氯代醇的回收方法
2023-05-20 01:45:06
專利名稱：氯代醇的回收方法
技術領域：
本發明涉及氟代醇的回收方法氟代醇在水中的溶解度大，在製備過程中容易混入水，水混入後，難以分離。而且，氟代醇的地球變暖係數高於二氧化碳，人們一直希望使用後回收再利用。但是，氟代醇的吸水性和吸溼性強，暴露式放置時，由於吸收空氣中的水分，再利用之前水容易混入。氟代醇可作為一種色素的溶劑，該色素用於在CD-R或DVD-R等的基板上由雷射寫入/讀取情報的記錄層的情報記錄介質的製造，但水分的混入會引起色素的變質、色素溶解性的降低等，這就可能引起情報記錄介質質量的降低。因此，氟代醇含有水時，特別是回收氟代醇再利用時，有必要除水至實質上不含有水為止。
本發明的目的是提供從含有水和氟代醇混合物中分離水，回收實質上不含有水的氟代醇的方法。
以往，人們一直認為，氟代醇和水的沸點相近，蒸溜方法很難使之分離。但本發明者提出，蒸溜氟代醇和水的混合物，蒸出部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，剩下的氟代醇的水分含量極少，可回收到實質上不含有水的氟代醇。並且提出以滲透法(パ一ベ一パレ一ション)分離氟代醇和水時，水分含量極少，也得到實質上不含有水的氟代醇。本發明是根據以上見解完成的。
本發明將提供以下幾項發明。
1從含有氟代醇及水的混合物中回收氟代醇的方法，該方法是蒸溜氟代醇和水的混合物，蒸出部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，並回收氟代醇的方法。
21項所述的方法，其特徵是進行減壓蒸餾。
31或2項所述方法，其中氟代醇的通式如下H(CFR1CF2)nCH2OH(1)[n＝1或2，當n＝1時，R1表示F或CF3；當n＝2時，R1表示F。]4用1-3項中任一所述方法可得到的氟代醇的水分含量為2000ppm以下。
5在從含有氟代醇和水的混合物中回收氟代醇的方法中，以滲透法分離水，以回收氟代醇的方法。
65項所述的方法，其中含有氟代醇和水的混合物為氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物。
75或6項所述的方法，其中滲透法中所使用的膜材料為聚醯胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、纖維素、奈芬(ナフイオン)、殼聚糖、聚醯亞胺、PDMS、PBAA、PEBA、二氧化矽或沸石等。
85-7項中的任一所述方法，其中，氟代醇的通式如下，H(CFR1CF2)nCH2OH (1)[n＝1或2，當n＝1時，R1表示F或CF3；n＝2時，R1表示F。]95-8項中的任一所述方法得到的氟代醇的水分含量為2000ppm以下。
10從含有氟代醇和水的混合物中，蒸餾氟代醇和水的混合物，分離部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，回收氟代醇，然後，把已分離出的共沸或共沸狀態組合物中含有的水，以滲透法分離回收該組合物中含有的氟代醇的工藝。
所謂氟代醇，就是分子中含有至少一個氟原子的醇，而沒有其他特別的限制，但優選的是通式(1)H(CFR1CF2)nCH2OH[n＝1或2，當n＝1時，R1表示F或CF3；當n＝2時，R1表示F。]的氟代醇。
用於蒸餾的混合物中氟代醇的含量超過該氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物中氟代醇的含量，通常為混合物全重的80％以上，優選為90％以上。混合物中氟代醇和水均勻溶解，蒸餾時，餾出氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，分離出部分氟代醇和水的共沸或共沸態組合物。
例如，氟代醇為HCF2CF2CH2OH(通式(1)中n＝1，R1＝F)時，共沸組成為HCF2CF2CH2OH∶水＝72.5∶27.5(重量比)[共沸點92.5℃、大氣壓條件下]，因此用於蒸餾的混合物中HCF2CF2CH2OH含量超過72.5重量％，優選為超過90重量％。
