JP2000109313A - Removing method and recovering method of boron trifluoride using calcium fluoride - Google Patents

Removing method and recovering method of boron trifluoride using calcium fluoride

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JP2000109313A
JP2000109313A JP10297626A JP29762698A JP2000109313A JP 2000109313 A JP2000109313 A JP 2000109313A JP 10297626 A JP10297626 A JP 10297626A JP 29762698 A JP29762698 A JP 29762698A JP 2000109313 A JP2000109313 A JP 2000109313A
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Japan
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boron trifluoride
calcium fluoride
complex
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calcium
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Takashima
務 高嶋
Yuichi Tokumoto
祐一 徳本
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Nippon Petrochemicals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for highly efficiently removing boron trifluoride from fluid containing boron trifluoride or the complex by an economical means free from environmental pollution and an method for recovering reutilizable boron trifluoride. SOLUTION: A removing method of boron trifluoride comprises allowing a fluid containing boron trifluoride or the complex to contact with calcium fluoride at <=200 deg.C, and the recovering method of boron trifluoride is executed by heating calcium tetrafluoroborate formed by the removing method to 100-600 deg.C to obtain boron trifluoride and calcium fluoride.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、三フッ化ホウ素ま
たはその錯体を含有する流体から、三フッ化ホウ素を選
択的に分離除去する方法、および回収する方法に関する
ものであり、回収した三フッ化ホウ素は再利用が可能で
ある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for selectively separating and removing boron trifluoride from a fluid containing boron trifluoride or a complex thereof, and a method for recovering the same. Boride can be reused.

【0002】[0002]

【従来の技術】三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素と
錯化剤(配位子ともいう)からなる三フッ化ホウ素錯体
は、アルキル化、異性化、重合、分解、脱水等の種々の
化学反応における触媒として工業的に広範囲に使用され
ている。これらの触媒は、対象とする反応に応じ、三フ
ッ化ホウ素単独あるいは三フッ化ホウ素に対して種々の
錯化剤を適宜の割合で配位させた形態で使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Boron trifluoride or a boron trifluoride complex comprising a boron trifluoride and a complexing agent (also called a ligand) is used for various chemical reactions such as alkylation, isomerization, polymerization, decomposition, dehydration and the like. It is widely used industrially as a catalyst in reactions. These catalysts are used in a form in which boron trifluoride alone or various complexing agents are coordinated with boron trifluoride at an appropriate ratio depending on the reaction to be performed.

【0003】三フッ化ホウ素またはその錯体の触媒を使
用したこれらの反応の終了後には、三フッ化ホウ素を失
活させる必要がある。そのために通常、アンモニア、苛
性ソーダ、石灰等の塩基性物質の水溶液で中和した後、
水洗する方法が採用されている。しかし、中和、水洗工
程からは使用したアルカリや三フッ化ホウ素の中和物で
あるフッ化物を含む廃水が排出されるため、近年は環境
汚染の問題を考慮してその除去対策を講ずることが望ま
れている。さらに、三フッ化ホウ素は高価であるため、
除去した三フッ化ホウ素を回収して再使用することは経
済的に有利であり、除去と回収再使用の観点から従来い
くつかの提案がなされている。
After completion of these reactions using boron trifluoride or its complex catalyst, it is necessary to deactivate the boron trifluoride. Therefore, usually, after neutralization with an aqueous solution of a basic substance such as ammonia, caustic soda, and lime,
The method of washing with water is adopted. However, since the neutralization and washing processes discharge wastewater containing alkali and fluoride, which is a neutralized product of boron trifluoride, take measures to remove them in consideration of environmental pollution in recent years. Is desired. In addition, because boron trifluoride is expensive,
It is economically advantageous to recover and reuse the removed boron trifluoride, and several proposals have conventionally been made from the viewpoint of removal and recovery and reuse.

【0004】例えば、オリゴマー化反応の生成物をシリ
カと接触させてこれに含まれる三フッ化ホウ素を除去す
る方法が知られている。Morgensonらの米国特許4,42
9,177号、ならびに Madgavkarらの米国特許4,21
3,001号および米国特許4,308,414号におい
ても、オリゴマー化反応後に三フッ化ホウ素を吸収させ
るための吸収剤としてシリカを用いている。Madgavkar
らの米国特許4,394,296号においては、オリゴマ
ー化プロセスにおいて触媒としての三フッ化ホウ素と共
に助触媒として含水シリカを用い、次いでシリカをろ別
して再循環することを開示している。
[0004] For example, a method is known in which a product of an oligomerization reaction is brought into contact with silica to remove boron trifluoride contained therein. Morgenson et al. U.S. Pat.
No. 9,177, and Madgavkar et al., US Pat.
No. 3,001 and U.S. Pat. No. 4,308,414 also use silica as an absorbent for absorbing boron trifluoride after the oligomerization reaction. Madgavkar
U.S. Pat. No. 4,394,296 discloses the use of hydrous silica as a cocatalyst with boron trifluoride as a catalyst in an oligomerization process, followed by filtration and recycling of the silica.

【0005】しかしながら、本発明者らの実験により、
シリカを用いる場合には、一旦吸着した三フッ化ホウ素
が分離の際に分解され、三フッ化ホウ素として回収する
ことは困難であることが判明した。したがって、シリカ
を用いて三フッ化ホウ素を分離回収し、繰り返し使用す
ることは困難である。
[0005] However, according to experiments performed by the present inventors,
When silica was used, it was found that boron trifluoride once adsorbed was decomposed at the time of separation, and it was difficult to recover it as boron trifluoride. Therefore, it is difficult to separate and collect boron trifluoride using silica and to repeatedly use it.

【0006】その他の三フッ化ホウ素を除去する方法と
して、Tycerらの米国特許4,981,578号には、オ
リゴマーの生成物流を固体または水溶液のKF、NaF
またはNH4Fと接触させることによって三フッ化ホウ
素を除去する方法が開示されている。
As another method for removing boron trifluoride, Tycer et al., US Pat. No. 4,981,578, disclose the oligomer product stream in solid or aqueous KF, NaF.
Alternatively, a method of removing boron trifluoride by contact with NH 4 F is disclosed.

【0007】これらの方法はいずれも、三フッ化ホウ素
を生成物流から除去することのみを目的としており、再
使用可能な三フッ化ホウ素を回収しようとするものでは
ない。また、除去についても、三フッ化ホウ素に対する
吸収能は必ずしも十分ではない。なお、上記KF、Na
FまたはNH4Fを用いて三フッ化ホウ素を除去する方
法により回収を行い再使用を試みる場合に、三フッ化ホ
ウ素と反応して生成するテトラフルオロホウ酸ナトリウ
ム塩(NaBF4)およびカリウム塩(KBF4)は、熱
分解温度がそれぞれ650℃以上および750℃以上の
高温である。三フッ化ホウ素を回収するためには、これ
らの熱分解が必要であり、加熱のためのエネルギーコス
トを考慮すると実用化は困難である。また、NH4Fに
ついては、それ自体が熱に対して非常に不安定で、三フ
ッ化ホウ素を吸着する段階でもNH3とHFに分解する
懸念がある。したがって、上記KF、NaFまたはNH4
Fを用いて三フッ化ホウ素を除去する方法を実施するこ
とはきわめて困難である。
[0007] All of these methods are only intended to remove boron trifluoride from the product stream, and do not attempt to recover reusable boron trifluoride. In addition, the ability to absorb boron trifluoride is not always sufficient. The above KF, Na
Sodium tetrafluoroborate (NaBF 4 ) and potassium salts produced by reacting with boron trifluoride when recovering and reusing by a method of removing boron trifluoride using F or NH 4 F (KBF 4 ) has a high thermal decomposition temperature of 650 ° C. or higher and 750 ° C. or higher, respectively. In order to recover boron trifluoride, these must be thermally decomposed, and practical application is difficult in view of the energy cost for heating. Further, NH 4 F itself is very unstable to heat, and may be decomposed into NH 3 and HF even at the stage of adsorbing boron trifluoride. Therefore, the above KF, NaF or NH 4
It is extremely difficult to implement a method of removing boron trifluoride using F.

