ES2230198T3 - Procedimiento de purificacion de pentafluoroetano (hfc-125). - Google Patents

Procedimiento de purificacion de pentafluoroetano (hfc-125).

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ES2230198T3 ES01109907T ES01109907T ES2230198T3 ES 2230198 T3 ES2230198 T3 ES 2230198T3 ES 01109907 T ES01109907 T ES 01109907T ES 01109907 T ES01109907 T ES 01109907T ES 2230198 T3 ES2230198 T3 ES 2230198T3
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Daniele Azzali
Giampiero Basile
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    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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    • C07C17/386—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by distillation with auxiliary compounds

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Abstract

Un procedimiento de destilación extractiva para separar pentafluoroetano (HFC-125) de una mezcla que contiene pentafluoroetano (HFC-125) y cloropentafluoroetano (CFC-115), en el que se usa como agente de extracción un acetal que tiene la fórmula R1-O-CH2-O-R2 en la que R1, R2, iguales o diferentes entre sí, son un alquilo C1-C3 lineal o ramificado cuando sea posible.

Description

Procedimiento de purificación de pentafluoroetano (HFC-125).
La presente invención se refiere a un procedimiento de purificación de pentafluoroetano (HFC-125) que contiene cloropentafluoroetano (CFC-115) como impureza.
Específicamente, la invención se refiere a un procedimiento de purificación de pentafluoroetano (HFC-125) partiendo de una mezcla de HFC-125 y CFC-115, mediante destilación extractiva, usando un tercer componente que actúa como agente de extracción.
El HFC-125 es un hidrofluorocarburo usado para reemplazar, mezclado con otros HFC o HCFC, algunos de los clorofluorocarburos usados como refrigerantes en el pasado, pero no hoy en día ya que son nocivos para el ozono estratosférico. El HFC-125, no teniendo en efecto átomos de cloro, no tiene una acción nociva sobre el ozono atmosférico, como requiere el protocolo de Montreal y enmiendas posteriores.
Es conocido en la técnica anterior que los usos industriales de HFC-125 requieren obtener tal compuesto con un alto grado de pureza, en particular con porcentajes bajos de cloropentafluoroetano (CFC-115), preferiblemente en una cantidad inferior a 1000 ppm en moles, ya que la presencia de cloro causa incompatibilidad con los materiales de los aparatos, por ejemplo corrosión.
La mayor parte de los procedimientos industriales para la producción de HFC-125 conducen a la obtención de CFC-115 como subproducto. Por ejemplo, en el proceso de hidrofluoración de percloroetileno con HF en presencia de un catalizador de fluoración, o en el procedimiento de reducción catalítica de cloropentafluoroetano CFC-115 hasta pentafluoroetano HFC-125, se obtiene siempre una mezcla de HFC-125 y CFC-115.
Sin embargo, el CFC-115 es un clorofluorocarburo, y como tal tiene una acción perjudicial sobre el ozono atmosférico. Por otra parte, el CFC-115 no es separable del HFC-125 mediante una destilación simple, ya que estos compuestos forman una mezcla azeotrópica. Es necesario por lo tanto someter al HFC-125 contaminado con CFC-115 a tratamientos particulares, capaces de eliminar el CFC-115, transformándolo por ejemplo en productos útiles o fácilmente separables del HFC-125. Para este fin, están descritos varios procedimientos de purificación de HFC-125 en la técnica anterior.
La solicitud de patente WO 94/19301 describe un procedimiento de purificación de HFC-125 del CFC-115, en el que la mezcla azeotrópica 125/115 se somete a diferentes etapas de destilación en las que se cambia la presión para cambiar la composición del azeótropo. En el caso de la mezcla azeotrópica 125/115, disminuyendo la presión en las diversas etapas de destilación, se obtienen composiciones cada vez más ricas en CFC-115, y se obtiene HFC-125 puro en la cabeza de la columna. Este procedimiento de purificación requiere tecnologías bastante sofisticadas, y por lo tanto costes altos.
