JPS6316370B2 - - Google Patents

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JPS6316370B2
JPS6316370B2 JP58074925A JP7492583A JPS6316370B2 JP S6316370 B2 JPS6316370 B2 JP S6316370B2 JP 58074925 A JP58074925 A JP 58074925A JP 7492583 A JP7492583 A JP 7492583A JP S6316370 B2 JPS6316370 B2 JP S6316370B2
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JP
Japan
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sulfuric acid
gas
compound
hfa
recovered
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JP58074925A
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JPS59204146A (ja
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Yutaka Maruyama
Junji Negishi
Katsuyoshi Murata
Yutaka Katsuhara
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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Priority to IT20566/84A priority patent/IT1196086B/it
Priority to DE3415834A priority patent/DE3415834C2/de
Priority to FR8406740A priority patent/FR2545082B1/fr
Priority to US06/604,534 priority patent/US4599455A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/783Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by gas-liquid treatment, e.g. by gas-liquid absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/85Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は式(1)の一般式で表わされる含フツ素有
機化合物(以下本化合物という)の精製及び過剰
の弗化水素(以下HFと記す)の分離回収に関す
るものである。 式(1)で表わされる化合物には、例えばヘキサフ
ルオロアセトン(以下HFAと記す)、ペンタフル
オロクロルアセトン(以下5FKと記す)、トリフ
ルオロアセトアルデヒド(以下TFAと記す)等
がある。これらはいずれも高分子化合物や医薬、
農薬、溶剤、熱媒体の中間原料として重要な化合
物である。 本化合物の合成方法に関してはすでに種々の方
法が知られており、最も有効な方法は前駆体であ
る有機塩素化物(パーハロゲン化アセトン等)を
酸化クロムを触媒とし、300〜400℃でHFと気相
フツ素化反応させることにより製造されている。 この方法によれば容易に且つ高収率で目的の化
合物を得ることは可能であるが、そのためには、
原料の有機塩素化物に対し、理論量の2〜3倍と
いう過剰のHFを使用することが必須の条件とな
つている。また安定した長期の運転条件を得るた
めには更に理論量の約4.5倍ものHFと反応させる
方法も知られる〔L.Marangoni、etal.、LA
CHIMICA E L′ INDUSTRIA、64−3、135
(1982)〕。 このような条件では生成ガス中に多量のHFが
混入しているため本化合物との分離は重要な課題
である。また、本化合物は下記に例示するごとく
HFと安定な錯体を形成する。 1 HFAとHFからヘプタフルオロイソプロパノ
ール(分解点14〜16℃) 2 5FKとHFからヘキサフルオロクロルイソプ
ロパノール(分解点32〜33℃) 3 5FKとHFから2−(1−クロルヘキサフル
オロイソプロポキシ)−1−クロルペンタフル
オロイソプロパノール(分解点−1℃) 4 TFAとHFからテトラフルオロエタノール
〔沸点38℃(780mmHg)。〕 これらの錯体は比較的高い分解点を持つ安定な
化合物であり、また分解温度以上では一定の平衝
混合物となつているため、純粋な本化合物を得る