【0008】以上の先行技術のように、三フッ化ホウ素
またはその錯体を使用した製造プロセスから、三フッ化
ホウ素を取り出す方法はいくつか提案され、開発するた
めに多大の努力がなされていることが理解される。しか
しながら、経済的でかつ環境汚染を生じない手段により
再利用可能な三フッ化ホウ素を回収する方法は提案され
ていない。
As in the prior art described above, several methods for extracting boron trifluoride from a production process using boron trifluoride or a complex thereof have been proposed and much effort has been made to develop them. Is understood. However, no method has been proposed for recovering reusable boron trifluoride by means that is economical and does not cause environmental pollution.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、三フ
ッ化ホウ素またはその錯体を含有する流体から、高価か
つ有害な三フッ化ホウ素を、経済的でかつ環境汚染を生
じない手段により、しかも高い効率で除去する方法、お
よび再利用可能な三フッ化ホウ素を回収する方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to convert expensive and harmful boron trifluoride from a fluid containing boron trifluoride or its complex by means of an economical and environmentally friendly means. Moreover, it is an object of the present invention to provide a method of removing boron trifluoride with high efficiency and a method of recovering reusable boron trifluoride.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的に沿って鋭意検討した結果、三フッ化ホウ素またはそ
の錯体を含有する流体から三フッ化ホウ素を除去し、さ
らに再利用可能な三フッ化ホウ素を回収する画期的な方
法を見出して本発明を完成した。すなわち、本発明の第
1は、三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素錯体を含有
する流体を、温度200℃以下でフッ化カルシウム(C
aF2)に接触させることからなる三フッ化ホウ素の除去
方法に関するものである。本発明の第2は、本発明の第
1において、接触の温度が100℃以下である三フッ化
ホウ素の除去方法に関する。本発明の第6は、次の工程
からなる三フッ化ホウ素の回収方法に関するものでる。 (工程1)三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素錯体を
含有する流体を、温度200℃以下でフッ化カルシウム
に接触させる工程、および (工程2)工程1で生成したテトラフルオロホウ酸カル
シウム塩(Ca(BF4)2)を100〜600℃の温度範
囲で加熱することによって、三フッ化ホウ素とフッ化カ
ルシウムとを得る工程。 本発明の第7は、本発明の第6において、工程2におけ
るテトラフルオロホウ酸カルシウム塩の加熱温度が20
0〜500℃の範囲である三フッ化ホウ素の回収方法に
関する。本発明の第8は、本発明の第6において、工程
1における接触温度が100℃以下である三フッ化ホウ
素の回収方法に関する。本発明の第3および第9は、そ
れぞれ本発明の第1および第6において、三フッ化ホウ
素錯体が、三フッ化ホウ素と有機または無機極性化合物
とで形成された錯体である三フッ化ホウ素の除去方法お
よび三フッ化ホウ素の回収方法に関する。本発明の第4
および第10は、それぞれ本発明の第3および第9にお
いて、有機または無機極性化合物が、含酸素化合物、含
窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物または無機酸
から選ばれたものである三フッ化ホウ素の除去方法およ
び三フッ化ホウ素の回収方法に関する。本発明の第5お
よび第11は、それぞれ本発明の第4および第10にお
いて、含酸素化合物が、水、アルコール類、エーテル
類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、エステル
類、有機酸類および酸無水物から選ばれたものである三
フッ化ホウ素の除去方法および三フッ化ホウ素の回収方
法に関する。本発明の方法によれば、フッ化カルシウム
を吸着剤として使用することにより、三フッ化ホウ素が
錯体の形態であっても選択的に高い効率で吸着分離する
ことができると共に、三フッ化ホウ素を分解させること
なく高効率で高純度に脱着回収することができるので、
効果的な三フッ化ホウ素の再使用が可能となる。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies in view of the above-mentioned object, and as a result, have been able to remove boron trifluoride from a fluid containing boron trifluoride or a complex thereof, and further reuse the fluid. The present invention has been completed by finding an epoch-making method for recovering boron trifluoride. That is, the first aspect of the present invention is that a fluid containing boron trifluoride or a boron trifluoride complex is treated with calcium fluoride (C
aF 2 ) and a method for removing boron trifluoride. The second aspect of the present invention relates to the method for removing boron trifluoride according to the first aspect of the present invention, wherein the contact temperature is 100 ° C. or lower. A sixth aspect of the present invention relates to a method for recovering boron trifluoride comprising the following steps. (Step 1) a step of bringing a fluid containing boron trifluoride or a boron trifluoride complex into contact with calcium fluoride at a temperature of 200 ° C. or lower, and (Step 2) a calcium tetrafluoroborate salt produced in Step 1 ( Heating Ca (BF 4 ) 2 ) in a temperature range of 100 to 600 ° C. to obtain boron trifluoride and calcium fluoride. A seventh aspect of the present invention is the sixth aspect of the present invention, wherein the heating temperature of the calcium tetrafluoroborate in Step 2 is 20.
The present invention relates to a method for recovering boron trifluoride in the range of 0 to 500 ° C. The eighth aspect of the present invention relates to the method for recovering boron trifluoride according to the sixth aspect of the present invention, wherein the contact temperature in Step 1 is 100 ° C. or lower. Third and ninth aspects of the present invention are the boron trifluoride complex according to the first and sixth aspects of the present invention, wherein the boron trifluoride complex is a complex formed of boron trifluoride and an organic or inorganic polar compound. And a method for recovering boron trifluoride. Fourth Embodiment of the Present Invention
And a tenth aspect, wherein the organic or inorganic polar compound in the third and ninth aspects of the present invention is selected from oxygen-containing compounds, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, phosphorus-containing compounds, and inorganic acids. The present invention relates to a method for removing boron nitride and a method for recovering boron trifluoride. Fifth and eleventh aspects of the invention are the fourth and tenth aspects of the invention, wherein the oxygen-containing compound is water, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters, organic acids, and acids. The present invention relates to a method for removing boron trifluoride selected from anhydrides and a method for recovering boron trifluoride. According to the method of the present invention, by using calcium fluoride as an adsorbent, even if boron trifluoride is in the form of a complex, it can be selectively adsorbed and separated with high efficiency. Can be desorbed and recovered with high efficiency and high purity without decomposing
Effective reuse of boron trifluoride becomes possible.

【0011】以下、本発明をさらに説明する。三フッ化
ホウ素あるいは三フッ化ホウ素と錯化剤からなる三フッ
化ホウ素錯体は、触媒作用としてAlCl3、FeCl3、硫
酸等を含むいわゆるフリーデルクラフツ型触媒に分類さ
れるが、AlCl3、FeCl3、硫酸等と比較して、主反応
以外の副反応を抑制する効果を有する点において優れた
触媒性能を示すことが知られている。そのため、三フッ
化ホウ素およびその各種錯体は、アルキル化、異性化、
重合、分解、脱水等の種々の化学反応における触媒とし
て工業的に広範囲に使用されている。
Hereinafter, the present invention will be further described. Boron trifluoride or boron trifluoride complex composed of boron trifluoride and complexing agent, AlCl 3, FeCl 3 as catalysis, is classified into a so-called Friedel-Crafts catalyst containing sulfuric acid, AlCl 3, It is known that it exhibits excellent catalytic performance in that it has an effect of suppressing side reactions other than the main reaction as compared with FeCl 3 , sulfuric acid and the like. Therefore, boron trifluoride and its various complexes, alkylation, isomerization,
It is widely used industrially as a catalyst in various chemical reactions such as polymerization, decomposition and dehydration.

【0012】例えば、ナフサクラッカーから得られるエ
チレンとベンゼンからエチルベンゼンを気相アルキル化
によって製造する際に、三フッ化ホウ素が使用されてい
る。同様に、合成洗剤、抗酸化剤等の用途において大き
な市場を有するアルキルベンゼン類の製造は、低級オレ
フィン類と芳香族類との液相アルキル化により行われて
いるが、この製造の際にも、三フッ化ホウ素またはその
錯体が使用されている。さらに、ナフサクラッカーから
のC9芳香族オレフィン留分およびC5ジオレフィン留分
を、単独でまたは混合して酸触媒により重合して得られ
る低分子量の炭化水素樹脂は、一般に石油樹脂と呼ば
れ、接着剤、印刷インク等の分野で広く使用されてい
る。この樹脂製造時の重合触媒としても三フッ化ホウ素
またはその錯体が工業的に広く使用されている。その他
に、合成繊維であるスパンデックスの製造中間体である
テラコール合成にも三フッ化ホウ素またはその錯体が使
用されている。以上のように、三フッ化ホウ素またはそ
の錯体は、化学工業界の製造触媒として多岐の用途に使
用されている触媒である。そのほか、化学工業のみなら
ず、医薬、半導体等の広範囲に及ぶ分野において使用さ
れている。
For example, boron trifluoride has been used in the production of ethylbenzene from ethylene and benzene obtained from naphtha crackers by gas phase alkylation. Similarly, the production of alkylbenzenes, which have a large market in applications such as synthetic detergents and antioxidants, is carried out by liquid-phase alkylation of lower olefins and aromatics. Boron trifluoride or its complexes have been used. Furthermore, low-molecular-weight hydrocarbon resins obtained by polymerizing a C 9 aromatic olefin fraction and a C 5 diolefin fraction from naphtha crackers singly or in combination with an acid catalyst are generally called petroleum resins. , Adhesives, printing inks and the like. Boron trifluoride or a complex thereof is also widely used industrially as a polymerization catalyst during the production of this resin. In addition, boron trifluoride or a complex thereof is used in terracol synthesis, which is an intermediate for producing synthetic fiber spandex. As described above, boron trifluoride or a complex thereof is a catalyst used for a variety of purposes as a production catalyst in the chemical industry. In addition, it is used not only in the chemical industry but also in a wide range of fields such as medicine and semiconductors.

【0013】上記アルキレーション等の反応において
は、反応後に三フッ化ホウ素またはその錯体を含む反応
混合物としての流体が反応工程から流出する。本発明に
おいて、三フッ化ホウ素またはその錯体を含有する流体
としては、上記のように、三フッ化ホウ素またはその錯
体を触媒とする製造プロセスから流出する流体がその代
表例である。一般的には、流体は三フッ化ホウ素と錯体
を形成しない液体または気体からなり、錯体を形成しな
い限り空気、窒素等の気体、有機化合物、例えば炭化水
素、アルコール、エーテル、ケトン、エステル等の液体
またはこれらの蒸気であることができる。この流体中に
は、三フッ化ホウ素、その錯体または場合によりその両
者が、溶解もしくは分散などの形態で存在している。た
だし、三フッ化ホウ素の吸着除去工程において用いるフ
ッ化カルシウムやテトラフルオロホウ酸カルシウム塩
(後記のフッ化カルシウムと三フッ化ホウ素との反応生
成物)などを溶解させる流体を用いると、上記吸着工程
を遂行することが困難になるので好ましくない。本発明
において適当でない流体としては、具体的には、アンモ
ニウム塩やフッ化水素酸からなる流体またはこれらを含
有する流体などが例示される。
In the above-mentioned reaction such as alkylation, a fluid as a reaction mixture containing boron trifluoride or a complex thereof flows out of the reaction step after the reaction. In the present invention, a typical example of the fluid containing boron trifluoride or its complex is a fluid flowing out of a production process using boron trifluoride or its complex as a catalyst as described above. In general, the fluid is composed of a liquid or gas that does not form a complex with boron trifluoride, and as long as it does not form a complex, air, a gas such as nitrogen, an organic compound such as a hydrocarbon, alcohol, ether, ketone, ester, etc. It can be a liquid or a vapor of these. In this fluid, boron trifluoride, its complex, or both in some cases exist in a form such as solution or dispersion. However, if a fluid that dissolves calcium fluoride or calcium tetrafluoroborate (a reaction product of calcium fluoride and boron trifluoride described below) or the like used in the step of absorbing and removing boron trifluoride is used, the above-described adsorption is caused. It is not preferable because the process becomes difficult. Specific examples of the fluid that is not suitable in the present invention include a fluid composed of an ammonium salt or hydrofluoric acid or a fluid containing these fluids.

