Способ очистки низших флорхлоралканов

 

Использование: в химической промышленности в производстве фторхлоралканов (хладонов), в частности 1,2-дифтортрихлорэтана (хладона 122А)-озоноопасного хладоно-113. Сущность: обработка очищаемого продукта хлором с последующей ректификацией. Обработку хлором проводят в газовой фазе в слое активированного угля при 100 - 250^oС., предпочтительно в присутствии фтора в количестве 0,1 - 1,0 мол. % от взятого хлора. Способ обеспечивает высокую степень очистки от непредельных соединений 80 - 90% и высокой скоростью процесса. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производстве фторхлоралканов, в частности 1,2-дифтортрихлорэтана (хладона 122А). Последний является перспективным озонобезопасным растворителем взамен озоноопасного хладона 113, производство которого в соответствии с Монреальским протоколом должно быть прекращено в 1995 г. Технология 1,2-дифтортрихлорэтана основана на фторировании трихлорэтилена фторидом металла переменной валентности в высшей степени окисления с последующей отмывкой сырца от кислых примесей и ректификационным выделением целевого продукта. Наличие в 1,2-дифтортрихлорэтане-сырце примеси фтортрихлорэтилена, имеющего близкую с хладоном 122А температуру кипения, ведет к снижению качества целевого продукта и обуславливает необходимость поиска эффективных методов его очистки от фтортрихлорэтилена.

Известен способ очистки фторхлоралкана, а именно 1,1,2-трифтортрихлорэтана (хладона 113), от непредельных соединений, например дифтордихлорэтилена, путем обработки кислородом в жидкой фазе при температуре 0-50^оС [1] Недостаток способа низкая селективность очистки от непредельных примесей, обусловленная высокой скоростью окисления фторхлоралканов, в частности хладонов 123, 133, 122 и др.

Известен другой способ очистки фторхлоралкана, а именно хладона 113, от непредельных соединений, например дифтордихлорэтилена, который позволяет устранить недостаток предыдущего и по совокупности признаков наиболее близок к предлагаемому. Этот способ заключается в обработке хладона 113, содержащего 1,1-дифтордихлорэтилен, хлором в жидкой фазе при температуре 0-60^оС с последующим ректификационным выделением целевого продукта [2] Данный способ характеризуется более высокой селективностью, и в конечном счете, меньшими потерями целевого продукта.

Недостаток способа низкая эффективность очистки, обусловленная малой скоростью жидкофазного хлорирования.

Изобретение решает задачу повышения эффективности процесса при очистке 1,2-дифтортрихлорэтана от фтортрихлорэтилена. Это достигается тем, что в способе очистки фторхлоралкана, в частности 1,2-дифтортрихлорэтана, путем обработки хлором с последующим ректификационным выделением целевого продукта, обработку хлором проводят в газовой фазе в слое активированного угля при температуре 100-250^оС. Кроме того, обработку хлором можно проводить в присутствии фтора как инициатора в количестве 0,1-1,0 мол. от взятого на обработку хлора.

П р и м е р. Опыты по очистке 1,2-дифтортрихлорэтана проводят в лабораторном реакторе из никеля в виде трубы диаметром 18 мм и длиной 250 мм. Реактор заполнен активированным углем марки АР-В и снабжен внешним электрообогревом. Исходный дифтортрихлорэтан (состав приведен в таблице) испаряют в круглодонной колбе, помещенной в водяную баню, сюда же подают хлор из баллона с заданной скоростью и в ряде опытов фтор. Последний получают на лабораторном электролизере из дигидротрифторида калия и очищают от фтористого водорода в колонке с фторидом натрия. Смесь паров дифтортрихлорэтана и галогена поступает в слой нагретого до заданной температуры активированного угля, где протекает процесс хлорирования примеси. По выходе из реактора продукт собирают в колбе с обратным холодильником и анализируют. Непрореагировавший хлор поглощают в склянке с раствором гидроксида натрия (5%) и тиосульфата натрия (3%). Объем активированного угля в реакторе 64 см³. Продолжительность одного опыта 3 ч. Конкретные условия и результаты опытов представлены в таблице (опыты 1-8). Для сравнения там же представлены результаты опытов по прототипу (опыты 11-12), которые проведены в стеклянном аппарате колонного типа, снабженном обратным холодильником, при освещении лампой дневного света в непрерывном режиме. Продолжительность опыта 3 ч, высота барботажного слоя 12 см.

Проведенные опыты показывают, что степень очистки 1,2-дифтортрихлорэтана от фтортрихлорэтилена по предлагаемому способу (опыты 1-8) превышает 80% при этом фтортрихлорэтилен количественно превращается во фторпентахлорэтан (хладон 111), который легко отделяется от хладона 122А ректификацией.

Снижение температуры хлорирования ниже 100^оС приводит к уменьшению степени очистки (опыт 9).

Увеличение концентрации фтора в хлоре свыше 1 мол. нецелесообразно ввиду уменьшения селективности хлорирования, что видно по концентрации хладона 122А в продуктах хлорирования (опыт 10).

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ НИЗШИХ ФЛОРХЛОРАЛКАНОВ от непредельных соединений путем обработки хлором при повышенной температуре с последующим ректификационным выделением целевого продукта, отличающийся тем, что обработку хлором проводят в газовой фазе в слое активированного угля при 100 250^oС.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку хлором проводят, в присутствии фтора в количестве 0,1 1,0 мол. от взятого на обработку хлора.

РИСУНКИ

Рисунок 1