Los documentos de patente WO 98/15511 y WO 97/03936 describen la adición a la mezcla azeotrópica 125/115 de un tercer componente, tal como por ejemplo difluorometano (HFC-32) o 1,1,1-trifluoroetano (HFC-143a). Dichos fluidos forman un azeótropo binario con el CFC-115, el cual tiene una diferente volatilidad relativa con respecto al azeótropo de partida, haciendo posible de este modo la separación del HFC-125 del azeótropo formado mediante destilación azeotrópica. También en este caso los procedimientos requieren tecnologías bastante sofisticadas, y por lo tanto costes altos. Además, los compuestos usados para la separación (HFC-32, HFC-143a) son compuestos que tienen un alto valor, por lo tanto su recuperación es necesaria y se requieren etapas adicionales.
Otro procedimiento de purificación conocido en la técnica anterior es la denominada destilación extractiva. Cuando los dos componentes de la mezcla no pueden separarse mediante destilación convencional, se añade a la mezcla un tercer componente, el denominado agente de extracción. La estructura química del agente de extracción es tal que establece fuerzas de interacción especiales, principalmente con uno de los dos componentes que han de separar-
se.
La bibliografía de patentes describe el uso de muchos compuestos químicos como fluidos de extracción en la destilación extractiva para la mezcla de HFC-125/CFC-115.
El documento de patente WO 96/06063 describe el uso de un disolvente de extracción, que es un compuesto orgánico polar que contiene oxígeno y/o nitrógeno, que tiene un momento bipolar superior a al menos 1 Debye. Pueden mencionarse alcoholes, aldehídos, cetonas, nitrilos, ácidos, anhídridos de ácido, furanos, éteres y ésteres.
El documento de patente WO 95/21148 describe un procedimiento de destilación extractiva en el que se usa como agente de extracción un alcohol, por ejemplo metanol o propanol. Ensayos llevados a cabo por el solicitante usando metanol o éter dietílico como agente de extracción han mostrado que no se obtiene una eficacia de separación adecuada. De hecho, se obtienen valores experimentales de volatilidad relativa \alpha superiores a 0,5 (véase después). Por lo tanto, es necesario el uso de una columna extractiva que tenga un alto número de platos, y por lo tanto costosa.
La patente de EE.UU. 5.087.329 describe el uso de hidrofluorocarburos que tienen 1-4 átomos de carbono como agentes de extracción, para la purificación de HFC-125 del CFC-115. El inconveniente de este procedimiento es que se usan compuestos costosos como agentes de extracción, cuya preparación requiere tecnologías complejas.
El documento de patente WO 96/07627 enseña el uso de agentes de extracción comprendidos en la clase de perfluoroalcanos que tienen 5 ó más átomos de carbono, o el uso de bromocloro-2,2,2-trifluoroetano. Son válidos los mismos comentarios realizados para la patente previa.
El documento de patente WO 95/21147 describe el uso de hidrocarburos C_{5}-C_{8}, clorocarburos e hidroclorocarburos con al menos 2 átomos de carbono. El inconveniente de estos agentes de extracción es que los hidrocarburos son inflamables, y por lo tanto han de usarse con precaución en una planta industrial. Además, los clorocarburos e hidroclorocarburos tienen un impacto medioambiental.
El documento de patente WO 96/24569 describe el uso de percloroetileno como agente de destilación extractiva en la purificación de HFC-125 del CFC-115. El solicitante ha encontrado que, usando percloroetileno como disolvente de extracción, no se alcanza una eficacia de separación adecuada, obteniendo un coeficiente de volatilidad relativa \alpha comprendido entre 1 y 2 (véanse los ejemplos comparativos).
El documento de patente EP 626362 describe el uso como agentes de extracción de hidrocarburos parafínicos, alcoholes, éteres, ésteres y cetonas. La acetona es particularmente preferida como agente de extracción. Se ha encontrado por el solicitante que con acetona es necesario que la columna extractiva funcione a una temperatura bastante alta en la parte inferior de la columna, aproximadamente 52ºC (véanse los ejemplos comparativos), cuando la presión de trabajo es de aproximadamente 303,98 kPa (3 ata), presión típica de funcionamiento en una planta industrial. Por consiguiente, en la parte inferior de la columna hay una temperatura que se aproxima a la temperatura crítica del HFC-125 (T_{c}= 75ºC). Esto causa flujos gaseosos inconstantes en la parte de agotamiento más baja (figura 1, 2a) de la columna, lo que hace notablemente más difícil la posibilidad de su control. La presencia de estos flujos gaseosos inconstantes implica problemas de funcionamiento en la producción en la columna extractiva, con el consiguiente empeoramiento de la productividad. De hecho, para obtener la pureza deseada de HFC-125, la producción de HFC-125 destilado debe reciclarse cuando contenga cantidades excesivas de CFC-115. Éste es un inconveniente remarcable desde el punto de vista industrial, ya que la productividad resulta muy disminuida.