【0014】本発明の処理の対象としては、三フッ化ホ
ウ素自体を含有する流体の他、三フッ化ホウ素錯体を含
む流体を用いることができる。そして、錯体であって
も、本発明の方法によって処理することにより、選択的
に三フッ化ホウ素のみを吸着させることが可能である。
したがって、本発明の処理の対象とすることができる流
体の態様としては、例えば、有機液体中に三フッ化ホウ
素もしくはその錯体が分散もしくは溶解してなる有機液
体混合物、有機液体中に三フッ化ホウ素もしくはその錯
体の蒸気が溶解もしくは分散してなる有機液体混合物、
または気体中、例えば排ガス中に三フッ化ホウ素もしく
はその錯体の蒸気を含む混合気体等が挙げられる。
As the object of the treatment of the present invention, a fluid containing a boron trifluoride complex can be used in addition to a fluid containing boron trifluoride itself. And, even with a complex, it is possible to selectively adsorb only boron trifluoride by treating according to the method of the present invention.
Therefore, examples of the fluid that can be a target of the treatment of the present invention include, for example, an organic liquid mixture in which boron trifluoride or a complex thereof is dispersed or dissolved in an organic liquid, An organic liquid mixture in which the vapor of boron or its complex is dissolved or dispersed,
Alternatively, a mixed gas containing a vapor of boron trifluoride or a complex thereof in a gas, for example, an exhaust gas, or the like can be given.

【0015】ここで、本発明に好適な三フッ化ホウ素系
錯体を形成する錯化剤としては、特定の極性化合物、例
えば、アルコール類、エーテル類、フェノール類、ケト
ン類、アルデヒド類、エステル類、有機酸類、酸無水物
等の含酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リ
ン化合物または無機酸類などの有機または無機極性化合
物が挙げられる。
As the complexing agent for forming a boron trifluoride-based complex suitable for the present invention, specific polar compounds, for example, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters Organic or inorganic polar compounds such as organic compounds, oxygen-containing compounds such as acid anhydrides, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, phosphorus-containing compounds and inorganic acids.

【0016】具体的には、アルコール類としては、芳香
族またはC1〜C20の脂肪族のアルコールが用いられ、
このC1〜C20の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐
アルキル基でもよく、n−、sec−もしくは tert−アル
キル基または脂環式アルキル基、あるいは脂環式の環を
含むアルキル基でも差し支えない。より具体的には、メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペ
ンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノー
ル、ノナノール、デカノールあるいはベンジルアルコー
ル、シクロヘキサノール等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。またジオール、トリオール等の
多価アルコールでもよい。
Specifically, the alcohols include aromatic or C 1 to C 20 aliphatic alcohols.
The C 1 -C 20 carbon skeleton may be a linear alkyl group or a branched alkyl group, an n-, sec- or tert-alkyl group or an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. No problem. More specifically, examples include, but are not limited to, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, octanol, nonanol, decanol, benzyl alcohol, and cyclohexanol. Further, polyhydric alcohols such as diol and triol may be used.

【0017】エーテル類としては、芳香族あるいはC1
〜C20の脂肪族の炭化水素基を有するエーテルが用いら
れ、このC1〜C20の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも
分岐アルキル基でもよく、n-、sec−もしくは tert−
アルキル基または脂環式アルキル基、あるいは脂環式の
環を含むアルキル基でも差し支えない。具体的には、ジ
メチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエー
テル、ジプロピルエーテル、メチルプロピルエーテル、
エチルプロピルエーテル、ジブチルエーテル、メチルブ
チルエーテル、エチルブチルエーテル、プロピルブチル
エーテル、ジペンチルエーテル、あるいは、フェニルメ
チルエーテル、フェニルエチルエーテル、ジフェニルエ
ーテル、シクロヘキシルメチルエーテル、シクロヘキシ
ルエチルエーテル等が挙げられる。
As ethers, aromatic or C 1
Ether is used having an aliphatic hydrocarbon group -C 20, carbon skeleton of the C 1 -C 20 may be either branched alkyl group with a straight chain alkyl group, n-, sec-or tert-
An alkyl group or an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring may be used. Specifically, dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether, methyl propyl ether,
Ethyl propyl ether, dibutyl ether, methyl butyl ether, ethyl butyl ether, propyl butyl ether, dipentyl ether, or phenyl methyl ether, phenyl ethyl ether, diphenyl ether, cyclohexyl methyl ether, cyclohexyl ethyl ether, and the like.

【0018】フェノール類としては、1〜3価フェノー
ルが適当であり、具体的には、フェノール、クレゾール
等が好ましい。
As the phenols, 1-3 phenols are suitable, and specifically, phenol, cresol and the like are preferable.

【0019】ケトン類としては、芳香族またはC1〜C6
の炭化水素基を有するケトンが用いられ、このC1〜C6
の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐アルキル基でも
よく、n−、sec−もしくは tert−アルキル基または脂
環式アルキル基、あるいは脂環式の環を含むアルキル基
でも差し支えない。具体的には、メチルエチルケトン、
ジエチルケトン、メチルブチルケトン、あるいはシクロ
ヘキサノン等が挙げられる。
Ketones include aromatic or C 1 -C 6
Ketones having a hydrocarbon group of C 1 to C 6
May be a linear alkyl group or a branched alkyl group, and may be an n-, sec- or tert-alkyl group, an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specifically, methyl ethyl ketone,
Examples thereof include diethyl ketone, methyl butyl ketone, and cyclohexanone.

【0020】エステル類としては、芳香族もしくはC1
〜C6の脂肪族のアルコール成分と、芳香族もしくはC1
〜C6の脂肪族カルボン酸またはリン酸成分とによって
エステル結合を形成したものが用いられ、このC1〜C6
の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐アルキル基でも
よく、n−、sec−もしくは tert−アルキル基または脂
環式アルキル基、あるいは脂環式の環を含むアルキル基
でも差し支えない。具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチ
ル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチ
ル、酢酸ペンチル、酢酸ヘキシル、ヘキサン酸エチル、
安息香酸エチル等、およびリン酸トリブチル等のリン酸
の完全エステル等が挙げられる。
As the esters, aromatic or C 1
~ C 6 aliphatic alcohol component and aromatic or C 1
That form an ester bond with an aliphatic carboxylic acid or phosphoric acid component -C 6 is used, the C 1 -C 6
May be a linear alkyl group or a branched alkyl group, and may be an n-, sec- or tert-alkyl group, an alicyclic alkyl group, or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specifically, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, pentyl acetate, hexyl acetate, ethyl hexanoate,
Ethyl benzoate and the like, and complete esters of phosphoric acid such as tributyl phosphate and the like can be mentioned.

【0021】有機酸類としては、芳香族もしくはC1
6の脂肪族のカルボン酸、これらのハロゲン置換体、
リン酸、またはリン酸と芳香族もしくはC1〜C6の脂肪
族のアルコール成分との部分エステルが用いられ、この
1〜C6の炭素骨格は、直鎖アルキル基でも分岐アルキ
ル基でもよく、n−、sec−もしくはtert−アルキル基
まあたは脂環式アルキル基、あるいは脂環式の環を含む
アルキル基でも差し支えない。具体的には、ギ酸、酢
酸、プロピオン酸、しゅう酸、マロン酸、安息香酸、リ
ン酸ジエチル等が挙げられる。また、無機酸類として
は、リン酸、塩酸等が用いられる。
The organic acids are aromatic or C 1-
C 6 aliphatic carboxylic acids, their halogen-substituted products,
Phosphoric acid or a partial ester of phosphoric acid and an aromatic or C 1 to C 6 aliphatic alcohol component is used, and the C 1 to C 6 carbon skeleton may be a linear alkyl group or a branched alkyl group. , N-, sec- or tert-alkyl groups or an alicyclic alkyl group or an alkyl group containing an alicyclic ring. Specific examples include formic acid, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, benzoic acid, diethyl phosphate and the like. Phosphoric acid, hydrochloric acid, and the like are used as the inorganic acids.

【0022】これら錯化剤は、それぞれの錯体系におい
て1種類のみを用いてもよく、また2種類以上を適宜の
割合で混合して用いてもよい。なお、これら錯体自体は
従来公知の方法に従って製造することができる。例え
ば、あらかじめ錯体として調製することもできるし、ま
た反応系内へ三フッ化ホウ素と1種以上の錯化剤を所定
の割合で別々にまたは同時に投入し、反応液内において
三フッ化ホウ素錯体を形成することもできる。
One of these complexing agents may be used alone in each of the complex systems, or two or more thereof may be used by mixing at an appropriate ratio. These complexes themselves can be produced according to a conventionally known method. For example, it may be prepared in advance as a complex, or boron trifluoride and one or more complexing agents may be separately or simultaneously added to the reaction system at a predetermined ratio, and the boron trifluoride complex may be added to the reaction solution. Can also be formed.

【0023】本発明において処理の対象とする錯体にお
いては、錯化剤に対する三フッ化ホウ素のモル比は、特
に限定されず、いかなるモル比のものも処理の対象とす
ることができるが、通常は、0.01以上、100以下
の範囲である。
In the complex to be treated in the present invention, the molar ratio of boron trifluoride to the complexing agent is not particularly limited, and any molar ratio can be treated. Is in the range from 0.01 to 100.

【0024】流体中に含有される三フッ化ホウ素が上述
のように錯体である場合には、三フッ化ホウ素としての
濃度がかなり高いこともある。しかしながら、除去効率
を向上させるためには、通常三フッ化ホウ素の希薄流体
を用いることが好ましい。具体的には、三フッ化ホウ素
として10重量%以下、さらに好ましくは5重量%以下
である。濃度は薄いほど除去効率が高く、したがって濃
度の下限は特に制限されない。上記濃度以下となるよう
に適宜に希釈することができる。希釈用流体は、錯体を
形成しない限り任意のものを用いることができ、例えば
前記例示の液体から選択することができる。
When the boron trifluoride contained in the fluid is a complex as described above, the concentration as boron trifluoride may be considerably high. However, in order to improve the removal efficiency, it is usually preferable to use a dilute fluid of boron trifluoride. Specifically, the content of boron trifluoride is 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. The lower the concentration, the higher the removal efficiency, and therefore the lower limit of the concentration is not particularly limited. It can be appropriately diluted so as to be not more than the above concentration. As the diluting fluid, any fluid can be used as long as it does not form a complex, and for example, it can be selected from the liquids exemplified above.

