СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКИСИ ГЕКСАФТОРПРОПИЛЕНА ОТ ГЕКСАФТОРАЦЕТОНА Советский патент 1995 года по МПК C07D301/32 C07D303/08 

Предлагается усовершенствованный способ очистки окиси гексафторпропилена (ОГФП) от гексафторацетона (ГФА), который образуется в результате частичной изомеризации окиси гексафторпропилена при его синтезе и хранении.

Окись гексафторпропилена имеет большое значение как исходное вещество для получения ценных материалов и мономеров, перерабатываемых в полимеры, которые отличаются высокой стойкостью к действию агрессивных сред в широком температурном интервале.

Известен способ очистки окиси гексафторпропилена от кислых примесей, в частности гексафторацетона, путем пропускания через раствор гидрата окиси натрия.

Однако этот способ малопригоден для очистки окиси гексафторпропилена от гексафторацетона, так как при реакции последнего со щелочами образуется фтороформ, не связываемый поглотительным раствором и увлекаемый потоком ОГФП. При этом снижается концентрация ОГФП в реакционной смеси и замедляются реакции при ее дальнейшей переработке.

Наиболее близким техническим решением данной задачи является способ очистки окиси гексафторпропилена от гексафторацетона путем пропускания через обработанные аммиаком синтетические цеолиты при температуре 22-23^оС.

Однако известный способ мало эффективен для очистки окиси гексафторпропилена, содержащей более 5 мас. гексафторацетона, очищенный ОГФП содержит примесь ГФА (см. пример 1).

Целью изобретения является повышение степени очистки.

Поставленная цель достигается предложенным способом очистки окиси гексафторпропилена от гексафторацетона, отличительной особенностью которого является то, что исходную окись гексафторпропилена пропускают через смесь диметилового эфира этиленгликоля или диметилового эфира диэтиленгликоля с водой при температуре 10-45^оС.

Желательно использовать смесь диметилового эфира этиленгликоля (глима) или диэтиленгликоля (диглима) и воды в соотношении от 100:1 до 1:100 (по массе).

При пропускании ОГФП с примесью ГФА через указанную смесь происходит связывание ГФА водой в гидраты. Наличие глима или диглима способствует лучшей растворимости ОГФП и ГФА в поглощающем растворе. В результате достигается полная и эффективная очистка ОГФП от примеси ГФА. Следует отметить, что вода поглощает ГФА из смеси его с ОГФП и в отсутствие глима или диглима, но в этом случае поглощение ГФА идет значительно медленнее, в результате не обеспечивается полное поглощение ГФА, наблюдается проскок его и резко снижается эффективность очистки. С другой стороны, безводный глим или диглим ограниченно растворяет ГФА, и емкость такой поглотительной системы невелика. И лишь смесь глима или диглима с водой обеспечивает нужный эффект, резко повышается емкость поглотительной смеси, поскольку теоретически каждый грамм воды может связать 9 г ГФА.

Поэтому предлагаемый способ пригоден для очистки ОГФП от примеси ГФА в широком интервале концентраций. Поскольку после очистки от ГФА ОГФП содержит пары воды, то ее высушивают известными способами, например синтетическим цеолитом.

Необходимо отметить, что предлагаемый способ пригоден для очистки ОГФП только от примеси ГФА. Если ОГФП будет содержать, кроме ГФА, фторангидриды и другие кислые вещества, то при малом содержании (до 2 об.) эти кислые примеси также будут связываться поглотительным раствором, но при больших концентрациях будет наблюдаться их проскок.

В этом случае кислые примеси необходимо поглощать отдельно каким-либо щелочным раствором, так как предлагаемый раствор глима или диглима с водой обладает высокой емкостью в отношении ГФА и ограниченной в отношении других кислых веществ. Однако на практике многочислены случаи, когда ОГФП в качестве примеси содержит только (или в основном только) ГФА, например, при длительном хранении ОГФП в стальных баллонах.

Поглощенный ГФА может быть выделен в виде гидрата и использован для каких-либо полезных целей, например в качестве растворителя полиамидных смол. Отработанный поглощающий раствор может быть легко регенерирован обычной перегонкой. При этом отгоняются глим, вода и гидраты ГФА, а оставшийся диглим или перегнанный глим могут быть использованы для приготовления свежего поглощающего раствора.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить степень очистки до 98-100% против 97,6% в известном способе, т.е. получить окись гексафторпропилена, не содержащую гексафторацетона или содержащую 1,2-2 об. ГФА против 2,4 об. в известном способе.

