JP3912969B2 - Method for recovering fluoroalkylsulfonic acid - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療、有機合成反応等の触媒等として有用な物質であるフルオロアルキルスルホン酸の回収方法に関するものである。
【0002】
【従来技術とその解決しようとする課題】
一般に無水のフルオロアルキルスルホン酸は、フルオロアルキルスルホン酸に五酸化リンを添加し反応後、蒸留することにより得られる。例えば、無水トリフルオロメタンスルホン酸の製造は、次式で示すように、トリフルオロメタンスルホン酸に五酸化リンを添加し反応後、蒸留することにより、粗無水トリフルオロメタンスルホン酸を得るものである。
6CFSOH+P→3(CFSOO+2HPO
更に、これら粗製品を精留することにより、純粋な無水トリフルオロメタンスルホン酸を製造する方法が知られている。
【0003】
このように無水トリフルオロメタンスルホン酸の製造は、トリフルオロメタンスルホン酸の五酸化リンによる脱水反応によって行われている。この反応は、反応率が約60%進行した時点で極端に遅くなるため、実質的には、この時点で反応を止めているのが実情である。従って反応残留物中には約40%の未反応のトリフルオロメタンスルホン酸が存在しており、工業的にはこの未反応分を回収使用することが必要である。しかし、この反応残留物は、殆どが固体状の五酸化リンであり、反応器から抜き出すのが困難である上、このままでは、減圧蒸留を行ってもトリフルオロメタンスルホン酸は回収されず、このような反応残留物の処理が問題となっている。また、フルオロメタンスルホン酸とリン酸分を含む廃液処理についても同様な問題がある。
【0004】
【課題を解決するための具体的手段】
本発明者らは、 これら従来技術の問題点に鑑み鋭意検討の結果、フルオロアルキルスルホン酸とリン酸分を含む溶液に、不溶性リン酸塩を生成する金属水酸化物または金属炭酸塩を添加し、生成した不溶性のリン酸金属塩化合物の沈殿を除くことにより、溶液中に含まれるフルオロアルキルスルホン酸を効率よく回収できることを見いだし本発明に到達したものである。
【0005】
すなわち、本発明は、一般式Cn2n+1SO3H(n=1〜8)で示されるフルオロアルキルスルホン酸と五酸化リンを反応させ、蒸留により無水のフルオロアルキルスルホン酸を製造するに際し、フルオロアルキルスルホン酸とリン酸分を含む蒸留残溶液のpHが5〜13である中に、不溶性リン酸塩を生成する金属水酸化物または金属炭酸塩を添加し、生成する不溶性リン酸金属塩及び共に生成する可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩から、不溶性リン酸金属塩を除去することを特徴とするフルオロアルキルスルホン酸の回収方法であり、また該方法で得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩に硫酸を添加し、蒸留すること、または該方法で得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩に水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを添加することによりフルオロアルキルスルホン酸を効率よく回収する方法を提供するものである。
【0006】
本発明において、不溶性リン酸塩を生成させるための金属水酸化物または金属炭酸塩としては、アルカリ土類金属、ランタニド金属、遷移金属等の水酸化物または炭酸塩が使用できるが、特に、比較的安価で入手し易い炭酸カルシウムや水酸化カルシウムが好ましい。
【0007】
また、ここで言う不溶性のリン酸塩とは、溶解度が1%以下のものを指す。しかし、それ以上の溶解度があっても使用可能であるが、回収率等が低下するため好ましくない。
【0008】
不溶性リン酸塩を生成させるためには、pHを5〜13の範囲に制御することが好ましい。pH5以下では可溶性のリン酸塩等になり、回収率が低下するため好ましくない。また、pH13以上では、過剰な塩を添加することになり、ろ過性の悪化等を招き、また経済的でなく好ましくない。
【0009】
次に、金属水酸化物または金属炭酸塩の量は、理論モル比M/P=0.5〜3(Mは、金属を示す)の範囲が好ましい。この量より少ないと回収率が低下し好ましくない。また加えすぎると固結し、あまり経済的でない。また、金属水酸化物または金属炭酸塩の添加方法は、粉末またはその水溶液のどちらの方法で加えても良い。
【0010】
また、反応温度は、20〜100℃の範囲が好ましく、この範囲を超えるとミスト等が飛散するため好ましくない。
【0011】
反応溶液(フルオロアルキルスルホン酸)濃度は、1〜25%の範囲が好ましく、リン酸濃度は、1〜50%(P25として)の範囲が好ましい。この濃度より薄いと回収率が低下し工業的でない。またこの範囲を超えると固結が起こり撹拌できなくなるため好ましくない。
【0012】
次に、一般にフルオロアルキルスルホン酸は、フルオロアルキルスルホン酸塩を硫酸分解することにより得られる。すなわち、フルオロアルキルスルホン酸塩に硫酸を添加し、蒸留することにより得られる。本発明により得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩は、回収率を上げるために洗浄水等が用いられるため希薄溶液となる。しかし、硫酸分解の効率を図るためには、濃縮乾燥等を行い水分含有量の少ない塩とすることが好ましい。また、水分含有量が多いとフルオロアルキルスルホン酸の含水塩などを生じ系内の閉塞等悪影響を及ぼすため好ましくない。そのため、発煙硫酸を併用すると効果的である。
【0013】
蒸留温度は、150〜250℃の範囲で、また蒸留圧力は、0.07MPa〜0.099MPaの範囲で実施するのが好適である。蒸留温度が低い場合は、回収率が低下するため好ましくなく、また、この範囲を超え蒸留温度が高い場合は、分解等が生じ好ましくない。
