JPH06135867A - フッ化水素をその1,1,1−トリフルオロ−2−クロロエタンとの混合物から分離する方法 - Google Patents

フッ化水素をその1,1,1−トリフルオロ−2−クロロエタンとの混合物から分離する方法

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JPH06135867A
JPH06135867A JP4098277A JP9827792A JPH06135867A JP H06135867 A JPH06135867 A JP H06135867A JP 4098277 A JP4098277 A JP 4098277A JP 9827792 A JP9827792 A JP 9827792A JP H06135867 A JPH06135867 A JP H06135867A
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azeotrope
separation
chloroethane
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ベルナール・ベルト
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、フッ化水素(HF)をその1,1,
1−トリフルオロ−2−クロロエタン(F133a)と
の混合物から分離することに係わる。 【構成】HFとF133aの混合物を0℃以下の温度で
相分離すると、HFに乏しい有機下相とHFに富む上相
とが得られる。後者は、フッ素化反応器に直接再循環す
ることもできるし、または、蒸留を実施し、HF−F1
33a共沸混合物を頭部から留出させて相分離器に戻し
且つ実質的に純粋なHFを底部で回収することもでき
る。下相は、蒸留して、HF−F133a共沸混合物を
頭部から留出させて相分離器に戻し且つF133aは底
部で回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ化水素(HF)を
その1,1,1−トリフルオロ−2−クロロエタン(F
133a)との混合物から分離することに係わる。F1
33aは、特に1,1,1,2−テトラフルオロエタン
(F134a)の製造に使用され得る重要な合成中間体
である。
【0002】本発明の方法は、特に、トリクロロエチレ
ンまたは対称もしくは非対称のテトラクロロエタンをフ
ッ素化することによりF133aを製造することから発
生する混合物中に存在する未変換のHFの分離に適用さ
れる。経済的な理由により、HFは無水形態で回収して
フッ素化反応器に再循環し得るようにする必要がある。
【0003】このHFとクロロフルオロハイドロカーボ
ンの分離を行なう種々の技術は既に記載されている。例
えば以下のもの挙げることができる。
【0004】−米国特許第2,640,086号:この
特許はHFとクロロジフルオロメタンの分離に係わり、
HFに富む相とHFに乏しい相との2つの相への分離を
促進するためにクロロホルムを使用する。
【0005】−米国特許第3,873,629号:この
特許はHFとクロロジフルオロメタンの分離のための連
続方法に係わり、2種の成分の気体混合物を硫酸と向流
接触させることからなる。
【0006】−米国特許第3,976,447号:この
特許は、塩化ストロンチウムもしくはカルシウムもしく
はバリウム粒子上に吸収−脱着することにより気体流出
物からHFを分離することを提案している。
【0007】−米国特許第4,209,470号:この
特許は、HFをその1−クロロ−1,1−ジフルオロエ
タンとの混合物から分離する方法を記載しており、相分
離を向上するために、全部または主要部分が1,1−ジ
クロロ−1−フルオロエタンからなる補助液を加える。
【0008】−欧州特許出願第0,353,970号:
この特許はHFを、その2,2−ジクロロ−1,1,1
−トリフルオロエタン及び/または2−クロロ−1,
1,1,2−テトラフルオロエタンとの混合物から、相
分離及び蒸留によって分離することに係わる。
【0009】HFとF133aの混合物の場合には、H
FとF133aはHFまたはF133aよりも揮発性が
高い共沸混合物を形成するため、単純な蒸留によってそ
れらを分離することはできない。この共沸混合物のHF
含有量は約60モル%(20重量%)である。HFとF
133aの混合物の相分離に関するデータは文献に見ら
れない。室温では、HF及びF133aの濃度がどうで
あろうと、HFとF133aの混合物は2相に分離しな
い。
【0010】ここに、HFとF133aの混合物は、そ
れを0℃以下の温度、好ましくは−40℃〜−10℃の
温度に冷やせばうまく分離できることが判明した。従っ
て、例えば−20℃においてHF−F133a共沸混合
