專(zhuān)利名稱(chēng)：一種精餾提純四氟丙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及四氟丙醇提純領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)共沸精餾提純四氟丙醇的方法。
背景技術(shù)：
高純四氟丙醇是一種重要的含氟精細(xì)化學(xué)品，主要用作DVD/V⑶光盤(pán)顏料的溶齊U，也可用作電子產(chǎn)品的清洗劑。另外，作為醫(yī)藥中間體，也具有非常重要的用途。但現(xiàn)有技術(shù)中，四氟丙醇的純度僅為98. 0%左右，其中最主要的雜質(zhì)是異丁醇，其沸點(diǎn)與四氟丙醇相近，難以通過(guò)普通蒸餾方法除去。純度不高的四氟丙醇應(yīng)用于生產(chǎn)記錄電子信息的DVD/V⑶盤(pán)片時(shí)，將使得盤(pán)片質(zhì)量下降，品質(zhì)降低。在藥品合成領(lǐng)域，這種含有 異丁醇雜質(zhì)的四氟丙醇不能用來(lái)生產(chǎn)醫(yī)藥中間體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能提高四氟丙醇純度的精餾提純四氟丙醇的方法。本發(fā)明的精餾提純四氟丙醇的方法，從含有異丁醇雜質(zhì)的粗四氟丙醇中精餾提純四氟丙醇，所述方法向粗四氟丙醇中加入共沸劑，共沸劑與異丁醇形成二元共沸物，精餾除去二元共沸物，得四氟丙醇。其中，所述共沸劑選自其與異丁醇形成的二元共沸物比四氟丙醇的沸點(diǎn)低的有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)溶劑。其中，所述共沸劑選自其與異丁醇形成的二元共沸物的沸點(diǎn)比四氟丙醇的沸點(diǎn)低15°C以下的有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)溶劑。另外，所述共沸劑為去離子水。另外，所述共沸劑的用量為粗四氟丙醇總體積的I 10%。另外，所述共沸劑的用量為粗四氟丙醇總體積的5 10%。另外，所述精餾的塔釜溫度為105 110°C、塔頂溫度為90 95°C。粗四氟丙醇混合液中難分離組分大多常壓下沸點(diǎn)為104 107°C，例如異丁醇常壓下的沸點(diǎn)為107°C，而純四氟丙醇在常壓下沸點(diǎn)為108°C，兩者相對(duì)揮發(fā)度太低，采用一般精餾手段無(wú)法將粗四氟丙醇混合液中的難分離組分與純四氟丙醇進(jìn)行分離。本發(fā)明采用在兩組分間加入第三組分共沸劑(又稱(chēng)挾帶劑、恒沸劑)使加入的共沸劑與粗四氟丙醇混合液中的難分離組分形成二元共沸物，當(dāng)共沸劑沸騰時(shí)產(chǎn)生的蒸汽與液體本身有著完全相同的組成，因此本發(fā)明通過(guò)精餾，從塔頂餾出難分離組分與共沸劑的二元共沸物，塔釜得到高純度四氟丙醇，從而除去難分離組分。其中，在本發(fā)明中，所述難分離組分主要是異丁醇。另外，并非所有的二元液體混合物都可以形成共沸物(沸點(diǎn)相差大于30°C的兩個(gè)組分很難形成恒沸物)。有些混合物的共沸溫度最低，因?yàn)榭傉魵鈮鹤畲?，沸騰最易，例如乙醇的沸點(diǎn)78. 3°C，水的沸點(diǎn)100°C，它們的混合物在78. 13°C就沸騰了 ；有些混合物的共沸溫度最高，因?yàn)榭傉魵鈮鹤钚?，沸騰最難，例如純硝酸的沸點(diǎn)86°C，水的沸點(diǎn)100°C，它們的混合物在120. 5°C才沸騰。其氣相線(氣液混合物和氣態(tài)的交界)與液相線(液態(tài)和氣液混合物的交界)有著共同的最高點(diǎn)或最低點(diǎn)，如此點(diǎn)為最高點(diǎn)，則稱(chēng)為正共沸物；如此點(diǎn)為最低點(diǎn)，則稱(chēng)為負(fù)共沸物。大多數(shù)共沸物都有最低沸點(diǎn)，即負(fù)共沸物。在本發(fā)明中，要求所加共沸劑與粗四氟丙醇混合液中難分離組分所形成的新的恒沸物一定要是負(fù)共沸物，即該共沸物的沸點(diǎn)低于粗四氟丙醇混合液中難分離組分在常壓下104 107°C的沸點(diǎn)；同時(shí)該共沸物的沸點(diǎn)還要低于純四氟丙醇在常壓下108°C的沸點(diǎn)15°C左右，避免該共沸物再次與純四氟丙醇形成新的三元共沸物，從精餾塔頂挾帶走四氟丙醇，造成損失。共沸劑的選擇對(duì)共沸精餾分離過(guò)程的效果影響極大。選擇共沸劑，首先考慮共沸劑不與分離組分發(fā)生化學(xué)作用并能夠與組分混溶，具有較大的選擇性。此外，還應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面a.共沸劑能顯著影響待分離系統(tǒng)中關(guān)鍵組分的汽液平衡關(guān)系；b.共沸劑至少與待分離系統(tǒng)中一個(gè)或兩個(gè)關(guān)鍵組分形成兩元或三元 最低共沸物，而且希望此共沸物比待分離系統(tǒng)中各純組分的沸點(diǎn)或原來(lái)的共沸點(diǎn)低10°C以上，否則難以實(shí)現(xiàn)精餾分離；c.