氟代醇為HCF2CF2CF2CF2CH2OH(通式(1)中n＝2，R1＝F)時，共沸組成為HCF2CF2CF2CF2CH2OH∶水＝77.3∶22.7(重量比)[共沸點97.8℃、大氣壓條件下]，因此用於蒸餾的混合物中HCF2CF2CF2CF2CH2OH含量超過77.3重量％，優選為超過90重量％。
氟代醇為CF3CHFCF2CH2OH(通式(1)中n＝1，R1＝CF3)時，共沸組成為CF3CHFCF2CH2OH∶水＝88.9∶11.1(重量比)[共沸點93.7℃、大氣壓條件下]，因此用於蒸餾的混合物中CF3CHFCF2CH2OH含量超過88.9重量％，優選超過95重量％。
在這裡，共沸組合物是指與混合液體平衡存在的蒸氣並顯示和混合液體共同組成的組合物，共沸狀態組合物是指與混合液體平衡存在的蒸氣並顯示和混合液體類似組成的組合物。
蒸餾在常壓或0.001-0.1Mpa左右的減壓下進行。或者，蒸餾在設定壓力下的共沸溫度下進行，通常是在30-95℃左右進行。
蒸餾分離後，回收留在蒸餾釜中的氟代醇，可得到實質上不含有水的氟代醇。
用於滲透法的膜可從該方法常用的膜中根據氟代醇的種類選擇合適的膜。膜的材料可以是，例如，聚醯胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、纖維素、奈芬、殼聚糖、聚醯亞胺、PDMS(聚二甲基矽氧烷)、PBAA(聚乙烯丁酸酯和丙烯酸共聚物)、PEBA(聚乙烯和丙烯酸丁酯共聚物)等的有機高分子；二氧化矽、沸石等的陶瓷等。奈芬是全氟磺酸離子鍵聚合物膜，由Dupon公司製造。
膜的形狀沒有特別地限定，通常是平板狀或管狀。膜厚是根據膜的材料、形狀等，可適當設定，通常是0.001-10mm左右。
膜為多孔質體時，其平均孔徑沒有特別限定只要能分離氟代醇和水，通常是0.05-10m左右。
以滲透法分離可在常用的膜分離裝置上使用上述的膜，使氟代醇和水的混合物為第一側(高壓側)。用於滲透法的混合物也可以是上述蒸餾中餾出的氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物。即，蒸餾含有氟代醇和水的混合物所蒸出的部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，餾出的部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物也可用於滲透法。
滲透法的分離條件可根據氟代醇的種類適當設定，通常第一側加壓到壓力為10Mpa，第二側(低壓側)減壓到大氣壓或壓力為0.00001-0.1Mpa左右，在10-80℃下0.1-10小時，優選是0.5-5小時。這時，回收一側殘留的液體，可得到實質上不含有水的氟代醇。
將滲透法用於對水分含量多的混合物的回收，例如超過5重量％時，比用蒸餾回收方法更有用。混合物中水分含量多時，用蒸餾進行回收，由於在共沸或共沸狀態組合物中與水一起分離的氟代醇的比例高，可回收的氟代醇的比例變低。但滲透法的回收方法，即使混合物中水分含量多也沒有上述影響，是有用的方法。而且，水分含量的上限沒有特別的限定，但優選20重量％以下，更優選10重量％以下。
本發明中的實質上不含有水的氟代醇是指水的含有量為2000ppm以下，優選是1000ppm以下。
根據本發明，從氟代醇中可容易地分離出水，可回收實質上不含有水的氟代醇。因此，在CD-R或DVD-R等情報記錄介質製造時氟代醇作為溶劑再使用也不會影響情報記錄介質的質量。