物を相分離すると、たった2.7重量%のHF(14モ
ル%)しか含まない下部有機相と、60重量%のHF
(90モル%)を含む上部酸性相とが得られる。この結
果、相分離と蒸留を組み合わせることにより、必要であ
れば、HFとF133aとを完全に分離し得ることが判
明した。
【0011】本発明に従うHFとF133aを分離する
方法は、 a)HFとF133aの混合物を−0℃以下の温度で相
分離させ、 b)そうして得られたHFに乏しい下部有機相を蒸留
し、該相中に存在するHFをHF−F133a共沸混合
物の形態で頂部から留出させて相分離器に戻し、且つ剰
余のF133aを底部で回収し、 c)HFに富む上部相は、フッ素化反応器に直接再循環
させるか、または、これを蒸留して、該相中に存在する
F133aをHF−F133a共沸混合物の形態で頂部
から留出させて相分離器に戻し、且つ実質的に純粋なH
Fを底部で回収することを特徴とする。
【0012】
【実施例】本発明に従う方法の操作は、添付の図1及び
図2に示した図を参照することによってより良く理解さ
れるであろう。
【0013】実質的にHFとF133aとからなる分離
されるべき混合物は、熱交換器2によって予め冷却され
てから、0℃以下の温度、好ましくは−40℃〜−10
℃に維持されている相分離器3に導管1を介して供給さ
れる。デミキシング(demixing)が行われる
と、HFに乏しい下部有機相4とHFに富む上部相5と
が相分離器内で得られる。相分離器3から出た有機相4
は導管6を介して蒸留塔7に供給され、蒸留塔7の頂部
においてHFとF133aの共沸混合物からなる留出物
9が取り出される。この留出物9は、2相に分離するた
めに、熱交換器2の上流から相分離器3に戻される。塔
7の底部において、純粋なF133aの流れ8が回収さ
れる。
【0014】導管10から出たHFに富む上部相5は、
F133aの生産のためにフッ素化反応器にそのままで
直接に再循環することができる(図1)。しかしなが
ら、本発明に従う方法の好ましい実施態様に対応する図
2によれば、HFに富む上部相5は導管10を介して蒸
留塔11に配送され、塔11の頂部においてHFとF1
33aの共沸混合物からなる留出物13が取り出され、
留出物9と同様に、2相に分離するために、熱交換器2
の上流から相分離器3に戻される。塔11の底部におい
て、実質的に純粋なHFが導管12を介して回収され
る。
【0015】相分離器から蒸留塔への移送及び蒸留塔か
ら相分離器に向かっての移送は、相分離器及び蒸留塔の
動作圧力に従って、エキスパンションバルブ(expa
nsion valve)またはポンプの仲介によって
行われる。導管6及び10を介して蒸留塔に供給される
流れの温度は、最適な蒸留を行なうよう熱交換器によっ
て調整することができる。
【0016】例示の目的で、下記の表は、14〜90モ
ル%のHFと10〜86モル%のF133aとを含むH
FとF133aの混合物(1)から出発し、図2の線図
に従って処理した場合に得られる種々の流れのモル組
成、温度及び圧力を示す。
【0017】
【表1】
【0018】種々の圧力(1,10,15及び25バー
ル)における試験は、このパラメーターがHFとF13
3aの混合物の相分離に明らかな影響を及ぼさないこと
を示した。塔7及び11の底部及び頂部における温度に
及ぼす圧力の影響を下記の表II及びIIIに示す。
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】温度は、相分離に不可欠なパラメーターで
ある。実際、15℃以上では、HF−F133a混合物
の組成がどうであろうとも相分離は認められない。−2
0℃において分離したHF相は60重量%のHFを含ん
でおり、この含有量は、−5℃の相分離温度においては
50%に低下した。この後者の温度において分離した有
機相は5重量%のHFを含んでいたが、この含有量は、
−20℃で相分離を実施したときには2.7%に下がっ
た。相分離における温度をうまく制御することは、最適
な相分離を達成するために重要である。
【0022】相分離器に供給されるHFとF133aの
混合物において、HF含有量は14〜90モル%とする
ことができるが、ほとんどの場合これは25〜75%で
ある。
【0023】トリクロロエチレンまたはテトラクロロエ
タンをフッ素化することによりF133aを製造する場
合、フッ素化反応器からの流出物は一般に、F133a
と未変換のHFとに加えて、塩酸と、少量(F133a
に対して最高20重量%まで)の他の有機化合物、例え
ばトリクロロエチレン、モノフルオロトリクロロエタン
及びジフルオロジクロロエタンを含む。この塩酸は蒸留
によって容易に除去することができる。相分離試験は、
このような有機化合物の存在は相分離に悪影響は全く与
