RU2091363C1 - Method of purification of halohydrocarbons of ethane series - Google Patents
Method of purification of halohydrocarbons of ethane series Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091363C1 RU2091363C1 RU95105554A RU95105554A RU2091363C1 RU 2091363 C1 RU2091363 C1 RU 2091363C1 RU 95105554 A RU95105554 A RU 95105554A RU 95105554 A RU95105554 A RU 95105554A RU 2091363 C1 RU2091363 C1 RU 2091363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- purification
- impurities
- rectification
- group
- sorbent
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения галогенуглеводородов этанового ряда, в частности очистки сырца от галогенсодержащих примесей. The invention relates to the field of production of ethanol-halogenated hydrocarbons, in particular the purification of raw materials from halogen-containing impurities.
В настоящее время разработаны озононеразрушающие галогенуглеводороды этанового ряда, используемые в качестве альтернативных хладонов. К ним относятся 1-фтор-1,1-дихлорэтан (хладон 141в), 1,1,1,2-тетрафторэтан (хладон 134а), 1,1-дифтор-1,2,2-трихлорэтан (хладон 122) и другие. Currently developed ozone-depleting halogenated hydrocarbons of the ethane series, used as alternative chladones. These include 1-fluoro-1,1-dichloroethane (HFC 141c), 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC 134a), 1,1-difluoro-1,2,2-trichloroethane (HFC 122) and others .
Получаемые в промышленности хладоны при существующей технологии фторирования исходного хлорсодержащего соединения содержат галогенсодержащие алифатические ненасыщенные (непредельные) органические примеси и неорганические кислоты, ухудшающие качество целевого продукта. Freon obtained in industry with the existing fluorination technology of the initial chlorine-containing compound contains halogen-containing aliphatic unsaturated (unsaturated) organic impurities and inorganic acids that degrade the quality of the target product.
В процессе первичной очистки методом ректификации удается частично снизить содержание этих примесей. Однако добиться полной очистки от кислот и галогенсодержащих органических примесей и получения товарного продукта, отвечающего требованиям ТУ, не удается. In the process of primary purification by rectification, it is possible to partially reduce the content of these impurities. However, it is not possible to achieve complete purification from acids and halogen-containing organic impurities and to obtain a marketable product that meets the requirements of TU.
Одним из возможных способов глубокой очистки хладонов и получения целевого продукта, удовлетворяющего техническим условиям, является адсорбционный метод очистки. One of the possible methods of deep purification of chladones and obtaining the target product that meets the technical conditions is the adsorption method of purification.
В патенте РФ N 2030379 с датой публ. 10.03.95, который выбран в качестве прототипа, предложен способ очистки хладонов этанового ряда от галогенпроизводных этилена, включающий адсорбционное поглощение примесей при пропускании очищаемого хладона через неподвижный слой углеродного адсорбента, имеющего предельный объем адсорбционного пространства 0,5-0,9 см3/г при температуре не выше 323 К, при массовой скорости не более 0,3 мг/м2•с с последующей полной десорбцией. В процессе очистки происходит адсорбция ненасыщенных примесей. Однако эффективность очистки хладонов по данному способу, в частности от непредельных соединений зависит от конкретного состава примесей, которые оказывают взаимное влияние при разделении их адсорбционным методом.In the patent of the Russian Federation N 2030379 with the date of publ. 03/10/95, which was chosen as a prototype, a method for purifying ethane freons from ethylene halogen derivatives was proposed, including adsorption of impurities while passing the purified freon through a fixed layer of carbon adsorbent having a maximum adsorption space volume of 0.5-0.9 cm 3 / g at a temperature not exceeding 323 K, at a mass velocity of not more than 0.3 mg / m 2 • s, followed by complete desorption. During the cleaning process, adsorption of unsaturated impurities occurs. However, the efficiency of purification of freons by this method, in particular from unsaturated compounds, depends on the specific composition of the impurities, which have a mutual effect when separated by the adsorption method.
