RU2639148C2 - Способ очистки перфторэтилизопропилкетона - Google Patents
Способ очистки перфторэтилизопропилкетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639148C2 RU2639148C2 RU2016105306A RU2016105306A RU2639148C2 RU 2639148 C2 RU2639148 C2 RU 2639148C2 RU 2016105306 A RU2016105306 A RU 2016105306A RU 2016105306 A RU2016105306 A RU 2016105306A RU 2639148 C2 RU2639148 C2 RU 2639148C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pfeic
- raw
- reactor
- purifying
- dhfp
- Prior art date
Links
- VMLXLJMXQAQALD-UHFFFAOYSA-N C=CC1C(CC2CCCC2)C1 Chemical compound C=CC1C(CC2CCCC2)C1 VMLXLJMXQAQALD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTYVJRFPVCSPCD-UHFFFAOYSA-N CC1(C2)C(C3)C3(C3)C23C1 Chemical compound CC1(C2)C(C3)C3(C3)C23C1 YTYVJRFPVCSPCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/78—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C45/81—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
- C07C45/82—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/78—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C45/85—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification
Abstract
Изобретение относится к способу очистки перфторэтилизопропилкетона (ПФЭИК), используемому в качестве пожаротушащего средства, растворителя, среды для проведения химических и биохимических процессов. Способ включает выведение димера гексафторпропена из «сырца» ПФЭИК и последующую ректификацию, при этом выведение проводят обработкой газообразным фтором, затем промывают водным раствором бикарбоната натрия, сушат цеолитом и полученную смесь ректификуют. Предлагаемый способ позволяет получить ПФЭИК необходимой чистоты. 1 ил., 4 пр.
Description
Изобретение относится к органической химии, а именно к получению и очистке перфторированных ассиметричных кетонов, в том числе перфторэтилизопропилкетона - CF3CF2COCF(CF3)2 от токсичных перфторированных непредельных примесей, образующихся в процессе синтеза ПФЭИК.
Перфторэтилизопропилкетон (далее - ПФЭИК) - пожаротушащее средство нового поколения с нулевым потенциалом озоноразрушения, низким (120 часов) временем разложения в атмосфере, быстрым тушением огня. Кроме того, ПФЭИК является эффективным растворителем, средой для проведения химических и биохимических процессов, получения особо чистых полупроводниковых материалов, в том числе и для выращивания кристаллов для микросхем, также может использоваться в микроэлектронике. Однако содержащиеся в нем технологические примеси 2-перфторметил пентен (димер ГФП) и перфтор-2-метил-3-оксагексанолфторид (димер ОГФП) затрудняют его применение в химических и биологических процессах и электронике.
Оптимальный метод получения ПФЭИК - это реакция между окисью гексафторпропилена (ОГФП) и гексафторпропеном (ГФП) в реакторе идеального вытеснения [Патент РФ 2460717, МПК С07С 49/167, заяв. 06.12.2010, оп. 20.06.2012]. В качестве катализатора используются фторид цезия, нанесенный на активированный уголь. Реакция идет при температуре 100-150°С.
Недостатком данного метода является необходимость в использовании дефицитного и дорогостоящего сырья - окиси гексафторпропена.
Особое значение имеет то, что температуры кипения многих перфторированных жидкостей и олигомеров с одинаковым числом атомов углерода близки, в связи с чем исключается возможность очистки таких жидкостей посредством ректификации. Поэтому особое место в процессах очистки перфторированных соединений имеет химическое модифицирование примесей, сопровождающееся их дальнейшим удалением.
Наиболее трудноотделимой является примесь перфторметилпентена (димера гексафторпропена, далее - ДГФП).
Для очистки «сырца» ПФЭИК от димера ОГФП используется способность последнего к гидролизу с образованием соответствующей кислоты; кислота хорошо растворима в воде и практически нерастворима в ПФЭИК. После промывки водой и содой сырец ПФЭИК содержит неидентифицируемые количества димера ОГФП (≤2,5.10-4 % мас.):
Наличие примеси ДГФП в количестве 0,08% не влияет на эксплуатационные характеристики продукта при применении его в качестве огнетушащего средства, однако для использования в качестве среды для некоторых процессов и для использования в микроэлектронике это количество недопустимо.