えず、それを促進さえし得ることを示した。例示の目的
で、下記の表IVは、トリクロロエチレンをフッ素化して
F133aにするための反応器からの流出物から出発
し、図2の線図に従って処理することにより得られたモ
ル量の推移を示す。1,1−ジフルオロ−1,2−ジク
ロロエタン(F132b)を少し含む上記流出物は予め
蒸留して副生物の塩酸を除去し、導管1を介して相分離
器3に供給した。この流出物を熱交換器2によって−2
0℃に冷却し、相分離器は−20℃に維持した。
【0024】
【表4】
【0025】主にHFを含むが微量のF132bをも含
む塔11の底部は、そのままフッ素化反応器に戻すこと
ができる。
【0026】相分離器に供給されるF133aと大部分
のF132bとを含む塔7の底部を蒸留すると、塔の頂
部で純粋なF133aを得ることができる。F132b
に極めて富むこの蒸留塔の底部はフッ素化反応器に戻さ
れる。
【0027】このように得られた有機相4のHFのモル
含有量はたった11%であり、これは、F132bの不
在下に得られたもの(14%)に匹敵し得ることが判明
した。
【0028】従って本発明に従う分離方法は、HF−F
133aの2種混合物のみならず、副生物のHClを除
去した後の粗フッ素化混合物にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う分離方法の実施態様の線図であ
る。
【図2】本発明に従う分離方法の好ましい実施態様の線
図である。
【符号の説明】
1,6,10 導管、 2 熱交換器、 3 相分離器、 4 下部有機相、 5 上部相、 7,11 蒸留塔、 9,13 留出物。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ化水素(HF)をその1,1,1−
    トリフルオロ−2−クロロエタン(F133a)との混
    合物から分離する方法であって、 a)HFとF133aの混合物を−0℃以下の温度で相
    分離させ、 b)そうして得られたHFに乏しい下部有機相を蒸留
    し、該相中に存在するHFをHF−F133a共沸混合
    物の形態で頂部から留出させて相分離器に戻し、且つ剰
    余のF133aを底部で回収し、 c)HFに富む上部相は、フッ素化反応器に直接再循環
    させるか、または、これを蒸留して、該相中に存在する
    F133aをHF−F133a共沸混合物の形態で頂部
    から留出させて相分離器に戻し、且つ実質的に純粋なH
    Fを底部で回収することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記相分離の温度が−40℃〜−10℃
    である請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 処理されるべき混合物のHF含有量が1
    4〜90モル%、好ましくは25〜75モル%である請
    求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 処理されるべきHFとF133aの混合
    物が更に、F133aに対する割合で表わして最高20
    重量%までの他の有機化合物を含む請求項1から3のい
    ずれか一項に記載の方法。
JP4098277A 1991-04-17 1992-04-17 フッ化水素をその1,1,1−トリフルオロ−2−クロロエタンとの混合物から分離する方法 Pending JPH06135867A (ja)

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FR9104736 1991-04-17
FR9104736A FR2675496B1 (fr) 1991-04-17 1991-04-17 Procede de separation du fluorure d'hydrogene de ses melanges avec le 1,1,1-trifluoro-2-chloroethane.

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JPH06135867A true JPH06135867A (ja) 1994-05-17

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CA (1) CA2065952A1 (ja)
ES (1) ES2088114T3 (ja)
FR (1) FR2675496B1 (ja)
GR (1) GR3020642T3 (ja)
MX (1) MX9201720A (ja)

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