JPH06293674A - ペンタフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物およびペンタフルオロエタンまたはフッ化水素の回収方法 - Google Patents

ペンタフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物およびペンタフルオロエタンまたはフッ化水素の回収方法

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JPH06293674A
JPH06293674A JP7948593A JP7948593A JPH06293674A JP H06293674 A JPH06293674 A JP H06293674A JP 7948593 A JP7948593 A JP 7948593A JP 7948593 A JP7948593 A JP 7948593A JP H06293674 A JPH06293674 A JP H06293674A
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hfc125
pentafluoroethane
hydrogen fluoride
mixture
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Takehide Tsuda
武英 津田
Satoshi Komatsu
聡 小松
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Daikin Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/19Fluorine; Hydrogen fluoride
    • C01B7/191Hydrogen fluoride
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    • C07C17/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フッ化水素(HF)とペンタフルオロエタン
(HFC125)を含む混合物から、HFC125を含
まないHFまたはHFを含まないHFC125をより有
効に回収する。 【構成】 HFC125とHFの2成分系共沸混合物。
HFC125とHFの混合物を蒸留して、塔頂から共沸
混合物を抜き出して塔底からHFC125をHF、また
はHFを含まないHFC125を塔底から回収する。 【効果】 HFC125またはHFを効率的に回収する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ペンタフルオロエタン
(以下、HFC125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HFC125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。
【0002】
【従来の技術】HFC125はモノクロロジフルオロメ
タンの代替冷媒として着目されており冷蔵庫等の冷媒と
して有用である。
【0003】HFC125は、通常、テトラクロロエチ
レンなどの塩化炭素と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、HFC
125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いえない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、上述のような
従来の方法に代えて、HFとHFC125を含んで成る
混合物から、HFC125を含まないHFまたはHFを
含まないHFC125をより有効に回収する方法が望ま
れる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
【0006】本発明者らは、HFC125とHFを含ん
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、HFC125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。
【0007】従って、第1の要旨において、本発明は、
HFC125とHFから成る共沸混合物を提供する。こ
の共沸混合物は、HFC125とHFを含んで成る混合
物からHF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HFC125を有効に分離・除去して、
HFを含まないHFC125またはHFC125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。
【0008】前述のごとく、HFC125とHFの2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、HFC
125とHFとの混合物を、例えば大気圧下で、蒸留す
ると、HFC125/HFのモル比で約95/5以上に
HFC125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。
【0009】この共沸混合物の沸点は、大気圧下におい
て、約−55℃であり、その時の組成は、HFが約5モ
ル%、HFC125が約95モル%である。また、圧力
7kg/cm2-absでは、共沸温度は約0℃であり、共沸組
成はHF約4モル%、HFC125約96モル%であ
る。30kg/cm2−absでは、共沸温度は約61℃であ
り、共沸組成はHF約3モル%、HFC125、約97
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5〜3モル%、HFC
125約95〜97モル%である。
【0010】第2の要旨において、本発明は、HFC1
25とHFの混合物を直接蒸留することにより、HFC
125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HFC125または実質的にHF
C125を含まないHFを塔底から回収する方法を提供
する。
【0011】即ち、HFC125とHFは共沸混合物を
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HFC125とHFの混合物中のHFの組成が共沸組
成より小さい場合、HFC125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HFC125を効率的に得
ることが可能となる。
【0012】逆に、供給する混合物中のHF組成が共沸
組成より大きい場合、HFC125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HFC125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。
【0013】これらの分離操作に使用する蒸留装置は、
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。
【0014】蒸留の操作条件は、特に限定されるもので
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−67℃〜61℃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HFC125の沸点となる。
【0015】本発明の方法は、テトラクロロエチレンを
触媒存在下気相で大過剰のHFによりフッ素化して得ら
れるHFC125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。
【0016】本発明の方法をそのような反応に利用する
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
25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
れるテトラクロロエチレンと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HFC125、モノクロロテトラフル
オロエタン(以下、HCFC124と称する。)、ジク
ロロトリフルオロエタン(以下、HCFC123と称す
る。)、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、HFC125、HCFC124およびHCFC
123とHFを含む混合物は蒸留装置3に導かれる。
【0017】塩化水素を除去した後の混合物中におい
て、HFが共沸組成より大過剰にある(通常、HF80
〜90モル%、HFC125 10〜20モル程度
%)。従って、蒸留装置3において、HFとHFC12
5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HF
C125を含まないHF、HCFC124およびHCF
C123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。
【0018】得られた缶出物は、更に不純物を除去する
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(テトラク
ロロエチレンおよびフッ化水素、ストリーム7)と混合
されて、反応器1に送られる。
【0019】留出した共沸混合物から還流として使用し
たものの残りがHFとHFC125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HFC1
25が得られる。このようにして、HFC125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。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
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HFC125を240g(2mol)
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8kg/cm2−abs、塔頂温
度が0℃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、HFC125/HFのモル比は
96/4であった。
【0021】この分析結果から、HFC125より高い
沸点を有するHF(HFC125の大気圧下沸点−4
8.5℃<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、HFC125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。
【0022】 表1 塔頂圧力(kg/cm2-abs) 塔頂温度(℃) HFC125/HF共沸組成(モル%) 3 −25 95.5/4.5 8 0 96/4 15 30 96.5/3.5 30 61 97/3
【0023】実施例2 実施例1と同じ装置にHFC125を360g(3mol)
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8kg/cm2−abs、塔頂温度が0℃
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150gとなり、スチルからは
HF約30ppmを含むHFC125約200gを得た。
【0024】実施例3 実施例1と同じ装置にHFC125を300g(2.5mo
l)及びHFを200g(10mol)仕込み、全還流で蒸
留塔を塔頂圧力8kg/cm2−abs、塔頂温度が0℃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305gとなり、スチルからはHFC1
25約50ppmを含むHF約190gを得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】 「図1」は、本発明の方法を適用したペンタ
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。
【符号の説明】
1…反応器、2…分縮器、3…蒸留装置、4…還流スト
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペンタフルオロエタンとフッ化水素から
    成る共沸混合物。
  2. 【請求項2】 少なくともペンタ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ペ
    ンタフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物を留出さ
    せ、ペンタ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。
  3. 【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。
  4. 【請求項4】 少なくともペンタ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ペ
    ンタ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、ペンタ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ペンタフルオロ
    エタンの回収方法。
  5. 【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
    記載のペンタフルオロエタンの回収方法。
JP7948593A 1993-04-06 1993-04-06 ペンタフルオロエタンとフッ化水素の共沸混合物およびペンタフルオロエタンまたはフッ化水素の回収方法 Pending JPH06293674A (ja)

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