Конечная реактивная смесь всегда содержит примесь ДГФП, ее содержание колеблется от 0,03 до 18%, в зависимости от метода получения. ДГФП относительно инертен по сравнению с ПФЭИК. В большинстве случаев его реакционная способность ниже, чем у целевого продукта. ДГФП также обладает близкой температурой кипения (48,5°С) с ПФЭИК (48,9-49°С), что затрудняет его количественное отделение ректификацией даже на эффективной колонне.
Удаление этих примесей ректификацией малоэффективно, т.к. температура их кипения составляет 52-51°С соответственно, а температура кипения ПФЭИК составляет 49°С.
Известны различные способы очистки перфорированных жидкостей от димеров и тримеров гексафторпропена.
Известен способ очистки от примесей ДГФП [Патент США 6478979, МПК A62D 1/00, заяв. 19.07.2000, оп. 12.11.2002] путем его окисления перманганатами щелочных металлов в ацетоне или уксусной кислоте при температурах выше комнатной и атмосферном давлении.
Недостатками этого способа являются: сложное аппаратурное оформление процесса, высокая стоимость перманганата калия, отсутствие сырьевой базы этого реагента в РФ, образование экологически небезопасных отходов, требующих специальной технологии утилизации.
Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому по совокупности признаков является способ [Патент США 6774270, МПК С07С 41/00, заяв. 1.04.2003, опубл. 10.08.2004] очистки от димеров и тримеров ГФП обработкой их третичными аминами с предварительной изомеризацией димеров гексафторпропена, с последующим отделением образовавшихся соединений дистилляцией или декантацией.
Этот способ позволяет получать ПФЭИК с остаточным содержанием ДГФП 1.10-2 %мас.
Недостатками этого способа является малая технологичность и для реализации данного способа требуются дорогие, токсичные и дефицитные реагенты, а также не обеспечивается необходимая чистота ПФЭИК.
Эти факторы осложняют создание оптимального, технологичного и надежного способа получения ПФЭИК.
Задачей заявляемого изобретения является создание более технологичного и надежного способа очистки ПФЭИК от примесей димера гексафторпропена для получения необходимой чистоты ПФЭИК.
Указанная задача достигается тем, что по способу очистки перфторэтилизопропилкетона, включающему выведение димера гексафторпропена из «сырца» ПФЭИК и последующую ректификации, согласно изобретению выведение проводят обработкой газообразным фтором, затем промывают водным раствором бикарбоната натрия, сушат цеолитом и затем полученную смесь ректификуют.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что полученный в ходе синтеза «сырец» ПФЭИК очищают от примесей ДГФП способом, включающим выведение ДГФП из реакционной смеси путем обработки газообразным фтором, затем промывки водным раствором бикарбоната натрия от кислых примесей, сушки цеолитом и ректификации полученной смеси.
ПФЭИК в условиях эксперимента не вступает в реакцию с фтором. ДГФП присоединяет фтор по кратной связи, а образующийся при фторировании перфторметилпентан (ПФМП), как и все перфторпарафины, мало токсичен. Температура кипения ПФМП составляет 53-54°С, что упрощает его отделение от ПФЭИК ректификацией.
Остаточное содержание ПФМП после ректификации не превышает 0,02% и не влияет на токсикологические свойства ПФЭИК.
Способ очистки осуществляют на установке, схема которой представлена на Фиг. 1 где:
1 - Реактор;
2 - баллон;
3 - ловушка с ХПИ;
4 - ректификационная колонна;
5 - промывная емкость;
6 - сборник готового продукта.
Способ очистки осуществляется следующим образом:
Пример 1
В реактор (1) на фиг. 1 из стали 12Х18Н10Т, вместимостью 0,1 л, снабженный магнитной мешалкой, мановакууметром (на фиг. 1 не показано), загружают 12 г «сырца» ПФЭИК, содержащего 0,9% мас. ДГФП. Реактор (1) перед загрузкой «сырца» ПФЭИК продувают аргоном и помещают в стальной бокс (на фиг. 1 не показано). Далее реактор (1) охлаждают до 0°С и, при работающей мешалке, подают из баллона (2) 100% фтор; подача фтора производится в течение 30 мин. Температура в реакторе (1) при этом не повышается более чем на 0,5°С. После подачи 10 мл фтора его подача останавливается и содержимое реактора (1) перемешивается в течение одного часа, после чего обработанный фтором «сырец» ПФЭИК отмывается раствором бикарбоната натрия в промывной емкости (5), сушится цеолитом СаА, ректификуется на ректификационной колонне (4) (микроколонка Лукаша-Келлера) и анализируется.
