[发明专利]氟气的制造方法

说明书

提供能够将副生氟化氢作为由电解法制造氟气的原料再利用的氟气制造方法，副生氟化氢是使氟气与原料化合物反应氟化而制造目标成分的氟化物时附带生成的。氟气制造方法具备氟化工序、分离工序、提纯工序、电解工序和导入工序，氟化工序得到含有原料化合物氟化而生成的目标成分的主氟化物和附带生成的副生氟化氢的反应混合物，分离工序将反应混合物分离得到含有主氟化物的主生成分和含有副生氟化氢的副生成分，提纯工序对副生成分提纯得到副生成分含有的有机物的浓度降低且副生氟化氢的浓度提高的回收氟化氢成分，电解工序使用回收氟化氢成分作为电解液的至少一部分进行电解制造氟气，导入工序将电解工序得到的氟气导入氟化工序的氟化的反应场中。

技术领域

本发明涉及氟气的制造方法。

背景技术

氟气(F₂)和含氟有机化合物从原子能产业领域、半导体产业领域、医疗农药产品领域广泛应用于民用领域。其中，氟气是反应性非常高的物质，所以制造氟气的反应不得不成为吸热反应。因此，依靠容易引起吸热反应的电解法以外的方法无法制造氟气，几乎所有的氟气都是由电解法制造的。

另外，许多含氟有机化合物是采用直接氟化反应合成的。在直接氟化反应中，通过使氟气与有机化合物反应，有机化合物所具有的氢原子被氟原子取代而生成含氟有机化合物，同时，从被氟原子取代而从有机化合物脱离了的所述氢原子附带地生成氟化氢(HF)。

该直接氟化反应是产生大的反应热的放热反应，因此反应场的温度容易变高。因此，容易生成目标成分的含氟有机化合物以外的副生成分的含氟有机化合物，所以，将目标成分的含氟有机化合物分离后残留的、含有副生氟化氢和副生成分的含氟有机化合物的副生成物大多被废弃。

如果能够将废弃的副生氟化氢作为采用电解法制造氟气的原料再利用，则能够降低目标成分的含氟有机化合物的制造成本，是经济的。

在先技术文献

专利文献1：日本专利公报第5621024号

专利文献2：日本专利公报第4717083号

专利文献3：日本专利公报第3416066号

发明内容

但是，由于上述副生氟化氢含有阻碍电解的成分，因此难以用作采用电解法制造氟气的原料。

例如，专利文献1中记载了电解液中存在水分时使阳极电压上升，因此希望电解液中不含有水分，可知希望在作为采用电解法制造氟气的原料的氟化氢中也不含有水分。

本发明的课题是提供一种氟气的制造方法，其能够将使氟气与原料化合物反应进行氟化从而制造目标成分的氟化物时附带生成的副生氟化氢，作为采用电解法制造氟气的原料再利用。

为了解决上述课题，本发明一方式如下[1]～[8]所示。

[1]一种氟气的制造方法，具备氟化工序、分离工序、提纯工序、电解工序和导入工序，

所述氟化工序使氟气与原料化合物反应而进行氟化，得到含有主氟化物、副氟化物和副生氟化氢的反应混合物，所述主氟化物是由所述原料化合物氟化而生成的目标成分，所述副氟化物是由所述原料化合物氟化而附带生成的非目标成分，所述副生氟化氢在所述氟化中附带生成，

所述分离工序将所述反应混合物分离，得到主生成分和所述主生成分以外的副生成分，所述主生成分作为最多成分含有所述主氟化物，所述副生成分含有所述副生氟化氢，

所述提纯工序对所述副生成分进行提纯，得到所述副生成分含有的有机物的浓度被降低且所述副生氟化氢的浓度被提高了的回收氟化氢成分，

所述电解工序使用所述回收氟化氢成分作为电解液的至少一部分进行电解，来制造氟气，