本發(fā)明涉及一種提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法，特別涉及一種提高1,1,1-三氟丙酮工業(yè)尾氣中1,1,1-三氟丙酮回收率的方法。
背景技術(shù)：
1,1,1-三氟丙酮，英文名1,1,1-trifluoroacetone，分子式cf3coch3，沸點(diǎn)21.9℃，熔點(diǎn)-78℃，是一種無(wú)色、極易揮發(fā)的可燃性液體，具有氯仿的氣味，不溶于水，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥和功能材料領(lǐng)域。
對(duì)于1,1,1-三氟丙酮的生產(chǎn)，工業(yè)上一般以4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯為原料，在酸催化下，發(fā)生脫羧反應(yīng)生產(chǎn)1,1,1三氟丙酮，經(jīng)精餾后能夠得到純度≥99.0％的三氟丙酮。在生產(chǎn)過(guò)程，由于生產(chǎn)大量副產(chǎn)乙烯和二氧化碳，極易揮發(fā)的三氟丙酮會(huì)被二氧化碳從反應(yīng)體系中帶出，沒(méi)有及時(shí)冷凝就進(jìn)入尾氣系統(tǒng)，從而造成反應(yīng)收率下降，尾氣排放不達(dá)標(biāo)。
對(duì)于1,1,1-三氟丙酮尾氣中1,1,1-三氟丙酮的回收一般采用二次冷凝的方法進(jìn)行，需要盡可能地降低冷媒的溫度并盡可能地加大冷凝器的換熱面積。此方法不僅使能耗提高、設(shè)備投資增大，而且1,1,1-三氟丙酮的回收率不高，大約有10％左右的三氟丙酮不能被徹底冷凝回收。
因此，有希望對(duì)提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法作進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)尾氣中1,1,1-三氟丙酮與乙烯和二氧化碳的高效分離，具有1,1,1-三氟丙酮回收率高、能耗低和設(shè)備投資少的特點(diǎn)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種提高1,1,1-三氟丙酮回收率的方法，所述方法包括：
(1)使1,1,1-三氟丙酮尾氣和有機(jī)溶劑充分混合，且所述有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)高于1,1,1-三氟丙酮；
(2)將步驟(1)得到的物料進(jìn)行精餾，精餾溫度為30～110℃，得到1,1,1-三氟丙酮。
本發(fā)明使用的有機(jī)溶劑，其沸點(diǎn)需高于1,1,1-三氟丙酮。優(yōu)選的是，所述有機(jī)溶劑選自 甲酸酯、鹵代甲酸酯、乙酸酯、鹵代乙酸酯、丙酸酯、鹵代丙酸酯、苯和被鹵素、烷基或鹵代烷基取代的苯中的至少一種。所述鹵代甲酸酯，即被選自氟、氯、溴或碘取代的甲酸酯。所述鹵代乙酸酯，即被選自氟、氯、溴或碘取代的乙酸酯。所述鹵代丙酸酯，即被選自氟、氯、溴或碘取代的丙酸酯。被鹵素、烷基或鹵代烷基取代的苯，即苯環(huán)上被鹵素、烷基或鹵代烷基取代的苯，所述鹵素選自氟、氯、溴或碘，所述鹵代烷基為被選自氟、氯、溴或碘取代的烷基。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述有機(jī)溶劑選自乙酸乙酯、三氟乙酸乙酯、甲苯和氟苯中的至少一種。更進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述有機(jī)溶劑優(yōu)選自乙酸乙酯和三氟乙酸乙酯中的至少一種。
本發(fā)明使用的有機(jī)溶劑的用量，與尾氣中1,1,1-三氟丙酮的含量有關(guān)。優(yōu)選的是，所述有機(jī)溶劑的用量與1,1,1-三氟丙酮的摩爾配比為5～25:1。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述有機(jī)溶劑的用量與1,1,1-三氟丙酮優(yōu)選的摩爾配比為10～15:1。
本發(fā)明提供的方法中，步驟(1)1,1,1-三氟丙酮尾氣和有機(jī)溶劑充分混合時(shí)，優(yōu)選的混合溫度為-10～25℃。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述混合溫度為0～10℃。
