JP3163831B2 - 1,1−ジフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物および1,1−ジフルオロエタンまたはフッ化水素の回収方法 - Google Patents
1,1−ジフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物および1,1−ジフルオロエタンまたはフッ化水素の回収方法Info
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Description
タン(以下、HFC152aと称する。)とフッ化水素
(以下、HFと称す。)の共沸混合物およびHFC15
2aとHFを含んで成る混合物からいずれかの成分を他
方の成分を実質的に含まない状態で回収する方法に関す
る。
ジフルオロメタンの代替物として着目されており発泡剤
等として有用である。
の塩化炭素とHFを触媒の存在下、気相または液相で反
応させることにより製造される。この製造に際して、未
反応のHFが反応生成物中に残存する。これまではこの
生成物からHFを分離する方法として、HFC152a
等の反応生成物とHF等の未反応物の混合物を水性相で
洗浄してHFを分離する方法が用いられている。しかし
ながら、この方法は、洗浄液の中和処理のために多量の
アルカリを必要とし、又その中和した廃液を処理する必
要があるので有効な方法とは言えない。
従来の方法に代えて、HFとHFC152aを含んで成
る混合物から、HFC152aを含まないHFまたはH
Fを含まないHFC152aをより有効に回収する方法
が望まれる。
で成る混合物からHFを分離する方法について研究を重
ねた結果、HFC152aとHFは最低混合共沸物を形
成することを見いだし、また、上述の課題は、この共沸
現象を利用することにより解決されることを見いだし
た。
HFC152aとHFから成る共沸混合物を提供する。
この共沸混合物は、HFC152aとHFを含んで成る
混合物からHFまたはHFC152aを分離する際の蒸
留操作の還流として使用することができ、共沸混合物を
塔頂から留出させ、それによりHFまたはHFC152
aを有効に分離・除去して、HFを含まないHFC15
2aまたはHFC152aを含まないHFを缶出物とし
て回収することが可能となる。
成分系には(最低)共沸混合物が存在する。この共沸混
合物は、本発明者らが初めて見いだした。それは、HF
C152aとHFとの混合物を、例えば大気圧下で、蒸
留すると、HFC152a/HFのモル比で約88/1
2以上にHFC152aを濃縮することはできないこと
が見い出されたことに基づく。言い替えると、この組成
の液相は平衡状態にある気相の組成と同一となる。
て、約−28℃であり、その時の組成は、HFが約12
モル%、HFC152aが約88モル%である。また、
圧力10kg/cm2−absでは、共沸温度は約45℃であ
り、共沸組成はHF約10モル%、HFC152a約9
0モル%である。30kg/cm2−absでは、共沸温度は約
90℃であり、共沸組成はHF約8モル%、HFC15
2a約92モル%である。共沸組成は圧力により変化
し、大気圧下〜30kg/cm2−absでは、HF約12〜8
モル%、HFC152a約88〜92モル%である。
は、HFC152aとHFの混合物を直接蒸留すること
により、HFC152aとHFを共沸混合物として塔頂
から抜き出し、実質的にHFを含まないHFC152a
または実質的にHFC152aを含まないHFを塔底か
ら回収する方法を提供する。
を形成すること見いだされているので、蒸留装置に供給
するHFC152aとHFの混合物中のHFの組成が共
沸組成より小さい場合、HFC152aとHFの共沸混
合物を留出させ、その一部分を還流として塔頂に戻す
と、塔底からHFを実質的に含まないHFC152aを
効率的に得ることが可能となる。
組成より大きい場合、HFC152aとHFの共沸混合
物を同様に留出させ、その一部分を還流として用いる
と、塔底よりHFC152aを実質的に含まないHFを
効率的に得ることが可能となる。
一般的な蒸留操作に必要な機能を備えていればどのよう
なものでも使用可能である。例えば棚段塔や、充填塔な
どの精留装置を使用する場合に特に好ましい結果を得る
ことができる。また、バッチ蒸留または連続蒸留のいず
れでも実施可能である。
はない。一般的には、エネルギー的な観点から、最適な
塔頂温度および塔底温度ならびに最適な操作圧力が選択
される。通常、操作圧力は、0.5kg/cm2−abs〜30
kg/cm2−absの範囲から選択される。この範囲では、塔
頂温度は約−45℃〜90℃の範囲となる。塔底温度
は、圧力損失を考慮しなければ、操作圧力におけるHF
またはHFC152aの沸点となる。
気相で大過剰のHFによりフッ素化して得られるHFC
152aと大量の未反応HFを含む反応混合物からHF
を回収して、再度反応に利用する場合に最も有効であ
る。
好ましい態様をについて以下に説明する。「図1」は、
