JPH07300436A - 1,1−ジフルオロエタンの精製法 - Google Patents

1,1−ジフルオロエタンの精製法

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JPH07300436A JP5302662A JP30266293A JPH07300436A JP H07300436 A JPH07300436 A JP H07300436A JP 5302662 A JP5302662 A JP 5302662A JP 30266293 A JP30266293 A JP 30266293A JP H07300436 A JPH07300436 A JP H07300436A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1,1-ジフルオロエタンから塩化ビニルを効果
的に除去しうる1,1-ジフルオロエタンの精製方法を提供
する。 【構成】 活性炭と接触させることにより粗1,1-ジフル
オロエタン(HFA-152a)から塩化ビニルを除去する粗1,1-
ジフルオロエタンの精製方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1,1-ジフルオロエタン
の精製に関する。特に本発明は、粗1,1-ジフルオロエタ
ンから塩化ビニルを除去する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】1,1-ジフルオロエタンはある種のクロロ
フルオロカーボンの代替物として、特にジクロロジフル
オロメタン(CFC-12)の代替物として特に有利である。1,
1-ジフルオロエタンは、ソルベイ(SOLVAY)による特許第
BE-766,395号に記載されているように、塩化ビニルとフ
ッ化水素を反応させることにより調製しうる。そのよう
な方法においては、フッ化水素処理反応器の出口におい
て、反応生成物の混合物は1,1-ジフルオロエタンの他
に、出発物質から塩素原子を除去する際に生ずる塩化水
素、未反応塩化ビニル及び未反応フッ化水素、任意に不
活性希釈剤、並びに少量の種々の副生成物、主として少
量の1-クロロ-1- フルオロエタン及びフッ化ビニルを含
む。反応は通常塩化ビニルに関して過剰のフッ化水素を
用いて実施するけれども、未反応塩化ビニルが常に反応
生成物の混合物中に存在する。反応生成物の混合物の大
部分の成分は蒸留により容易に完全に分離されうるが、
塩化ビニル及び1,1-ジフルオロエタンの完全な分離は蒸
留により実施するのは非常に困難であり、実際にこれら
の2つの化合物は比較的近い沸点を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、1,1-
ジフルオロエタンから塩化ビニルを効果的に除去しうる
1,1-ジフルオロエタンの精製方法である。
【0004】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は粗1,1-
ジフルオロエタンを活性炭と接触させることを特徴とす
る粗1,1-ジフルオロエタンの精製方法に関する。粗1,1-
ジフルオロエタンは、塩化ビニルに汚染された1,1-ジフ
ルオロエタンを意味すると理解される。粗1,1-ジフルオ
ロエタン中の塩化ビニルの含量は、一般的には20ppm
以上である。しばしば50ppm 、それどころか100pp
m を越える。おおむね、本発明による方法を実施する粗
1,1-ジフルオロエタンは有意量の、例えば数重量%程度
の塩化ビニルを含みうる。実際には、粗1,1-ジフルオロ
エタンは通常10,000ppm 以上の塩化ビニルは含ま
ない。粗1,1-ジフルオロエタンは更に、塩化水素、フッ
化水素、フッ化ビニル及び1-クロロ-1- フルオロエタン
のようなその他の不純物を含みうる。これらのその他の
不純物の総量は、一般的には粗1,1-ジフルオロエタンの
1重量%を越えない。しばしばこの量は0.5重量%未
満である。粗1,1-ジフルオロエタン中に存在しうるこれ
らのその他の不純物は、通常塩化ビニルとフッ化水素と
の反応による1,1-ジフルオロエタンの製法により生ず
る。それらは、例えば蒸留により1,1-ジフルオロエタン
から容易に分離しうる。
【0005】本発明による方法は、適する温度、一般的
には約−25乃至+100℃の温度において実施しなけ
ればならない。好ましくは約−15乃至+60℃の温度
において実施する。特に好ましい方法においては、−1
0乃至+20℃の温度において実施する。本発明による
方法は、適する圧力、好ましくは約50乃至約2000
kPa の圧力において実施しなければならない。好ましく
は約100乃至約1000kPa の圧力において実施す
る。本発明による方法に使用する活性炭の種類は重要で
はない。蒸気又は液体の吸着に従来使用されている活性