Se fue consciente de la necesidad de usar en el procedimiento de separación descrito anteriormente un disolvente de extracción tal que garantizara una alta eficacia de separación, eliminando los inconvenientes de los agentes de extracción usados en la técnica anterior, y haciendo al mismo tiempo más controlable la columna de destilación extractiva desde el punto de vista de funcionamiento, es decir, sin un reciclado frecuente de HFC-125 destilado para obtener el producto con la pureza deseada.
Un objeto de la presente invención es un procedimiento de destilación extractiva para separar pentafluoroetano (HFC-125) de una mezcla de pentafluoroetano (HFC-125) y cloropentafluoroetano (CFC-115), en el que se usa como agente de extracción un acetal que tiene la fórmula
R_{1}-O-CH_{2}-O-R_{2}
en la que R_{1}, R_{2}, iguales o diferentes entre sí, son un alquilo C_{1}-C_{3} lineal o ramificado cuando sea posible.
Pueden usarse también mezclas de los acetales anteriores.
El dimetoximetano (R_{1}=R_{2}=CH_{3}) es particularmente preferido.
Se ha encontrado sorprendentemente que usando los compuestos de fórmula (I) como disolventes de extracción, es posible obtener una alta eficacia de separación, sin los problemas mencionados anteriormente de flujos gaseosos inconstantes en la columna extractiva.
La obtención de dichos resultados es sorprendente e inesperada si se considera que con los éteres, por ejemplo usando éter dietílico C_{2}H_{5}-O-C_{2}H_{5} como agente de extracción (véanse los ejemplos comparativos), no se obtiene una eficacia de separación adecuada, obteniendo un coeficiente de volatilidad relativa \alpha superior a 0,5. Sin estar vinculado por ninguna teoría, esto puede explicarse por el hecho que el agente de extracción de la invención no pertenece a la clase de los éteres, sino a la de los acetales. Como es conocido por la persona experta en la especialidad, las reacciones típicas de los acetales se diferencian de las de los éteres. De hecho, por ejemplo, los acetales no están sometidos a hidrólisis ácida o alcalina y no forman peróxidos, como ocurre con los éteres, los cuales son precisamente identificables por esta clase de reacciones.
Además, el punto de ebullición a presión atmosférica del compuesto preferido, dimetoximetano, es de 42,3ºC, muy próximo por lo tanto a la temperatura ambiente. Por lo tanto, es muy adecuado para usar como disolvente de extracción en el procedimiento de la presente invención, ya que es posible usar en la columna extractiva una presión de trabajo del orden de la atmosférica.
A continuación se define lo que se quiere decir por relación de volatilidad o volatilidad relativa. Como es conocido, en composiciones binarias azeotrópicas o casi azeotrópicas, los dos componentes muestran una relación de volatilidad muy próxima a la unidad. Tal relación se define a partir de la siguiente razón:
\alpha = (y_{a}/x_{a}) / (y_{b}/x_{b})
en la que
y_{a}= fracción molar del componente más volátil en el vapor.
x_{a}= fracción molar del componente más volátil en el líquido.
y_{b}= fracción molar del componente menos volátil en el vapor.
x_{b}= fracción molar del componente menos volátil en el líquido.