Полученный ПФЭИК (5,5 мл) имеет следующий состав:
ПФЭИК 99,1% мас.; ПФМП 0,899% мас.; ДГФП 0,001% мас.
Пример 2
В реактор (1) на фиг. 1 из стали 12Х18Н10Т, вместимостью 0,1 л, снабженный барботером, магнитной мешалкой (на фиг. 1 не показано), охлаждаемым до минус 35°С обратным холодильником и охлаждающей рубашкой (на фиг. 1 не показано), загружают 60 мл «сырца» ПФЭИК, содержащего 0,8% ДГФП. После охлаждения «сырца» до 0°С, при работающей мешалке, через него барботируют 20% фторазотную смесь со скоростью 75 мл/мин. Завершение реакции контролируют по разогреву ловушки с ХПИ (3), расположенной за обратным холодильником. Обработанный фторазотной смесью «сырец» ПФЭИК промывают в промывной емкости (5) 8% мас. водным раствором бикарбоната натрия, сушат цеолитом СаА, затем ректификуют на ректификационной колонне (4) длиной 1,5 м и диаметром 20 мм.
Полученный ПФЭИК (280 мл) имеет следующий состав:
ПФЭИК 99, 92% мас.; ПФМП 0,078% мас.; ДГФП 0,002% мас.
Пример 3
В никелевый вертикальный трубчатый реактор (1) (фиг. 1) диаметром 256 мм и высотой 2000 мм и заполненный никелевой насадкой, снабженный охлаждающей рубашкой и обратным холодильником (на фиг. 1 не показано), охлаждаемым до минус 40°С, загружают 82 л «сырца» ПФЭИК, содержащего 0,8% ДГФП. Реактор (1) расположен в боксе. Температура в реакторе поддерживается 0±1°С. В нижнюю часть реактора подается из баллона (2) 20% фторазотная смесь со скоростью 7,1 л/час. Процесс ведется до повышения температуры в ловушке с ХПИ (3) на 10°С, которая расположена за обратным холодильником. Далее снижают скорость подачи из баллона (2) фторазотной смеси до 1,5 л/час и отогревают реактор (1) до 20°С, после чего процесс прекращают. Обработанный фторазотной смесью «сырец» ПФЭИК отмывается в промывной емкости (5) 5% водным раствором соды (бикарбонат натрия) и сушится цеолитом СаА, затем направляется на ректификацию на ректификационной колонне (4) высотой 6 м и диаметром 50 мм.
Полученный ПФЭИК (124 кг) имеет следующий состав:
ПФЭИК 99, 91% мас.; ПФМП 0,088% мас.; ДГФП 0,002% мас.
Пример 4
Никелевый реактор (1) на фиг. 1 объемом 250 л снабжен рубашкой для охлаждения, турбинной мешалкой (380 об/мин), барботером и обратным холодильником (на фиг. 1 не показано), охлаждаемым до минус 40°С. Реактор (1) располагается в боксе (на фиг. 1 не показано). В реактор загружается 320 кг «сырца» ПФЭИК, содержащего 0,85% ДГФП. «Сырец» ПФЭИК захолаживается до 0°С и при работающей мешалке, в него подается по барботеру из баллона (2) 20% фторазотная смесь, 1100 л за 10 ч; при этом температура в реакторе (1) не превышает 1°С. После завершения подачи фторазотной смеси содержимое реактора (1) отогревается до комнатной температуры, перемешивается в течение 6 часов, после чего обработанный фторазотной смесью «сырец» ПФЭИК обрабатывается аналогично примеру 3.
Полученный ПФЭИК (305 кг) имеет следующий состав: ПФЭИК 99,98% мас.;
ПФМП 0,018% мас.; ДГФП 0,002% мас.
Таким образом, из примеров видно, что при применении заявляемого способа очистки, за счет того что выведение проводят обработкой газообразным фтором, затем промывают водным раствором бикарбоната натрия, сушат цеолитом СаА, а затем полученную смесь ректификуют, обеспечивается необходимая чистота ПФЭИК и заявляемый способ для получения необходимой чистоты ПФЭИК является более оптимальным, технологичным и надежным, чем указанные аналоги и прототип.
