СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА Российский патент 1995 года по МПК C07C21/18 C07C17/38 

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для получения тетрафторэтилена сырья для производства широкого класса фторполимеров.

Известен способ получения тетрафторэтилена, согласно которому дифторхлорметан подвергают пиролизу, продукты пиролиза ректифицируютс выделением целевого продукта и фракции непрореагировавшего дифторхлорметана, которую подвергают очистке от гексафторпропилена путем хлорирования последнего в присутствии катализатора активированного угля с последующим ректификационным выделением дифторхлорметана из продуктов хлорирования (авт. св. N 112676, кл. С 07 С 21/18, заявл. 21.12.76). Недостаток способа загрязнение дифторхлорметана побочными продуктами хлорирования, в частности дифтордихлорметаном, вследствие низкой селективности катализатора.

Известен другой способ получения тетрафторэтилена, который позволяет устранить недостаток предыдущего и по своей технической сущности наиболее близок к предлагаемому. Этот способ включает пиролиз дифторхлорметана, удаление кислых компонентов водой и раствором гидроксида натрия, компримирование, многоступенчатую ректификацию с выделением целевого продукта и фракции непрореагировавшего дифторхлорметана и гексафторпропилена, образующего с дифторхлорметаном азеотропную смесь, очистку дифторхлорметана от гексафторпропилена путем хлорирования последнего на хлориде стронция, нанесенном на активированный уголь, и ректификации продукта хлорирования с выделением дифторхлорметана, возвращаемого на пиролиз (авт. св. N 132609, кл. С 07 С 21/18, заявл. 26.04.78).

Процесс хлорирования характеризуется высокой селективностью и позволяет повысить качество дифторхлорметана, возвращаемого на пиролиз.

Недостаток способа повышенный расход реагентов и сложность способа, обусловленные необходимостью использования хлора и катализатора и дополнительного ректификационного выделения дифторхлорметана из продуктов хлорирования.

Цель изобретения упрощение технологии.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе получения тетрафторэтилена, включающем пиролиз дифторхлорметана, удаление кислых компонентов водой и раствором гидроксида натрия, многоступенчатую ректификацию с выделением тетрафторэтилена и фракции непрореагировавшего дифторхлорметана и гексафторпропилена, образующего с дифторхлорметаном азеотропную смесь, отделение непрореагировавшего дифторхлорметана от гексафторпропилена и возврат очищенного дифторхлорметана на пиролиз, операцию отделения непрореагировавшего дифторхлорметана от гексафторпропилена проводят путем противоточной обработки водой, взятой в отношении 100-200 моль на 1 моль дифторхлорметана, при 5-25^оС и давлении 3-7 атм в аппарате колонного типа, и очищенный дифторхлорметан выделяют путем снижения давления над водным раствором до атмосферного, причем несорбировавшиеся при противоточной обработке водой газы подвергают ректификации с выделением гексафторпропилена.

Данный способ позволит исключить использование хлора, дефицитного катализатора, существенно упростить технологию выделения дифторхлорметана, возвращаемого на пиролиз, за счет исключения узла ректификационного выделения дифторхлорметана из продуктов хлорирования. Кроме того, использование способа позволит сократить образование 1,2-дихлоргексафторпропана продукта хлорирования гексафторпропилена, который в настоящее время не находит применения. Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить степень использования сырья в полезные продукты.

П р и м е р. Пиролиз дифторхлорметана проводят в лабораторных условиях в кварцевой трубке с внутренним диаметром 4 мм и длиной обогреваемой части 350 мм при 750-770^оС, времени пребывания в горячей зоне 0,1 с. Продукты пиролиза отмывают водой и 3%-ным раствором гидроксида натрия от кислых компонентов, сушат дегидратированным хлористым кальцием и подвергают низкотемпературной ректификации с выделением на первой ступени целевого продукта и на второй ступени фракции азеотропной смеси дифторхлорметана и гексафторпропилена. Фракцию, содержащую дифторхлорметан и гексафторпропилен, подвергают противоточной обработке водой на спецстальной колонке с внутренним диаметром 24 мм и длиной 950 мм, заполненной насадкой из нихромовых спиралей диаметром 2 мм и длиной 2-3 мм. В верхней части колонки вмонтировано устройство для подачи воды. Газообразную смесь дифторхлорметана и гексафторпропилена подают в нижнюю часть колонки. Водный сорбат выводят из куба колонки и подвергают десорбции путем понижения давления до атмосферного, после чего анализируют хроматограчески.

Конкретные условия и результаты опытов проведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ в оптимальных условиях позволяет без дополнительного расхода реагентов (хлора, катализатора) осуществить разделение азеотропнокипящей смеси дифторхлорметана и гексафторпропилена (оп. 1-5). Кроме того, существенно упрощается способ выделения дифторхлорметана, возвращаемого на пиролиз, поскольку не требуется дополнительная ректификация дифторхлорметана, выделенного из продуктов сорбции водой.

Степень очистки дифторхлорметана несколько уменьшается при снижении молярного отношения вода:дифторхлорметан ниже 100, при снижении давления ниже 3 атм, а также при повышении температуры противоточной обработки водой выше 25^оС (оп. 6-8). Эффективность очистки уменьшается при понижении температуры ниже 5^оС и повышении давления выше 7 атм. что, по-видимому, происходит из-за конденсации гексафторпропилена (см. оп. 9, 10). Увеличение подачи воды выше 200 моль на 1 моль дифторхлорметана нецелесообразно ввиду повышенных энерго- и материалозатрат.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологию получения тетрафторэтилена и улучшить экономические показатели процесса.

Использование: тетрафторэтилен является сырьем для получения широкого класса фторполимеров. Получение тетрафторэтилена ведут пиролизом дифторхлорметана с последующим удалением кислых примесей и ректификационным выделением целевого продукта, а также фракции дифторхлорметана и гексафторпропилена, образующего с дифторхлорметаном азеотропную смесь, отделяют дифторхлорметан и возвращают его на пиролиз. Отделение дифторхлорметана с целью упрощения способа проводят путем противоточной обработки водой, взятой в количестве 100 200 моль на 1 моль дифторхлорметана при 5 25°С и давлении 3 7 атм. Очищенный дифторхлорметан выделяют путем снижения давления над водным раствором до атмосферного. Несорбировавшиеся при обработке водой газы подвергают ректификации с выделением гексафторпропилена. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА, включающий пиролиз дифторхлорметана, удаление кислых компонентов водой и раствором гидроксида натрия, многоступенчатую ректификацию с выделением тетрафторэтилена и фракции непрореагировавшего дифторхлорметана и гексафторпропилена, образующего с дифторхлорметаном азеотропную смесь, отделение непрореагировавшего дифторхлорметана от гексафторпропилена и возврат очищенного дифторхлорметана на пиролиз, отличающийся тем, что отделение непрореагировавшего дифторхлорметана от гексафторпропилена проводят путем противоточной обработки водой, взятой в отношении 100 200 моль на 1 моль дифторхлорметана, при температуре 5 25^oС и давлении 3 7 атм в аппарате колонного типа, очищенный дифторхлорметан выделяют путем снижения давления над водным раствором до атмосферного. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что несорбировавшиеся при противоточной обработке водой газы подвергают ректификации с выделением гексафторпропилена.