[发明专利]通过相分离和蒸馏分离氟化氢的方法

说明书

本发明涉及通过相分离对含有氟化氢（HF）、2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷（FC-123）和/或2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷（FC-124）的混合物进行分离的方法。

从经济及加工操作性的观点出发，有效地利用HF是很重要的。从碳氟加工物料流中分离和回收HF的技术已有介绍。

US    2478362公开了利用一个连续的分离区将有机相与HF分离，然后将HF再循环到反应器进料系统。

US 3406099公开了一种用于从混合物中分离CF₃COCF₃、HF或CCl₂FCClF₂的恒沸体系。

US 3873629公开了一种用于分离HF和ClCHF₂混合物的连续方法，是将HF和ClCHF₂的气体混合物与硫酸逆流接触。

US    3947558公开了一种从含1-3个碳原子的氯代烃的氟化产物中分离HF的方法，其中首先分离HCl，然后进行冷却，形成一个富含HF层和一个不含HCl的有机层。将后者与2-8个碳原子的液体二醇相混合，此后，从该囟代烃层中分离出富含HF的二醇层。通过蒸馏从二醇中回收HF。

US 3976447公开了一种通过用CaCl₂、BaCl₂或SrCl₂干燥颗粒处理然后再将HF解吸而从气相混合物中分离HF的方法。

US    4209470公开了一种从HF和1-氯-1，1-二氟乙烷的液体混合物中分离HF的方法，其中是添加一种辅助溶剂，以增加分离区内无机液体相中HF的含量。然后通过蒸馏从该无机相中分离出HF。

EP    98341公开了一种分离HF和1-氯-1，1-二氟乙烷的方法。既使送入分离区的物料流中含有五氟丁烷（该文献称五氟丁烷会促进HF与1-氯-1，1-二氟乙烷的互溶性因而阻碍相分离过程），该方法亦无需使用辅助溶剂。进行分离时不采用辅助溶剂，可以防止污染，也便于控制温度。

对于可用作冷冻剂和发泡剂的交替碳氟化合物的需求，以及对于作为制备其它可用作冷冻剂和发泡剂的碳氟化合物的中间体的交替碳氟化合物的需求，大大刺激了对于制备FC-123和FC-124的方法的兴趣。它们本身可用作发泡剂和冷冻剂，还可用作制备1，1，1，2-四氟乙烷（FC-134a，一种非常有用的碳氟化合物冷冻剂）的中间体。

在1987年7月7日提交的申请号为070826的美国专利申请中公开了一个制备FC-123和FC-124的方法，其中包括用过量HF将囟代烯烃氢氟化。这个方法所制备的反应混合物中主要含有HF、FC-123、FC-124、HCl和四氯乙烯，以及少量的其它囟代产物（少于5%（摩尔）〕，如1，2，2-三氯-1，1-二氟乙烷（FC-122）和五氟乙烷（FC-125）。通过蒸馏即可方便的除去HCl和FC-125，剩下的混合物含有HF、FC-123、FC-124、四氯乙烯和少量其它产物（少于5%（摩尔）。在另一个同时提交的申请号为××××××的申请中介绍了一种分离上述反应混合物的方法，该方法是在控制HF/FC-123比例的条件下形成HF与FC-123和FC-124的恒沸物。

本发明提供了另一种利用相分离和蒸馏从FC-123和FC-124中分离HF的途径。

本发明提供了一种对含有氟化氢（HF），2，2-二氯-1，1，1-三氟乙烷（FC-123）和/或2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷（FC-124）的混合物进行分离的方法，该方法是在约0.10-3.55MPa的压力下于-80-40℃将上述混合物在分离区冷凝，在冷凝区形成一个HF含量少于15%（摩尔）的有机相底层和一个HF含量至少为93%（摩尔）的酸相顶层。

有机相主要含有至少85%（摩尔）的至少一种下列物质，即FC-123、 FC-124以及其它可能存在的有机化合物，和少于15%（摩尔）的HF。此相可从分离区底部取出，经蒸馏除去其中所有的HF。可在蒸馏塔的顶部回收含HF的馏出物，并且，如果需要的话，可将其循环至分离区，以便进一步回收HF。酸相主要含有至少93%（摩尔）的HF和少于7%（摩尔）的至少一种FC-123、FC-124和其它可能存在的有机化合物。此相可从分离区的顶部取出，经蒸馏除去其中所有的FC-123、FC-124和可能存在的其它有机化合物。可在蒸馏塔的顶部回收含有HF的馏出物，如需要可将其循环至分离区（理由同上）。其它可能存在的有机化合物包括四氯乙烯和少量（少于5%（摩尔））其它囟代产物。