RU2639148C2 - Способ очистки перфторэтилизопропилкетона - Google Patents

Способ очистки перфторэтилизопропилкетона Download PDF

Info

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
Application number
RU2016105306A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016105306A (ru
Inventor
Татьяна Алексеевна Биспен
Сергей Александрович Зайцев
Александр Васильевич Земляной
Дмитрий Дмитриевич Молдавский
Вадим Дмитриевич Митичук
Original Assignee
Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации
Priority to RU2016105306A priority Critical patent/RU2639148C2/ru
Publication of RU2016105306A publication Critical patent/RU2016105306A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2639148C2 publication Critical patent/RU2639148C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/81Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C45/82Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/85Separation; 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.):
Figure 00000001
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.
Figure 00000002
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)

  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.
RU2016105306A 2016-02-17 2016-02-17 Способ очистки перфторэтилизопропилкетона RU2639148C2 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
И.М. Феничев и др. Усовершенствование метода получения перфторэтилизопропил кетона. Fluorine Notes, вып. N 6(79), ноябрь-декабрь 2011. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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