【0025】本発明において三フッ化ホウ素の吸着に用
いるフッ化カルシウムは、鉄鋼、ニッケル精錬、ガラ
ス、ほうろう、セメント等の多岐の産業にわたって大量
に使用されている物質であり、本発明に用いるものは、
天然品、合成品あるいは産業廃棄物等から得られるもの
など、いずれを使用しても差し支えない。
The calcium fluoride used for the adsorption of boron trifluoride in the present invention is a substance which is used in a large amount in various industries such as steel, nickel refining, glass, enamel, cement and the like, and is used in the present invention. Is
Any of natural products, synthetic products, and products obtained from industrial wastes may be used.

【0026】天然品としては、別名「蛍石」として広く
知られているものを使用することができ、これはメキシ
コ、ロシア、フランス、スペイン、中国、タイ、アメリ
カ、イタリア、南アフリカ等の世界各国から大量に産出
される一般的な天然鉱石である。好ましくは、フッ化カ
ルシウムを98%以上含有する無色で高純度の鉱石を選
ぶことが望ましい。
As the natural products, those widely known as “fluorite” can be used, which can be used in countries such as Mexico, Russia, France, Spain, China, Thailand, the United States, Italy and South Africa. It is a common natural ore produced in large quantities from. Preferably, a colorless and high-purity ore containing 98% or more of calcium fluoride is desirably selected.

【0027】また、フッ化水素(HF)と、消石灰(C
a(OH)2)あるいは塩化カルシウム(CaCl2)とか
ら、下記式(1)または(2)の反応に従ってフッ化カ
ルシウムを合成し得ることが知られており、このような
方法による合成品も使用することができる。これらの反
応で合成されるフッ化カルシウムは、自然沈降あるいは
ろ過等の操作によって分別されたものをそのまま用いて
もよいが、フッ化カルシウムが水にほとんど溶解しない
性質を利用して、水あるいはアルカリにより洗浄した
後、加熱乾燥したものを使用することがさらに好まし
い。 2HF + Ca(OH)2 → CaF2 + 2H2O ・・・・・・ 式(1) 2HF + CaCl2 → CaF2 + 2HCl ・・・・・・ 式(2)
In addition, hydrogen fluoride (HF) and slaked lime (C
It is known that calcium fluoride can be synthesized from a (OH) 2 ) or calcium chloride (CaCl 2 ) according to the reaction of the following formula (1) or (2). Can be used. Calcium fluoride synthesized by these reactions may be used as it is, separated by an operation such as spontaneous sedimentation or filtration. It is more preferable to use a material that has been washed and dried by heating. 2HF + Ca (OH) 2 → CaF 2 + 2H 2 O formula (1) 2HF + CaCl 2 → CaF 2 + 2HCl formula (2)

【0028】さらに、アルキルベンゼン等の製造に触媒
としてフッ化水素等を使用する場合があるが、反応終了
後には、触媒を失活するために通常上記式(1)または
(2)の反応のようにフッ化水素の中和処理を行ってお
り、その際にフッ化カルシウムが産業廃棄物として副生
する。このような副生フッ化カルシウムを使用すること
もできる。
Further, in some cases, hydrogen fluoride or the like is used as a catalyst for the production of alkylbenzene or the like. Is neutralized with hydrogen fluoride, and calcium fluoride is by-produced as industrial waste. Such by-product calcium fluoride can also be used.

【0029】次に、フッ化カルシウムに三フッ化ホウ素
を吸着させる工程について説明する。まず、三フッ化ホ
ウ素またはその錯体がフッ化カルシウムと接触すると、
下記式(3)または(4)の反応が容易に進行して、テ
トラフルオロホウ酸カルシウム塩(Ca(BF4)2)が生
成する。生成したテトラフルオロホウ酸カルシウム塩
は、処理の対象とした流体に対して通常は難溶性であ
る。テトラフルオロホウ酸カルシウム塩の生成により、
三フッ化ホウ素のみを流体中から選択的に捕捉除去する
ことができる。 2BF3 + CaF2 → Ca(BF4)2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 式(3) 2BF3-(配位子) + CaF2 → Ca(BF4)2 + 2(配位子) ・・・・・・・・・ 式(4)
Next, the step of adsorbing boron trifluoride on calcium fluoride will be described. First, when boron trifluoride or its complex contacts calcium fluoride,
The reaction of the following formula (3) or (4) proceeds easily, and calcium tetrafluoroborate (Ca (BF 4 ) 2 ) is generated. The resulting calcium tetrafluoroborate salt is usually poorly soluble in the fluid to be treated. By the formation of calcium tetrafluoroborate,
Only boron trifluoride can be selectively captured and removed from the fluid. 2BF 3 + CaF 2 → Ca (BF 4 ) 2 Formula (3) 2BF 3- (ligand) + CaF 2 → Ca (BF 4 ) 2 +2 (ligand) Formula (4)

【0030】三フッ化ホウ素またはその錯体を含有する
流体から三フッ化ホウ素を吸着除去するには、上記流体
とフッ化カルシウムとを温度200℃以下で接触させ
る。この温度範囲であれば三フッ化ホウ素の化学吸着効
率が高いので、200℃以下の任意の温度を採用するこ
とができる。生成物の組成および化学構造等の変化を考
慮すると、より好ましい吸着温度は100℃以下の範囲
である。接触時の流体は、気相、液相または両方を含む
混相のいずれであってもい。
In order to adsorb and remove boron trifluoride from a fluid containing boron trifluoride or a complex thereof, the fluid is brought into contact with calcium fluoride at a temperature of 200 ° C. or lower. Since the chemical adsorption efficiency of boron trifluoride is high in this temperature range, any temperature of 200 ° C. or less can be adopted. Considering changes in the composition and chemical structure of the product, the more preferred adsorption temperature is in the range of 100 ° C. or lower. The fluid at the time of contact may be any of a gas phase, a liquid phase, or a mixed phase including both.

【0031】フッ化カルシウムおよび三フッ化ホウ素の
吸着後に生成するテトラフルオロホウ酸カルシウム塩の
結晶構造については、Jordan, T. H. らによる報文(Ac
taCrystallogr., Sect. B, B31〔3〕(1975), p. 669-67
2)に詳細に記載されている。フッ化カルシウムは無色
の立方晶系であって、「蛍石型構造」の代表であり、テ
トラフルオロホウ酸カルシウム塩は無色の斜方晶系であ
ることが知られている。双方ともに非常に安定な無機結
晶物質である。なお、吸着前後の結晶形態の変化の状態
は、X線回折分析により容易に観察することができる。
Regarding the crystal structure of calcium tetrafluoroborate formed after adsorption of calcium fluoride and boron trifluoride, a report by Jordan, TH et al. (Ac
taCrystallogr., Sect.B, B31 (3) (1975), p. 669-67
It is described in detail in 2). Calcium fluoride is a colorless cubic system and is a representative of the “fluorite structure”, and calcium tetrafluoroborate is known to be a colorless orthorhombic system. Both are very stable inorganic crystalline materials. The state of the change in the crystal form before and after the adsorption can be easily observed by X-ray diffraction analysis.

【0032】流体とフッ化カルシウムとの接触方法は特
に限定されない。例えば、フッ化カルシウム単独あるい
はフッ化カルシウムを含有する不活性な無機フィラー等
を充填した固定床に、三フッ化ホウ素またはその錯体を
含有する流体を通過接触させることができる。不活性な
無機フィラーとしては、活性炭あるいはステンレス鋼製
パッキング等が挙げられるが、材質はこれらに限定され
るものではなく、形状も任意である。また、フッ化カル
シウムは完全に焼成されたものである必要はないが、回
収した三フッ化ホウ素を水分を避ける用途に再利用する
場合には、フッ化カルシウムを焼成することにより水分
を除去したものを用いることが好ましい。
The method of contacting the fluid with calcium fluoride is not particularly limited. For example, a fluid containing boron trifluoride or a complex thereof can be passed through a fixed bed filled with calcium fluoride alone or an inert inorganic filler containing calcium fluoride or the like. Examples of the inert inorganic filler include activated carbon and stainless steel packing, but the material is not limited to these, and the shape is arbitrary. In addition, calcium fluoride does not need to be completely calcined, but when the collected boron trifluoride is reused for avoiding moisture, moisture was removed by calcining calcium fluoride. It is preferable to use one.

【0033】使用するフッ化カルシウムの粒径は特に限
定されず、例えば、市販試薬のフッ化カルシウムは粒径
分布が1〜10μmの範囲の微細粒状であるが、このよ
うな粉末を成型して適宜の粒径分布に揃えたものでもよ
い。三フッ化ホウ素の吸着効率をより高くするために
は、吸着剤であるフッ化カルシウムの表面積を大きくす
ることが好ましい。この観点からは粒径が微細であるほ
ど好ましいが、吸着操作の容易さなどを考慮して適宜に
粒径を選択する。
The particle size of calcium fluoride to be used is not particularly limited. For example, calcium fluoride as a commercially available reagent has a fine particle size distribution in the range of 1 to 10 μm. Those having an appropriate particle size distribution may be used. In order to increase the adsorption efficiency of boron trifluoride, it is preferable to increase the surface area of calcium fluoride as an adsorbent. From this viewpoint, the finer the particle size, the better. However, the particle size is appropriately selected in consideration of the ease of the adsorption operation and the like.

【0034】また、フッ化カルシウムの形状も特に限定
されず、例えば、断面形状が通常の円形であるもののほ
か、中空に成形されたもの、または多孔性の特殊形状の
ものであってもよく、目的に応じて適宜選択することが
好ましい。
The shape of the calcium fluoride is not particularly limited. For example, the shape of the calcium fluoride may be a normal circular shape, a hollow shape, or a special porous shape. It is preferable to select appropriately according to the purpose.

【0035】吸着のための接触操作は、前記のようにフ
ッ化カルシウム粒子等を充填した吸着管または吸着塔な
どを用いる流通式、およびバッチ式のいずれの形式で行
うこともできる。接触の時間も特に限定されず、適宜に
決定することができる。通常、流通式では、空間速度と
して0.01〜10hr-1の範囲から選択することができ
る。バッチ式で三フッ化ホウ素を完全に除去するための
フッ化カルシウムの量は、対象とする流体中の三フッ化
ホウ素量の0.5倍モル以上であることが必要である。
除去効率を高めるためにはフッ化カルシウムの量を更に
多く用いることが好ましいが、使用量は適宜に選択する
ことができる。
The contacting operation for the adsorption can be carried out by any of a flow type using an adsorption tube or an adsorption tower filled with calcium fluoride particles and the like, and a batch type. The contact time is not particularly limited, and can be determined as appropriate. Usually, in the flow type, the space velocity can be selected from the range of 0.01 to 10 hr -1 . The amount of calcium fluoride for completely removing boron trifluoride in a batch system must be at least 0.5 times the molar amount of boron trifluoride in the target fluid.
In order to increase the removal efficiency, it is preferable to use a larger amount of calcium fluoride, but the amount used can be appropriately selected.

