СПОСОБ ОЧИСТКИ ХЛАДОНОВ НА НЕОРГАНИЧЕСКОМ СОРБЕНТЕ Российский патент 1997 года по МПК C07C17/389 

Изобретение относится к технологии очистки органических соединений и может быть использовано для очистки хладонов этанового и пропанового рядов от примесей, в частности, от воды, кислот и полярных органических соединений.

Очистка хладонов от примесей, главным образом, от примесей галогензамещенных алифатических кислот, их ангидридов, а также воды, является важнейшей технологической задачей. Наличие этих компонентов в хладонах привести к протеканию побочных реакций и так называемому "закисанию" продукта, что существенно при транспортировке, длительном хранении и использовании хладонов.

В связи с этим, для стабилизации хладонов необходима их тщательная очистка от воды и органических примесей.

Известны различные способы очистки хладонов от примесей.

Так, для получения высокочистых органических растворителей, в том числе хладонов, применяют ректификационный способ очистки (Г.А.Егоренко, И.И.Самсонова, С.С.Ивлева и др. Методы получения растворителей высокой чистоты: Сб. информ. ИРЕА. М. НИИТЕХИМ, 1986). Его недостатком является сложность процесса, высокая стоимость, удаление некоторых примесей, в частности, воды и кислородсодержащих органических соединений, представляет определенные трудности, кислородсодержащих органических соединений, представляет определенные трудности, происходит неполно, что приводит к "закисанию" хладонов при транспортировке и хранении.

Известен способ сушки и очистки хладонов с помощью синтетических цеолитовых сорбентов (Л.Ш.Малкин, Г.Г.Дмитриева Новые цеолитовые сорбенты для сушки и очистки систем холодильных машин "Холодильная техника", 1993, N 6, с. 17-18). По этому способу хладон с определенной скоростью пропускают через слой гранулированного сорбента при температуре 20 25^oC.

Как показали результаты выполненных нами исследований на цеолитах типа NaA, NaX и CaX, этот способ не обеспечивает полной очистки хладонов от содержащихся в них кислот и воды. Значение PH водной вытяжки хладонов после их очистки составило 4 5 вместо требуемых 6 7. Наличие в очищенном хладоне остатков воды, галогензамещенных алифатических кислот и их ангидридов приводит при дальнейшем хранении хладонов к их актокаталитическому "закисанию" и снижению значения pH водной вытяжки до 1,5 2,0.

Указанные недостатки устраняются тем, что очистку хладонов этанового и пропанового рядов проводят с помощью природного сорбента, приготовленного на основе опал-кристобалитовых пород органического происхождения, основный компонент которых кремнезем находится в тонкодисперсном аморфном состоянии.

По предлагаемому способу очистку хладонов от воды, галогензамещенных кислот и других примесей проводит при температуре 20 25^oC в статических или динамических условиях на природном сорбенте с содержанием аморфного кремнезема на менее 60% который предварительно подвергают термической обработке при температуре 300 650^oC. Для повышения механической прочности сорбента, увеличения его пористости и емкости по примесям сорбент предварительно подвергают химической активации 1 8%-ным раствором щелочи.

Указанный режим очистки является оптимальным. При содержании аморфного кремнезема менее 60% и концентрации щелочи при химической активации менее 1% снижается емкость сорбента по примесям и уменьшается степень очистки.

Повышение концентрации щелочи выше 8% нецелесообразно, так как приводит к увеличению расхода щелочи и усложняет отмывку сорбента от щелочи, но существенно не сказывается на улучшении показателей очистки.

При температуре термической обработки ниже 300^oC снижается механическая прочность сорбента и его устойчивость в среде хладонов. При температуре термообработки выше 650^oC наблюдается частичное спекание сорбента, уменьшение его удельной поверхности и емкости сорбента по примесям.

Пример 1.

Процесс очистки хладонов проводили в статических условиях при 20^oC. Перед использованием сорбент подвергают термической активации при 300^oC. Хладоны анализировали хроматографическим способом, ИКС и ЯМР на ядрах F¹⁹ и H¹.

pH водной вытяжки хладонов после их очистки на сорбенте с различным содержанием аморфного кремнезема (см. табл. 1).

Пример 2.

Очистку хладонов проводили в статических условиях при 20^oC на сорбенте с содержанием аморфного кремнезема 79% Перед использованием сорбент подвергали термической активации при 450^oC.

pH водной вытяжки хладонов после их очистки на сорбенте, обработанном раствором щелочи с различной концентрацией NaON (см. табл. 2).

Пример 3.

Процесс очистки хладонов проводили в статических условиях при соотношении Т: Ж, равном 1:100 в случае хладона-122а и 1:1000 в случае хладона-121 и хладона 141в при 20^oC на сорбенте с содержанием аморфного кремнезема 79% Сорбент подвергали термической активации в интервале температур 100 - 700^oC.

pH водной вытяжки и содержание воды в хладонах после очистки на сорбенте, термически обработанном при различных температурах (см. табл. 3).

Применение предложенного способа очистки обеспечивает более высокую чистоту хладонов по содержанию воды и кислот. pH водной вытяжки очищенных хладонов составляет 6 7, вместо 4 5, достигаемых на цеолитах. Содержание воды снижается до 1•10^-3 об. вместо 1•10^-2oC 6•10^-3 об. в случае применения цеолитов.

Благодаря более полному обезвоживанию хладонов достигается высокая степень их стабилизации; хранение хладонов на свету в течение длительного времени (более 6 мес.) не привело к появлению кислотности.

Предлагаемый способ может быть применен для очистки "сырца" хладонов, для сушки контрольной очистки хладонов и их стабилизации.

Применение: предлагаемый способ может найти применение для сушки, очистки и стабилизации хладонов этанового и пропанового рядов. Сущность изобретения: неорганический сорбент с содержанием аморфного кремнезема не менее 60%, предварительно подвергающийся химической активации 1 - 8%-ным раствором щелочи и термической активации при температуре 300 - 650^oC, используют для очистки хладонов этанового и пропанового рядов. Положительный эффект: используют доступные, дешевые, экологически чистые природные неорганические сорбенты. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ очистки хладонов на неорганическом сорбенте, отличающийся тем, что в качестве сорбента используется гранулированный сорбент, содержащий не менее 60 мас. аморфного кремнезема, предварительно термически обработанный при 300 650^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют сорбент, активированный 1 8%-ным водным раствором щелочи.