[發(fā)明專利]一種采用無水氯硅烷提純氯化氫的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310079517.X
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN103910332A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊田;謝坤;黃健翔;楊菲;李杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海梅思泰克生態(tài)科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B7/07
• 分類號(hào): C01B7/07
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 賈慧琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及提純氯化氫的工藝，具體來說，涉及一種使用反應(yīng)性氯硅烷去處氯化氫氣體中氟化氫氣體的方法，最終實(shí)現(xiàn)氟化氫氣體的濃度小于10ppm，從而實(shí)現(xiàn)了高純度氯化氫的回收和再利用。

背景技術(shù)

R-134a是一種替換R-12（二氟二氯甲烷）的HFC類制冷劑，其化學(xué)成份為四氟乙烷。R-134a可應(yīng)用于新型中高溫固定式商業(yè)制冷系統(tǒng)，如冷水機(jī)組及家用制冷器具。另外，還可以用于替換現(xiàn)有的R-12制冷系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)。同時(shí)也是新型移動(dòng)式空調(diào)的全球標(biāo)準(zhǔn)，可用于替換現(xiàn)有的R-12移動(dòng)式空調(diào)系統(tǒng)。R-134a作為使用最廣泛的中低溫環(huán)保制冷劑，由于其良好的綜合性能：

（1）?不破壞臭氧層，其分子式中不含氯元素，故其臭氧層破壞潛能值（ODP）為0，全球變暖系數(shù)值（GWP）小于0.2；

（2）?毒性極低，容許濃度和R22（二氟一氯甲烷）同樣，都是1000ppm；

（3）?不可燃，空氣中的可燃極性為0；

（4）?化學(xué)和熱穩(wěn)定性高；

（5）?水分溶解性與R22幾乎相同；

（6）?是混合制冷劑，由兩種制冷劑組成；

（7）?不與礦物油或烷基苯油相溶，與酯潤滑油POE（Poly?Olefin?Elastomer，聚烯烴類的彈性體）、醚潤滑油PVE（Polyvinyl?ether?，聚乙烯脂）相溶。

從而，使得R-134a成為一種非常有效和安全的CFC-12（即R12）的替代品，主要應(yīng)用于在使用R12制冷劑的多數(shù)領(lǐng)域，包括：冰箱、冷柜、飲水機(jī)、汽車空調(diào)、中央空調(diào)、除濕機(jī)、冷庫、商業(yè)制冷、冰水機(jī)、冰淇淋機(jī)、冷凍冷凝機(jī)組等制冷設(shè)備中，同時(shí)還可應(yīng)用于氣霧推進(jìn)劑、醫(yī)用氣霧劑、殺蟲藥拋射劑、聚合物（塑料）物理發(fā)泡劑，以及鎂合金保護(hù)氣體等。

R-134a的生產(chǎn)通常采用三氯乙烯和無水氟化氫為原料，經(jīng)過兩步氣相催化氟化反應(yīng)，生成四氟乙烷（即R-134a，又作HFC-134a）。其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氯化氫氣體，可回收再利用，但該過程中所得到的氯化氫氣體中含有微量的氟化氫氣體。眾所周知，含有氟化物的氯化氫氣體或鹽酸，即使氟化物的含量極低，也會(huì)超過一定許可濃度標(biāo)準(zhǔn)，從而使氯化氫或鹽酸失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值。例如，氟化物濃度在50ppm及以上，鹽酸就可能腐蝕玻璃和搪瓷。因此，將氟化物的含量降低到可接受的范圍（如，低于50ppm）將解決潛在的生產(chǎn)問題并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值（例如可用于氯乙烯的生產(chǎn)）。然而，由于氟化氫和氯化氫形態(tài)相同，用通常的方法很難將其進(jìn)行分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種除去無水氯化氫氣體中的氟化氫的工藝方法，能快速有效地除去氟化氫，使得其在氯化氫中的含量低于10ppm，使得氯化氫可應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。?

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種采用無水氯硅烷提純氯化氫的方法，所述的方法采用氯硅烷R_nSiCl_（4－n）為HF吸附劑，利用如下化學(xué)反應(yīng)提純待處理的氯化氫氣體：

R_nSiCl_（4－n）?＋?HF?→?R_nSiF_（4－n）?＋??HCl

其中，n為1或2或3，所述的R選擇甲基、苯基、乙基、丁基中的任意一種或兩種以上；反應(yīng)溫度為－80℃~150℃，優(yōu)選為－40℃~50℃；反應(yīng)壓力為?0.1MPa~5Mpa，反應(yīng)時(shí)間為5s~3h。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的反應(yīng)溫度為50℃，壓力為5Mpa，反應(yīng)時(shí)間為6min~3h。

上述的采用無水氯硅烷提純氯化氫的方法，其中，所述的氯硅烷在使用前先進(jìn)行蒸餾提純處理。

上述的采用無水氯硅烷提純氯化氫的方法，其中，所述待處理的氯化氫氣體為含有100-10000ppm的氟化氫的氯化氫氣體。

本發(fā)明通過含氯硅烷與氟化氫氣體的化學(xué)反應(yīng)提純氯化氫氣體，最終實(shí)現(xiàn)氟化氫氣體的濃度小于10ppm，從而實(shí)現(xiàn)了高純度氯化氫的回收和再利用，具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。?

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1-4

在500mL壓力反應(yīng)釜中加入100mL氯硅烷（甲基三氯硅烷），然后將氟化氫濃度為1000ppm的氯化氫氣體通入反應(yīng)釜，并控制反應(yīng)釜壓力0.1MPa~5Mpa，反應(yīng)溫度為－80℃~150℃，反應(yīng)時(shí)間為5s~3h；具體如表1所示：