ためには、上記錯化合物を分解、分離する操作が
必要である。 一般に、HFを過剰に含む反応生成物からHF
を除去する方法としては、NaF、CaF2等の無
機フツ素化物と接触させて吸着させる方法、ある
いはCaCO2、CaCl2等のアルカリ土類金属塩類
と反応させて除去する方法等が知られる。 また、前記錯体の分解、分離法としては錯体
ガスを水に吸収させ錯体を分解、水和物としたの
ち遊離したHFをNaOH、Na2O3等のアルカリで
中和し、沈澱するNaFを濾過分離する方法(特
公昭47−6285号、特公昭46−6761号)。錯体を
三酸化イオウと反応させHFをフルオロスルホン
酸として分離する方法(特公昭44−9654号)、
無水酢酸と錯体を反応させ、酢酸フルオライドと
して分離する方法〔米国特許第4059633号
(1977)〕等が知られている。 しかし、〜のいずれも、本化合物の処理方
法としては問題の多いものであり、工業的には採
用でき難いものである。 すなわち、以外は、いずれもHF除去には有
効であるが、HFの回収再使用ができず、経済的
ではないこと。、においては装置が極めて大
規模になること。、においては三酸化イオ
ウ、無水酢酸が高価であり、しかも取扱いが不便
なこと。さらに、においては本化合物自体が分
解される傾向があるなど種々の問題がある。 一方、濃硫酸がHFは良く吸収するが、HClを
ほとんど溶解しないことはよく知られている。こ
の性質を利用してHFを含む反応生成ガスの処理
に際し、硫酸を用いてHFを吸収除去する方法も
公知となつている(例えば特公昭42−10202号)。 本発明者らは、前記、のHF除去方法、
、、の錯体、分解、分離方法の問題点に鑑
み、硫酸を用いて精製をおこなう方法について鋭
意検討をおこなつた結果、本化合物は常温付近で
は安定な錯体を形成し、かかる錯体は硫酸によく
溶解するためHFとの分離ができないこと、100
℃以上、好ましくは150℃以上に加熱処理するこ
とにより、錯体は(式2)により十分に分解さ
れ、 本化合物単体では、硫酸にほとんど溶解しない
こと、さらには、一旦分解された本化合物は、30
℃程度の温度域で、HFが多量に存在する硫酸中
においても錯体を形成することはなく、従つて、
HFを多量に含む本化合物を100℃以上、好まし
くは150℃以上にて処理した後、硫酸と接触させ
ることによりHFはそのほとんどが硫酸に吸収さ
れ、本化合物は硫酸に吸収されることなく、その
全量を分離回収できるという事実を確認し、本発
明に到達したものである。 すなわち、本発明は、一般式
【式】(x=2、3;A=CF3、 H)で示される含フツ素有機化合物とHFの混合
ガスを100〜300℃に調整したのち、10〜40℃に保
たれた硫酸と接触させてHFを硫酸に吸収させ、
ガス中のHFを除去するとともに、硫酸に吸収さ
せたHFを回収、循還使用することを特徴とする
含フツ素有機化合物の精製法である。 以下、本発明による精製を連続的におこなう例
について第1図により詳細に説明する。 第1図は、本発明をおこなうための工程図を示
したものであり、ライン1より原料塩素化化合物
をまた、ライン2よりHFを供給し、フツ素化反
応装置3にて常法によりフツ素化反応をおこな
い、得られた本化合物、本化合物とHFとの錯
体、過剰のHFおよび塩化水素との粗生成ガスは
ライン4を経て、熱交換器5により、100〜300
℃、望ましくは150〜250℃に加熱する。この温度
が低すぎすると錯体の分解が不十分となり、その
結果本化合物の回収率が低下する。また、温度が
高すぎても回収率の向上には寄与しないので、か
かる範囲の温度が好ましい。加熱された粗生成ガ
スは硫酸塔6に供給されHFを十分吸収させるた
め10〜40℃に保たれた硫酸との接触処理により、
過剰のHFは硫酸に吸収され、塔頂からはHFを
ほとんど含まないガスが得られる。該ガスはライ
ン7にて塩化カルシウム塔8に供給され、微量の
HFが完全に除去され、ライン9から、精製ガス
が得られる。該精製ガスは図示しない水和塔に
て、水和処理され、目的の本化合物が回収され
る。 一方、HFを吸収した硫酸は硫酸塔6の塔底部
よりライン10を経て蒸溜塔11に供給され、蒸
溜処理によりHFが回収される。回収HFはライ
ン12を経て冷却器15で凝縮したのちレシーバ
ータンク16にストツクされ、ライン2によりフ
ツ素化反応器3に循還される。また、蒸溜塔11
により脱HFをおこなつた硫酸はライン13を経
て冷却器14にて冷却され、硫酸塔6に循還され
る。このときの循還硫酸中のHF濃度、硫酸中の
HF濃度とHFの吸収効率との関係より6%以下
とすることが好適である。 かかる一連の精製プロセスにより目的の本化合
物がほぼ全量精製回収され、あわせてHFは96%
以上の回収率で回収され、再度循還使用できるた
め、極めて経済的である。 以下、実験例、実施例により本発明を説明す
る。 実験例 1 硫酸中へのHFおよびHFAの溶解性を確認する
ため、第1表に示す組成のHFとHFAの混合ガス