【0036】以上述べた方法によって、三フッ化ホウ素
またはその錯体を含有する流体をフッ化カルシウムと接
触させることによって、上記流体中の三フッ化ホウ素は
フッ化カルシウムに化学吸着されて流体から分離除去さ
れる。吸着後は、三フッ化ホウ素を吸着したフッ化カル
シウムを系から適宜の方法で分離することができる。次
に述べる脱着操作においては、吸着管または吸着塔内に
おいて脱着することもできるし、別個の装置に移送し脱
着することもできる。
By bringing a fluid containing boron trifluoride or a complex thereof into contact with calcium fluoride according to the method described above, boron trifluoride in the fluid is chemically adsorbed on calcium fluoride and separated from the fluid. Removed. After the adsorption, the calcium fluoride having the adsorbed boron trifluoride can be separated from the system by an appropriate method. In the desorption operation described below, desorption can be performed in an adsorption tube or an adsorption tower, or can be transferred to a separate device for desorption.

【0037】次に、吸着した三フッ化ホウ素をフッ化カ
ルシウムから脱着させて再利用可能な状態で回収するた
めには、吸着により生成したテトラフルオロホウ酸カル
シウム塩の加熱を行う。すなわち脱着においては、下記
式(5)の反応を進行させることにより、純粋な三フッ
化ホウ素ガスと、元のフッ化カルシウムの形態に戻すこ
とができる。 Ca(BF4)2 → 2BF3 + CaF2 ・・・・・・ 式(5)
Next, in order to desorb the adsorbed boron trifluoride from calcium fluoride and recover it in a reusable state, the calcium tetrafluoroborate salt generated by the adsorption is heated. That is, in the desorption, it is possible to return to the form of pure boron trifluoride gas and the original calcium fluoride by advancing the reaction of the following formula (5). Ca (BF 4 ) 2 → 2BF 3 + CaF 2 ... Equation (5)

【0038】上記脱着のための加熱方法としては、単に
加熱するほか、適宜の不活性ガス、例えば窒素などの存
在下で行うこともできる。また不活性な適宜の有機溶媒
中で加熱することも可能である。必須要件は三フッ化ホ
ウ素ガスの脱着を100℃以上の温度で行うことであ
り、脱着速度を十分大きくするためには200℃以上の
温度範囲が望ましい。脱着温度の上限は、フッ化カルシ
ウム自体が約1400℃まで融解を起こさない安定な結
晶であることから特に限定されず、高温であるほど脱着
が速やかに進行する。しかしながら、600℃を越える
高温では、エネルギーコストの増大、有機溶媒の分解、
あるいは高温における三フッ化ホウ素ガスによる装置の
腐食が問題になる。したがって、好ましくは600℃以
下の温度で脱着を行う。三フッ化ホウ素の脱着のための
時間は、上記温度範囲であれば特に限定されない。加熱
時間を長くするほど三フッ化ホウ素の脱着率は向上する
が、あまり長い時間を費やすことは不経済であり、通常
は100時間以内とする。吸着剤であるフッ化カルシウ
ムを繰り返し使用する場合には、三フッ化ホウ素の脱着
率を適宜なレベルに留める方が経済的な面から好まし
い。上記加熱操作により、三フッ化ホウ素は分解等を受
けることなく、高純度な三フッ化ホウ素の形態で回収す
ることができる。また、吸着剤は元の高純度なフッ化カ
ルシウムに復元される。したがって、本発明の方法によ
り三フッ化ホウ素の吸着または脱着を行ったフッ化カル
シウムは、必要に応じて繰り返し使用することができ
る。
As the heating method for the desorption, besides simply heating, the heating may be performed in the presence of a suitable inert gas, for example, nitrogen. It is also possible to heat in a suitable inert organic solvent. An essential requirement is that the desorption of the boron trifluoride gas be performed at a temperature of 100 ° C. or higher, and a temperature range of 200 ° C. or higher is desirable to sufficiently increase the desorption speed. The upper limit of the desorption temperature is not particularly limited because calcium fluoride itself is a stable crystal that does not melt up to about 1400 ° C., and the higher the temperature, the faster the desorption proceeds. However, at a high temperature exceeding 600 ° C., the energy cost increases, the organic solvent decomposes,
Alternatively, corrosion of the device by the boron trifluoride gas at a high temperature becomes a problem. Therefore, the desorption is preferably performed at a temperature of 600 ° C. or less. The time for desorption of boron trifluoride is not particularly limited as long as it is within the above temperature range. The longer the heating time, the higher the desorption rate of boron trifluoride, but it is uneconomical to spend too much time, usually less than 100 hours. When calcium fluoride as an adsorbent is used repeatedly, it is preferable from an economic viewpoint that the desorption rate of boron trifluoride be kept at an appropriate level. By the above heating operation, boron trifluoride can be recovered in the form of high-purity boron trifluoride without undergoing decomposition or the like. Also, the adsorbent is restored to the original high-purity calcium fluoride. Therefore, calcium fluoride to which boron trifluoride has been adsorbed or desorbed by the method of the present invention can be repeatedly used as necessary.

【0039】なお、脱着した三フッ化ホウ素は高純度で
あるため、適宜の手段で回収し、適宜のプロセスに使用
する。例えば、処理の対象とした流体を排出したプロセ
スにおいて再使用することも可能である。また、脱着し
た三フッ化ホウ素は、適宜に固体アルカリ等に吸収また
は吸着させて廃棄することもできる。
Since the desorbed boron trifluoride has high purity, it is recovered by an appropriate means and used in an appropriate process. For example, it can be reused in a process in which a fluid to be treated is discharged. Further, the desorbed boron trifluoride can be appropriately absorbed or adsorbed by a solid alkali or the like and discarded.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳述
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【実施例】本実施例において脱着した三フッ化ホウ素ガ
スの特定は、当該業界で周知の以下の分析手法に準拠し
て行った。 <脱着した三フッ化ホウ素ガスの特定>三フッ化ホウ素
またはその錯体を塩化カルシウム水溶液と反応させる
と、下記式(6)の反応に従って、1モルの三フッ化ホ
ウ素から3モルの塩酸と1モルのホウ酸が生成し、生成
した塩酸を水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウム等
の規定度既知のアルカリ水溶液で中和滴定することによ
り、存在するフッ素濃度を知ることができる。さらに、
下記式(6)の反応に従って生成するホウ酸を、日本工
業標準規格JIS K8863-1991のホウ酸含有量
の試験法に準拠して測定することにより、存在するホウ
素濃度を知ることができる。すなわち、ホウ酸がマンニ
トールと水溶性の強酸性錯体を形成する性質を利用する
手法であり、生成する強酸性錯体を規定度既知のアルカ
リ水溶液で中和滴定することによってホウ酸含有量を知
ることができ、その値から存在するホウ素濃度を求め
る。 2BF3 + 3CaCl2 + 6H2O → 2H3BO3 + 6HCl + 3CaF2 ・・・・・・・・・ 式(6)
EXAMPLES The specification of the desorbed boron trifluoride gas in this example was carried out according to the following analytical method well known in the art. <Specification of Desorbed Boron Trifluoride Gas> When boron trifluoride or a complex thereof is reacted with an aqueous solution of calcium chloride, 1 mol of boron trifluoride is converted to 3 mol of hydrochloric acid and 1 mol of calcium trichloride according to the reaction of the following formula (6). Molar boric acid is generated, and the generated hydrochloric acid is neutralized and titrated with an aqueous alkali solution having a known normality such as sodium hydroxide or potassium hydroxide to determine the concentration of the existing fluorine. further,
By measuring boric acid produced according to the reaction of the following formula (6) in accordance with the boric acid content test method of Japanese Industrial Standard JIS K8863-1991, the concentration of boron present can be known. In other words, this is a method that utilizes the property of boric acid to form a water-soluble strong acidic complex with mannitol.It is necessary to know the boric acid content by neutralizing and titrating the resulting strong acidic complex with an aqueous alkali solution of normality. The concentration of boron present is determined from the value. 2BF 3 + 3CaCl 2 + 6H 2 O → 2H 3 BO 3 + 6HCl + 3CaF 2 Equation (6)

【0041】本発明において用いた三フッ化ホウ素の特
定手法は、以下の通りである。まず、三フッ化ホウ素ま
たはその錯体を含有する流体中から三フッ化ホウ素をフ
ッ化カルシウムに吸着させてテトラフルオロホウ酸カル
シウム塩の形態にした後に、上記吸着塩を加熱して、遊
離する三フッ化ホウ素を水、低級アルコールあるいはジ
エチルエーテル等の溶液中に吸収させる。次いで、その
吸収液に塩化カルシウム水溶液を加えて、上述の2段の
中和滴定を行い、フッ素とホウ素の含有量を調べ、両原
子の原子比と三フッ化ホウ素濃度を求める。上記の方法
により、本発明の実施例から得られた遊離ガスは、いず
れの場合においても、フッ素とホウ素の原子比が3:1
であり、三フッ化ホウ素(BF3)の形態が保持されて
いることを確認した。
The method for specifying boron trifluoride used in the present invention is as follows. First, boron trifluoride is adsorbed on calcium fluoride from a fluid containing boron trifluoride or its complex to form calcium tetrafluoroborate, and then the adsorbed salt is heated to release Boron fluoride is absorbed in a solution such as water, lower alcohol or diethyl ether. Next, an aqueous solution of calcium chloride is added to the absorption solution, and the above-described two-stage neutralization titration is performed, the content of fluorine and boron is examined, and the atomic ratio of both atoms and the boron trifluoride concentration are determined. By the above method, the free gas obtained from the example of the present invention has an atomic ratio of fluorine to boron of 3: 1 in each case.
It was confirmed that the form of boron trifluoride (BF 3 ) was maintained.

