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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
halogenierten Ethanen mit Handelsqualität und insbesondere Pentafluorethan
und Chlortetrafluorethan aus einem durch Umsetzung von Perchlorethylen-
und Fluorwasserstoff hergestellten Gemisch. Insbesondere stellt
die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit, das den mit den
gewünschten
Produkten nach ihrer Abtrennung aus dem Reaktionsgemisch ausgetragenen
Fluorwasserstoff auf ein Minimum reduziert und zugleich die Notwendigkeit
der Rückführung von
unerwünschten
Nebenprodukten zur Reaktion verringert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Der
teilfluorierte Fluorkohlenwasserstoff (H-FKW) Pentafluorethan (das
hier als R125 bezeichnet wird) und die teilhalogenierten Chlorfluorkohlenwasserstoffe
(H-FCKWs) Chlortetrafluorethan
(R124) und Dichlortrifluorethan (R123) werden in zunehmendem Maße als Ersatz
für die ökologisch
unvorteilhaften vollhalogenierten Chlorfluorkohlenwasserstoffe (FCKWs)
in der Kältetechnik
und bei anderen Anwendungen verwendet. Des weiteren sind H-FKWs und H-FCKWs
vorzugsweise möglichst
frei von FCKWs. Gemäß einigen gegenwärtigen Vorschriften,
die in der Zukunft noch strenger werden können, dürfen H-FKW- und H-FCKW-Produkte
höchstens
0,5 Gewichtsprozent FCKWs insgesamt als Verunreinigung enthalten.
Daher ist es wichtig, daß handelsübliche H-FKW-
und H-FCKW-Produkte eine möglichst
niedrige FCKW-Konzentration aufweisen.
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In
der folgenden Tabelle sind die hauptsächlichen halogenierten Ethane
und anderen Verbindungen, die in der vorliegenden Anmeldung erörtert werden,
mit ihren Kältemittelnummern
(R-Nummern), Formeln und Siedepunkten bei Normaldruck nach dem Siedepunkt
geordnet aufgeführt.
Die Daten stammen aus Stacey, et al., Advances in Fluorine Chemistry,
S. 173–175
(1963), außer
den Siedepunkten für
HF und HCL, die aus The Merck Index, 10. Aufl., 1983, stammen.
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Sofern
nicht anders vermerkt, bezieht sich "R124" im
folgenden auf R124, dessen Isomer R124a und Gemische davon. Ganz
analog bezieht sich "R123" auf R123, dessen
Isomer R123a und Gemische davon, während sich der Begriff "R114" auf R114, dessen
Isomer R114a und Gemische davon beziehen soll. Wie man sieht, ist
die Siedepunktdifferenz zwischen jedem Paar von Isomeren verhältnismäßig klein.
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Die
Fluorierung von PCE mit HF ist ein gut bekanntes Verfahren, das
zur Herstellung verschiedener voll- und teilhalogenierter Ethane
verwendet wird. Siehe beispielsweise die US-PS 3,755,477. Bei diesem
Verfahren wird die Ethylendoppelbindung des PCE aufgebrochen, wobei
Wasserstoff und Fluor aus dem HF an die beiden Kohlenstoffatome
gebunden werden. Im Lauf des Verfahrens werden Chloratome nacheinander durch
Fluor ersetzt, wobei als Nebenprodukt HCl anfällt. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt
enthält
der Reaktor ein Gemisch aus nichtumgesetztem PCE und HF, HCl und
verschiedenen Ethanen, die je nach der Balance der verschiedenen
möglichen
Fluorierungsschemata mit verschiedenen Kombinationen von Chlor-
und Fluoratomen halogeniert sind. Es können auch einige verschiedene
Fluorierungswege gleichzeitig beschritten werden. So wird beispielsweise
und unter Bezugnahme auf die in Tabelle I aufgeführte Liste der halogenierten Ethane
bei einer Fluorierungssegeuenz PCE in R1111 umgewandelt, welches
danach in R121, R122, R123, R124 und schließlich R125, ein gewünschtes
Endprodukt, umgewandelt wird. Alternativ dazu können unterfluorierte Zwischenprodukte
einschließlich
R123 und R123a in R113, dann in R114 und schließlich in R115 umgewandelt werden.
Dieses letztere Reaktionsschema wird bei der Herstellung von R125
als unerwünscht
erachtet, da R115 ein ökologisch
unerwünschter
Chlorfluorkohlenwasserstoff ist, der schwierig von R125 zu trennen
ist, wie unten erörtert.
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Nach
der Synthesereaktion werden die gewünschten Endprodukte im allgemeinen
von den unerwünschten
Nebenprodukten, Zwischenprodukten und nicht umgesetzten Ausgangsstoffen
abgetrennt. Bei herkömmlichen
Trennverfahren wird der Reaktorproduktstrom oft destilliert, anschließend zur
Entfernung von Säuren
mit Wasser und/oder Lauge gewaschen und schließlich getrocknet. Bei eigenen
Untersuchungen wurde erkannt, daß derartige Methoden zu erheblichen
HF-Verlusten führen
können
und auch Abfallströme
erzeugen können,
die behandelt werden müssen.
Der HF-Verlust tritt auf, weil gewünschte Produkte, wie R125, R124
und R123, mit HF Azeotrope bilden. Daher ist es mit einer herkömmlichen
Destillation unmöglich,
HF vollständig
aus den gewünschten
Produkten zu entfernen. Gemäß derartigen
vorbekannten Verfahren führen der
oder die Ströme,
die die gewünsch ten
H-FKWs enthalten, etwas mehr als die azeotropen Mengen HF mit sich,
was eine Weiterverarbeitung des Produktstroms zur Entfernung des
HF, beispielsweise durch Wasserabsorption und/oder Laugenwäsche, erforderlich
macht.
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Auf
der Grundlage der obigen Reaktionsschemen wurde bei eigenen Untersuchungen
erkannt, daß es zur
Förderung
der Herstellung von R125 wünschenswert
ist, die unterfluorierten Zwischenprodukte, die am leichtesten zu
R125 fluoriert werden, wie R121 und R122, zurückzuführen. R123 und R124 können zwar
als wünschenswerte
teilhalogenierte Chlorfluorkohlenwasserstoff-Endprodukte abgezogen
werden, aber auch zur Bildung von zusätzlichem R125 zurückgeführt werden.