Эти примеси в различных хладонах этанового ряда можно условно разделить на три группы:
1 группа неорганические кислоты: хлористый и фтористый водород;
2 группа галогенсодержащие органические примеси более сильносорбируемые, чем целевой продукт. К ним относятся соединения, имеющие большее количество атомов хлора, чем в молекуле целевого продукта.These impurities in various freons of the ethane series can be divided into three groups:
1 group of inorganic acids: hydrogen chloride and fluoride;
3 группа галогенсодержащие органические примеси, имеющие близкие сорбционные свойства по отношению к целевому продукту, к ним относятся, в частности непредельные соединения.
У 1-фтор-1,1-дихлорэтана (хладон 141в) в I группу примесей входят хлористый и фтористый водород, во 2 группу 1,1,1-трихлорэтан и в 3 группу - 1,1-дихлорэтилен и 1,1-дифтор-1-хлорэтан. For 1-fluoro-1,1-dichloroethane (freon 141c), the I group of impurities includes hydrogen chloride and fluoride, the 2
У 1,1-дифтор-1,2,2-трихлорэтана (хладон 122) в 1 группу примесей входят хлористый и фтористый водород, во 2 группу 1,2,2-трифтор-1,2-дихлорэтан; 1,2-дифтортетрахлорэтан, тетрахлорэтилен и в 3 группу - 1,2,2-трифтортрихлорэтан, 1,2-дифтор-2,2-дихлорэтилен. In 1,1-difluoro-1,2,2-trichloroethane (chladone 122), hydrogen chloride and fluoride are included in the 1st group of impurities, 1,2,2-trifluoro-1,2-dichloroethane in the 2nd group; 1,2-difluorotetrachloroethane, tetrachlorethylene and in the 3rd group - 1,2,2-trifluorotrichloroethane, 1,2-difluoro-2,2-dichloroethylene.
При наличии соизмеримых с непредельными соединениями количеств более сорбируемых соединений 1 и 2 группы процесс очистки по прототипу от непредельных галогенпроизводных соединений становится невозможным (см. табл.1). In the presence of amounts commensurate with unsaturated compounds of amounts of more sorbed compounds of
Задача изобретения разработать способ очистки галогенуглеводородов этанового ряда от органических галогенсодержащих примесей и неорганических кислот. The objective of the invention is to develop a method for purification of ethanol-halogenated hydrocarbons from organic halogen-containing impurities and inorganic acids.
Для решения поставленной задачи сырец галогенуглеводорода этанового ряда, содержащий все три группы перечисленных выше примесей, пропускают через неподвижный слой рекуперационного активного угля с суммарной пористостью 0,70-0,9 см3/г со скоростью 0,05-6 м3/м2•ч. В результате первичной обработки сырца углем смесь освобождается от кислых примесей 1 группы: хлористого и фтористого водорода. Затем сырец подвергают ректификации для отделения галогенсодержащих примесей 2 группы. Отсутствие кислых примесей позволяет осуществить очистку на 2 стадии от примесей 2 группы и исключает осмоление галогенсодержащих органических соединений при их термической обработке на 2 стадии. После этого ректификат пропускают через слой активного угля, получаемый из торфа сернисто-калиевой активацией с суммарной пористостью ≥ 0,70 см3/г. Время контакта хладона-сырца с углем на 3 стадии не менее 30 мин. Отсутствие кислых примесей и соединений 2 группы примесей позволяет очистить на 3 стадии целевой продукт от соединений 3 группы, в том числе непредельных соединений.To solve this problem, raw ethanol-halogenated hydrocarbons containing all three groups of the above impurities are passed through a fixed bed of regenerated activated carbon with a total porosity of 0.70-0.9 cm 3 / g at a rate of 0.05-6 m 3 / m 2 • hours As a result of the primary treatment of raw coal with the mixture, the mixture is freed from acidic impurities of the 1st group: hydrogen chloride and fluoride. Then the raw material is subjected to rectification to separate halogen-containing impurities of
Благодаря такой совокупности и последовательности операций достигается получение товарного продукта, удовлетворяющего по качеству предъявляемым техническим требованиям. Thanks to this combination and sequence of operations, a marketable product is obtained that meets the technical requirements for quality.