【0014】
本発明で得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩として、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸カルシウムの場合は、そのまま硫酸分解し、蒸留すると、硫酸カルシウム等を発生し、工程上不都合を生じる場合がある。このような場合、予めトリフルオロメタンスルホン酸カルシウムに水酸化カリウムや水酸化ナトリウムを加え、カルシウム塩を水酸化カルシウムとして除去することで工程上取り扱い易い、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、またはトリフルオロメタンスルホン酸ナトリウムとして回収することができる。このように使用する用途目的により、回収する塩を選ぶことによりフルオロアルキルスルホン酸を回収することができる。
【0015】
【実施例】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
【0016】
実施例1
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用炭酸カルシウム270gと水230gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過し、濾液95gを得た。この濾液のpHは6.6(23℃)であった。
【0017】
その後、濾過残留物に付着したトリフルオロメタンスルホン酸塩を回収するために、100mlの純水で残留物を3回洗浄し、洗浄液301gを得た。その濾液及び洗浄液をICP発光分光分析装置にてS、Pの含有量を測定した。その結果、トリフルオロメタンスルホン酸塩を97%回収できた。また、Pの分析値は、分析定量下限の20ppm以下であった。
【0018】
実施例2
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用水酸化カルシウム203gと水330gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過し、濾液211gを得た。この濾液のpHは12.2(23℃)であった。
【0019】
その後、濾過残留物を100mlの純水で3回洗浄し、洗浄液297gを得た。この濾液及び洗浄液をICP発光分光分析装置にてS、Pの含有量を測定した。その結果、トリフルオロメタンスルホン酸塩を98%回収できた。また、Pの分析値は、分析定量下限の20ppm以下であった。
【0020】
実施例3
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液2kgを10LPTFE製容器に採取した。その中に工業用水酸化カルシウム2kgと水3kgの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過した。濾過残留物を純水3kgで3回に分けて洗浄し、濾過液及び洗浄液3.22kgを得た。この液をロータリーエバポレーターで加熱、真空濃縮して、278gのトリフルオロメタンスルホン酸のカルシウム塩を得た。このトリフルオロメタンスルホン酸のカルシウム塩をICP発光分光分析装置でS、Caの量を分析した結果、トリフルオロメタンスルホン酸のカルシウム塩を87%と水酸化カルシウム3.5%を含むものであった。このトリフルオロメタンスルホン酸のカルシウム塩200gをガラス製蒸留装置の四つ口フラスコに入れ、96%の濃硫酸120gと発煙硫酸(30%SO3)150gとを加え、反応させた後、180℃で減圧蒸留を行い、約100gの蒸留液を得た。この蒸留液をFT−NMRで分析し、トリフルオロメタンスルホン酸であることを確認した。
【0021】
実施例4
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用水酸化カルシウム203gと水330gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。更にその中に95%濃度の水酸化カリウム20gを添加し2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過した。
【0022】
この濾液をロータリーエバポレーターで加熱、真空濃縮して32gのトリフルオロメタンスルホン酸のカリウム塩を得た。このカリウム塩中のCa及びPの量をICP発光分光分析装置で分析したところいずれも200ppm以下であった。
実施例5
49SO3Hと五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度21%のC49SO3Hとリン酸濃度57%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用水酸化カルシウム195gと水320gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。更にその中に95%濃度の水酸化カリウム17gを添加し2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過した。
【0023】
その濾液をロータリーエバポレーターで加熱、真空濃縮し45gのC49SO3Kを得た。このカリウム塩中のCa及びPの量をICP発光分光分析装置で分析したところいずれも200ppm以下であった。
【0024】
実施例6
817SO3Hと五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度25%のC817SO3Hとリン酸濃度54%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用水酸化カルシウム182gと水300gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。更にその中に95%濃度の水酸化カリウム12gを添加し2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過した。