R123 und R124, bei denen es sich um wünschenswerte Endprodukte handeln
kann, können
auch je nach dem gewünschten
Endproduktverhältnis
teilweise oder ganz zurückgeführt werden.
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Unerwünscht ist
dagegen die Rückführung von
R114, das leichter zu R115 als R125 fluoriert wird. Bei R115 handelt
es sich um einen unerwünschten
FCKW, der schwierig von R125 zu trennen ist. Wie in der US-PS 5,346,595
erörtert,
bildet R125 leicht ein Azeotrop mit R115, und es ist schwierig,
die beiden Verbindungen in dem Azeotrop zu trennen. Aus diesem Grund
war es bisher üblich,
das R114 größtenteils
oder vollständig
mit dem rohen R125 auszutragen. Diese Lösung war jedoch bei den vorbekannten
Verfahren überhaupt
nicht zufriedenstellend, da sie ein anderes Problem erzeugt. Im
einzelnen hat R114 einen Siedepunkt, der relativ nah am Siedepunkt
von HF liegt und höher
als der Siedepunkt von R124 ist. Gemäß vorbekannten Verfahren wurde
aus dem Reaktoraustragsstrom zunächst
HCl destillativ entfernt und der HCl-freie Strom dann durch Destillation
in einem die zur Rückführung vorgesehenen
Substanzen, wie HF, enthaltenden hochsiedenden Strom und einem das
gewünschte
R125 enthaltenden niedrigsiedenden Strom getrennt. Um zu gewährleisten,
daß das
R114 überwiegend
in dem niedrigsiedenden Strom und nicht in den Rückführungsströmen enthalten war, mußte wegen
der relativen Flüchtigkeit
von R114 und R124 bei der Destillation praktisch das gesamte R124
zusammen mit dem R125 in dem niedrigsiedenden Strom enthalten sein.
Wegen des HF/R124-Azeotrops würde
dieser Strom eine verhältnismäßig große Menge
HF mit sich führen,
welcher gemäß vorbekannten
Verfahren durch eine unerwünschte
Laugenwäsche
oder einen ähnlichen
Arbeitsgang entfernt wurde. Daher führte die Lösung des Standes der Technik
zur Verhinderung der Rückführung von
R114 zu erhöhten
Schwierigkeiten und Kosten hinsichtlich der Notwendigkeit der Entazidifizierung
von zusätzlichen Mengen
HF. Wie nachstehend ausführlich
erörtert,
wurde bei eigenen Untersuchungen ein Verfahren entdeckt, mit dem
die zur Umsetzung zurückgeführte R114-Menge
effektiv auf ein Minimum reduziert und zugleich die in den Rohproduktströmen enthaltene
HF-Menge verringert werden kann.
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Die
US-PS 4,843,181 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von R123
und R124 durch Gasphasenreaktion von HF mit einem Tetrahalogenethylen
oder mit einem Pentahalogenethan an einem Chromoxidkatalysator.
Es erfordert die Minimierung von R125 und stellt keinerlei Lehren
zur Handhabung eines an R125 reichen Produktstroms bereit.
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Die
US-Patentschriften 4,911,792, 4,944,846, 5,094,773 und 5,560,899
betreffen alle Verfahren zur Abtrennung von HF von R123 und R124.
In keiner dieser Literaturstellen werden derartige Trennungen in
Gegenwart von großen
Mengen R125 bereitgestellt.
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In
der WO-A-9532168 wird ein Verfahren zur Herstellung von R124, R124a
und/oder R125 durch Umsetzung von Perchlorethylen mit Fluorwasserstoff
in der Gasphase in Gegenwart eines Fluorierungskatalysators beschrieben.
Das Reaktionsprodukt wird destilliert, wobei man ein Destillat,
das HCl, R123, R124, R125 und eine geringe Menge HF enthält, und
ein Sumpfprodukt, das Perchlorethylen, HF und organische Zwischenprodukte
enthält,
erhält.
Beide Ausgangsströme
aus dem Phasenseparator werden zum Reaktor zurückgeführt, um das Molverhältnis der
Reaktanten zu steuern und dadurch zu bestimmen, wieviel frischer
Einsatzstoff dem Reaktor zugeführt
werden muß.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Trennverfahrens.
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2 ist
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trennverfahrens.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trennverfahrens.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trennverfahrens.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Trennung von Pentafluorethan
(R125), Chlortetrafluorethan (R124) und gegebenenfalls Dichlortrifluorethan
(R123) gemäß Anspruch
1. Weitere Merkmale des Verfahrens werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Alle
Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders
vermerkt. Außerdem
wird für die
Zwecke der vorliegenden Anwendung beim Vergleich der verschiedenen
Prozeßströme angenommen,
daß sich
das Gesamtverfahren im stationären
Zustand befindet.
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Im
Rahmen der vorliegenden Anwendung bezieht sich "HCl-reicher
Strom" auf einen
Strom, der mindestens 50 Ge wichtsprozent des im Reaktorproduktstrom
vorhandenen HCl enthält.
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Der
Begriff "halogeniertes
Ethan" soll alle
voll- oder teilhalogenierten Ethane und alle Gemische von zwei oder
mehr davon umfassen. Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders
gut zur Verwendung in Verbindung mit der Herstellung von R125, R124,
R133a, R123, R122 und R121, wie oben in Tabelle I beschrieben.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Anwendung handelt es sich bei der "azeotropen Menge" HF in einem Strom
um die Menge, die azeotrop an die in dem Strom enthaltenen halogenierten
Ethane gebunden wäre.
Die "gesamte" azeotrope Menge
HF in mehreren Strömen
ist die Summe der azeoptropen Mengen HF in allen diesen Strömen. Die
Zusammensetzungen der für
die vorliegende Erfindung wichtigsten HF/H-FCKW-Azeotrope (in Gewichtsprozent)
sind ungefähr
wie folgt:
HF/R125 = 1,7%/98,3%
HF/R124 = 6%/94%
HF/R123
= 17%/83%
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Im
Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird der Begriff "Rohproduktstrom" zur Bezeichnung
derjenigen Ströme
verwendet, die so geringe Konzentrationen an unerwünschten
Komponenten (z. B. HF) und so hohe Konzentrationen des bzw. der
gewünschten
halogenierten Ethane aufweisen, daß sie als für die Endverarbeitung und/oder
die Verwendung oder den Verkauf als das bzw. die gewünschten
halogenierten Ethane enthaltender Strom breit erachtet werden kann.