Cuando se añade un tercer componente, que causa interacciones fuertes principalmente con uno de los dos componentes que han de separarse, se observa que tal relación se aparta de la unidad con valores inferiores o superiores a 1, haciendo posible la separación mediante destilación de uno de los dos componentes, mientras que el otro permanece mezclado con el agente de extracción. Tal separación se dice que es una destilación extractiva, y es mucho más eficaz cuando la volatilidad relativa en presencia del compuesto de extracción más se diferencia de 1. Se ha encontrado por el solicitante que el procedimiento de la invención permite obtener, con los compuestos de fórmula (I), relaciones de volatilidad inferiores a 0,5 a las temperaturas de trabajo de la parte inferior de la columna de destilación extractiva. En cualquier caso, el componente extraído por el agente de extracción y mezclado con él se separa sin dificultad mediante una segunda destilación. Esta segunda destilación tiene la eficacia que regula normalmente esta clase de separación, y depende de las temperaturas de ebullición, y generalmente de las propiedades físicas del compuesto de extracción comparadas con las del compuesto extraído. En la destilación extractiva de la invención, el componente no extraído por el disolvente sale por la cabeza de la columna extractiva.
El procedimiento de purificación de la invención, que parte de una mezcla azeotrópica o casi azeotrópica de HFC-125 y CFC-115, se esquematiza en la figura 1, en la que se muestran la columna de destilación extractiva y la columna de destilación posterior, a partir de las cuales se obtiene HFC-125 en la cabeza de la columna, y el agente de extracción de la parte inferior de la columna. En la figura 1, la referencia 1 indica las calderas, la referencia 2 la columna de destilación extractiva, las referencias 2a, 2b, y 2c muestran respectivamente las secciones de agotamiento, absorción y recuperación, la referencia 3 la segunda columna de destilación, y la referencia 4 los intercambiadores de calor.
Cuanto mayor es la cantidad de agente de extracción con respecto a la cantidad alimentada de mezcla binaria azeotrópica o casi azeotrópica, mejor es la eficacia de la destilación extractiva. Se ha observado que para obtener una relación de volatilidad favorable (inferior a 0,5), puede usarse una relación en peso entre el agente de extracción y la mezcla alimentada de 125/115 en el intervalo de 1-10. En particular, para obtener una mejor eficacia de separación, es ventajoso usar una relación entre el agente de extracción y la mezcla alimentada en el intervalo de 1,3-3,5.
Generalmente, cuanto mayor es la temperatura media a la que se lleva a cabo la destilación extractiva, peor es la eficacia de la destilación extractiva. Por ejemplo, usando dimetoximetano como agente de extracción, la temperatura de trabajo de la parte inferior de la columna está en el intervalo de 25º-45ºC, a una presión de trabajo comprendida entre 101,33 y 1013,3 kPa (1 y 10 ata). Dicha temperatura de trabajo de la parte inferior de la columna es claramente inferior a la temperatura crítica del HFC-125 (T_{c}= 75ºC), por lo cual no hay flujos gaseosos inconstantes en la parte de agotamiento (figura 1, 2a) de la columna de destilación extractiva, lo que hace notablemente más difícil la posibilidad de su control.
Además, al contrario de lo informado en la bibliografía de patentes, véase para este fin la solicitud de patente WO 96/06063, el solicitante ha encontrado sorprendentemente una clase de agentes de extracción que aunque tengan una polaridad baja (0,74 Debye a T= 25ºC para el dimetoximetano), muestran una alta eficacia de separación.
La presente invención permite usar como agentes de extracción disolventes disponibles fácilmente y baratos, ya que están ampliamente difundidos como disolventes del propulsor en las formulaciones técnicas y cosméticas para aerosoles. Se obtiene otra ventaja mediante el uso de fluidos no corrosivos y no nocivos para el medio ambiente, que tienen un potencial de agotamiento del ozono (ODP) cero, con una baja concentración de compuestos orgánicos volátiles (VOC). Además, los disolventes de la invención son solubles en la mezcla azeotrópica o casi azeotrópica que ha de separarse, hasta tal punto que en ningún caso, variando la relación de HFC-125/CFC-115, se ha observado ninguna falta de miscibilidad en un amplio intervalo de temperaturas y de ningún modo en todo el intervalo de temperaturas útiles.
Los agentes de extracción de la presente invención muestran una alta eficacia de extracción, tal que la relación de volatilidad definida anteriormente se vuelve inferior a 0,5 bajo las condiciones de funcionamiento definidas anteriormente. Por ejemplo, el valor de volatilidad relativa \alpha, en presencia de dimetoximetano, queda comprendido entre 0,34-0,49 (véase el ejemplo 3) en el intervalo de temperaturas de 25º-40ºC. Por lo tanto, pueden usarse temperaturas en la parte inferior de la columna en este intervalo de temperaturas para obtener una alta eficacia de extracción.