Пример 1. Example 1
Очистку 1-фтор-1,1-дихлорэтана (хл. 141в) проводили в 3 стадии. Состав продуктов до очистки и после представлен в табл.1. Purification of 1-fluoro-1,1-dichloroethane (Chl. 141c) was carried out in 3 stages. The composition of the products before cleaning and after is presented in table 1.
На 1 стадии очистку осуществляли на активном угле АР-В. Длина слоя угля 16 см, диаметр колонки 1,2 см. Масса угля 7,1 г. Скорость пропускания (0,36 м3/м2•ч). Температура адсорбции 20oC. Очищенный от кислых примесей (1 группа примесей) 1-фтор-1,1-дихлорэтан направляли на ректификацию (2 стадия). В процессе ректификации целевой продукт отделяли от 1,1,1-трихлорэтана (2 группа примесей). Режим работы: давление 0-1 кгс/см2, температура куба 70-94oC, температура верха колонки 31-54oC. Парогазовая смесь из верха колонки через холодильник-дефлегматор, охлаждаемый рассолом с температурой минус 15oC, конденсируется и пропускается через слой активного угля СКТ-2. Масса угля 24,62 г, высота слоя угля 47 см, диаметр 1,2 см. Температура адсорбции 20oC. Скорость пропускания 0,36 м3/м2•ч. Сравнение эффективности очистки 1-фтор-1,1-дихлорэтана по предлагаемому способу и прототипу представлено в табл.1.At
Результаты очистки 1,1-дифтор-1,2,2-трихлорэтана представлены в примере 2 и сведены в табл.2. The purification results of 1,1-difluoro-1,2,2-trichloroethane are presented in example 2 and are summarized in table 2.
Экспериментально установлено, что минимально допустимое содержание кислых продуктов, не препятствующее выделению примесных соединений 2 и 3 групп по предлагаемому способу, равно 0,002 мас. что подтверждается примерами 5 и 6, приведенными в табл.1 и 2. It was experimentally established that the minimum permissible content of acidic products, not preventing the release of impurity compounds of
Пример 7 показывает, что очистка по прототипу с содержанием кислых примесей 0,002 мас. не приводит к желаемому результату. Example 7 shows that the cleaning of the prototype with a content of acidic impurities of 0.002 wt. does not lead to the desired result.
Пример 2. Example 2
Очистку 1,1-дифтор-1,2,2-трихлорэтана (хладона 122) проводили аналогично условиям примера 1. Длина слоя угля 16 см, диаметр колонки 1,2 см. Масса угля 7,1 г. Скорость пропускания 1,4 мл/мин. (0,84 м3/м2•ч). Температура адсорбции 21oC. Очищенный от кислых примесей сырец направляли на ректификацию. Полученный ректификат пропускали через слой активного угля СКТ. Масса угля 24,0 г, высота слоя угля 46,5 см, диаметр 1,2 см. Температура адсорбции 21oC. Скорость пропускания 1,4 мл/мин. Составы продуктов до и после очистки представлены в табл.2.Purification of 1,1-difluoro-1,2,2-trichloroethane (freon 122) was carried out similarly to the conditions of example 1. The length of the coal layer was 16 cm, the diameter of the column was 1.2 cm. The mass of coal was 7.1 g. Transmission rate 1.4 ml / min (0.84 m 3 / m 2 • h). The adsorption temperature is 21 o C. The raw material purified from acidic impurities was sent for rectification. The obtained rectification was passed through a layer of activated carbon SKT. The mass of coal is 24.0 g, the height of the coal layer is 46.5 cm, the diameter is 1.2 cm. The adsorption temperature is 21 o C. The transmission rate is 1.4 ml / min. The compositions of the products before and after cleaning are presented in table.2.