Der Begriff "Rohproduktstrom" soll zwar den HCL-reichen
Strom ausschließen,
jedoch ist es für
den Fachmann ersichtlich, daß der
HCl-reiche Strom in zahlreichen Ausführungsformen als wertprodukthaltig
erachtet und auch zur Verwendung oder zum Verkauf weiter veredelt
oder verarbeitet werden kann.
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Ein
wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines
Trennschritts, bei dem die Gesamtmenge HF in dem bzw. den Rohproduktströmen kleiner
ist als die gesamte azeotrope Menge HF für diese Ströme. Wie nachstehend ausführlicher
beschrieben wird, kommt bei der Erfindung ein Trennschritt zur Anwendung,
der einen Phasentrennschritt gegebenenfalls in Kombination mit einem
oder mehreren Destillationsschritten umfaßt. Bei eigenen Untersuchungen
wurde entdeckt, daß die
Verwendung eines Phasentrennschritts, der zur Trennung von HF von
halogeniertem Ethan bzw. halogenierten Ethanen einschließlich R125 nicht
auf Dampf/Flüssigkeits-Gleichgewichtskonzentrationsunterschieden
beruht, ein Verfahren ermöglicht,
in dem die Einschränkungen
der Verfahren des Standes der Technik vermieden werden können.
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Das
bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren
ist schematisch in 1 dargestellt. Wie oben erörtert, werden
Perchlorethylen (PCE) und Fluorwasserstoff (HF), vorzugsweise an
einem Fluorierungskatalysator, in einen nichtgezeigten Reaktor eingetragen,
was einen Reaktorproduktstrom 1 ergibt, der Chlorwasserstoff (HCl),
HF, R125 und ein oder mehrere andere halogenierte Ethane einschließlich R124
und gegebenenfalls R123 enthält.
Im allgemeinen enthält
der Reaktorproduktstrom 1 eine Konzentration an nicht umgesetztem
HF, die größer ist
als die azeotrope Menge HF für
diesen Strom. Der Reaktorproduktstrom durchläuft ein erstes Trennverfahren,
vorzugsweise eine destillative Trennung 6, in der der größte Teil
des Chlorwasserstoffs (HCl) in Strom 1 mit dem HCL-reichen
Strom 2 entfernt wird. Vorzugsweise enthält der HCL-reiche
Strom 2 mindestens 70 Gewichtsprozent des HCl im Reaktorproduktstrom,
besonders bevorzugt mindestens 90 bis 99 Gewichtsprozent des HCl
und ganz besonders bevorzugt im wesentlichen das gesamte HCl im
Reaktorproduktstrom. Da der Siedepunkt des HCl so weit unter demjenigen
der anderen Komponenten liegt, ergibt das Trennverfahren ein verhältnismäßig hoch
siedendes Gemisch von Verbindungen als intermediären Produktstrom 3, der
nur eine kleine Konzentration an HCl und einen größeren Teil
der halogenierten Ethane, vorzugsweise mindestens 75% der halogenierten
Ethane im Reaktorproduktstrom, enthält. Der intermediäre Strom 3 enthält auch
einen wesentlichen Teil des im Reaktorproduktstrom vorliegenden
HF, vorzugsweise mindestens 90% des HF im Reaktorproduktstrom und
besonders bevorzugt praktisch das gesamte HF im Reaktorproduktstrom. Somit
enthält
der intermediäre
Produktstrom 3 vorzugsweise nur eine Restmenge an HCl und
ist besonders bevorzugt im wesentlichen frei von HCl.
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Gemäß einem
wichtigen Aspekt der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung wird der Produktstrom 3 einem oder mehreren Trennverfahren
unterworfen, die schematisch durch Trennmittel 7 widergegeben
sind, wodurch die in einem oder mehreren Rohproduktströmen 4 enthaltene
Gesamtmenge HF kleiner ist als die gesamte azeotrope Menge HF für diese
Ströme.
Dies ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung, da mit vorbekannten
Trenntechniken Rohproduktströme
erhalten wurden, die unerwünschterweise
mindestens die azeotrope Menge HF mit sich führten. Erfindungsgemäß umfaßt das Trennmittel 7 einen
Phasenseparator und arbeitet außerdem
vorzugsweise unter Bildung eines Rückführungsstroms 5, der
einen größeren Anteil des
im Reaktorproduktstrom 1 vorliegenden HF enthält. Vorzugsweise
wird der Rückführungsstrom 5 zumindest
teilweise zur Einbeziehung in die anfängliche Umsetzung zum Reaktor
zurückgeführt. Vorzugsweise
enthält
der Rückführungsstrom
mindestens 98 Gewichtsprozent des HF im Reaktorproduktstrom und
noch weiter bevorzugt mindestens 99 Gewichtsprozent.
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Bei
Ausführungsformen,
in denen es sich bei den gewünschten
halogenierten Ethanen um R125, R124 und R123 handelt, enthält der Reaktorproduktstrom
häufig
Tetrafluordichlorethan (R114) als eines der anderen haloge nierten
Ethane. Wie oben erörtert,
wurde bei eigenen Untersuchungen erkannt, daß R114 zu Pentafluorchlorethan
(R115), einem unerwünschten
Nebenprodukt, das schwierig von R125 abzutrennen ist, fluoriert
werden kann. Daher enthält
der Rückführungsstrom
dann, wenn der Reaktorproduktstrom R114 enthält, was häufig der Fall sein wird, vorzugsweise
weniger als 10 Gewichtsprozent (Gew.-%) bis R114 im Reaktorproduktstrom.
Noch weiter bevorzugt sind im Rückführungsstrom
weniger als 5 Gew.-% des R114 im Reaktorproduktstrom enthalten,
wobei weniger als 1 Gew.-% des R114 ganz besonders bevorzugt ist.
Das R114 kann dem R125-Rohproduktstrom einverleibt oder vorzugsweise
in einem anderen Rohproduktstrom getrennt werden.