Mediante el procedimiento de la invención, es posible obtener una buena separación de CFC-115 del HFC-125, como resulta de los ejemplos, obteniendo HFC-125 con una alta pureza, con un contenido final de CFC-115 inferior a 0,1% en moles (1000 ppm).
La presente invención se ilustrará mejor mediante los siguientes ejemplos, que tienen un propósito meramente indicativo, pero no limitativo, del alcance de la propia invención.
Ejemplos Ejemplo 1
Se llevan a cabo algunas mediciones esenciales sobre la mezcla binaria de HFC-125/CFC-115. La mezcla de HFC-125/CFC-115 se introduce en una celda de vidrio, cuyo volumen es de 15 cm^{3}, construida adecuadamente para mediciones de los equilibrios líquido-vapor y líquido-líquido, calculando las cantidades respectivas a partir de la diferencia de peso de la celda. El propósito del ensayo es medir la temperatura de ebullición del líquido saturado en conexión con las cantidades recíprocas de HFC-125/CFC-115. Estas mediciones pueden llevarse a cabo ventajosamente a presiones crecientes para cada composición prefijada, simplemente observando la temperatura a la que se alcanza la presión prefijada después de un periodo adecuado de equilibrio. La composición de la mezcla en fase líquida es la obtenida mediante diferencias de peso, como se ha dicho anteriormente, y aplicando luego la corrección necesaria para tener en cuenta la cantidad de fluido que ha pasado a la fase de vapor. La celda de vidrio se introduce y termostatiza en un baño de acero que contiene 80 litros de fluido termostático. El baño tiene un lado equipado con una ventana de vidrio para ver dentro de la celda si el líquido es homogéneo, o si muestra separación de dos fases líquidas. La temperatura de la muestra dentro de la celda se mide con una termorresistencia colocada en el baño, en la proximidad inmediata de la propia celda. El baño se agita continuamente para no mostrar gradientes de temperatura. La celda tiene un sistema para la agitación magnética de la muestra allí contenida. Tiene una salida para la medición de la presión, que es trasmitida a una membrana externa, cuyo equilibrio es restablecido mediante un sistema equilibrante de presión de nitrógeno.
La medición de la temperatura de ebullición permite identificar composiciones azeotrópicas o casi azeotrópicas, ya que tales composiciones muestran un mínimo con respecto a las temperaturas de ebullición de los componentes puros. Se informa de los resultados en la tabla 1.
Está claro que el mínimo de temperatura (-49,22ºC), medida a una presión de 100 kPa (1 bar), corresponde a una composición azeotrópica de HFC-125/CFC-115 igual a 80/20 en moles. El mínimo de temperatura (13,06ºC) medida a una presión de 1000 kPa (10 bar) corresponde en cambio a una composición azeotrópica de HFC-125/CFC-115 igual a 90/10 en moles. El ejemplo indica la existencia de una azeotropía real, que justifica por lo tanto el uso de una destilación extractiva para separar los componentes.
TABLA 1 
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1
Ejemplo 2
Se llevan a cabo nuevas mediciones sobre la mezcla binaria de HFC-125/CFC-115, para evaluar la volatilidad relativa en la zona líquida saturada y en el intervalo útil de temperaturas para la destilación extractiva de la presente invención. Para los cálculos es necesario medir experimentalmente las composiciones de las fases líquida y de vapor en equilibrio. La celda es equipada para la toma de muestras y el análisis en línea de la fase de vapor mediante cromatografía de gases, mientras que para la fase líquida la composición se calcula como se describe en el ejemplo 1. La relación de volatilidad \alpha se obtiene a partir de la siguiente ecuación:
\alpha = (y_{a}/x_{a})/(y_{b}/x_{b})
en la que:
y_{a}= fracción molar del componente más volátil en el vapor.
x_{a}= fracción molar del componente más volátil en el líquido.
y_{b}= fracción molar del componente menos volátil en el vapor.
x_{b}= fracción molar del componente menos volátil en el líquido.