П р и м е р 1 (по прототипу). 17 г смеси ОГФП с ГФА, содержащей 7% ГФА, пропускают со скоростью 40 мл/мин через колонку длиной 50 см и диаметром 30 мм, наполненную молекулярными ситами Na 4А, обработанными аммиаком. На выходе из колонки определяют в пробах газа содержание ГФА и ОГФП. Анализ проводят методом ГЖХ на хроматографе ЛХМ-72 с колонкой 3,5 м х 4 мм, заполненной 5 ФС-169 на полисорбе. Выходящий из колонки газ конденсируют в охлаждаемую до -80^оС ловушку. Получают 15,7 г ОГФП с содержанием ГФА 2,4 об.

П р и м е р 2. В склянку вместимостью 250 мл заливают 150 мл смеси, содержащей 100 мас.ч. диметилового эфира диэтиленгликоля (диглима) и 1 мас.ч. воды, через которую пропускают 14 г смеси ОГФП с ГФА (93 об. ОГФП и 7 об. ГФА) при 10^оС со скоростью 38 мл/мин. На выходе отбирают пробы для анализа на содержание ГФА и ОГФП по методике, описанной в примере 1. В охлаждаемой ловушке собирают 12,8 г ОГФП, ГФА отсутствует. Степень очистки 100%
П р и м е р 3. Опыт проводят по методике, описанной в примере 2. 56 г смеси, содержащей 93 об. ОГФП и 7 об. ГФА, пропускают со скоростью 43 мл/мин при 25^оС через смесь 1 мас.ч. диметилового эфира этиленгликоля (глима) и 100 мас. ч. воды. На выходе ГФА не обнаружен. Получают 51,8 г ОГФП с содержанием 100 об.

П р и м е р 4. По методике, описанной в примере 2, 73 г смеси, содержащей 84 об. ОГФП и 16 об. ГФА, пропускают со скоростью 39 мл/мин при 70^оС через смесь 50 мас.ч. диглима и 50 мас.ч. воды. На выходе ГФА не обнаружен. Получают 60,7 г ОГФП с содержанием 100 об.

П р и м е р 5. По методике, описанной в примере 2, 25 г смеси, содержащей 72 об. ОГФП, 27 об. ГФА, 0,5 об. карбонилфторида и 0,5 об. трифторацетилфторида, пропускают со скоростью 48 мл/мин при 20^оС через смесь 20 мас.ч. глима и 80 мас.ч. воды. ОГФП анализируют на содержание ГФА методом ГЖХ на хроматографе ЛХМ-72 с колонкой 4 м х 4 мм, заполненной силанизированным силохромом. Анализ проводят при комнатной температуре. На выходе из поглотительной склянки пробы ОГФП не содержат указанных выше примесей. Получают 17,9 г ОГФП с содержанием 100 об.

П р и м е р 6. По методике, описанной в примере 2, 38 г смеси, содержащей 38 об. ОГФП и 62 об. ГФА, пропускают со скоростью 40 мл/мин при 20^оС через смесь 20 мас.ч. диглима и 80 мас.ч. воды. На выходе примесь ГФА в ОГФП не обнаружена. Получают 14 г ОГФП с содержанием 100 об.

П р и м е р 7. По методике, описанной в примере 2, 47 г смеси, содержащей 20 об. ОГФП и 80 об. ГФА, пропускают со скоростью 35 мл/мин при 45^оС через смесь 60 мас.ч. диглима и 40 мас.ч. воды. На выходе ГФА в ОГФП не обнаружен. Получают 7,9 ОГФП с содержанием 100 об.

П р и м е р 8. По методике, описанной в примере 2, 14 г смеси, содержащей 87 об. ОГФП и 13 об. ГФА, пропускают со скоростью 41 мл/мин при 25^оС через смесь 110 мас.ч. воды и 1 мас.ч. диглима. На выходе наблюдают проскок ГФА. Получают 12 г ОГФП с содержанием 98 об. примесь ГФА 2 об.

П р и м е р 9. 8 г смеси, содержащей 91 об. ОГФП и 9 об. ГФА, пропускают со скоростью 40 мл/мин при 25^оС через раствор из 110 мас.ч. диглима и 1 мас. ч. воды. На выходе наблюдают проскок ГФА. Получают 7,2 г ОГФП с содержанием 98,8 об. примесь ГФА 1,2 об.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ОКИСИ ГЕКСАФТОРПРОПИЛЕНА ОТ ГЕКСАФТОРАЦЕТОНА, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, исходную окись гексафторпропилена пропускают через смесь диметилового эфира этиленгликоля или диэтиленгликоля с водой при 10-45^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь диметилового эфира этиленгликоля или диэтиленгликоля с водой в соотношении от 100:1 до 1: 100 (по массе).