をそれぞれ油浴にて30℃、190℃に調整したのち、
30℃に維持した濃硫酸(98%)に十分接触させ、
排出ガスを30℃水トラツプにキヤツチし、HF、
HFA量を測定し、それぞれの分配率を算出した。
この結果を第1表に示す。
【表】 の比を示す。
第1表から明らかなごとく、HFAは常温では
安定な錯体を形成し、かかる形態にて硫酸処理を
おこなつた場合、硫酸中に多量に溶解するため、
送入ガス中のHFAの1/3程度しか回収できないも
のである。これに対し、190℃に加熱した場合に
は、そのほとんどが排出ガスに移行するため高収
率で回収することが可能である。また、遊離した
HFについては、硫酸温度30℃程度ではそのほと
んどが硫酸に捕捉されることが確認された。 実験例 2 硫酸とHFの混合液中へのHFAの溶解性を確認
するため、濃硫酸(98%)と75gのHFをよく混
合し、この混液を−50℃に冷却してHFAを78g
吸収させた。次に、この液を昇温させ、0℃で
1.5時間および20℃で1.5時間静置し、各々の温度
での排出ガス中のHF、HFA量を測定した。この
結果を第2表に示す。
【表】 この結果、20℃においてHFAは73.8g(吸収
量の94.6%)が回収され、かかる低温域において
HFAは硫酸中では、多量に存在するHFにより錯
体を形成することはないことを確認した。 実施例1、比較例1 原料有機化合物としてヘキサクロルアセトンを
用い、CrF3を触媒として350℃にて気相フツ素化
反応を行て得られた粗生成ガス(組成は第3表に
示す。)を第1図で示す工程に従い蒸溜塔を切り
離し、半バツチ形式にて170℃(実施例1)、30℃
(比較例1)としたのち、1時間硫酸塔に供給し
た。しかるのち、硫酸塔の硫酸を全量抜き出し、
蒸溜操作により回収をおこなつた。このときの硫
酸塔塔頂ガス、硫酸塔の硫酸、蒸溜塔の回収ガ
ス、回収硫酸の各組成を第3表に示す。
【表】 実施例においては、HFA、5FKの全量が回収
され、混入HFは極めて少量であつた。また、蒸
溜により粗生成ガス中のHFの約92%が回収でき
た。 これに対し、比較例においては、硫酸中に
HFA、5FKの77.0%が移行し、HFA、5FKの有
機物とHFとの分離は不可能であつた。 実施例2、比較例2 第1図で示す工程に従い、連続的に精製をおこ
なつた。原料有機塩素化合物としてヘキサクロル
アセトンを用い、CrF3を触媒として350℃て気相
フツ素化反応をおこない得られた粗生成ガス(組
成は第4表に示す。)を170℃(実施例2)、30℃
(比較例2)としたのち、30℃に維持した硫酸と
接触させた。ライン4、ライン7、ライン9およ
びライン12でのガス組成を第4表に示す。な
お、数値は実施例においては3時間、比較例にお
いては1時間の運転後の値である。
【表】 実施例においてはHFA、5FKは全量回収され
たのに対し、比較例では、23%しか回収されなか
つた。また、比較例においては塩化カルシウム塔
での発熱が大であつた。 実施例 3 第1図に示す工程に従い、トリクロルアセトア
ルデヒドをCrF3を触媒として260℃にて気相フツ
素化をおこない得られた粗生成ガス(組成は第5
表に示す。)を170℃として30℃に維持した硫酸と
連続的に接触させた。4時間後のライン4、ライ
ン7、ライン9およびライン12のガス組成を第
5表に示す。
【表】 この結果、TFAはほぼ全量回収された。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を連続的におこなう場合の工程
図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式【式】(x=2、3; A=CF3、H)で示される含フツ素有機化合物と
    HFの混合ガスを100〜300℃に調整したのち、10
    〜40℃に保たれた硫酸と接触させてHFを硫酸に
    吸収させ、ガス中のHFを除去するとともに、硫
    酸に吸収させたHFを回収、循還使用することを
    特徴とする含フツ素有機化合物の精製法。
JP58074925A 1983-04-30 1983-04-30 含フツ素有機化合物の精製法 Granted JPS59204146A (ja)

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JPS59204146A JPS59204146A (ja) 1984-11-19
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DE (1) DE3415834C2 (ja)
FR (1) FR2545082B1 (ja)
GB (1) GB2138810B (ja)
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IT8420566A1 (it) 1985-10-17
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