【0042】<実施例1> (三フッ化ホウ素の吸着除去)窒素気流下で、攪拌子付
きの三角フラスコ内に、三フッ化ホウ素ジエチルエーテ
ラートをヘキサン中へ分散させた分散液(三フッ化ホウ
素として0.25重量%)100gを仕込み、25℃の
恒温で攪拌を維持した状態で、吸着剤として市販特級試
薬のフッ化カルシウム(純度98%以上、キシダ化学
(株)製)1.15g(三フッ化ホウ素の4倍モル相当
量)を添加して、窒素気流下で30分間攪拌を行った。
攪拌を停止して分散液を静置分離することにより、吸着
剤と有機液体相とを比重差によって2相に分離させ、有
機相をデカンテーションにより別容器内に分取した。上
記有機相に塩化カルシウム水溶液を加えて、前記式
(6)の反応を用いる分析法により有機相内に残留する
三フッ化ホウ素濃度を測定したところ、残留する三フッ
化ホウ素濃度は零であり、三フッ化ホウ素が完全に吸着
除去されていることが確認された。次に、吸着剤をろ別
し、減圧下で乾燥して重量変化を確かめた。三フッ化ホ
ウ素を吸着する前の重量との差を求めた結果、添加した
フッ化カルシウム中に吸着保持された三フッ化ホウ素の
量は21.7g/100g-フッ化カルシウムであることが判
明した。さらに、デカンテーションにより分離した有機
相について、ガスクロマトグラフィーにより組成分析を
行ったところ、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート錯
体の投入量に相当するジエチルエーテルが全量、有機相
に移動していることが確認された。また、乾燥した三フ
ッ化ホウ素を吸着保持したフッ化カルシウム吸着剤につ
いて、X線回折分析を行ったところ、フッ化カルシウム
(CaF2)およびテトラフルオロホウ酸カルシウム塩
(Ca(BF4)2)の二種類の結晶構造が確認された。
<Example 1> (Adsorption removal of boron trifluoride) A dispersion of boron trifluoride diethyl etherate dispersed in hexane was placed in an Erlenmeyer flask equipped with a stir bar under a nitrogen stream. 100 g of boron oxide (0.25% by weight) was charged, and stirring was maintained at a constant temperature of 25 ° C., and calcium fluoride (purity: 98% or more, commercially available special grade reagent,
1.15 g (equivalent to 4 times mol of boron trifluoride) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes under a nitrogen stream.
The stirring was stopped and the dispersion was allowed to stand to separate, whereby the adsorbent and the organic liquid phase were separated into two phases due to a difference in specific gravity, and the organic phase was separated into another container by decantation. An aqueous calcium chloride solution was added to the organic phase, and the concentration of boron trifluoride remaining in the organic phase was measured by an analytical method using the reaction of the above formula (6). The residual boron trifluoride concentration was zero. It was confirmed that boron trifluoride was completely absorbed and removed. Next, the adsorbent was filtered off and dried under reduced pressure to check the change in weight. As a result of calculating the difference from the weight before adsorbing boron trifluoride, it was found that the amount of boron trifluoride adsorbed and retained in the added calcium fluoride was 21.7 g / 100 g-calcium fluoride. did. Furthermore, the composition of the organic phase separated by decantation was analyzed by gas chromatography, and it was found that all of the diethyl ether corresponding to the input amount of the boron trifluoride diethyl etherate complex had moved to the organic phase. confirmed. An X-ray diffraction analysis was performed on the dried calcium fluoride adsorbent that adsorbed and retained boron trifluoride, which revealed that calcium fluoride (CaF 2 ) and calcium tetrafluoroborate (Ca (BF 4 ) 2 ) were used. The two types of crystal structures were confirmed.

【0043】(加熱脱着)三フッ化ホウ素を吸着保持し
たフッ化カルシウム吸着剤をステンレス鋼製管型容器に
充填し、1ml/分(標準状態)の流量で窒素を供給し、
供給窒素の加熱を開始して温度を270℃に維持した。
出口から流出する窒素は、予め冷却したジエチルエーテ
ル溶液中に導入した。この状態で、出口からの窒素を観
察し、三フッ化ホウ素による白煙が認められなくなるま
で加熱した窒素の導入を続けた。その後、冷却して残存
する吸着剤粉体の重量を秤量したところ、三フッ化ホウ
素の残存量は零であり、吸着された三フッ化ホウ素の1
00%が脱着したことが確認された。さらに、残存粉体
を吸着時と同様にX線回折分析を行ったところ、フッ化
カルシウムの結晶構造のみが観察され、元の形態に回復
していることが確認された。また、加熱による脱着ガス
を吸収したジエチルエーテル溶液に塩化カルシウム水溶
液を加えて、前記2段の中和滴定を行い、フッ素とホウ
素の含有量を調べた。得られた値からフッ素とホウ素の
原子モル比を算出し、同時に残留する三フッ化ホウ素量
を決定したところ、フッ素とホウ素の原子モル比が3:
1である三フッ化ホウ素の形態が確認され、ジエチルエ
ーテル溶液中に存在する三フッ化ホウ素量は0.24g
であることが判明した。上記の結果、吸着時に仕込んだ
三フッ化ホウ素の96%相当量が再利用可能な三フッ化
ホウ素の形態で回収できることを確認することができ
た。以上の結果を表1に示す。
(Heat Desorption) A calcium fluoride adsorbent having adsorbed and held boron trifluoride was filled in a stainless steel tubular container, and nitrogen was supplied at a flow rate of 1 ml / min (standard state).
The heating of the feed nitrogen was started and the temperature was maintained at 270 ° C.
The nitrogen flowing out of the outlet was introduced into a pre-cooled diethyl ether solution. In this state, nitrogen from the outlet was observed, and the introduction of heated nitrogen was continued until no white smoke due to boron trifluoride was observed. Then, when the weight of the adsorbent powder remaining after cooling was weighed, the residual amount of boron trifluoride was zero, and the amount of adsorbed boron trifluoride was 1
It was confirmed that 00% was desorbed. Further, when the remaining powder was subjected to X-ray diffraction analysis in the same manner as at the time of adsorption, only the crystal structure of calcium fluoride was observed, and it was confirmed that the calcium fluoride had recovered to its original form. Further, an aqueous calcium chloride solution was added to the diethyl ether solution having absorbed the desorbed gas by heating, and the above-mentioned two-stage neutralization titration was performed to examine the contents of fluorine and boron. The atomic molar ratio between fluorine and boron was calculated from the obtained value, and the amount of the remaining boron trifluoride was determined at the same time. The atomic molar ratio between fluorine and boron was 3:
The form of boron trifluoride, which is 1, was confirmed, and the amount of boron trifluoride present in the diethyl ether solution was 0.24 g.
Turned out to be. As a result, it was confirmed that 96% of the boron trifluoride charged during the adsorption could be recovered in the form of reusable boron trifluoride. Table 1 shows the above results.

【0044】<実施例2> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1で使用したフッ
化カルシウム18.00g(231mmol)を、直径20
mm、長さ200mmのステンレス鋼製管型容器に充填
した。上記の管を温度25℃の恒温に維持し、実施例1
と同様に三フッ化ホウ素ジエチルエーテラートをヘキサ
ン中へ分散させた分散液(三フッ化ホウ素として0.2
5重量%)を10ml/hr(三フッ化ホウ素として16.5
mg/hr)の一定速度で供給した。出口流体中の三フッ化
ホウ素濃度は零であり、三フッ化ホウ素が完全に吸着除
去されていることを確認した。さらに吸着操作を継続
し、上記分散溶液の供給を開始してから240時間後
に、出口流体中から微量の三フッ化ホウ素の検出が確認
された時点で分散溶液の供給を停止した。分散溶液の供
給を停止した後、充填管内に窒素を供給して吸着剤に付
着した有機媒体を乾燥した後、充填管の重量を測定し
た。あらかじめ測定した三フッ化ホウ素溶液供給前の重
量との差を求めた結果、充填したフッ化カルシウム中に
吸着保持された三フッ化ホウ素の量は22.0g/100g-
フッ化カルシウムであった。また、風乾した三フッ化ホ
ウ素を吸着保持した吸着剤のX線回折分析を行ったとこ
ろ、実施例1と同様にフッ化カルシウムおよびテトラフ
ルオロホウ酸カルシウム塩の二種の結晶構造が確認され
た。
<Example 2> (Adsorption removal of boron trifluoride) 18.00 g (231 mmol) of calcium fluoride used in Example 1 was added to a powder having a diameter of 20%.
mm and a length of 200 mm in a stainless steel tubular container. Example 1 was maintained at a constant temperature of 25 ° C.
A dispersion in which boron trifluoride diethyl etherate is dispersed in hexane in the same manner as described above (0.2 as boron trifluoride)
5 wt%) at 10 ml / hr (16.5 as boron trifluoride)
(mg / hr). The concentration of boron trifluoride in the outlet fluid was zero, and it was confirmed that boron trifluoride was completely absorbed and removed. Further, the adsorption operation was continued, and 240 hours after the supply of the dispersion solution was started, when the detection of a trace amount of boron trifluoride from the outlet fluid was confirmed, the supply of the dispersion solution was stopped. After the supply of the dispersion solution was stopped, nitrogen was supplied into the filling tube to dry the organic medium attached to the adsorbent, and then the weight of the filling tube was measured. As a result of obtaining a difference from the weight measured before the supply of the boron trifluoride solution, the amount of boron trifluoride absorbed and held in the filled calcium fluoride was 22.0 g / 100 g-
It was calcium fluoride. Further, when an X-ray diffraction analysis of the adsorbent that adsorbed and held the air-dried boron trifluoride was performed, two crystal structures of calcium fluoride and calcium tetrafluoroborate were confirmed as in Example 1. .