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Gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfaßt
der Reaktorproduktstrom 1 ein Gemisch aus halogenierten
Ethanen mit mindestens 15 Gewichtsprozent R125. Des weiteren ergibt
das in Rede stehende Verfahren vorzugsweise einen oder mehrere Rohproduktströme 4,
die insgesamt mindestens 90 Gew.-% des R125 im Reaktorproduktstrom 1,
besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt
mindestens 98 Gew.-% enthalten.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Trennmittel 7 nur einen Rohproduktstrom auf, welcher
mindestens 90 Gew.-% des R125 im Reaktorproduktstrom, besonders
bevorzugt mindestens 95 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens
98 Gew.-% enthält.
Bei Betrachtung des Verfahrens aus einem anderen Blickwinkel ist
es wünschenswert,
die im Rückführungsstrom
enthaltene Menge an R125 auf ein Minimum zu reduzieren. Erfindungsgemäß werden
vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% des R125 im Reaktorproduktstrom
zum Reaktor zurückgeführt, besonders
bevorzugt weniger als 5 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt weniger
als 1 Gew.-%.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform,
in der das Trennmittel 7 nur einen Rohproduktstrom aufweist,
ist in 2 illustriert. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere
zur Herstellung eines einzigen Rohproduktstroms, der sowohl R124
und R125 und gegebenenfalls R123 enthält, mit minimalem Übertrag
von HF in den Produktstrom. Diese Ausführungsform erreicht auch das
gewünschte
Ziel der Minimierung der im Rückführungsstrom
zum Reaktor zurückgeführten Menge
an R114. Bei dieser Ausführungsform
wird der Reaktorproduktstrom 1 einer ersten Destillationskolonne 6 zugeführt, was
einen HCl-reichen Strom 2 und einen intermediären Strom 3,
der im allgemeinen die gleichen Eigenschaften wie oben in Verbindung
mit 1 beschrieben aufweist, ergibt. Der Strom 3,
der vorzugsweise HCl-frei ist und den größten Teil der halogenierten
Ethane und des nicht umgesetzten HF enthält, wird dann einem zweiten
Separator, vorzugsweise der Destillationskolonne 22, zugeführt, wo
die hochsiedenden Reaktionszwischenprodukte und nicht umgesetzten
Ausgangsstoffe im Sumpfprodukt unter Bildung des Rückführungsstroms 5 auf
konzentriert werden. Der Kopfproduktstrom 23 enthält vorzugsweise
einen größeren Teil
der halogenierten Ethane aus dem Reaktorstrom und noch weiter bevorzugt
im wesentlichen das gesamte R125, R124, R114 und R133a. Der Kopfproduktstrom 23 enthält auch zumindest
einen Teil von jeglichem R123 im Destillationseinsatzstoff 3.
Für den
Fachmann ist ersichtlich, daß die
jeweilige Menge R123, die im Kopfprodukt 23 enthalten ist,
durch Manipulation gut bekannter Destillationsparameter so variiert
werden kann, daß man
einen Rückführungsstrom 5 mit
der gewünschten
Menge R123 erhält.
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Gemäß der Ausführungsform
von 2 enthält
der Kopfproduktstrom 23 wesentliche Mengen HF, die bei
vorbekannten Verfahren bei einem nachfolgenden Entazidifizierungsarbeitsgang
verloren gehen würden. Bei
eigenen Untersuchungen wurde erkannt, daß dieses Merkmal des Standes
der Technik aus zwei Gründen unerwünscht ist.
Erstens stellt der so verlorene HF wertvollen nicht umgesetzten
Einsatzstoff dar, der ansonsten bei der Umsetzung verwendet werden
könnte.
Zweitens ist mit derartigen nachfolgenden Entazidifizierungsverfahren
ein Kosten- und Ineffizienznachteil verbunden. Das vorliegende Verfahren
ergibt wünschenswerte
Rohproduktströme,
d. h. Ströme
mit weniger als der azeotropen Menge HF, ohne auf die vorher verwendeten
Entazidifizierungs- oder Neutralisationsverfahren, wie Laugenwäsche, zurückgreifen
zu müssen.
Anders ausgedrückt,
kann man mit dem erfindungsgemäßen Trennschritt
die oben angegeben niedrigen HF-Niveaus in den Rohproduktströmen erreichen,
ohne auf Einheitsarbeitsgänge
mit Eintragung von anderen Substanzen in das Verfahren zurückgreifen
zu müssen.
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Im
einzelnen wird der Kopfproduktstrom 23 gemäß dieser
Ausführungsform
abgekühlt,
vorzugsweise über
einen Wärmetauscher 26,
was einen abgekühlten
Strom 27 mit einer Temperatur ergibt, die die Abtrennung
eines wesentlichen Teils des HF von den übrigen Komponenten in Strom 23 durch
Flüssig/Flüssig-Phasentrennung
ermöglicht.
D. h. der Strom 27 befindet sich bei einer Temperatur und
vorzugsweise bei seiner Kondensationstemperatur oder darunter, die
mindestens zwei nicht mischbare flüssige Phasen ergibt, wobei
eine der Phasen verhältnismäßig reich
an HF ist und die andere flüssige
Phase weniger als die azeotrope Menge HF, vorzugsweise höchstens
ein Drittel der azeotropen Menge HF, besonders bevorzugt höchstens
ein Fünftel
der azeotropen Menge HF und noch weiter bevorzugt höchstens
ein Neuntel der azeotropen Menge HF in Strom 23 enthält. Gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
wird der Strom 27 vorzugsweise auf eine Temperatur von
weniger als 30°F
(–1°C) und noch
weiter bevorzugt weniger als 0°F
(–18°C) abgekühlt.
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Der
abgekühlte
Strom 27 wird dann in ein Phasenseparatorgefäß, wie einen
Dekanter 28, eingetragen. Die obere flüssige Phase aus dem Dekanter,
der Strom 25, enthält
einen größeren Teil
des im abgekühlten Strom 27 vorhandenen
HF und wird vorzugsweise zur zweiten Destillationskolonne 22 zurückgeführt. Gegebenenfalls
kann der Strom 25 teilweise oder ganz direkt zum Reaktor
zurückgeführt werden.