Tales relaciones \alpha medidas en todo el intervalo de fracciones molares de CFC-115 comprendidas entre 0 y 1 se describen en la tabla 2. Se observa que cerca de un azeótropo (\alpha=1), hay también un amplio intervalo de composiciones casi azeotrópicas que tienen una relación de volatilidad muy próxima a 1. Se confirma que las composiciones muestran un comportamiento azeotrópico partiendo de relaciones molares de HFC-125 iguales a 0,7, y que la separación se presenta difícil de todos modos, por ejemplo, en el intervalo de composiciones que tiene fracciones molares de HFC-125 superiores a 0,5.
El ejemplo identifica por lo tanto el intervalo de composiciones para el que es adecuado funcionar mediante destilación extractiva.
TABLA 2
2
Ejemplo 3
Se llevan a cabo las mismas mediciones de relación de volatilidad \alpha indicadas en el ejemplo 2, cuando a la mezcla binaria azeotrópica o casi azeotrópica de HFC-125/CFC-115 se añade dimetoximetano como agente de extracción.
Se informa en la tabla 3 de los valores de volatilidad relativa medidos en presencia y en ausencia del agente de extracción de la invención. La comparación entre los valores de \alpha, realizada a diferentes temperaturas y composiciones de la mezcla 125/115, indica claramente el efecto de extracción (o disolvente) del dimetoximetano. Esto se muestra en los valores de la tabla 3, en la que:
\alpha= volatilidad relativa en ausencia de dimetoximetano.
\alpha'= volatilidad relativa en presencia de dimetoximetano.
TABLA 3
3
Ejemplo 4
(Comparativo)
Se llevan a cabo las mismas mediciones de relación de volatilidad \alpha indicadas en el ejemplo 3, cuando se usan metanol, éter dietílico, y percloroetileno como agentes de extracción. Se informa en la tabla 4 de los valores de volatilidad relativa medidos en presencia de dichos agentes de extracción.
La comparación entre los valores de \alpha, realizada a diferentes temperaturas y composiciones de la mezcla 125/115, indica que usando metanol o éter dietílico como agente de extracción, la volatilidad relativa es superior a 0,5 en cualquier caso, mientras que usando percloroetileno como agente de extracción, la volatilidad relativa es inferior a 2.
TABLA 4
4
Ejemplo 5
Con referencia a la figura 1, una columna extractiva de acero inoxidable (2), que tiene un diámetro de 50 mm, se alimenta con un caudal igual a 3,5 kg/h de HFC-125 bruto, que contiene CFC-115 a una concentración de 2,35% en moles.
La columna tiene un número de platos teóricos igual a 36 platos, y la alimentación se sitúa en correspondencia con el 15º plato comenzando por la parte superior. Se alimenta, en correspondencia con el 5º plato comenzando por la parte superior, con un flujo de dimetoximetano que tiene un caudal de 12,3 kg/h. La columna, bajo las condiciones de trabajo, funciona a una presión de 303,98 kPa (3 ata), y la relación de reflujo en el condensador es igual a 34.
Se observa que, bajo condiciones de equilibrio, la temperatura en la cabeza de la columna es igual a -22ºC, mientras que en la parte inferior de la columna extractiva se mide una temperatura igual a aproximadamente 43ºC. No se manifiestan flujos gaseosos inconstantes en la parte de agotamiento (figura 1, 2a).
El residuo tomado de la parte inferior de la columna, a un caudal igual a 15,6 kg/h, contiene HFC-125 purificado y el agente de extracción dimetoximetano. Con dicho residuo, después de haberse evaporado parcialmente en la caldera (1), se alimenta la columna de destilación (3), de la cual se recupera HFC-125 purificado de la cabeza, y el agente de extracción de la parte inferior de la columna, el cual puede usarse de nuevo en la columna extractiva (2). De este modo, se obtiene HFC-125 con un alto grado de pureza, que contiene sólo 0,075% en moles de CFC-115 (750 ppm en moles). En la tabla 5 se indican las composiciones en % en moles de la alimentación, del producto destilado y del residuo de la parte inferior de la columna extractiva.