為使分離流程比較簡(jiǎn)單，共沸劑回收容易，選用能生成非均相共沸物的共沸劑；d.在所形成的共沸物中，共沸劑的比例越少越好，汽化潛熱越多越好；這樣不僅可以減少共沸劑用量，提高共沸劑效率，也可減少循環(huán)量，以降低蒸發(fā)所需的熱量及冷凝所需的冷卻量；e.共沸劑易于回收利用，一方面希望形成非均相共沸物，可分離共沸物的操作；另一方面，在溶劑回收塔中，應(yīng)該與其它物料有相當(dāng)大的揮發(fā)度差異；f.共沸劑廉價(jià)、來(lái)源廣、無(wú)毒性、熱穩(wěn)定性好和腐蝕性小等特點(diǎn)。結(jié)合所述形成二元共沸混合物的要求及共沸劑的選擇及要求，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)和對(duì)比，在本發(fā)明的方法尤其適用于以去離子水(H2O)作為共沸劑，使其與粗四氟丙醇混合液中的難分離組分異丁醇形成二元共沸物，去離子水與異丁醇形成的二元共沸物常壓下的沸點(diǎn)大約為90 95°C，與四氟丙醇常壓下的沸點(diǎn)108°C相比，低了 13 18°C，然后通過(guò)精餾除去異丁醇，可極大提高四氟丙醇的純度。本發(fā)明在粗四氟丙醇中加入一定比例的共沸劑去離子水，通過(guò)恒沸蒸餾，可以有效提純四氟丙醇，從而解決了 DVD/VCD領(lǐng)域、電子產(chǎn)品清洗劑領(lǐng)域、醫(yī)藥中間體領(lǐng)域等對(duì)四氟丙醇的需求，本發(fā)明所述方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、高效環(huán)保，可進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例I在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)80ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫?？刂扑敎囟仍?0 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜料液進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂料液中去離子水含量為12%;異丁醇含量為0. 0576%。塔釜料液中除含有0.0140%的甲醇；異丁醇含量為1% ;四氟丙醇純度為98. 9860%。實(shí)施例2
在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)200ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫?？刂扑敎囟仍?0 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜料液進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為17% ;異丁醇含量為0. 0925%。塔釜料液中除含有0. 0135%的甲醇；異丁醇含量為0. 8514%;四氟丙醇純度為99. 1351 %。實(shí)施例3在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)300ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃 精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫?？刂扑敎囟仍?0 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜料液進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為23% ;異丁醇含量為0. 2469%。塔釜料液中除含有0. 0173%的甲醇；異丁醇含量為0. 6571%;四氟丙醇純度為99. 3256%。實(shí)施例4在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)400ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫。控制塔頂溫度在90 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元恒沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜料液進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為28% ;異丁醇含量為0. 3653%。塔釜料液中除含有0. 0166%的甲醇；異丁醇含量為0. 3862%;四氟丙醇純度為99. 5972%。