Der Strom 4 stellt die Sumpfphase aus dem Phasenseparator
dar und ist eine an organischen Substanzen reiche Phase, die die gewünschten
halogenierten Ethane und weniger als die azeotrope Menge HF enthält. Sofern
nötig oder
gewünscht,
kann der Strom 4 durch herkömmliche Techniken, wie Entazidifizierung
zur Entfernung jeglicher verbliebener Säurereste, weiter gereinigt
werden. Für
Ausführungsformen,
in denen der Strom 4 ein Gemisch von zwei oder mehr halogenierten
Ethanen enthält,
kann dieser Strom ferner gewünschtenfalls
weiter verarbeitet werden, um separate Ströme zu erhalten, die verhältnismäßig reicher
an einem oder mehreren der halogenierten Ethane im Gemisch sind
als der Strom 4. Ferner können unerwünschte Nebenprodukte (einschließlich R114)
zwecks Entsorgung durch Weiterverarbeitung entfernt werden. Gegebenenfalls
können
das R123 und/oder R124 je nach dem geforderten Produktsplit ganz
oder teilweise zur weiteren Fluorierung zu R125 in die Reaktoren
zurückgeführt werden.
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3 illustriert
eine Ausführungsform,
in der mehr als ein Rohprodukt hergestellt wird. Nunmehr unter Bezugnahme
auf die Ausführungsform
von 3 umfaßt
das Trennmittel 7 eine Reihe von Trennschritten, die einen
ersten R125-reichen Rohproduktstrom 4A und einen zweiten
R124-reichen Rohproduktstrom 4B ergeben. Diese Ausführungsform
ist sehr bevorzugt zur Minimierung von HF-Verlusten durch Entazidifizierung
unter Entfernung von R114 aus der Reaktorrückführung, wenn kein R123 hergestellt
werden soll. Bei dieser Ausführungsform
wird der Produktstrom 1 der Destillationskolonne 6 zugeführt, was
einen intermediären
Sumpfstrom 3, der im wesentlichen HCl-frei ist, und einen
HCl-reichen Strom 2 ergibt. Der Strom 3, der im
allgemeinen die oben in Verbindung mit 1 beschriebenen
Eigenschaften aufweist, wird dann einer zweiten Destillation 32 zugeführt. Bei
dieser Ausführungsform
wird die Destillationskolonne 32 jedoch so betrieben, daß die hochsiedenden
Reaktionszwischenprodukte einschließlich eines größeren Teils
des HF und R123 und vorzugsweise im wesentlichen das gesamte R123
im Sumpfrückführungsstrom 5 abgetrennt
werden. Vorzugsweise wird im wesentlichen das gesamte der Kolonne 32 zugeführte R125
zusammen mit kleineren Mengen R124 und HF im Kopfrohproduktstrom 4A entfernt.
Ein Nebenstrom 34 wird an einer zwischen dem Kopf- und
Sumpfprodukt der Destillationskolonne 32 liegenden Stelle
entnommen, die so gewählt
ist, daß man
einen R124- und R114-reichen Strom erhält. Wie nachstehend ausführlicher
erklärt,
enthält
der Nebenstrom vorzugsweise praktisch das gesamte R124, das nicht
im Überkopfstrom 4A entfernt
wird, und einen größeren Teil
des R114 und vorzugsweise im wesentlichen das gesamte R114. Die
R123-Menge im Nebenstrom 34 wird vorzugsweise auf ein Minimum
reduziert.
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Der
Nebenstrom 34 wird dann im Wärmetauscher 35 abgekühlt, wobei
man einen abgekühlten
Strom 36 bei einer Temperatur erhält, die eine Phasentrennung
ermöglicht
(vorzugsweise weniger als 30°F
(–1°C), besonders
bevorzugt weniger als 0°F
(–18°C)). Der
abgekühlte
Strom 36 wird dem Dekanter 37 zugeführt. Die Kopfphase
aus dem Dekanter (Strom 38), die einen größeren Teil
des im abgekühlten
Strom 36 enthaltenen HF enthält, wird zur Verbesserung der
Rückgewinnung
der organischen Komponenten, die in der HF-Phase vorliegen, und
zur Maximierung der im Rückführungsstrom 5 zurückgewonnenen
Menge HF als Einsatzstrom der zweiten Destillation 32 zugeführt. Gegebenenfalls
kann der Strom 38 direkt zum Reaktor zurückgeführt werden.
Das Sumpfrohprodukt 4B aus dem Phasenseparator 37 ist
die an organischen Substanzen reiche Phase mit einer verhältnismäßig hohen
Konzentration des R124 und einer verringerten Konzen tration an HF relativ
zum Nebenstrom 34. Gegebenenfalls kann er je nach den für die Herstellung
gewünschten
Produkten separat vom Rohproduktstrom 4A weiter gereinigt
oder mit dem Rohproduktstrom 4A vereinigt und der Entazidifizierung
zugeführt
werden.
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Bei
einer alternativen Variante der in 3 illustrierten
Ausführungsform
kann der Strom 4B in einer dritten Destillationskolonne
destilliert werden, in der im wesentlichen das gesamte HF und ein
Teil des R124 als Kopfrohproduktstrom entfernt werden. Dieser Kopfrohproduktstrom
kann zur weiteren Umwandlung in R125 direkt zum Reaktor oder zur
Destillationskolonne 32 zurückgeführt werden. In jedem Fall wird
das aus dem Strom 4B abgetrennte HF zurückgeführt. Das R124, R114 und R133a
enthaltende Sumpfprodukt aus der dritten Destillationssäule ist
im wesentlichen säurefrei
und kann direkt der abschließenden
Reinigung zugeführt
werden.
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Wie
aus den obigen Ausführungen
ersichtlich ist, sorgen bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung für
die Abtrennung von R124 aus dem Reaktorproduktstrom unter Erhalt
eines R124-reichen Rohproduktstroms. In den Rohproduktströmen derartiger
Ausführungsformen
sind vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens
95 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mindestens 98 Gew.-% des
im Reaktorproduktstrom vorhandenen R124 enthalten. Nach einer sehr
bevorzugten Ausführungsform
sind in einem Rohproduktstrom mindestens 90 Gew.-% des R124 aus
dem Reaktorstrom enthalten, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%
und ganz besonders bevorzugt mindestens 98 Gew.-%. Als weiterer
Aspekt der vorliegenden Erfindung, in der ein Rohproduktstrom den
größten Teil
des R124 enthält,
macht das R124 in diesem Strom vorzugsweise mindestens 90 Gew.-%
der halogenierten Ethane in diesem Strom aus. Bei anderen Ausführungsformen
kann es wünschenswert
sein, einen Teil des R124 zum Reaktor zurückzuführen, in dem es zu R125 weiter
fluoriert werden kann.