炭を使用しうる。500m2/g以上、好ましくは750m2
/g以上の比表面積の大きい種々の活性炭を用いた本発明
による方法において良好な結果が得られた。一般的に
は、活性炭の比表面積は2000m2/gを越えない。15
00m2/gを越えない比表面積の活性炭を用いた場合に良
好な結果が得られた。
【0006】活性炭は粉末状で使用し、その最適粒度は
方法を実施する条件に依存する。一般的には、粒子の直
径が約0.1乃至10mmの活性炭から選択する。好まし
くは3mm以下の直径の粒子を使用する。特に好ましい方
法においては、1.5mm以下の直径の粒子を使用する。
更に、粒子の直径が0.2mm以上の活性炭を使用するこ
とが好ましい。粒度が0.25乃至1mmの活性炭を用い
た場合に良好な結果が得られた。粗1,1-ジフルオロエタ
ン及び活性炭は、種々の当業者に公知の技術に従ってい
かなる適する装置においても接触させうる。作業は流動
層でも実施しうるが、一般的には、活性炭を粒子の固定
層の形に配置させ、そこに精製すべき粗1,1-ジフルオロ
エタン流を通過させることが好ましい。この流れは液体
でも気体でもよい。
【0007】気体相で方法を実施する場合には、粗1,1-
ジフルオロエタン及び活性炭の接触時間は少なくとも1
秒である。好ましくは2秒以上の接触時間で処理する。
約3秒以上の接触時間の場合に良好な結果が得られた。
おおむね、たとえば数分のような非常に長い接触時間で
も作業が可能である。実際には、効率上の理由から一般
的には1分未満、好ましくは約30秒以下の接触時間で
処理する。液相で方法を実施する場合には、粗1,1-ジフ
ルオロエタン及び活性炭の接触時間は少なくとも約2分
である。好ましくは約5分以上の接触時間で処理する。
おおむね、たとえば120分のような非常に長い接触時
間でも作業が可能である。実際には、一般的には60分
未満、好ましくは約30分以下の接触時間で処理する。
固定層で方法を実施する場合には、接触時間は活性炭の
層の容量の、粗1,1-ジフルオロエタン流の流速(量)に
対する割合で定義される。流動層で方法を実施する場合
には、接触時間は活性炭を含む容器の容量の、粗1,1-ジ
フルオロエタン流の流速(量)に対する割合で定義され
る。
【0008】方法の終了時には、活性炭は、例えば窒素
流のような気流下又は減圧下において中程度の温度、例
えば100乃至250℃の温度に加熱することにより再
生しうる。本発明による方法は、塩化ビニルにより汚染
された粗1,1-ジフルオロエタンを提供しない。本発明に
よる方法は、塩化ビニル及びフッ化水素間の反応により
得られる1,1-ジフルオロエタンの精製に特に用いられ
る。本発明による方法は、残存塩化ビニルの含量が1重
量ppm になるまで粗1,1-ジフルオロエタンを精製しう
る。
【0009】
【実施例】以下の実施例は本発明を説明する。実施例1乃至4 予め窒素流下、及び減圧下で150℃において24時間
乾燥させた活性炭の層を15cm3 のガラス製カラム(長
さ=12.5cm、直径=1.25cm)内に入れ、大気圧
下25℃に保持した。1,1-ジフルオロエタン(HFA-152a)
及び塩化ビニル(VC)の合成混合物を含む粗1,1-ジフルオ
ロエタン(混合物1kg当たり3,050gのVCを含む)
の気流を活性炭に通過させた。精製流出液をインライン
気相クロマトグラフィー(VCの検出限界:20mg/kg)で
分析し、活性炭がVCで飽和するまで(入口における気流
内のVC含量=出口における気流内のVC含量)試験を継続
した。試験中の気流の流速は、カラムの出口に設けられ
ている気流計により測定した。試験の終了時には、試験
前の活性炭の重量との差により吸着されたVC及びHFA-15
2aの総量を決定するために活性炭を秤量した。g/kgで表
される活性炭(A.C.)のこの量は総吸着能に対応する。活
性炭のVC吸着能は、インラインで実施された気相クロマ
トグラフィー分析に基づいて決定された。表1は、25
℃の温度及び13乃至17秒の滞留時間において4種類
の活性炭を用いて実施した実施例1乃至4の結果を示
す。実施例1においては、ノリット(Norit) 社のNorit
PKを用いた。実施例2乃至4においては、それぞれカル
ゴン(Calgon)社のCalgon PCB活性炭、Calgon CPG活性炭
及びCalgon OL 活性炭を用いた。VC吸着能及び総吸着能
の他に、活性炭通過後の気流中の試験で成就され得た最
少残存VC含量([VC] 最少)、並びにVC吸着能の総吸着能
に対する割合(VC/総) に対応する%で表されるVCの吸着
の選択性の評価も示す。
【0010】