【0025】
この濾液をロータリーエバポレーターで加熱、真空濃縮し51gのC817SO3Kを得た。このカリウム塩中のCa及びPの量をICP発光分光分析装置で分析したところいずれも200ppm以下であった。
【0026】
比較例1
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液200gを1Lビーカーに採取した。その中に95%濃度の水酸化カリウム110gを純水216gに溶解した液をゆっくり撹拌しながら添加した。2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過し、濾液367gと結晶148gを得た。この濾液のpH6.2(24℃)であった。
【0027】
この濾液をICP発光分光分析装置にてS、Pの含有量を測定した。その結果、濾液中のPの含有量は、8.4%、Sの含有量は、1.4%であり、トリフルオロメタンスルホン酸とリン酸溶液の混合液であり分離できなかった。
【0028】
比較例2
トリフルオロメタンスルホン酸(CF3SO3H)と五酸化リンを反応させ、蒸留後、蒸留残液として、濃度13%のトリフルオロメタンスルホン酸とリン酸濃度60%(P25として)を含む溶液10gと純水390gを1Lビーカーに採取した。その中に工業用炭酸カルシウム14gと水30gの混合スラリーをゆっくり撹拌しながら添加した。2時間撹拌した後、全量をメンブランフィルター(孔径0.45μm)を使用して濾過し、濾液418gと結晶9gを得た。この濾液のpHは4.2(23℃)であった。
【0029】
その濾液をICP発光分光分析装置にてS、Pの量を測定した。その結果、濾液中のPの含有量は、0.4%、Sの含有量は、0.3%であり、トリフルオロメタンスルホン酸とリン酸溶液の混合液であり分離できなかった。
【0030】
【発明の効果】
本発明の方法により、蒸留残留物中のフルオロアルキルスルホン酸を効率よく回収できる。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recovering fluoroalkylsulfonic acid, which is a substance useful as a catalyst for medical and organic synthesis reactions.
[0002]
[Prior art and problems to be solved]
In general, anhydrous fluoroalkylsulfonic acid can be obtained by adding phosphorus pentoxide to fluoroalkylsulfonic acid, followed by distillation after reaction. For example, in the production of trifluoromethanesulfonic anhydride, as shown by the following formula, crude trifluoromethanesulfonic acid is obtained by adding phosphorus pentoxide to trifluoromethanesulfonic acid and reacting and then distilling.
6CF 3 SO 3 H + P 2 O 5 → 3 (CF 3 SO 2 ) 2 O + 2H 3 PO 4
Furthermore, a method for producing pure trifluoromethanesulfonic anhydride by rectifying these crude products is known.
[0003]
Thus, the production of trifluoromethanesulfonic anhydride is performed by a dehydration reaction of trifluoromethanesulfonic acid with phosphorus pentoxide. Since this reaction becomes extremely slow when the reaction rate progresses by about 60%, the actual situation is that the reaction is substantially stopped at this point. Therefore, about 40% of unreacted trifluoromethanesulfonic acid is present in the reaction residue, and it is necessary to recover and use this unreacted component industrially. However, most of the reaction residue is solid phosphorus pentoxide, and it is difficult to extract from the reactor. In this state, trifluoromethanesulfonic acid is not recovered even if distillation under reduced pressure is performed. Processing of the reaction residue is a problem. Further, there is a similar problem with the treatment of waste liquid containing fluoromethanesulfonic acid and phosphoric acid.