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Es
versteht sich, daß bei
zahlreichen Ausführungsformen
bei der Umsetzung von PCE mit HF R123 als Komponente des Reaktorproduktstroms
gebildet wird. Das R123 kann teilweise oder ganz in den Rückführungsstrom
abgetrennt und zum Reaktor zurückgeführt werden,
in dem es zu R124 und R125 weiter fluoriert werden kann. Gegebenenfalls
kann R123 in einen oder mehrere der Rohproduktströme abgetrennt
werden. Bei eigenen Untersuchungen wurde gefunden, daß die Entfernung
von HF aus R123 durch wäßrige Waschtechniken
besonders schwierig ist. Daher wird bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wie in 4 illustriert,
R123 in einen Rohproduktstrom abgetrennt, der vorzugsweise weniger
als 0,001 Gewichtsprozent HF enthält. Da dieses R123-Produkt einen so
geringen HF-Gehalt aufweist, muß es
keiner wäßrigen Wäsche zur
Entfernung von HF unterworfen werden.
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Die
R125, R124 und R123 enthaltenden Rohproduktströme können zur Entfernung von HF
und weiteren Verunreinigungen zwecks Erhalts von Endprodukten mit
wünschenswerterer
Handelsqualität
weiter gereinigt werden. Derartige Reinigungsverfahren sind u. a.
Waschen und/oder Trocknen, wie dem Fachmann gut bekannt ist. R125
und R124 können
zur Entfernung von HF und jeglichen HCl-Resten durch Entazidifizierungsverfahren
mit wäßrigen Waschschritten
gereinigt werden. R123 wird jedoch vorzugsweise keiner wäßrigen Wäsche unterzogen.
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Die
Umsetzung von PCE mit HF wird vorzugsweise in der Dampfphase in
einem Reaktor bei Temperaturen von etwa 550°F bis etwa 750°F, bei Drücken zwischen
Normaldruck und etwa 250 psig und mit einer Kontaktzeit von etwa
2 bis 100 Sekunden durchgeführt.
Vorzugsweise wird die Umsetzung an einem Fluorierungskatalysator,
wie beispielsweise durch Teilfluorierung von chromoxidgebilde tem
Chromoxidfluorid, oder anderen geeigneten Katalysatoren, die an
sich gut bekannt sind, durchgeführt.
Bei der vorliegenden Erfindung enthält der Reaktorproduktstrom
R125, R124 und R123.
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Durch
Einstellen verschiedener Betriebsparameter kann man die im Reaktor
ablaufenden Reaktionen so beeinflussen, daß die Herstellung von bestimmten
Halogenethanprodukten gegenüber
anderen begünstigt ist.
Derartige Betriebsparameter sind u. a. Temperatur, Molverhältnis des
dem Reaktor zugeführten
PCE und HF und Reaktionszeit, die auch als Kontakt- oder Verweilzeit
bezeichnet wird. Siehe beispielsweise Tung, et al., US-PS 5,155,082,
worauf hiermit ausdrücklich
Bezug genommen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist R125 ein
gewünschtes
Endprodukt. Daher werden die verschiedenen Betriebsparameter einschließlich Temperatur,
Molverhältnis
und Kontaktzeit vorzugsweise so eingestellt, daß die Herstellung von R125
begünstigt
ist. Außerdem
kann der Gehalt des Rückführungsstroms
auch so gesteuert werden, daß die
Herstellung von R125 begünstigt
ist. Durch Einstellen von Betriebsparametern und Rückführungsraten
wird R125 vorzugsweise in einer Menge hergestellt, die mindestens
etwa 15 Gewichtsprozent der Gesamtmenge aller halogenierten Ethane
im Reaktorprodukt ausmacht.
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Der
Reaktor wird mit frischem PCE und HF beschickt, wie es zur Aufrechterhaltung
der Reaktion erforderlich ist, und es wird auch ein Rückführungsstrom,
der von dem Reaktorproduktstrom abgetrennt wird, zum Reaktor zurückgeführt. Das
Verfahren wird so gesteuert, daß gewährleistet
ist, daß der
Rückführungsstrom
einen möglicht
großen
Teil des aus dem Reaktor austretenden nicht umgesetzten PCE und
HF enthält.
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Der
Reaktorproduktstrom wird zum Erhalt der gewünschten Rohprodukt- und Rückführungsströme verschiedenen
Trennverfahren unterworfen. Wie oben erörtert, enthält das Reaktionsprodukt Chlorwasserstoff als
Nebenprodukt des Fluorierungsverfahrens. Wegen seines verhältnismäßig niedrigen
Siedepunkts wird der HCl leicht durch Destillation von den anderen
Substanzen im Reaktorprodukt abgetrennt. Somit wird der Reaktorproduktstrom
zunächst
durch Destillation zur Entfernung des Chlorwasserstoffs vor der
Weiterverarbeitung getrennt, was einen Strom ergibt, der eine verhältnismäßig niedrige
HCl-Konzentration aufweist und vorzugsweise weitgehend frei von
HCl ist und hier als "intermediärer Produktstrom" oder "HCl-freier Strom" bezeichnet wird.
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Es
ist vorgesehen, daß der
HCl-reiche Strom auch einen Teil des R125 oder das gesamte R125
sowie einen Teil der anderen halogenierten Ethane im Reaktorproduktstrom
enthalten kann. In derartigen Fällen
werden das R125 und die andern halogenierten Ethane vorzugsweise
durch nachfolgende Trennverfahren aus dem HCl-reichen Strom abgetrennt
und werden einem oder mehreren Rohproduktströmen oder dem Rückführungsstrom
einverleibt.
