使用离子液体分离碳氟化合物的方法技术

本发明专利技术涉及从包含１，１，１，２－四氟乙烷和１，１，２，２－四氟乙烷的混合物中分离１，１，２，２－四氟乙烷或１，１，１，２－四氟乙烷的方法，其中使用至少一种离子液体来增强分离效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及共同包含于同一混合物中的各种化合物异构体的分离方法。具体地讲，本专利技术涉及从包含1，1，1，2_四氟乙烷和1，1，2，2_四氟乙烷的混合物中分离1，1，2，2-四氟乙烷或1，1，1，2_四氟乙烷的方法，其中使用至少一种离子液体来增强分离效率。
技术介绍
1， 1， 1，2_四氟乙烷CF3CH2F(还被称为HFC-134a、 F-134a或R-134a)可被用作制冷剂、气溶胶推进剂、热传递介质、气体电介质、灭火剂、聚烯烃和聚氨酯的膨胀剂、吸收式冷却体系的流体、以及动力循环工作流体。R-134a是不易燃的，不具有臭氧损耗潜势，并且具有低全球变暖潜能。因此它适用作据信涉及臭氧损耗的含氯气体诸如氯氟烃和氢氯氟烃的替代物。 根据制备R-134a时的操作条件，还可制得1 ， 1 ， 2， 2_四氟乙烷CHF2CHF2 (还被称为HFC-134、 F-134或R-134)作为合成产物。R-134和R-134a可得自多种不同的制备方法或来源。例如，包含R-134和R-134a的混合物可通过如下制得使包含CF3CCl3(R-113a)和CC12FCC1F2 (R-113)的混合物与氟化氢反应获得包含CCl2FCF3(R_114a)和CC1F2CC1F2 (R-114)的混合物。然后在适当的条件下使包含R-114a和R-114的混合物氢化，制得R-134a和R-134的混合物。包含R_134a和R-134的此混合物也可包含杂质，诸如CC1HFCF3(R-124) 、 CHF2CC1F2 (R-124a)以及未反应的R-114的R-114a。 R-134还可被用作制冷剂，以及用于如上对R-134a描述的其它应用中。然而由于R-134和R-134a具有相似的沸点，因此它们难以分离_R_134的正常沸点为_19. 6t:，而R-134a的正常沸点为-26. 1°C 。由于混合物中的这些组分形成共沸物、共沸组合物或类共沸组合物的趋势，因此这些相近的沸点使得通过常规蒸馏方法有效分离R-134和R-134变得非常困难。为了通过常规蒸馏方法实现分离，需要在高回流比下操作高度实际无法达到的高塔，这将可能造成高投资成本和生产费用，并且还可能造成产物收率显著损失。 US 5， 470， 442公开了通过萃取蒸馏使R-134和R-134a彼此分离，和/或使R-134和R-134a与碳氟化合物杂质分离的方法，其中使用醇作为萃取剂。U.S.专利申请SN11/525， 466描述了离子液体在分离混合物组分的分离方法中的用途，将所述文献全文以引用方式并入本文作为本文的一部分，以用于所有用途。尽管存在这些现有的分离方法，但仍需要更适于实现R-134和R-134a彼此分离目的的分离方法。 专利技术概述 在一个实施方案中，本专利技术涉及从包含1 ， 1 ， 2， 2-四氟乙烷和1 ， 1 ， 1 ， 2-四氟乙烷的混合物中分离1，1，2，2_四氟乙烷的方法，所述方法通过使所述混合物接触至少一种其中1，1，1，2-四氟乙烷溶解度大于1，1，2，2-四氟乙烷的离子液体，并且从所述混合物中分6离出1，1，2，2_四氟乙烷。 在另一个实施方案中，本专利技术涉及从包含1，1，2，2-四氟乙烷和1，1，1，2_四氟乙烷的混合物中分离1，1，1，2_四氟乙烷的方法，所述方法通过使所述混合物接触至少一种其中1，1，2，2-四氟乙烷溶解度大于1，1，1，2-四氟乙烷的离子液体，并且从所述混合物中分离出1，1，1，2_四氟乙烷。 在另一个实施方案中，通过在蒸馏塔中使1，1，2，2-四氟乙烷和1，1，1，2_四氟乙烷的混合物接触离子液体，可方便地实施本专利技术的方法。 附图简述 附图说明图1显示了萃取蒸馏工艺的流程示意图。 图2显示了萃取蒸馏工艺的流程示意图。 专利技术详述 本专利技术涉及从包含1， 1，2，2_四氟乙烷和1， 1， 1，2_四氟乙烷两种化合物异构体的混合物中分离1，1，2，2-四氟乙烷(R-134)或l，l，l，2-四氟乙烷(R-134a)的方法，其中使用至少一种离子液体来增强分离效率。离子液体尤其适用于此目的，因为它表现出极小的挥发性并且是不易燃的。如果欲将R-134从混合物中分离出来，则使R-134和R-134a的混合物接触至少一种其中R-134a的溶解度大于R-134的离子液体，从而从混合物中分离出R_134。