[0004]
[Specific means for solving the problem]
As a result of intensive studies in view of these problems of the prior art, the inventors have added a metal hydroxide or a metal carbonate that forms an insoluble phosphate to a solution containing a fluoroalkylsulfonic acid and a phosphoric acid component. The inventors have found that the fluoroalkylsulfonic acid contained in the solution can be efficiently recovered by removing the precipitate of the generated insoluble metal phosphate compound, and the present invention has been achieved.
[0005]
That is, the present invention has the general formula C n F 2n + 1 SO 3 H (n = 1~8) at a fluoroalkyl sulfonic acid and phosphorus pentoxide by the reaction shown, to produce a fluoroalkyl sulfonic acid anhydride by distillation At the time, the pH of the distillation residual solution containing the fluoroalkylsulfonic acid and the phosphoric acid content is 5 to 13, a metal hydroxide or a metal carbonate that forms an insoluble phosphate is added, and the insoluble phosphoric acid that is formed A method for recovering a fluoroalkylsulfonic acid, characterized by removing an insoluble metal phosphate from a metal salt and a soluble fluoroalkylsulfonate produced together , and the soluble fluoroalkylsulfone obtained by the method Sulfuric acid is added to the acid salt and distilled, or the soluble fluoroalkyl sulfonate obtained by the method is added with potassium hydroxide or sodium hydroxide. It is to provide a method for efficiently recover a fluoroalkyl sulfonic acid by the addition of potassium.
[0006]
In the present invention, as the metal hydroxide or metal carbonate for generating the insoluble phosphate, hydroxides or carbonates such as alkaline earth metals, lanthanide metals, and transition metals can be used. Calcium carbonate and calcium hydroxide that are inexpensive and easily available are preferred.
[0007]
Further, the insoluble phosphate referred to herein means one having a solubility of 1% or less. However, it can be used even if the solubility is higher than that, but it is not preferable because the recovery rate is lowered.
[0008]
In order to produce insoluble phosphate, the pH is preferably controlled in the range of 5-13. A pH of 5 or lower is not preferable because it becomes a soluble phosphate or the like and the recovery rate is lowered. On the other hand, when the pH is 13 or more, excessive salt is added, resulting in deterioration of filterability and the like.
[0009]
Next, the amount of the metal hydroxide or the metal carbonate is preferably in the range of the theoretical molar ratio M / P = 0.5 to 3 (M represents a metal). If the amount is less than this amount, the recovery rate is unfavorable. If added too much, it solidifies and is not very economical. Moreover, the addition method of a metal hydroxide or a metal carbonate may be added by either a powder or an aqueous solution thereof.
[0010]
Further, the reaction temperature is preferably in the range of 20 to 100 ° C., and if it exceeds this range, mist and the like are scattered, which is not preferable.
[0011]
The reaction solution (fluoroalkylsulfonic acid) concentration is preferably in the range of 1 to 25%, and the phosphoric acid concentration is preferably in the range of 1 to 50% (as P 2 O 5 ). If it is thinner than this concentration, the recovery rate is lowered and it is not industrial. On the other hand, if it exceeds this range, solidification occurs and stirring becomes impossible.
[0012]
Next, in general, a fluoroalkylsulfonic acid is obtained by subjecting a fluoroalkylsulfonic acid salt to sulfuric acid decomposition. That is, it can be obtained by adding sulfuric acid to a fluoroalkylsulfonate and distilling it. The soluble fluoroalkyl sulfonate obtained by the present invention becomes a dilute solution because washing water or the like is used to increase the recovery rate. However, in order to increase the efficiency of sulfuric acid decomposition, it is preferable to carry out concentration drying and the like to obtain a salt having a low water content. Also, if the water content is high, a hydrated salt of fluoroalkyl sulfonic acid is generated, which has an adverse effect such as blockage in the system. Therefore, it is effective to use fuming sulfuric acid together.
[0013]
The distillation temperature is preferably in the range of 150 to 250 ° C., and the distillation pressure is preferably in the range of 0.07 MPa to 0.099 MPa. When the distillation temperature is low, the recovery rate is lowered, which is not preferable. When the distillation temperature is higher than this range, decomposition or the like is not preferable.
[0014]
For example, in the case of calcium trifluoromethanesulfonate as the soluble fluoroalkyl sulfonate obtained in the present invention, when sulfuric acid is decomposed and distilled as it is, calcium sulfate or the like is generated, which may cause inconvenience in the process. In such a case, potassium trifluoromethanesulfonate or sodium trifluoromethanesulfonate is easy to handle in the process by adding potassium hydroxide or sodium hydroxide to calcium trifluoromethanesulfonate in advance and removing the calcium salt as calcium hydroxide. Can be recovered. Thus, fluoroalkylsulfonic acid can be recovered by selecting a salt to be recovered depending on the purpose of use.