Сравнительный анализ способов очистки хладонов-сырца показывает, что предлагаемый способ очистки по сравнению с существующим обеспечивает очистку от примесных галогенсодержащих алифатических, ненасыщенных (непредельных) и неорганических кислот, и обеспечивает получение целевого продукта, отвечающего требованиям технических условий по содержанию примесных компонентов, а также в том числе по содержанию основного вещества не менее 99,5 мас. A comparative analysis of the methods of purification of raw freons shows that the proposed method of purification in comparison with the existing one provides purification from impurity halogen-containing aliphatic, unsaturated (unsaturated) and inorganic acids, and provides the target product that meets the technical requirements for the content of impurity components, as well as including the content of the main substance is not less than 99.5 wt.
Пример 3. Example 3
Очистку 1,1-дифтор-1,2-2-трихлорэтана проводили аналогично условиям примера 2. Состав продуктов представлен в табл.3. В отличие от примера 2 содержание кислот снижено до 0,002%
Из табл.3 следует, что при содержании кислых примесей 0,002 вес. последние снижают степень очистки по галогенсодержащим органическим примесям по способу, предлагаемому по прототипу. Ухудшение качества связано с наличием как предельных, так и непредельных органических соединений. Таким образом, нижний концентрационный предел работы, предлагаемого нами способа, может быть принят равным 0,002 вес.Purification of 1,1-difluoro-1,2-2-trichloroethane was carried out similarly to the conditions of example 2. The composition of the products is presented in table.3. In contrast to example 2, the acid content is reduced to 0.002%
From table 3 it follows that when the content of acidic impurities of 0.002 weight. the latter reduce the degree of purification by halogen-containing organic impurities according to the method proposed by the prototype. Deterioration is due to the presence of both limiting and unsaturated organic compounds. Thus, the lower concentration limit of the work we offer the method can be taken equal to 0.002 weight.
Установлено, что нижний предел по нагрузке 0,05 м3/м2•ч определяется переходом процесса адсорбции хлористого и фтористого водорода в диффузионную область, т. е. лимитирующей (определяющей) стадией процесса является стадия диффузии хлористого и фтористого водорода к поверхности адсорбента, при этом наблюдается резкое торможение процесса в целом. Так при нагрузке 0,045 м3/м2•ч при условиях, аналогичных примеру 1 и 3, содержание хлористого и фтористого водорода суммарно составляет 0,02 и 0,07 мас. соответственно, что делает невозможным очистку на последующих стадиях, как это показано в примерах 3 и 4. При нагрузках 0,05 м3/м2•ч и более такого торможения не наблюдается и процесс очистки происходит по своим показателям аналогично, описанным в примерах 1 и 3.It was found that the lower limit on the load of 0.05 m 3 / m 2 • h is determined by the transition of the process of adsorption of hydrogen chloride and fluoride to the diffusion region, that is, the limiting (determining) stage of the process is the stage of diffusion of hydrogen chloride and fluoride to the surface of the adsorbent, while there is a sharp inhibition of the process as a whole. So at a load of 0.045 m 3 / m 2 • h under conditions similar to examples 1 and 3, the content of hydrogen chloride and fluoride in total is 0.02 and 0.07 wt. accordingly, which makes it impossible to clean at subsequent stages, as shown in examples 3 and 4. At loads of 0.05 m 3 / m 2 • h or more, such braking is not observed and the cleaning process proceeds according to its performance similarly to that described in examples 1 and 3.
Верхний предел по нагрузке определяется технико-экономическими соображениями, т. к. при нагрузках более 6 м3/м2•ч наблюдается высокое сопротивление в слое адсорбента, что приводит к излишним энергетическим затратам.The upper limit on the load is determined by technical and economic considerations, because at loads of more than 6 m 3 / m 2 • h high resistance is observed in the adsorbent layer, which leads to excessive energy costs.