相反，如果欲将R-134a从混合物中分离出来，则使R-134和R_134a的混合物接触至少一种其中R-134的溶解度大于R-134a的离子液体，从而从混合物中分离出R_134a。 在本专利技术的说明书中，对于说明书中各处所采用的某些术语，提供下列定义结构烷烃或烷烃化合物为具有通式CnH2n+2的饱和烃化合物，并且其可以为直链、支链或环状化合物。烯烃或烯烃化合物为包含一个或多个碳_碳双键的不饱和烃化合物，并且可以为直链、支链或环状化合物。烯烃需要最少两个碳。环状化合物需要最少三个碳。芳烃或芳烃化合物包括苯以及在化学行为方面类似苯的化合物。共沸物或共沸组合物是表现为单一物质的两种或更多种物质的恒沸混合物，事实依据是共沸物液体部分蒸发或蒸馏产生的蒸汽与蒸发或蒸馏出所述蒸汽的液体具有相同的组成，即所述混合物蒸馏/回流，而组成没有变化。恒沸组合物的特征在于共沸点，因为与具有相同组分的非共沸混合物的沸点相比，它们表现出最高或最低的沸点。共沸组合物的特征还在于，相对于恒定温度下作为组成的函数的蒸汽压，所述共沸组合物具有最小或最大的蒸汽压。类共沸组合物是沸腾或蒸发时具有不可分馏的恒沸特征或趋势的组合物。因此所形成的蒸汽的组成与原液体组成相同或基本上相同。在沸腾或蒸发期间，即使液体组成发生变化，变化也仅仅是最小程度的或可忽略程度的。类共沸组合物的特征还在于，在给定温度下，组合物蒸汽压曲线中邻近最大或最小蒸汽压的区域为组合物中组分的摩尔份数的函数。如果在约50重量％的原有组合物被蒸发或汽化掉而获得剩余组合物后，原有组合物与剩余组合物间的变化相对于原有组合物不超过约6重量％并且通常不超过约3重量％，则所述组合物是类共沸的。 共沸物、共沸组合物或类共沸组合物还以根据现有条件，以许多方式表现出的沸点相近、基本上恒沸或恒沸的混合物为特征，如以应用下列因素的方式所示出的7 1)在不同的压力下，这些类型混合物的组成含量将发生至少一定程度的变化，沸点温度也将发生至少一定程度的变化。从而，此类混合物在其组分之间呈现独特的关系类型，但是通常具有可变的组成含量，这取决于温度和/或压力。因此，通常使用组成含量范围而不是固定不变的组成含量来定义此类混合物。 2)这些类型的混合物的特征在于给定压力下的沸点而不是具体的组成含量，沸点的确定受限于可用于进行测定的分析设备，并且精确度仅可达到所述分析设备的精度。 3)当使混合物在不同压力下沸腾时，这些类型混合物中的每种组分的沸点和重量(或摩尔)百分含量可发生变化。因此，可根据存在于其组分之间的独特关系，或根据在具体压力下具有固定沸点的其每种组分的精确重量(或摩尔)百分比，来定义此类混合物。萃取剂是诸如溶剂的化合物，当加入到混合物中时，与混合物中的组分以一定的方式相互作用，改变至少两种组分的相对挥发性，使得这些组分因此更易于彼此分离。当用于本文中时，萃本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从包含１，１，２，２－四氟乙烷和１，１，１，２－四氟乙烷的混合物中分离１，１，２，２－四氟乙烷或１，１，１，２－四氟乙烷的方法，所述方法包括　　（ａ）使所述混合物与至少一种其中１，１，１，２－四氟乙烷溶解度大于１，１，２，２－四氟乙烷的离子液体接触，并且从所述混合物中分离出１，１，２，２－四氟乙烷；或　　（ｂ）使所述混合物与至少一种其中１，１，２，２－四氟乙烷溶解度大于１，１，１，２－四氟乙烷的离子液体接触，并且从所述混合物中分离出１，１，１，２－四氟乙烷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-25 60/940,292用于从包含1，1，2，2-四氟乙烷和1，1，1，2-四氟乙烷的混合物中分离1，1，2，2-四氟乙烷或1，1，1，2-四氟乙烷的方法，所述方法包括(a)使所述混合物与至少一种其中1，1，1，2-四氟乙烷溶解度大于1，1，2，2-四氟乙烷的离子液体接触，并且从所述混合物中分离出1，1，2，2-四氟乙烷；或(b)使所述混合物与至少一种其中1，1，2，2-四氟乙烷溶解度大于1，1，1，2-四氟乙烷的离子液体接触，并且从所述混合物中分离出1，1，1，2-四氟乙烷。2. 根据权利要求l的方法，其中1，1，1，2-四氟乙烷在离子液体中的溶解度大于l，l， 2，2-四氟乙烷。3. 根据权利要求l的方法，其中1，1，2，2-四氟乙烷在离子液体中的溶解度大于l，l， 1，2-四氟乙烷。4. 