【0045】(加熱脱着)上記のようにして三フッ化ホ
ウ素を吸着したフッ化カルシウムの充填管に、1ml/分
(標準状態)の流量で窒素を供給し、充填管の加熱を開
始して温度を270℃に維持した。出口から流出する窒
素は、予め冷却したジエチルエーテル中に導入した。こ
の状態で、出口からの窒素を観察し、三フッ化ホウ素に
よる白煙がほとんど認められなくなるまで充填管の加熱
と窒素導入を続けた。その後、冷却して充填管の重量を
秤量したところ、三フッ化ホウ素の残存量は0.1g/10
0g-フッ化カルシウムであり、吸着された三フッ化ホウ
素の99.5%が脱着したことが確認された。更に、加
熱による脱着ガスを吸収したジエチルエーテル溶液に塩
化カルシウム水溶液を加えて、実施例1と同様に、フッ
素とホウ素の含有量を調べたところ、三フッ化ホウ素の
原子比であること、およびジエチルエーテル溶液中に存
在する三フッ化ホウ素量は3.76gであることが確認
された。上記の結果、吸着時に仕込んだ三フッ化ホウ素
の95%相当量が再利用可能な三フッ化ホウ素の形態で
回収できることを確認することができた。
(Heating Desorption) Nitrogen was supplied at a flow rate of 1 ml / min (standard condition) to the filled tube of calcium fluoride to which boron trifluoride was adsorbed as described above, and heating of the filled tube was started. The temperature was maintained at 270.degree. The nitrogen flowing out of the outlet was introduced into precooled diethyl ether. In this state, nitrogen from the outlet was observed, and heating of the filling tube and introduction of nitrogen were continued until almost no white smoke due to boron trifluoride was recognized. Thereafter, the mixture was cooled and the weight of the filled tube was weighed. The residual amount of boron trifluoride was 0.1 g / 10
It was 0 g-calcium fluoride, and it was confirmed that 99.5% of the adsorbed boron trifluoride was desorbed. Further, an aqueous calcium chloride solution was added to the diethyl ether solution having absorbed the desorption gas by heating, and the content of fluorine and boron was examined in the same manner as in Example 1. The atomic ratio of boron trifluoride was It was confirmed that the amount of boron trifluoride present in the diethyl ether solution was 3.76 g. As a result, it was confirmed that 95% of the boron trifluoride charged at the time of adsorption can be recovered in the form of reusable boron trifluoride.

【0046】<実施例3>実施例1において、三フッ化
ホウ素ジエチルエーテラートを三フッ化ホウ素フェノラ
ート錯体に変更してヘキサン中へ分散させた分散液(三
フッ化ホウ素として0.25重量%)を用いたほかは、
実施例1と同様にして三フッ化ホウ素の吸着および脱着
の実験を行った。結果を表1に示す。
<Example 3> A dispersion obtained by changing boron trifluoride diethyl etherate to boron trifluoride phenolate complex in Example 1 and dispersing it in hexane (0.25% by weight as boron trifluoride) ),
Experiments for adsorption and desorption of boron trifluoride were performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0047】<実施例4>実施例1において、三フッ化
ホウ素ジエチルエーテラートを三フッ化ホウ素エチルア
ルコール錯体に変更してヘキサン中へ分散させた分散液
(三フッ化ホウ素として0.25重量%)を用いたほか
は、実施例1と同様にして三フッ化ホウ素の吸着および
脱着の実験を行った。結果を表1に示す。
Example 4 A dispersion obtained by changing boron trifluoride diethyl etherate to a boron trifluoride ethyl alcohol complex in Example 1 and dispersing the same in hexane (0.25% by weight as boron trifluoride) %), Except that the experiment of adsorption and desorption of boron trifluoride was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0048】<実施例5>実施例1において、加熱脱着
の温度条件のみを270℃から400℃に変更して、フ
ッ化ホウ素の吸着および脱着を行った結果を表1に示
す。
<Example 5> Table 1 shows the results of the adsorption and desorption of boron fluoride performed in Example 1 except that the temperature condition for heat desorption was changed from 270 ° C to 400 ° C.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】上記、実施例3〜5について、三フッ化ホ
ウ素を吸着保持した吸着剤のX線回折分析を行ったとこ
ろ、実施例1と同様に、フッ化カルシウムおよびテトラ
フルオロホウ酸カルシウム塩の二種の結晶構造が確認さ
れた。また、吸着塩を加熱した際に脱着するガスはすべ
て三フッ化ホウ素の形態を保持していることを確認し
た。
An X-ray diffraction analysis of the adsorbents adsorbing and holding boron trifluoride was carried out on Examples 3 to 5 above. As in Example 1, calcium fluoride and calcium tetrafluoroborate were used. Two crystal structures were identified. In addition, it was confirmed that all gases desorbed when the adsorbed salt was heated retained the form of boron trifluoride.

【0051】<実施例6>実施例1において、三フッ化
ホウ素ジエチルエーテラートをヘキサン中へ分散させた
分散液の代わりに、C9芳香族混合物中のオレフィン成
分を三フッ化ホウ素フェノール錯体触媒により重合して
得られた反応混合物(三フッ化ホウ素として0.25重
量%含有)を用いたほかは同様にして三フッ化ホウ素の
吸着および脱着を行ったところ、21.7g/100g-フッ
化カルシウムの割合で完全に三フッ化ホウ素を分離除去
することができた。さらに270℃の高温で処理するこ
とにより、吸着された三フッ化ホウ素の93%を回収し
た。上記C9芳香族混合物中のオレフィン成分とは、ナ
フサ、ブタン等の石油系軽質炭化水素の熱分解や接触分
解の際に副生する、炭素数9のα−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、インデン等の芳香族オレフィンの混合物
である。
<Example 6> In Example 1, an olefin component in a C 9 aromatic mixture was replaced with a boron trifluoride phenol complex catalyst in place of the dispersion obtained by dispersing boron trifluoride diethyl etherate in hexane. The adsorption and desorption of boron trifluoride was carried out in the same manner except that a reaction mixture (0.25% by weight as boron trifluoride) obtained by polymerization was used to obtain 21.7 g / 100 g-fluoro. Boron trifluoride could be completely separated and removed at the ratio of calcium iodide. By further processing at a high temperature of 270 ° C., 93% of the adsorbed boron trifluoride was recovered. The olefin component in the C 9 aromatic mixture refers to C 9 α-methylstyrene, vinyltoluene, indene, etc., which are by-produced during thermal cracking or catalytic cracking of petroleum light hydrocarbons such as naphtha and butane. Is a mixture of aromatic olefins.

【0052】<実施例7>実施例1において、三フッ化
ホウ素エーテラートをヘキサン中へ分散させた分散液の
代わりに、C4混合物中のオレフィン成分を三フッ化ホ
ウ素エチルアルコール錯体触媒により重合して得られた
反応混合物(三フッ化ホウ素 0.25重量%)を用いた
ほかは同様にして三フッ化ホウ素の吸着および脱着を行
い、21.7g/100g-フッ化カルシウムの割合で完全に
三フッ化ホウ素を吸着除去することができた。さらに2
70℃の高温で処理することにより、吸着された三フッ
化ホウ素の96%が回収された。上記C4混合物とは、
イソブテンを含有するC4ラフィネート(エチレンクラ
ッカーからのブタジエン抽出残)であり、その組成は以
下の通りである(重量%)。
Example 7 In Example 1, the olefin component in the C 4 mixture was polymerized with a boron trifluoride ethyl alcohol complex catalyst in place of the dispersion obtained by dispersing boron trifluoride etherate in hexane. The adsorption and desorption of boron trifluoride were carried out in the same manner except that the reaction mixture (boron trifluoride 0.25% by weight) obtained as described above was used, and completely at a ratio of 21.7 g / 100 g-calcium fluoride. Boron trifluoride could be adsorbed and removed. 2 more
By treating at a high temperature of 70 ° C., 96% of the adsorbed boron trifluoride was recovered. The C 4 mixture is
Is a C 4 raffinate containing isobutene (butadiene raffinate from ethylene cracker), its composition is as follows (wt%).

【0053】<実施例8> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1で使用したフッ
化カルシウム18.0g(231mmol)を、ステンレス
鋼製管型容器に充填した。上記の管を温度25℃の恒温
に維持し、実施例6に記載したC9芳香族混合物中のオ
レフィン成分の重合製造時に排出される遊離の未反応三
フッ化ホウ素ガス(三フッ化ホウ素濃度700〜900
体積ppm)を30リットル/hr(三フッ化ホウ素の平均流
量73mg/hr)の流量で管内に流通させた。出口流体中
の三フッ化ホウ素濃度は零であり、三フッ化ホウ素が完
全に吸着除去されていることを確認した。さらに吸着操
作を継続し、上記排出ガスの供給を開始してから53時
間後に、出口流体中から微量の三フッ化ホウ素の検出が
確認された時点で供給を停止した。排出ガスの供給を停
止した後、充填管内に窒素を供給して吸着剤に付着した
有機媒体を乾燥除去した後、充填管の重量を測定した。
あらかじめ測定した三フッ化ホウ素溶液供給前の重量と
の差を求めた結果、充填したフッ化カルシウム中に吸着
保持された三フッ化ホウ素の量は21.5g/100g-フッ
化カルシウムであった。このようにして得られた充填物
に対して、前記実施例2と同様の手順で加熱脱着の処理
を行ったところ、吸着された三フッ化ホウ素の96%が
回収された。
Example 8 (Adsorption Removal of Boron Trifluoride) 18.0 g (231 mmol) of calcium fluoride used in Example 1 was filled in a stainless steel tubular container. The above tube was maintained at a constant temperature of 25 ° C. and free unreacted boron trifluoride gas (boron trifluoride concentration) discharged during the polymerization production of the olefin component in the C 9 aromatic mixture described in Example 6 700-900
(Ppm by volume) was passed through the tube at a flow rate of 30 l / hr (average flow rate of boron trifluoride of 73 mg / hr). The concentration of boron trifluoride in the outlet fluid was zero, and it was confirmed that boron trifluoride was completely absorbed and removed. Further, the adsorption operation was continued, and the supply was stopped 53 hours after the start of the supply of the exhaust gas, when the detection of a trace amount of boron trifluoride from the outlet fluid was confirmed. After the supply of the exhaust gas was stopped, nitrogen was supplied into the filling tube to dry and remove the organic medium attached to the adsorbent, and then the weight of the filling tube was measured.
As a result of determining the difference from the weight measured before the supply of the boron trifluoride solution, the amount of boron trifluoride absorbed and held in the filled calcium fluoride was 21.5 g / 100 g-calcium fluoride. . When the thus obtained packing was subjected to heat desorption in the same procedure as in Example 2, 96% of the adsorbed boron trifluoride was recovered.

