszusammensetzung abgestimmte Menge des Lösungsmittels entgegenlaufen. Am Kopf der Kolonne läßt sich dann Vinylfluorid mit einem Reinheitsgrad von 99,0 bis 99,5 O/o abziehen, während aus dem Lösungsmittel Acetylen mit einem Gehalt von 1 bis 3 O/o Vinylfluorid zurückgewonnen werden kann.
Dieses Acetylen enthält das eventuell im Ausgangsgas vorhandene Vinylchlorid.
Beispiel 1 Am Fuß einer 2 m hohen, mit Füllkörpern gefüllten Absorptionskolonne, die durch einen Kühlmantel auf 0° C gehalten wird, läßt man ein Gasgemisch mit einer Durchsatzmenge von 150 ich einströmen.
Das Gasgemisch hat eine Zusammensetzung von 67,00/0 vinylfluorid, 31,5 ovo Acetylen und 1,50/0 Vinylchlorid. Auf den Kopf der Kolonne gibt man mit Hilfe einer Dosierpumpe stündlich 4,3 1 Dimethylformamid. Das den Kolonnenkopf verlassende Gas enthält 99,2be Vinylfluorid. Das Lösungsmittel enthält netten dem Acetylen praktisch das gesamte im Ausgangsgas vorhandene Vinylchlorid sowie 1,80/1 Vinylfluorid. Das Acetylen wird durch Erhitzen des Dimethylformamids auf etwa 140 bis 1450 C quantitativ wiedergewonnen. Das vom Acetylen befreite Lösungsmittel wird erneut für die Absorption verwendet.
Beispiel 2 Am Boden einer etwa 2 m hohen Glockenbodenkolonne werden stündlich 1201 eines Gasgemisches eingeleitet, das etwa 750/e Vinylfiuorid und 250/( Acetylen enthält. Die Kolonne wird durch einen Kühlmantel auf einer Temperatur von 100 C gehalten. Auf den Kolonnenkopf speist man mit einer geeigneten Dosiervorrichtung stündlich 5,2 1 Dimethyl- sulfoxyd ein. Das Dimethylsulfoxyd' löst dabei praktisch das gesamte Acetylen aus dem Gasgemisch heraus. Am Kopf der Kolonne wird Vinylfluorid mit einem Reinheitsgrad von etwa 99,8 O/o abgezogen.
Das Lösungsmittel wird in einem Dünnschichtverdampfer durch Aufheizen bis dicht unter den Siedepunkt des Lösungsmittels von gelöstem Acetylen befreit. Das Lösungsmittel kann dann in den Absorptionszyklus zurückgegeben werden. Das zurückgewonnene Acetylen enthält noch etwa 2 0/o Vinylfluorid und wird dem Reaktor wieder zugeführt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Trennung von Vinylfluorid-Acetylengemischen, d a du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß diese Gemische mit Dimethylsulfoxyd und/oder Dimethylformamid behandelt werden und das vom Lösungsmittel aufgenommene Acetylen in bekannter Weise wiedergewonnen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 641 878.