[发明专利]一种三氟乙酸除氟工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种除氟工艺，尤其涉及一种三氟乙酸除氟工艺。

技术背景

三氟乙酸是许多含氟精细化工产品引入三氟甲基基团的主要原料，此外，它在材料、溶剂、催化剂等领域应用潜力也巨大。

由三氟二氯乙烷或三氟一氯乙烷与三氟二氯乙烷混合物光化学氧化制得的三氟乙酰氯经水解得到的三氟乙酸中含有一定量的氟离子，这种含氟离子的三氟乙酸产品直接出售或经中间经销商转售分散卖给用户后，因有的用户使用方法不正确就有可能造成设备腐蚀、泄漏等安全隐患及事故，有的用户利用后排放不达标含氟废水，引起周边环境氟污染等，从而引发安全环保问题。

因此，含氟三氟乙酸除氟问题就显得尤为迫切，一般要求出厂时三氟乙酸中氟离子含量≤100ppm，三氟乙酸中的氟离子以氢氟酸形式存在，常用精馏的方法除去，即在精馏提纯三氟乙酸时收集前馏分除去，此法存在的缺点是要保证三氟乙酸中的氟离子含量≤100ppm，收集的前馏分势必会带出很多三氟乙酸，造成三氟乙酸浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种三氟乙酸除氟工艺。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

该三氟乙酸除氟工艺为：向反应釜中加入含氟三氟乙酸和过量的活性氧化铝，其中，三氟乙酸中的含氟杂质与活性氧化铝进行络合反应，所述络合反应生成的AlF²⁺络合离子吸附在剩余的活性氧化铝表面；除去氟后的三氟乙酸连续蒸馏出反应釜并冷凝收集，同时向反应釜内连续加入含氟三氟乙酸和活性氧化铝以使反应釜内液位保持恒定，吸附了AlF²⁺络合离子的活性氧化铝由反应釜的釜底抽出后经过滤器过滤除去，滤液循环回到反应釜内。

进一步地，本发明所述含氟三氟乙酸向反应釜加入时的质量百分比浓度为80～99％。

进一步地，本发明按质量计，所述活性氧化铝加入量为含氟三氟乙酸加入量的0.30％～1.20％。

进一步地，本发明按质量计，所述活性氧化铝加入量为含氟三氟乙酸加入量的0.60％～0.90％。

进一步地，本发明对所述三氟乙酸进行连续蒸馏的温度为80℃～105℃。

进一步地，本发明所述三氟乙酸在反应釜内的停留时间为1hr～3hr。

本发明的有益效果是：本发明工艺流程短，易于操作，除氟效率高，除氟剂价廉易得，除氟成本低；可去除含氟三氟乙酸中的绝大部分氟离子，使三氟乙酸中的氟离子含量≤100ppm。而三氟乙酸是许多含氟精细化工产品引入三氟甲基基团的主要原料，此外，它在材料、溶剂、催化剂等领域应用潜力也巨大，因此本发明具有广阔的应用前景。

具体实施方式

理论上，在近中性条件下活性氧化铝与氟离子会发生六级络合反应，络合离子反应方程式如下：

Al³⁺+F^-→AlF²⁺+AlF₂⁺+AlF₃+AlF₄^-+AlF₅^2-+AlF₆^3-

络合离子稳定常数依次为：logβ₁＝6.13，logβ₂＝11.15，logβ₃＝15.00，logβ₄＝17.75，logβ₅＝19.37，logβ₆＝19.84。

本发明除氟工艺是在三氟乙酸中进行，溶液pH很低，且活性氧化铝作为除氟剂加入量远大于三氟乙酸中所含的氟离子含量，即三氟乙酸中Al³⁺量远大于F^-量，在低pH及Al³⁺过量条件下可以认为铝氟主要发生一级络合反应即本发明除氟机理反应方程式为：

Al³⁺+F^-→AlF²⁺

本发明采用活性氧化铝作除氟剂，具有高的比表面积，以使单位质量除氟剂尽可能多的吸附生成的AlF²⁺铝氟络合离子。