【0054】<比較例1>アクリロニトリルの5重量%
トルエン溶液に、重合開始剤としてアクリロニトリルに
対し1重量%の tert−ブチルパーオキシドおよび0.5
重量%のチオウレアを溶解し、得られた溶液を、あらか
じめ150℃で乾燥した60〜80メッシュの活性炭に
含浸させ、窒素気流中において100℃で2時間加熱し
て重合を行った。加熱終了後、沸点まで加熱したトルエ
ンにより洗浄し、アクリロニトリルの未反応物および低
重合物を除去した。実施例1におけるフッ化カルシウム
の代わりに、上記で得たアクリロニトリル重合物を担持
した活性炭の同重量を充填したほかは、同様にして三フ
ッ化ホウ素の吸着を行った。三フッ化ホウ素の吸着量を
求めたところ2.6g/100g-活性炭であり、吸着効率の
低いことが確認された。
Comparative Example 1 5% by weight of acrylonitrile
1% by weight, based on acrylonitrile, of tert-butyl peroxide and 0.5% of acrylonitrile as a polymerization initiator were added to a toluene solution.
By weight, thiourea was dissolved, and the obtained solution was impregnated with 60-80 mesh activated carbon previously dried at 150 ° C., and heated at 100 ° C. for 2 hours in a nitrogen stream to perform polymerization. After the heating was completed, washing with toluene heated to the boiling point was performed to remove unreacted acrylonitrile and low-polymerized products. Instead of calcium fluoride in Example 1, the same weight of the activated carbon supporting the acrylonitrile polymer obtained above was filled, and the adsorption of boron trifluoride was performed in the same manner. When the amount of boron trifluoride adsorbed was determined, it was 2.6 g / 100 g-activated carbon, and it was confirmed that the adsorption efficiency was low.

【0055】<比較例2> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1において、フッ
化カルシウムの代わりに、同モル量の粉末状フッ化カリ
ウム0.86g(投入した三フッ化ホウ素の4倍モル相
当量)を添加したほかは、同様にして三フッ化ホウ素の
吸着を行った。その結果、4.7g/100g-フッ化カリウ
ムの割合で吸着されており、吸着効率の低いことを確認
した。 (加熱脱着)実施例1と同様に、三フッ化ホウ素を一部
吸着保持したフッ化カリウム吸着剤について加熱脱着を
行った。加熱温度を当初270℃に維持したが、出口か
ら三フッ化ホウ素による白煙はほとんど認められなかっ
た。そこで、加熱温度を徐々に上昇させたところ、約7
00℃付近の高温に達したときに出口から白煙が検出さ
れた。
Comparative Example 2 (Adsorption Removal of Boron Trifluoride) In Example 1, 0.86 g of the same molar amount of powdered potassium fluoride (4 (Equivalent to double molar amount) was added, and boron trifluoride was adsorbed in the same manner. As a result, adsorption was performed at a ratio of 4.7 g / 100 g-potassium fluoride, and it was confirmed that the adsorption efficiency was low. (Heat Desorption) In the same manner as in Example 1, a potassium fluoride adsorbent partially adsorbing and holding boron trifluoride was subjected to heat desorption. Although the heating temperature was initially maintained at 270 ° C., almost no white smoke due to boron trifluoride was observed from the outlet. Therefore, when the heating temperature was gradually increased, about 7
White smoke was detected from the outlet when the temperature reached around 00 ° C.

【0056】<比較例3> (三フッ化ホウ素の吸着除去)実施例1において、フッ
化カルシウムの代わりに、同重量のシリカゲル1.15
gを添加したほかは、実施例1と同様にして三フッ化ホ
ウ素の吸着を行った。その結果、8.5g/100g-シリカ
ゲルの割合で吸着したが、有機相中に遊離した三フッ化
ホウ素錯体が検出され、吸着効率の低いことが確認され
た。さらに、吸着時に、有機相の気相部においてHFガ
スが遊離していることを確認した。また、三フッ化ホウ
素を吸着保持したと思われるシリカゲル吸着剤につい
て、光電子分光(ESCA)分析を行ったところ、吸着
剤中にはフッ素とホウ素が原子モル比2:1で存在して
おり、三フッ化ホウ素の形態が保持されていないことが
確認された。すなわち、吸着時にシリカゲル中のシラノ
ール基(−SiOH基)が三フッ化ホウ素と反応して、
−SiOBF2基と遊離のHFガスに分解したためと考え
られ、再利用可能な三フッ化ホウ素の回収は困難である
ことを確認した。
Comparative Example 3 (Adsorption Removal of Boron Trifluoride) In Example 1, instead of calcium fluoride, 1.15 silica gel of the same weight was used.
The adsorption of boron trifluoride was performed in the same manner as in Example 1 except that g was added. As a result, although adsorbed at a ratio of 8.5 g / 100 g-silica gel, a boron trifluoride complex released in the organic phase was detected, and it was confirmed that the adsorption efficiency was low. Furthermore, it was confirmed that HF gas was released in the gas phase of the organic phase during the adsorption. In addition, when a silica gel adsorbent that was considered to have adsorbed and retained boron trifluoride was subjected to photoelectron spectroscopy (ESCA) analysis, fluorine and boron were present in the adsorbent at an atomic molar ratio of 2: 1. It was confirmed that the form of boron trifluoride was not retained. That is, at the time of adsorption, the silanol group (-SiOH group) in the silica gel reacts with boron trifluoride,
Probably because decomposed into free HF gas -SiOBF 2 group, the recovery of reusable boron trifluoride was confirmed to be difficult.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、フッ化カルシウムを吸
着剤として使用することにより、流体中に含有される三
フッ化ホウ素を、選択的に高い効率で吸着分離すること
ができると共に、高純度の三フッ化ホウ素を高効率で脱
着回収し、必要に応じて再使用することが可能である。
According to the present invention, by using calcium fluoride as an adsorbent, boron trifluoride contained in a fluid can be selectively adsorbed and separated with high efficiency. Highly efficient boron trifluoride can be desorbed and recovered with high efficiency, and can be reused as needed.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素錯
体を含有する流体を、温度200℃以下でフッ化カルシ
ウム(CaF2)に接触させることからなる三フッ化ホウ
素の除去方法。
1. A method for removing boron trifluoride, comprising bringing a fluid containing boron trifluoride or a boron trifluoride complex into contact with calcium fluoride (CaF 2 ) at a temperature of 200 ° C. or lower.
【請求項2】 前記接触の温度が100℃以下である請
求項1に記載の三フッ化ホウ素の除去方法。
2. The method for removing boron trifluoride according to claim 1, wherein the temperature of the contact is 100 ° C. or lower.
【請求項3】 前記三フッ化ホウ素錯体が、三フッ化ホ
ウ素と有機または無機極性化合物とで形成された錯体で
ある請求項1に記載の三フッ化ホウ素の除去方法。
3. The method for removing boron trifluoride according to claim 1, wherein the boron trifluoride complex is a complex formed of boron trifluoride and an organic or inorganic polar compound.
【請求項4】 前記有機または無機極性化合物が、含酸
素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合物
または無機酸から選ばれたものである請求項3に記載の
三フッ化ホウ素の除去方法。
4. The removal of boron trifluoride according to claim 3, wherein the organic or inorganic polar compound is selected from an oxygen-containing compound, a nitrogen-containing compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound and an inorganic acid. Method.
【請求項5】 前記含酸素化合物が、水、アルコール
類、エーテル類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド
類、エステル類、有機酸類および酸無水物から選ばれた
ものである請求項4に記載の三フッ化ホウ素の除去方
法。
5. The oxygen-containing compound according to claim 4, wherein the oxygen-containing compound is selected from water, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters, organic acids and acid anhydrides. A method for removing boron trifluoride.
【請求項6】 次の工程からなる三フッ化ホウ素の回収
方法、(工程1)三フッ化ホウ素または三フッ化ホウ素
錯体を含有する流体を、温度200℃以下でフッ化カル
シウム(CaF2)に接触させる工程、および(工程2)
工程1で生成したテトラフルオロホウ酸カルシウム塩
(Ca(BF4)2)を100〜600℃の温度範囲で加熱
することによって、三フッ化ホウ素とフッ化カルシウム
とを得る工程。
6. A method for recovering boron trifluoride comprising the following step, (Step 1) boron trifluoride or a fluid containing boron trifluoride complexes, calcium fluoride at a temperature 200 ° C. or less (CaF 2) And (Step 2)
A step of heating the calcium tetrafluoroborate salt (Ca (BF 4 ) 2 ) produced in the step 1 in a temperature range of 100 to 600 ° C. to obtain boron trifluoride and calcium fluoride.
【請求項7】 前記工程2におけるテトラフルオロホウ
酸カルシウム塩の加熱温度が200〜500℃の範囲で
ある請求項6に記載の三フッ化ホウ素の回収方法。
7. The method for recovering boron trifluoride according to claim 6, wherein the heating temperature of the calcium tetrafluoroborate salt in the step 2 is in a range of 200 to 500 ° C.
【請求項8】 前記工程1における接触温度が100℃
以下である請求項6に記載の三フッ化ホウ素の回収方
法。
8. The contact temperature in the step 1 is 100 ° C.
The method for recovering boron trifluoride according to claim 6, which is as follows.
【請求項9】 前記三フッ化ホウ素錯体が、三フッ化ホ
ウ素と有機または無機極性化合物とで形成された錯体で
ある請求項6に記載の三フッ化ホウ素の回収方法。
9. The method for recovering boron trifluoride according to claim 6, wherein the boron trifluoride complex is a complex formed of boron trifluoride and an organic or inorganic polar compound.
【請求項10】 前記有機または無機極性化合物が、含
酸素化合物、含窒素化合物、含硫黄化合物、含リン化合
物または無機酸から選ばれたものである請求項9に記載
の三フッ化ホウ素の回収方法。
10. The recovery of boron trifluoride according to claim 9, wherein the organic or inorganic polar compound is selected from an oxygen-containing compound, a nitrogen-containing compound, a sulfur-containing compound, a phosphorus-containing compound and an inorganic acid. Method.
【請求項11】 前記含酸素化合物が、水、アルコール
類、エーテル類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド
類、エステル類、有機酸類および酸無水物から選ばれた
ものである請求項10に記載の三フッ化ホウ素の回収方
法。
11. The method according to claim 10, wherein the oxygen-containing compound is selected from water, alcohols, ethers, phenols, ketones, aldehydes, esters, organic acids, and acid anhydrides. A method for recovering boron trifluoride.
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