實施本發明的最佳方案下面詳細說明本發明使用的實施例，但本發明的實施例並不局限於這些。實施例1將含有3重量％的水的HCF2CF2CH2OH 500g加入到帶有溫度計、攪拌裝置和精餾裝置的玻璃燒瓶(1L)中，常壓下精餾，除去沸點80-105℃的餾分。殘留在瓶中的液體，用卡爾-費歇方法和氣相色譜(GC)分析結果，是水分含量為1200ppm的HCF2CF2CH2OH。實施例2將含有3重量％的水的HCF2CF2CH2OH500g加入到帶有聚醯胺樹脂制的滲透膜和攪拌裝置的膜分離裝置中。然後該裝置加熱到70℃，並把滲透膜的兩側通過液氮阱，用真空泵減壓到1.33hPa(1mmHg)。5小時後，恢復到常壓，這時，液氮阱回收到濃縮70重量％以上水分的液體22g。殘留在膜分離裝置第一側的液體用卡爾·費歇方法和GC分析結果，為水分含量1850ppm的HCF2CF2CH2OH。實施例3除用HCF2CF2CF2CF2CH2OH代替HCF2CF2CH2OH之外，其它同實施例1，除去沸點90-135℃的餾分84g。同實施例1的方法分析結果，是水分含量950ppm的HCF2CF2CF2CF2CH2OH。實施例4除用HCF2CF2CF2CF2CH2OH代替HCF2CF2CH2OH，用聚醯胺制的膜厚約0.1mm、平均孔徑約0.1m的用沸石制的滲透膜代替聚醯胺樹脂制的膜之外，其他同實施例2，進行。這時，液氮阱回收到水分濃縮70重量％以上的液體。殘留在膜分離裝置第一側的液體同實施例2的方法分析結果，是水分含量850ppm的HCF2CF2CF2CF2CH2OH。實施例5除用聚乙烯醇制的滲透膜代替聚醯胺樹脂制的膜之外，其他同實施例2，進行滲透法。這時，液氮阱回收到水分濃縮80重量％以上的液體。殘留在膜分離裝置第一側的液體同實施例2的方法分析結果，是水分含量1900ppm的HCF2CF2CF2CF2CH2OH。實施例6除用CF3CHFCF2CH2OH代替HCF2CF2CH2OH，用纖維素制的滲透膜代替聚醯胺樹脂制的膜之外，其他同實施例2，進行。這時，液氮阱回收到濃縮90重量％以上水分的液體。殘留在膜分離裝置第一側的液體同實施例2的方法分析結果，是水分含量1000ppm的CF3CHFCF2CH2OH。
權利要求
1.從含有氟代醇和水的混合物中回收氟代醇的方法，該方法為蒸餾氟代醇和水的混合物，分離部分氟代醇和水共沸或共沸狀態組合物以回收氟代醇的方法。
2.權利要求1所述的方法，其特徵是減壓蒸餾方法。
3.權利要求1或2所述的方法，其中氟代醇的通式如下表示，H(CFR1CF2)nCH2OH(1)[n＝1或2，當n＝1時，R1表示F或CF3；當n＝2時，R1表示F。]
4.權利要求1-3中的任何一項所述方法得到的氟代醇的水分含量為2000ppm以下。
5.在從含有氟代醇和水的混合物中回收氟代醇的方法中，以滲透法分離水，以回收氟代醇的方法。
6.權利要求5所述的方法，其中含有氟代醇和水的混合物為氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物。
7.權利要求5或6所述的方法，其中在滲透法中使用的膜材料為聚醯胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、纖維素、奈芬、殼聚糖、聚醯亞胺、PDMS、PBAA、PEBA、二氧化矽或沸石等。
8.權利要求5-7中任何一項所述方法，其中氟代醇的通式如下，H(CFR1CF2)nCH2OH(1)[n＝1或2，當n＝1時，R1表示F或CF3；當n＝2時，R1表示F。]
9.權利要求5-8的任何一項所述方法得到的氟代醇的水分含量為2000ppm以下。
10.從含有氟代醇和水的混合物中，蒸餾氟代醇和水的混合物，分離出部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物，回收氟代醇，然後，把已分離出的共沸或共沸狀態組合物中含有的水，以滲透法分離回收該組合物中含有的氟代醇的工藝。
全文摘要
從含有氟代醇和水的混合物中回收氟代醇的方法,該方法包括(1)蒸餾氟代醇和水的混合物,分離部分氟代醇和水的共沸或共沸狀態組合物,以回收氟代醇的方法;或者,(2)以滲透法分離水,回收氟代醇的方法。
文檔編號C07C29/76GK1269345SQ9911154
公開日2000年10月11日 申請日期1999年8月19日 優先權日1999年4月7日
發明者山口史彥, 勝部俊之 申請人:大金工業株式會社