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Als
Hilfe zur Erklärung
der vorliegenden Erfindung und zum Vergleich der Ergebnisse mit
anderen Verfahren wurden mit einem aus Labormessungen und veröffentlichten
Daten des Dampf-Flüssigkeit-Flüssigkeit-Gleichgewichts
der Komponenten entwickelten VLLE-Computermodell (VLLE = Vapor-Liquid-Liquid
Equilibrium; Dampf-Flüssigkeit-Flüssigkeit-Gleichgewicht)
Computersimulationen generiert. Dabei wurde die Zustandsgleichung
nach Van Laar verwendet, da sie einen guten Fit für die Daten
und eine vernünftige
Repräsentation
der Werte, die man in der tatsächlichen
Praxis erhalten würde,
liefert. In jedem Fall sind die Testergebisse in Tabellen aufgeführt, in
denen die Komponenten wie oben in Tabelle I in der Reihenfolge des
Siedepunkts bei Normaldruck aufgeführt sind. Da es sich hierbei
um simulierte Ergebnisses handelt, die relativ zu einem gegebenen
Input berechnet werden, können
die Werte für
die Durchsätze
in beliebigen Einheiten ausgedrückt
werden. Der Zweck mäßigkeit
halber werden Kilogramm pro Stunde (kg/h) verwendet, sofern nicht
anders vermerkt. Verschiedene der unterfluorierten Zwischenprodukte
einschließlich
R113, R121, R122 und R1111 sind zu einem einzigen Eintrag mit der
Bezeichnung "Zwischenprodukte" zusammengefaßt. Wie
in obiger Tabelle I haben diese Zwischenprodukte im allgemeinen
verhältnismäßig hohe
Siedepunkte, die über
dem Siedepunkt von R123 von 27,1°C
liegen.
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Vergleichsbeispiel 1
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In
einem herkömmlichen
Verfahren werden PCE und H unter Bedingungen in einen Reaktor eingetragen,
unter denen sich ein Reaktorproduktstrom [in 1 als 1 gezeigt]
ergibt, der HCl, HF, R125, R124, R114, R133, R123, PCE und Zwischenprodukte
enthält.
Der Reaktorproduktstrom 1 wird in eine herkömmliche
Destillationskolonne 6 eingetragen, wobei sich ein HCl-reicher
Strom 2 und ein Sumpfprodukt, das dem intermediären Produktstrom 3 von 1 ähnelt, ergibt.
Der Strom wird einer zweiten herkömmlichen Destillationskolonne
unterworfen. Bei einem derartigen Verfahren ist das Sumpfprodukt
aus der ersten Kolonne verhältnismäßig HCl-frei
und wird in einer zweiten Destillationskolonne weiter aufgetrennt,
wobei die niedriger siedenden Komponenten als Kopfdampfstrom 4 und
die höher
siedenden Komponenten als Sumpfflüssigkeitsstrom 5 entfernt
werden. Wegen seines verhältnismäßig niedrigen
Siedepunktes gelangt der größte Teil
des R125 normalerweise im Kopfproduktstrom 4 nach außen. Der
Sumpfproduktstrom 5 enthält dagegen normalerweise den größten Teil
der höher
siedenden Komponenten einschließlich
des nicht umgesetzten PCE und HF. Gemäß den Verfahren des Standes
der Technik enthält
der Sumpfproduktstrom 5 aus dieser Destillation den größten Teil
der unterfluorierten Zwischenprodukte (einschließlich des R123 und R124, die
nicht als Produkt gefordert sind). Das Sumpfprodukt wird zum Reaktor
zurückgeführt. Wie
oben erörtert,
kann zurückgeführtes R123
zu R124 und dann zu R125 fluoriert werden. Wieviel des R124 und
R123 in den Kopf- oder Sumpfproduktstrom geht, hängt größtenteils von der Fahrweise
des Destillationsverfahrens ab, wie dem Fachmann gut bekannt ist.
Im allgemeinen enthält
der Kopfproduktstrom 4 einen großen Prozentanteil der gewünschten
Produkte (R125, R124 und R123) und einen Teil des HF, der mit den
Produkten Azeotrope bildet und daher durch die Destillation nicht
entfernt wird. Dieser Kopfproduktstrom wird herkömmlicherweise zur Entfernung
des HF mit Wasser und/oder Lauge behandelt und dann getrocknet (beispielsweise
durch Behandlung mit Schwefelsäure oder über Molsiebtrocknern).
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In
Tabelle II ist ein Vergleichsbeispiel aufgeführt, das die HF-Menge, die
bei diesem herkömmlichen Trennverfahren
durch Entazidifizierung verlorengehen würde, wenn ein Teil des R123
zur Gewinnung als Produkt aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird,
illustriert.
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Der
Rohproduktstrom für
die Entazidifizierung in Tabelle II ist Strom 4, während Strom 5 zur
weiteren Umsetzung zum Reaktor zurückgeführt wird. Wie aus der Tabelle
ersichtlich ist, enthält
Strom 4 etwa 76 kg/h HF sowie 300 kg/h R125, 500 kg/h R124,
174 kg/h R123 und im wesentlichen das gesamte R114 aus dem Reaktorproduktstrom.
Der in Strom 4 enthaltene HF ist im wesentlichen die azeotrope
Menge plus eine kleine Fraktion (etwa 2 kg/h), die auf normalerweise
erwartete Ineffizienz der Destillation zurückzuführen ist. Nach der Entazidifizierung
können
die Produkte in Strom 4 durch an sich bekannte Destillationstechniken
getrennt werden, wobei man handelsübliche R125-, R124- und R123-Produkte erhält.
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Alternativ
dazu kann in diesem Vergleichsbeispiel sowie in jedem der folgenden
Beispiele das R125, das einen verhältnismäßig niedrigen Siedepunkt aufweist,
teilweise oder ganz im ersten Destillationsschritt mit dem HCl abgetrennt
werden. Bei einem derartigen Verfahren würde das R125 dann in einem
separaten Schritt von dem HCl abgetrennt.
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Vergleichsbeispiel 2
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Dieses
Vergleichsbeispiel illustriert die HF-Menge, die bei dem gleichen
herkömmlichen
Trennverfahren wie in Vergleichsbeispiel 1, aber mit Rückführung des
größten Teils
des R123 zum Reaktor (d. h. im wesentlichen ohne Gewinnung von R123-Produkten)
durch Entazidifizierung verlorengehen würde. Die Stoffbilanz eines
derartigen Verfahrens ist nachstehend in Tabelle III aufgeführt.
