[发明专利]六氟丙烯二聚体的分离提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种六氟丙烯二聚体的分离提纯方法，尤其是从全氟异丙基碘精馏残液中分离提纯六氟丙烯二聚体的方法。

背景技术

六氟丙烯二聚体具有特殊的化学结构和优异的性能，是一种重要的含氟有机中间体，其用途非常广，可衍生生产许多含氟表面活性剂，也可应用于热传递介质、清洗剂、无水流体等。

现有技术报道六氟丙烯二聚体的生产方法一般是以六氟丙烯为原料进行齐聚反应，齐聚反应可分为气相法与液相法两种，均为一种易于工业化生产的方法。

现有技术报道中另一种制备六氟丙烯二聚体方法是从全氟异丙基碘生产过程中分离得到六氟丙烯二聚体。工业化生产全氟异丙基碘过程中，不可避免地会有副产物为六氟丙烯二聚体生成，它与全氟异丙基碘的沸点接近，相对挥发度接近于1，形成近共沸混合物，常规的精馏分离方法很难将其分离。

中国专利申请CN1844069A报道了在全氟异丙基碘生产过程中，从包含全氟异丙基碘和六氟丙烯二聚体的混合物中萃取精馏分离提纯全氟异丙基碘的方法，该方法虽然能够获得高纯度的全氟异丙基碘，但经分离后的六氟丙烯二聚体混合物中六氟丙烯二聚体纯度不高，约75～80％，其余大部分杂质为全氟异丙基碘，含量约15～20％，两者含量达到分离极限，无法将两者继续分离，不仅不能得到高纯度的六氟丙烯二聚体，还导致分馏残液的产生，不仅增加全氟异丙基碘生产成本，还对环境存在危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从含有全氟异丙基碘和六氟丙烯二聚体的混合物中分离提纯六氟丙烯二聚体的方法，经分离提纯后的六氟丙烯二聚体纯度可达99.8％以上，全氟异丙基碘的含量降至0.05％以下。

由于六氟丙烯二聚体和全氟异丙基碘的混合物蒸馏分离的难易程度是它们的相对挥发度α值决定，根据相对挥发度α值的定义，表示气相中两组分的浓度比是液相中浓度比的倍数，我们在单级汽液平衡釜装置中，汽液平衡温度是60℃时，测得六氟丙烯二聚体(CF₃)₂CFCF＝CFCF₃和(CF₃)₂C＝CFCF₂CF₃与全氟异丙基碘之间相对挥发度都较小，约3.21和1.07，足以可见六氟丙烯二聚体和全氟异丙基碘的混合物蒸馏分离较难。

为达到上述目的，本发明采取如下技术措施：

一种从含有全氟异丙基碘和六氟丙烯二聚体的混合物中分离提纯六氟丙烯二聚体的方法，包括：

(1)在萃取精馏过程中使精馏残液与至少一种选自酯类、醇类的萃取剂接触，使六氟丙烯二聚体从三废精馏残液中分离，得到富含高纯度六氟丙烯二聚体的第一产物流和含有萃取剂、六氟丙烯二聚体和全氟异丙基碘的第二产物流，所述萃取剂的偶极距在5.0×10^-30C·m～7.0×10^-30C·m之间；

(2)将第二产物流进一步精馏，使得六氟丙烯二聚体和全氟异丙基碘与萃取剂分离，得到含有六氟丙烯二聚体和全氟异丙基碘的第三产物流和富含萃取剂的第四产物流；

(3)第三产物流循环回流至全氟异丙基碘的生产过程中，和；

(4)第四产物流循环回流至萃取精馏过程。

六氟丙烯二聚体与全氟异丙基碘的分子构型不同，其正负电荷重心重和度不同显示出极性不同，且全氟异丙基碘的极性大于六氟丙烯二聚体，采用萃取精馏方法时选择合适的萃取剂成为萃取精馏成功与否的关键，合适的萃取剂可改变六氟丙烯二聚体与全氟异丙基碘的相对挥发度，而达到理想的分离效果。为达到较好的萃取精馏效果，本发明采用强极性萃取剂，结合全氟异丙基碘生产工艺条件，经试验筛选出较好的萃取剂为：偶极距在5.0×10^-30C·m～7.0×10^-30C·m之间，沸点在60～120℃之间的酯类或醇类。所述酯类优选为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸异戊酯和乙酸异丁酯中的一种或多种，进一步优选为乙酸乙酯和/或乙酸甲酯。所述醇类优选为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种，进一步优选为甲醇、乙醇、异丙醇和异丁醇中的一种或多种。