[发明专利]一种一氯五氟乙烷和五氟乙烷的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一氯五氟乙烷和五氟乙烷的分离方法。

背景技术

五氟乙烷（R125）属于ODS（消耗臭氧层物质）替代品，ODP（臭氧消耗潜值）为0，属于绿色环保新型制冷剂。但在其生产过程中，同时也会生成ODS类物质，随着环保要求的日益严格，五氟乙烷产品中ODS类物质的含量受到越来越严格的限制，因此如何在五氟乙烷产品中深度分离ODS类物质，正受到越来越多的关注。

五氟乙烷产品中ODS类物质随着生产工艺的不同而不同，其中最常见的主要是一氯五氟乙烷（R115），由于R115与R125能形成共沸混合物，因此难以通过常规的精馏方法进行分离。根据化工分离领域的基本原理，对于共沸类物质，可以加入萃取剂改变它们的相对挥发度α，从而再通过精馏的方法进行分离，也就是萃取精馏方法。因此最初的研究主要集中于萃取剂的选择。

专利CN1065228C公开了一种由五氟乙烷和一氯五氟乙烷混合物分离出五氟乙烷的方法，该方法采用碳数1-4的醇类、碳数3-7的酮类、碳数2-6的醚类、硝基甲烷、碳数3-8的烃、三氯乙烯及四氯化碳的中的至少一种物质作为萃取剂，在萃取精馏塔镏出物或者塔釜中得到R125产品。但是采用该方法，当塔釜为萃取剂和R125的混合液时，需通过再次蒸馏提纯，且塔顶镏出物中R115浓度较低，需要在系统内再循环富集，能耗较大。

专利CN101225015B公开了一种一氯五氟乙烷和五氟乙烷二次萃取工艺，通过采用两种萃取剂在得到五氟乙烷产品的同时，得到了高纯度的一氯五氟乙烷。但采用该方法，由于采用了不同的萃取剂，需要两套独立的萃取精馏系统来分离萃取剂进行再循环，并不经济。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种设备投资和运营成本降低，且可同时获得高纯度一氯五氟乙烷和高纯度五氟乙烷的分离方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种分离一氯五氟乙烷和五氟乙烷的混合物同时得到质量含量大于等于99.0%的高纯度一氯五氟乙烷和质量含量大于等于99.8%的高纯度五氟乙烷的方法，特别是，所述方法采取多级萃取精馏系统和共沸精馏系统进行所述分离，所述的多级萃取精馏系统包括一级萃取精馏塔、二级萃取精馏塔、一级闪蒸器、二级闪蒸器，所述多级萃取精馏系统只采用一种萃取剂，所述共沸精馏系统包括多级共沸精馏塔，所述分离的流程如下：

第一步：使待分离的一氯五氟乙烷和五氟乙烷的混合物在一级萃取精馏塔中进行一次萃取，得到高纯度五氟乙烷组分和含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷以及萃取剂的第一混合物组分，其中含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷以及萃取剂的第一混合物组分继续进入到一级闪蒸器中进行一次闪蒸，得到含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷的第一混合物组分和高纯度萃取剂组分，含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷的第一混合物组分再进入二级萃取精馏塔进行第二次萃取，得到较高纯度的五氟乙烷组分和含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷以及萃取剂的第二混合物组分，其中较高纯度的五氟乙烷组分返回到一级萃取精馏塔中，含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷以及萃取剂的第二混合物组分进入到二级闪蒸器中进行第二次闪蒸，得到含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷的第二混合物组分和高纯度萃取剂组分；

第二步：使第二次闪蒸后得到的含有五氟乙烷、一氯五氟乙烷的第二混合物组分依次经过多级共沸精馏塔进行多级共沸分离，其中，每一级共沸分离产生一氯五氟乙烷含量相对较低的混合物组分和一氯五氟乙烷含量相对较高的混合物组分，第一级共沸分离所产生的一氯五氟乙烷含量相对较低的混合物组分返回到所述二级萃取精馏塔中，除了第一级共沸分离，其余级共沸分离所产生的一氯五氟乙烷含量相对较低的混合物组分返回到前一级共沸精馏塔中，除了最后一级共沸分离，其余共沸分离所产生的一氯五氟乙烷含量相对较高的混合物组分进入到下一级共沸精馏塔中，最后一级共沸分离所产生的一氯五氟乙烷含量相对较高的混合物组分即为所述高纯度一氯五氟乙烷；

所述的待分离的一氯五氟乙烷和五氟乙烷的混合物中四氟乙烷及其同系物的质量分率＜0.02%；

所述的萃取剂为能够使一氯五氟乙烷与五氟乙烷的相对挥发度α＜1的萃取剂，其中α=（一氯五氟乙烷在气相中的摩尔分率/ 五氟乙烷在气相中的摩尔分率）/（一氯五氟乙烷在液相中的摩尔分率/ 五氟乙烷在液相中的摩尔分率）。