實(shí)施例5在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)500ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫?？刂扑敎囟仍?0 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜物料進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為31% ;異丁醇含量為0.4165%。塔釜料液中除含有0. 0146%的甲醇；異丁醇含量為0. 0353%;四氟丙醇純度為99. 9501%。實(shí)施例6在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)600ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫。控制塔頂溫度在90 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜物料進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為36% ;異丁醇含量為0. 4283%。塔釜料液中除含有0. 0184%的甲醇；異丁醇含量為0. 0139%;四氟丙醇純度為99. 9677%。實(shí)施例7在三頸蒸餾燒瓶中加入粗四氟丙醇混合液(工業(yè)級(jí)四氟丙醇脫除甲醇后的產(chǎn)物、雜質(zhì)為異丁醇)8000ml，然后加入共沸劑(去離子水)700ml到三頸蒸餾燒瓶中，安裝玻璃精餾塔和玻璃冷凝器，接通冷卻水，采用電加熱器控制電壓(150V)對(duì)三頸蒸餾燒瓶加熱升溫?？刂扑敎囟仍?0 95°C ;塔釜溫度在105 110°C進(jìn)行恒沸精餾操作，當(dāng)玻璃精餾塔中的粗四氟丙醇混合液與共沸劑在恒沸精餾過(guò)程中達(dá)到共沸點(diǎn)時(shí)，塔釜?dú)庀嗷亓骱退斠合嗷亓鞒霈F(xiàn)10分鐘后，開(kāi)始塔頂餾出異丁醇與去離子水形成的最低二元共沸物。分別對(duì)塔頂和塔釜物料進(jìn)行取樣分析檢測(cè)，塔頂去離子水含量為41% ;異丁醇含量為0. 4152%。
塔釜料液中除含有0. 0172%的甲醇；異丁醇含量為0. 0173%;四氟丙醇純度為99. 9655%。
權(quán)利要求
1.一種精餾提純四氟丙醇的方法，所述精餾提純方法為從含有異丁醇雜質(zhì)的粗四氟丙醇中精餾提純四氟丙醇，其特征在于，向粗四氟丙醇中加入共沸劑，共沸劑與異丁醇形成二元共沸物，精餾除去二元共沸物，得四氟丙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述共沸劑選自其與異丁醇形成的二元共沸物比四氟丙醇的沸點(diǎn)低的有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述共沸劑選自其與異丁醇形成的二元共沸物的沸點(diǎn)比四氟丙醇的沸點(diǎn)低15°C以下的有機(jī)溶劑或無(wú)機(jī)溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一所述的方法，其特征在于，所述共沸劑為去離子水。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一所述的方法，其特征在于，所述共沸劑的用量為粗四氟丙醇總體積的I 10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5任一所述的方法，其特征在于，所述共沸劑的用量為粗四氟丙醇總體積的5 10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6任一所述的方法，其特征在于，所述精餾的塔釜溫度為105 110°C、塔頂溫度為90 95°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精餾提純四氟丙醇的方法，所述精餾提純方法為從含有異丁醇雜質(zhì)的粗四氟丙醇中精餾提純四氟丙醇，所述方法為向粗四氟丙醇中加入共沸劑，共沸劑與異丁醇形成二元共沸物，精餾除去二元共沸物，得四氟丙醇。本發(fā)明方法尤其適用于對(duì)含有異丁醇雜質(zhì)的粗四氟丙醇混合液，有效提純四氟丙醇，從而解決了DVD/VCD領(lǐng)域、電子產(chǎn)品清洗劑領(lǐng)域、醫(yī)藥中間體領(lǐng)域等對(duì)四氟丙醇的需求，本發(fā)明所述方法工藝簡(jiǎn)單、成本低、高效環(huán)保，可進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C29/82GK102718630SQ20121019084
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者吳常根, 封文飛, 游黃洋, 王 琦, 陳勇, 陳立義 申請(qǐng)人:中昊晨光化工研究院