本発明の回収方法を適用してHFを回収する、HFC1
52aの製造プロセスの一例をフローシートにて示した
ものである。反応器1においてストリーム7として供給
される塩化ビニルとHFが反応し、通常、前記の反応装
置1からは生成物を気相で抜き出す。生成した反応混合
物中にはHFC152a、1−クロロ−1−フルオロエ
タン(以下、HCFC151aと称する。)、塩化ビニ
ル、HFおよび塩化水素が含まれている。この混合物か
ら分縮器2にて塩化水素をストリーム9として除去した
後、HFC152a、HCFC151a、塩化ビニルお
よびHFを含む混合物は蒸留装置3に導かれる。
て、HFが共沸組成より大過剰にある(通常、HF80
〜90モル%、HFC152a10〜20モル程度
%)。従って、蒸留装置3において、HFとHFC15
2aを共沸組成で塔頂より留出させ(ストリーム5)、
その一部分を還流(ストリーム4)として用いる。この
蒸留操作により、蒸留装置3の塔底部からは実質的にH
FC152aを含まないHF、HCFC151aおよび
塩化ビニルから成る混合物を缶出物(ストリーム6)と
して抜き出すことができる。
処理(例えば、追加の蒸留、抽出などの処理)を経て、
あるいは、直接、新たに供給される反応原料(塩化ビニ
ルおよびフッ化水素、ストリーム7)と混合されて、反
応器1に送られる。
たものの残りがHFとHFC152aの共沸組成のスト
リーム8として得られ、これを更に処理(例えば、追加
の蒸留、HFの吸収などの処理)して、最終的にHFC
152aが得られる。このようにして、HFC152a
とHFを含んで成る混合物中より、HFを効率的に回収
することが出来る。このような操作は、バッチ式に行う
ことも可能であるが、「図1」に示すように連続操作に
より行う方が効率的である。
る。 実施例1 SUS製蒸留塔(スチル容積600ml、径20mm、
高さ1m、充填塔)にHFC152aを132g(2mo
l)およびHFを1g(0.05mol)仕込み、加圧下、全
還流で蒸留を開始した。塔頂圧力10kg/cm2−abs、塔
頂温度が45℃となった時に留出液をサンプリングし
た。このサンプルを分析すると、HFC152a/HF
のモル比は90/10であった。
い沸点を有するHF(HFC152aの大気圧下沸点−
24.7℃<HFの大気圧下沸点19.5℃)が塔頂部に
濃縮されることが明らかとなり、HFC152aとHF
は最低共沸混合物を形成することが確認された。また、
操作圧力を変えて、同様の実験を実施したところ、種々
の共沸組成を得た。その結果を以下の表1に示す。
l)及びHFを1g(0.05mol)仕込み、全還流で蒸留
塔を操作して、塔頂圧力10kg/cm2−abs、塔頂温度が
45℃で安定させた。安定後、塔頂からの留流出液を徐
々に抜き出して行くと、塔頂温度が徐々に上昇し、塔頂
温度がスチル温度と同じになった時に加熱を停止した。
塔頂から抜きだした液量は、約50gとなり、スチルか
らはHF約30ppmを含むHFC152a約130gを得
た。
mol)及びHFを200g(10mol)仕込み、全還流で
蒸留塔を塔頂圧力10kg/cm2−abs、塔頂温度を45℃
で安定させた。安定後、塔頂からの流出液を徐々に抜き
出して行くと、塔頂温度が徐々に上昇し、塔頂温度がス
チル温度と同じになった時に加熱を停止した。塔頂から
抜きだした液量は、約205gとなり、スチルからはH
FC152a約50ppmを含むHF約150gを得た。
−ジフルオロクロロエタンの製造プロセスの一例のフロ
ーシートを示す。
リーム、5…留出ストリーム、6…缶出ストリーム、7
…出発原料ストリーム、8…共沸混合物製品ストリー
ム、9…塩化水素ストリーム。
Claims (5)
- 【請求項1】 1,1−ジフルオロエタンとフッ化水素
から成る共沸混合物。 - 【請求項2】 少なくとも1,1−ジフルオロエタンお
よびフッ化水素を含んで成る混合物を蒸留することによ
り1,1−ジフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物
を留出させ、1,1−ジフルオロエタンを含まず、フッ
化水素を含んで成る缶出物抜き出すことを特徴とするフ
ッ化水素の回収方法。 - 【請求項3】 混合物を蒸留する時の操作圧力が0.5k
g/cm2−abs〜30kg/cm2−absの範囲である請求項2
記載のフッ化水素の回収方法。 - 【請求項4】 少なくとも1,1−ジフルオロエタンお
よびフッ化水素を含んで成る混合物を蒸留することによ
り1,1−ジフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物
を留出させ、フッ化水素を含まず、1,1−ジフルオロ
エタンを含んで成る缶出物抜き出すことを特徴とする
1,1−ジフルオロエタンの回収方法。 - 【請求項5】 混合物を蒸留する時の操作圧力が0.5k
g/cm2−abs〜30kg/cm2−absの範囲である請求項4
記載の1,1−ジフルオロエタンの回収方法。
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