根据权利要求1的方法，其中离子液体包含阳离子，所述阳离子选自下列十一种阳 离子<formula>formula see original document page 3</formula>其中R1、 R2、 R3、 R4、 R5和R6独立地选自:(i) H;(ii) 卤素；(iii) 任选地被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或 C3至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；(iv) 包含一至三个选自0、 N、 Si和S的杂原子并且任选地被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或C3至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；(v) 具有一至三个独立地选自0、 N、 Si和S的杂原子的C6至C2。未取代的芳基或C3至 C25未取代的杂芳基；以及(vi) 具有一至三个独立地选自0、 N、 Si和S的杂原子的C6至C25取代的芳基或C3至 。25取代的杂芳基；并且其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个取代基，所述取 代基独立地选自(1) 任选地被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或C3 至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，(2) 0H，(3) NH2，以及(4) SH ;R7、R8、R9和R独立地选自:(vii) 任选地被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或C3至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃任；(viii) 包含一至三个选自0、N、Si和S的杂原子的并且任选地被至少一个选自Cl、Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或C3至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃；(ix) 具有一至三个独立地选自0、N、Si和S的杂原子的Ce至C^未取代的芳基或C3至 C25未取代的杂芳基；以及(x) 具有一至三个独立地选自0、N、Si和S的杂原子的C6至C25取代的芳基或C3至C25 取代的杂芳基；并且其中所述取代的芳基或取代的杂芳基具有一至三个取代基，所述取代 基独立地选自(1) 任选地被至少一个选自Cl、 Br、 F、 I、 0H、 NH2和SH的基团取代的_CH3、 _(^5、或C3 至C25直链、支链或环状烷烃或烯烃，(2) 0H，(3) nh2，以及(4) SH;并且其中，任选地，i^、r2、R3H、R6、R7、R8、R9和r1q中至少两个一起形成环状的或二环的 烷基或烯基。5. 根据权利要求4的方法，其中Hr3、r4、R5、R6、R7、R8、R9和R10中的至少一个包含F-。6. 根据权利要求l的方法，其中离子液体包含阴离子，所述阴离子选自[CH3C02]—、 [HSOJ—、 [CH30S03]—、 [C2H50S03]—、 [A1C14]—、 [C03]2—、 [HC03]—、 [N02]—、 [N03]—、 [S04]2—、 [P04]3—、 [HPOJ2—、 [H2P04]—、 [HS03]—、 [CuCl2]—、Cl—、Br—、 I—、 SCN—、以及任何氟化的阴离子。7. 根据权利要求l的方法，其中离子液体包含阴离子，所述阴离子选自[BF4]—、 [BF3CFJ—、 [BF3C2F5]—、 [PFJ—、 [PF3 (C2F5) 3] — 、 [SbF6]—、 [CF3S03]—、 [HCF2CF2S03]—、 [CF3HFCCF2S03]—、 [HCC1FCF2S03]—、 [ (CF3S02)2N]—、 [ (CF3CF2S02)2N]—、 [ (CF3S02) 3C]—、 [CF3C02]—、 [CF30CFHCF2S0J—、 [CF3CF2OCFHCF2S03] — 、 [CF3CFHOCF2CF2S03] — 、 [CF2HCF2OCF2CF2S03]—、 [CF2ICF2OCF2CF2S03]—、 [CF3CF2OCF2CF2S03]—、 [ (CF2HCF2S02)2N]—、 [ (CF3CFHCF2S02)2N]—、和F...

【专利技术属性】
技术研发人员：MB希夫莱特，A约科泽基，JP克纳普，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]