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Der
Rohproduktstrom 4 wird der Entazidifizierung und dann der
weiteren Reinigung zur Gewinnung der gewünschten Produkte (R124 und
R125) zugeführt.
Der Rückführungsstrom 5 wird
zur weiteren Umsetzung zum Reaktor zurückgeführt. Wie der Tabelle zu entnehmen
ist, enthält
der Strom 4 etwa 41 kg/h HF sowie 300 kg/h R125, 500 kg/h
R124 und im wesentlichen das gesamte R114 aus dem Reaktorproduktstrom.
Das im Strom 4 enthaltene HF ist im wesentlichen die azeotrope
Menge plus eine kleine Fraktion (etwa 2 kg/h), die auf normalerweise
erwartete Ineffizienz der Destillation zurückzuführen ist.
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Ein
Nachteil dieser Trennmethode, ob sie nun gemäß Vergleichsbeispiel 1 oder
2 betrieben wird, besteht darin, daß die im Kopfprodukt mitgeführte große HF-Menge sehr unerwünscht ist.
Dieses HF stellt nicht nur einen Ausbeuteverlust dar, sondern erhöht auch
die bei den Verfahren anfallende Abwassermenge, die behandelt werden
muß. Des
weiteren ist es zur Entfernung des gesamten Nebenprodukts R114 zwecks
Verhinderung der Rückführung zum
Reaktor, in der es in R115 umgewandelt wird, auch notwendig, das
gesamte R124 mit dem Produktstrom zu entfernen, auch die überschüssige Menge,
die nicht als Produkt gefordert ist. Ansonsten könnte ein Teil des R124 zur
Weiterfluorierung zu R125 in den Reaktor zurückgeführt werden. Dieses überschüssige R124
erhöht
auch die Menge an azeotropem HF, die im Säureentfernungsabschnitt verlorengeht,
erhöht
die Größe des Säureentfernungsabschnitts
sowie des Endreinigungsabschnitts weiter und erhöht dadurch die Kosten der Produktionsanlage.
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Ein
weiterer Nachteil dieses Trennverfahrens besteht darin, daß Tests
ergeben haben, daß sich
im Säureentfernungs-/Trocknungsteil
des Verfahrens kleine Mengen von organischen Säuren und olefinischen Substanzen
bilden können.
Diese Substanzen stellen nicht nur den Abbau von Produkt zu Abfällen, die
entsorgt werden müssen,
dar, sondern einige dieser Verunreinigungen sind auch sehr schwierig
von R123 zu trennen, was die Kosten der Herstellung von R123-Produkt
mit Spezifikationsqualität
erhöht.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, bei dem die gewünschten
Produkte R125, R124 und R123 aus dem Reaktorproduktstrom abgetrennt
werden, der HF-Verlust
verringert wird, R114 an der Rückführung zum
Reaktor gehindert wird und das Produkt R123 nicht mit Wasser/Lauge-Wasch-
und Trocknungsschritten, die zur Bildung von unerwünschten
Verunreinigungen führen,
behandelt werden muß.
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Beispiel 1
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Die
in 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung kann
auch so betrieben werden, daß R125 und
R124 mit minimalen HF-Verlusten durch Entazidifizierung unter Entfernung
von R114 aus der Reaktorrückführung hergestellt
wird, wenn keine Herstellung von R123 gefordert ist, so daß im wesentlichen
das gesamte R123 zum Reaktor zurückgeführt wird.
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Die
Materialbilanz des in 3 dargestellten Destillationsverfahrens
bei Betrieb ohne Herstellung von R123-Produkt ist nachstehend in
Tabelle IV aufgeführt.
Da bei dieser Ausführungsform
im wesentlichen kein R123-Produkt hergestellt wird, können die
Ergebnisse mit Vergleichsbeispiel 2 verglichen werden.
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Dieses
Beispiel zeigt, daß das
in den Rohproduktströmen
(Ströme 4A und 4B)
enthaltene kombinierte HF sich nur auf etwa 15 kg/h HF im Vergleich
zu 41 kg/h HF in Strom 4 von Vergleichsbeispiel 2 beläuft. In diesem
Beispiel werden die gleichen Mengen an R125 und R124 hergestellt
und im wesentlichen das gesamte R114 aus der Reaktorrückführung entfernt
wie in Vergleichsbeispiel 2.
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Wie
oben erörtert,
kann der HF zur Entazidifizierung weiter verringert werden, wenn
eine dritte Destillationskolonne zur Abtrennung des HF zusammen
mit einem Teil des R124 in Strom 37 zur Rückführung zur zweiten
Destillationskolonne oder zum Reaktor zur Weiterreaktion zu R125
hinzugefügt
wird. In diesem Fall wäre
der HF zur Entazidifizierung auf die 7 kg/h im Strom 33 verringert.
Das rohe R124-Produkt (Sumpf der dritten Destillationskolonne) würde nur
eine Spur Azidität
enthalten (die nötigenfalls
durch Adsorption, wie an einem Molsieb oder Aluminiumoxid, leicht
entfernt werden kann). Daher kann dieses Produkt ohne Entazidifizierungswäsche direkt
der Produktreinigung zugeführt
werden.
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Beispiel 2
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Dieses
Beispiel entspricht der in 2 illustrierten
Ausführungsform.
Diese Ausführungsform
eignet sich besonders gut zur Herstellung von R124 und R125 und
gegebenenfalls R123 mit minimalen HF-Verlusten durch Entazidifizierung
unter Entfernung von R114 aus der Reaktorrückführung.
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Die
Stoffbilanz für
dieses Beispiel unter Verwendung des in 2 dargestellten
Destillationsverfahrens ist nachstehend in Tabelle V aufgeführt.
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Dieses
Beispiel wird so betrieben, daß sich
ungefähr
der gleiche Split von R125, R124 und R123 aus dem zweiten Destillationsschritt
ergibt wie in Vergleichsbeispiel 1. Dieses Beispiel zeigt jedoch,
daß sich
der HF im Rohproduktstrom 4 dieses Beispiels auf nur etwa
9 kg/h HF im Vergleich zu 76 kg/h in Strom 4 von Vergleichsbeispiel
1, wie in Tabelle II aufgeführt,
beläuft.