[0015]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0016]
Example 1
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 200 g of the solution was collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 270 g of industrial calcium carbonate and 230 g of water was added thereto while slowly stirring. After stirring for 2 hours, the entire amount was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm) to obtain 95 g of a filtrate. The filtrate had a pH of 6.6 (23 ° C.).
[0017]
Then, in order to collect | recover the trifluoromethanesulfonate adhering to the filtration residue, the residue was wash | cleaned 3 times with 100 ml of pure water, and 301g of washing | cleaning liquids were obtained. The S and P contents of the filtrate and washing solution were measured with an ICP emission spectroscopic analyzer. As a result, 97% of trifluoromethanesulfonate was recovered. Moreover, the analytical value of P was 20 ppm or less, which is the lower limit of analytical quantification.
[0018]
Example 2
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 200 g of the solution was collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 203 g of industrial calcium hydroxide and 330 g of water was added thereto while slowly stirring. After stirring for 2 hours, the entire amount was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm) to obtain 211 g of filtrate. The pH of the filtrate was 12.2 (23 ° C.).
[0019]
Thereafter, the filtration residue was washed with 100 ml of pure water three times to obtain 297 g of a washing liquid. The S and P contents of the filtrate and the washing solution were measured with an ICP emission spectroscopic analyzer. As a result, 98% of trifluoromethanesulfonate was recovered. Moreover, the analytical value of P was 20 ppm or less, which is the lower limit of analytical quantification.
[0020]
Example 3
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 2 kg of the solution was collected in a 10 LPTFE container. A mixed slurry of 2 kg of industrial calcium hydroxide and 3 kg of water was added thereto while slowly stirring. After stirring for 2 hours, the whole amount was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm). The filtration residue was washed 3 times with 3 kg of pure water to obtain a filtrate and a cleaning liquid of 3.22 kg. This liquid was heated with a rotary evaporator and concentrated in vacuo to obtain 278 g of calcium salt of trifluoromethanesulfonic acid. As a result of analyzing the amount of S and Ca of this calcium salt of trifluoromethanesulfonic acid with an ICP emission spectroscopic analyzer, it contained 87% of calcium salt of trifluoromethanesulfonic acid and 3.5% of calcium hydroxide. 200 g of this calcium salt of trifluoromethanesulfonic acid was put into a four-necked flask of a glass distillation apparatus, and 120 g of 96% concentrated sulfuric acid and 150 g of fuming sulfuric acid (30% SO 3 ) were added and reacted. Distillation under reduced pressure was performed to obtain about 100 g of a distillate. This distillate was analyzed by FT-NMR and confirmed to be trifluoromethanesulfonic acid.
[0021]
Example 4
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 200 g of the solution was collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 203 g of industrial calcium hydroxide and 330 g of water was added thereto while slowly stirring. Furthermore, 20 g of 95% strength potassium hydroxide was added thereto and stirred for 2 hours, and then the whole amount was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm).
[0022]
This filtrate was heated with a rotary evaporator and concentrated in vacuo to obtain 32 g of potassium salt of trifluoromethanesulfonic acid. When the amount of Ca and P in this potassium salt was analyzed with an ICP emission spectroscopic analyzer, both were 200 ppm or less.
Example 5
C 4 F 9 SO 3 H and phosphorus pentoxide are reacted, and after distillation, a solution containing 21% C 4 F 9 SO 3 H and 57% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue 200 g was collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 195 g of industrial calcium hydroxide and 320 g of water was added thereto while slowly stirring. Furthermore, after adding 17 g of 95% strength potassium hydroxide and stirring for 2 hours, the whole amount was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm).
[0023]
The filtrate was heated with a rotary evaporator and concentrated in vacuo to obtain 45 g of C 4 F 9 SO 3 K. When the amount of Ca and P in this potassium salt was analyzed with an ICP emission spectroscopic analyzer, both were 200 ppm or less.