Este ejemplo muestra que el procedimiento de la invención permite obtener HFC-125 con un alto grado de pureza, y mientras tanto indica que sorprendentemente no se forman flujos gaseosos inconstantes en la parte de agotamiento, por lo cual se reducen al mínimo los problemas de control del funcionamiento de la columna extractiva.
TABLA 5
5
Ejemplo 6
(Comparativo)
La misma columna de destilación se alimenta con el mismo caudal del ejemplo 5 de HFC-125 bruto, que contiene CFC-115 a una concentración de 2,35% en moles. La alimentación se sitúa a la misma altura (15º plato). Se hace que la columna trabaje a la misma presión de trabajo (303,98 kPa (3 ata)), y usando la misma relación de reflujo (34), con la diferencia que no se alimenta con disolvente de extracción.
No se obtiene prácticamente efecto de separación de los componentes que constituyen la mezcla alimentada, como se muestra en los valores de los que se informa en la tabla 6, en la que se informa de las composiciones en % en moles de la alimentación, del producto destilado y del residuo de la parte inferior de la columna extractiva.
TABLA 6
6
Ejemplo 7
(Comparativo)
La destilación extractiva descrita en el ejemplo 5 se lleva a cabo usando acetona como agente de extracción, en vez de dimetoximetano.
Bajo las condiciones óptimas de alimentación y de caudal del agente de extracción, la columna extractiva se alimenta con el mismo HFC-125 bruto del ejemplo 5 (2,35% en moles de CFC-115). Se obtiene una separación de CFC-115 del HFC-125 igual a 0,076% en moles de CFC-115 (760 ppm en moles), comparable por lo tanto con la obtenida usando dimetoximetano. Sin embargo, el uso de acetona determina, a lo largo de toda la columna extractiva, un aumento más marcado de la temperatura, por lo cual se determina una temperatura de 52ºC en la parte inferior de la columna.
Como consecuencia, en la zona inferior de la columna la temperatura de funcionamiento casi alcanza la temperatura crítica del HFC-125 (igual a 75ºC), y esto causa a menudo flujos gaseosos inconstantes en la parte de agotamiento (figura 1, 2a) durante los periodos normales de compensación del sistema de regulación de temperatura. Como es conocido por la persona experta en la técnica, la presencia de estos flujos gaseosos inconstantes implica problemas de control del funcionamiento de la columna extractiva, con el consiguiente empeoramiento de la productividad.

Claims (5)

1. Un procedimiento de destilación extractiva para separar pentafluoroetano (HFC-125) de una mezcla que contiene pentafluoroetano (HFC-125) y cloropentafluoroetano (CFC-115), en el que se usa como agente de extracción un acetal que tiene la fórmula
R_{1}-O-CH_{2}-O-R_{2}
en la que R_{1}, R_{2}, iguales o diferentes entre sí, son un alquilo C_{1}-C_{3} lineal o ramificado cuando sea posible.
2. Un procedimiento de destilación extractiva conforme a la reivindicación 1, en el que se usa dimetoximetano como agente de extracción.
3. Un procedimiento de destilación extractiva conforme a las reivindicaciones 1-2, en el que la relación en peso entre el agente de extracción y la mezcla alimentada de 125/115 está en el intervalo de 1-10.
4. Un procedimiento de destilación extractiva conforme a la reivindicación 3, en el que la relación en peso entre el agente de extracción y la mezcla alimentada de 125/115 está en el intervalo de 1,3-3,5.
5. Un procedimiento de destilación extractiva conforme a las reivindicaciones 1-4, en el que la temperatura de trabajo de la parte inferior de la columna está en el intervalo de 25ºC-45ºC, y la presión de trabajo está comprendida entre 101,33 y 1013,3 kPa (1 y 10 ata).
ES01109907T 2000-05-09 2001-04-24 Procedimiento de purificacion de pentafluoroetano (hfc-125). Expired - Lifetime ES2230198T3 (es)

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ITMI001006 2000-05-09
IT2000MI001006A IT1318505B1 (it) 2000-05-09 2000-05-09 Processo di purificazione del pentafluoroetano (hfc-125).

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ES2230198T3 true ES2230198T3 (es) 2005-05-01

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