【表1】 実施例 活性炭 粒度 滞留時間 [VC]最少 吸着能 VC/総 (A.C.) (mm) (秒) (mg/kg) (g/kgA.C.) (%) VC 総 1 Norit PK 0.25-1 17 <20 14.9 240 6.2 2 Calgon PCB 2.4-4.8 15 50 12 350 3.4 3 Calgon CPG 0.4-1.7 15 30 10.2 300 3.4 4 Calgon OL 0.3-0.85 13 40 10 320 3.1
【0011】実施例5及び6 粒度の異なるNorit PK活性炭を用いて実施例1を繰り返
した。室温で実施したこれらの試験結果を表2に示す。
【0012】
【表2】 実施例 粒度 滞留時間 [VC] 最少 吸着能 (mm) (秒) (mg/kg) (g/kgA.C.) VC 総 5 1-3 13 60-70 14.4 175 6 3-5 12 70 14.5 220
【0013】表2に示した結果は、粒度が異なっても吸
着能に有意差がないことを示す。しかしながら、これら
の実施例を実施例1と比較すると、微細な粒度(1mm未
満)のほうが大きな粒度より残存VC含量が著しく低くな
りうることを示す。実施例7乃至10 これらの実施例は方法の効率に及ぼす温度の影響を説明
するのに用いる。このため、実施例1を種々の温度で繰
り返した。これらの試験結果を表3に示す。
【0014】
【表3】 実施例 温度 滞留時間 [VC]最少 吸着能 VC/総 (℃) (秒) (mg/kg) (g/kgA.C.) (%) VC 総 7 −10 16 <25 23.4 270 11.5 8 0 14 <25 20.3 245 8.3 9 50 14 50 9.7 170 5.7 10 75 14 125 7.1 140 5.1
【0015】温度が低下すると総吸着能が増大し、驚く
べきことにVC吸着能が更に増大することが観察され、こ
のことはVCの吸着選択性の増大に反映される。実施例11 HFA-152a、塩化ビニル(VC)及びフッ化ビニル(VF)の合成
混合物を含む粗HFA-152a(混合物1kg当たり180mgの
VC及び490mgのVFを含む) の気流を用いて実施例8を
繰り返した。精製流出液をインライン気相クロマトグラ
フィー(VCの検出限界:1mg/kg)で分析した。これらの
条件下では、1mg/kg 未満の最少残存VC含量([VC] 最
少) 得られたが、VFはHFA-152aに対して選択的には吸着
されなかった。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗1,1-ジフルオロエタンから塩化ビニル
    を除去する方法において、前記粗1,1-ジフルオロエタン
    を活性炭と接触させることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記粗1,1-ジフルオロエタンが100乃
    至10,000重量ppm の塩化ビニルを含む請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 前記方法を約−25乃至+約100℃の
    温度において実施する請求項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記方法を60℃以下の温度において実
    施する請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記方法を約50乃至約2000kPa の
    圧力において実施する請求項1乃至4のいずれかに記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 前記活性炭を、粗1,1-ジフルオロエタン
    を通過させる粒子の固定層の形に配置させる請求項1乃
    至5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 液体状の粗1,1-ジフルオロエタンを、約
    2乃至約120分間活性炭と接触させる請求項1乃至6
    のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】 気体状の粗1,1-ジフルオロエタンを、約
    3乃至約30秒間活性炭と接触させる請求項1乃至6の
    いずれかに記載の方法。
  9. 【請求項9】 粒子の直径が0.2乃至3mmの活性炭を
    選択する請求項1乃至8のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記粗1,1-ジフルオロエタンが塩化ビ
    ニルとフッ化水素との反応により得られる請求項1乃至
    9のいずれかに記載の方法。
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DE69317363T2 (de) 1998-10-08
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