[0024]
Example 6
A solution containing C 8 F 17 SO 3 H and phosphoric acid concentration 54% (as P 2 O 5 ) as a distillation residue after reacting C 8 F 17 SO 3 H with phosphorus pentoxide 200 g was collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 182 g of industrial calcium hydroxide and 300 g of water was added thereto while slowly stirring. Further, 12 g of 95% strength potassium hydroxide was added and stirred for 2 hours, and the whole was filtered using a membrane filter (pore diameter 0.45 μm).
[0025]
The filtrate was heated with a rotary evaporator and concentrated in vacuo to obtain 51 g of C 8 F 17 SO 3 K. When the amount of Ca and P in this potassium salt was analyzed with an ICP emission spectroscopic analyzer, both were 200 ppm or less.
[0026]
Comparative Example 1
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 200 g of the solution was collected in a 1 L beaker. A solution obtained by dissolving 110 g of 95% strength potassium hydroxide in 216 g of pure water was added thereto while slowly stirring. After stirring for 2 hours, the entire amount was filtered using a membrane filter (pore size 0.45 μm) to obtain 367 g of filtrate and 148 g of crystals. The pH of the filtrate was 6.2 (24 ° C.).
[0027]
The S and P contents of this filtrate were measured with an ICP emission spectroscopic analyzer. As a result, the P content in the filtrate was 8.4%, and the S content was 1.4%, which was a mixture of trifluoromethanesulfonic acid and phosphoric acid solution and could not be separated.
[0028]
Comparative Example 2
Reacts trifluoromethanesulfonic acid (CF 3 SO 3 H) with phosphorus pentoxide, and after distillation, contains 13% trifluoromethanesulfonic acid and 60% phosphoric acid concentration (as P 2 O 5 ) as a distillation residue. 10 g of the solution and 390 g of pure water were collected in a 1 L beaker. A mixed slurry of 14 g of industrial calcium carbonate and 30 g of water was added thereto while slowly stirring. After stirring for 2 hours, the entire amount was filtered using a membrane filter (pore size 0.45 μm) to obtain 418 g of filtrate and 9 g of crystals. The pH of the filtrate was 4.2 (23 ° C.).
[0029]
The amount of S and P of the filtrate was measured with an ICP emission spectroscopic analyzer. As a result, the P content in the filtrate was 0.4%, and the S content was 0.3%, which was a mixed solution of trifluoromethanesulfonic acid and phosphoric acid solution and could not be separated.
[0030]
【The invention's effect】
By the method of the present invention, the fluoroalkylsulfonic acid in the distillation residue can be efficiently recovered.

Claims (3)

一般式Cn2n+1SO3H(n=1〜8)で示されるフルオロアルキルスルホン酸と五酸化リンを反応させ、蒸留により無水のフルオロアルキルスルホン酸を製造するに際し、フルオロアルキルスルホン酸とリン酸分を含む蒸留残溶液のpHが5〜13である中に、不溶性リン酸塩を生成する金属水酸化物または金属炭酸塩を添加し、生成する不溶性リン酸金属塩及び共に生成する可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩から、不溶性リン酸金属塩を除去することを特徴とするフルオロアルキルスルホン酸の回収方法。When an anhydrous fluoroalkylsulfonic acid is produced by reacting a fluoroalkylsulfonic acid represented by the general formula C n F 2n + 1 SO 3 H (n = 1 to 8) with phosphorus pentoxide, In addition, a metal hydroxide or a metal carbonate that forms an insoluble phosphate is added to the residual distillation solution containing the phosphoric acid content and the insoluble phosphate metal salt that is formed together with the pH. A method for recovering a fluoroalkylsulfonic acid, comprising removing an insoluble metal phosphate from a soluble fluoroalkylsulfonic acid salt . 請求項1記載の方法で得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩に硫酸を添加し、蒸留することを特徴とするフルオロアルキルスルホン酸の回収方法。  A method for recovering fluoroalkylsulfonic acid, comprising adding sulfuric acid to the soluble fluoroalkylsulfonic acid salt obtained by the method according to claim 1 and distilling the sulfuric acid. 請求項1記載の方法で得られた可溶性のフルオロアルキルスルホン酸塩に水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを添加することを特徴とするフルオロアルキルスルホン酸の回収方法。  A method for recovering fluoroalkylsulfonic acid, comprising adding potassium hydroxide or sodium hydroxide to the soluble fluoroalkylsulfonic acid salt obtained by the method according to claim 1.
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