Экспериментально установленная предельная емкость сорбционного пространства по хлористому и фтористому водороду суммарно равна 0,7•0,9 см3/г (первая стадия).The experimentally established maximum capacity of the sorption space for hydrogen chloride and hydrogen fluoride is equal to 0.7 • 0.9 cm 3 / g (first stage).
Исследование кинетических характеристик при 20oC по сорбции примесей, относящихся к третьей группе при содержании кислых примесей не более 0,002 мас. показали, что минимальным временем адсорбции является время, соответствующее времени контакта, равному отношению объема сорбента к объемной скорости подачи компонентов, не менее 20 мин. Это означает, что при меньшем времени контакта наблюдается проскок сорбируемых компонентов на выходе из адсорбционного слоя.The study of kinetic characteristics at 20 o C for the sorption of impurities belonging to the third group with an acid impurity content of not more than 0.002 wt. showed that the minimum adsorption time is the time corresponding to the contact time equal to the ratio of the sorbent volume to the volumetric feed rate of the components, not less than 20 minutes This means that with a shorter contact time, a breakdown of the adsorbed components is observed at the outlet of the adsorption layer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105554A RU2091363C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Method of purification of halohydrocarbons of ethane series |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105554A RU2091363C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Method of purification of halohydrocarbons of ethane series |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95105554A RU95105554A (en) | 1996-11-20 |
RU2091363C1 true RU2091363C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=20166639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95105554A RU2091363C1 (en) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | Method of purification of halohydrocarbons of ethane series |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2091363C1 (en) |
-
1995
- 1995-04-11 RU RU95105554A patent/RU2091363C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент РФ N 203037, кл. С 07 С 17/389, 1995. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95105554A (en) | 1996-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR920003923B1 (en) | Process for purifying 1,1,1,2-tetrafluoroethane | |
US7597744B2 (en) | Use of molecular sieves for the removal of HFC-23 from fluorocarbon products | |
JP6106178B2 (en) | Method for separating halogenated olefin from 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane using a solid adsorbent | |
US20110105809A1 (en) | Process for the purification of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene (hfo-1234yf) | |
US7084315B2 (en) | Removal of (hydro)haloalkene impurities from product streams | |
CN101479220A (en) | Process for producing high-purity hexafluoropropylene and cleaning gas | |
US5087778A (en) | Regeneration of zeolites used for purifying 1,1,1,2-tetrafluoroethane | |
EP1278714B1 (en) | Removal of (hydro)haloalkene impurities from product streams | |
EP1307416B1 (en) | Process for preparing octafluorocyclobutane | |
WO1993017988A1 (en) | Purification of hexafluoroethane products | |
CN1751011A (en) | Process for the purification of (hydro)halocarbons | |
US20180044269A1 (en) | Process for purifying (hydro)halocarbon compositions | |
RU2091363C1 (en) | Method of purification of halohydrocarbons of ethane series | |
KR20180065035A (en) | Removal of fluorinated organics from anhydrous or aqueous hydrochloric acid, a by-product of 1234 YF via 1230 XA process | |
CN1060461C (en) | Process for purification of difluoromethane | |
JP4057103B2 (en) | Method for selectively removing perfluoroisobutylene from a halogenated hydrocarbon stream | |
JP2924660B2 (en) | Purification method of tetrafluoromethane | |
US5892137A (en) | Purification of pentafluroethane | |
JP3353894B2 (en) | Purification of 1,1,1,2-tetrafluoroethane | |
US6821436B2 (en) | Separation of halogenated compounds | |
RU2039032C1 (en) | Process for cleaning 1,1,1,2-tetrafluoroethane from unsaturated halogenated impurities | |
RU93005812A (en) | METHOD FOR CLEANING 1,1,1,2-TETRAFLUOROETHANE FROM UNSATURATED HALOGENO DERIVATIVES |