Claims (1)
- Способ очистки перфторэтилизопропилкетона (ПФЭИК), включающий выведение димера гексафторпропена из «сырца» ПФЭИК и последующую ректификацию, отличающийся тем, что выведение проводят обработкой газообразным фтором, затем промывают водным раствором бикарбоната натрия, сушат цеолитом и полученную смесь ректификуют.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105306A RU2639148C2 (ru) | 2016-02-17 | 2016-02-17 | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016105306A RU2639148C2 (ru) | 2016-02-17 | 2016-02-17 | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016105306A RU2016105306A (ru) | 2017-08-22 |
RU2639148C2 true RU2639148C2 (ru) | 2017-12-20 |
Family
ID=59744631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016105306A RU2639148C2 (ru) | 2016-02-17 | 2016-02-17 | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2639148C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714134C1 (ru) * | 2019-10-16 | 2020-02-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU698289A1 (ru) * | 1978-05-24 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я Г-4567 | Способ получени перфторэтилизопропилкетона |
US6774270B1 (en) * | 2003-04-01 | 2004-08-10 | 3M Innovative Properties Company | Method of removing hexafluoropropylene dimers |
RU2472767C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ получения перфторэтилизопропилкетона |
-
2016
- 2016-02-17 RU RU2016105306A patent/RU2639148C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU698289A1 (ru) * | 1978-05-24 | 1985-02-23 | Предприятие П/Я Г-4567 | Способ получени перфторэтилизопропилкетона |
US6774270B1 (en) * | 2003-04-01 | 2004-08-10 | 3M Innovative Properties Company | Method of removing hexafluoropropylene dimers |
RU2472767C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-01-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ получения перфторэтилизопропилкетона |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.М. Феничев и др. Усовершенствование метода получения перфторэтилизопропил кетона. Fluorine Notes, вып. N 6(79), ноябрь-декабрь 2011. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714134C1 (ru) * | 2019-10-16 | 2020-02-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский научный центр "Прикладная химия" | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016105306A (ru) | 2017-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI745381B (zh) | 異丙醇的製造方法及雜質減少後的異丙醇 | |
JP2021006541A (ja) | 方法 | |
RU2644560C2 (ru) | Способ уменьшения образования побочных продуктов при получении галогеналкановых соединений | |
RU2745702C2 (ru) | Способ получения хлорированного алкана, содержащей его композиции и применение указанной композиции | |
CN112723985B (zh) | E-1-卤-3,3,3-三氟丙烯的制备方法 | |
JP6997700B2 (ja) | ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを乾燥するためのプロセス | |
JP6743193B2 (ja) | 低炭素発泡剤の同時生産方法 | |
CN1438979A (zh) | 八氟丙烷的制备和用途 | |
RU2639148C2 (ru) | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона | |
US10494325B2 (en) | Method of industrially producing monochloroacetic acid | |
RU2714134C1 (ru) | Способ очистки перфторэтилизопропилкетона | |
JP7287391B2 (ja) | 含フッ素プロペンの製造方法 | |
JP7088025B2 (ja) | 3-クロロ-1,1,2,2-テトラフルオロプロパンの製造方法 | |
JP6989519B2 (ja) | プロセス | |
TWI703114B (zh) | 氟化甲烷之製造方法 | |
KR100543253B1 (ko) | 헥사플루오로에탄의 제조 방법 및 용도 | |
CN1331066A (zh) | 制备全氟乙烷的方法 | |
CN115466166B (zh) | 一种低温合成4-氯-3,5-二甲基苯酚的方法 | |
WO2018037999A1 (ja) | ブテン類の変換方法及びモノフルオロブタンの精製方法 | |
JP6865135B2 (ja) | 組成物の処理方法 | |
JP2006045190A (ja) | 酢酸3−メチル−2−ブテニルの製造方法 | |
JP2017019762A (ja) | ジメチルスルホキシドの精製方法 | |
JP4111680B2 (ja) | ビストリフルオロメチルヒドロキシブテン−1の精製方法 | |
JPS58185550A (ja) | エチレンシアノヒドリンの製造法 | |
JP4872920B2 (ja) | シクロヘキサノン及びシクロヘキサノールの回収方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190218 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191219 |