本發(fā)明提供的方法中，步驟(2)精餾時(shí)，精餾溫度為30～110℃。優(yōu)選的是，所述精餾溫度為30～70℃。
本發(fā)明提供的方法中，經(jīng)精餾后的釜液，在冷卻至室溫后，能夠重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。
實(shí)施例1
尾氣吸收釜體積為500l，配有攪拌、溫度計(jì)、計(jì)量槽、進(jìn)氣管、冷凝器和模塊稱。通過(guò)計(jì)量槽往吸收釜中加入300.0kg(2.1kmol)三氟乙酸乙酯，加完后降溫至0℃。將1,1,1-三氟丙酮工業(yè)尾氣引入吸收釜中。三氟丙酮裝置停車后，關(guān)閉進(jìn)氣管，模塊稱顯示體系增重35.2kg。
精餾釜體積為500l，塔高5m，塔內(nèi)徑100mm，采用y型陶瓷波紋填料。將前述吸收釜中所得的吸收液轉(zhuǎn)移至精餾釜中，進(jìn)行常壓精餾。釜溫控制在30～60℃，采用-10℃的冷凍鹽水作為冷媒，控制回流比為5。當(dāng)餾分中1,1,1-三氟丙酮含量≥99.0％時(shí)開始收集成品，當(dāng)餾分中三氟丙酮含量＜99.0％時(shí)，停止精餾。最后得到含量為99.3％的1,1,1-三氟丙酮32.6 kg,三氟丙酮的回收率為92.6％。
釜液冷卻至室溫后，得到的釜液能夠重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。
實(shí)施例2
尾氣吸收釜體積為500l，配有攪拌、溫度計(jì)、計(jì)量槽、進(jìn)氣管、冷凝器和模塊稱。通過(guò)計(jì)量槽往吸收釜中加入264.0kg(3.0kmol)乙酸乙酯，加完后降溫至5℃。將與實(shí)施例1相同的1,1,1-三氟丙酮工業(yè)尾氣引入吸收釜中。三氟丙酮裝置停車后，關(guān)閉進(jìn)氣管，模塊稱顯示體系增重23.7kg。
精餾釜體積為500l，塔高5m，塔內(nèi)徑100mm，采用y型陶瓷波紋填料。將前述吸收釜中所得的吸收液轉(zhuǎn)移至精餾釜中，進(jìn)行常壓精餾。釜溫控制在30～80℃，采用-10℃的冷凍鹽水作為冷媒，控制回流比為6。當(dāng)餾分中1,1,1-三氟丙酮含量≥99.0％時(shí)開始收集成品，當(dāng)餾分中1,1,1-三氟丙酮含量＜99.0％時(shí)，停止精餾。最后得到含量為99.4％的1,1,1-三氟丙酮21.5kg,三氟丙酮的回收率為90.7％。
釜液冷卻至室溫后，得到的釜液能夠重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。
實(shí)施例3
尾氣吸收釜體積為500l，配有攪拌、溫度計(jì)、計(jì)量槽、進(jìn)氣管、冷凝器和模塊稱。通過(guò)計(jì)量槽往吸收釜中加入286.5kg(3.1kmol)甲苯，加完后降溫至10℃。將三氟丙酮工業(yè)尾氣引入吸收釜中。三氟丙酮裝置停車后，關(guān)閉進(jìn)氣管，模塊稱顯示體系增重28.7kg。
精餾釜體積為500l，塔高5m，塔內(nèi)徑100mm，采用y型陶瓷波紋填料。將前述吸收釜中所得的吸收液轉(zhuǎn)移至精餾釜中，進(jìn)行常壓精餾。釜溫控制在30～110℃，采用-10℃的冷凍鹽水作為冷媒，控制回流比為5。當(dāng)餾分中三氟丙酮含量≥99.0％時(shí)開始收集成品，當(dāng)餾分中三氟丙酮含量＜99.0％時(shí)，停止精餾。最后得到含量為99.2％的三氟丙酮27.6kg,三氟丙酮的回收率為96.2％。
釜液冷卻至室溫后，得到的釜液能夠重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮。
實(shí)施例4
尾氣吸收釜體積為500l，配有攪拌、溫度計(jì)、計(jì)量槽、進(jìn)氣管、冷凝器和模塊稱。通過(guò)計(jì)量槽往吸收釜中加入300.8kg(3.1kmol)氟苯，加完后降溫至-5℃。將三氟丙酮工業(yè)尾氣引入吸收釜中。三氟丙酮裝置停車后，關(guān)閉進(jìn)氣管，模塊稱顯示體系增重29.6kg。
精餾釜體積為500l，塔高5m，塔內(nèi)徑100mm，采用y型陶瓷波紋填料。將前述吸收 釜中所得的吸收液轉(zhuǎn)移至精餾釜中，進(jìn)行常壓精餾。釜溫控制在30～86℃，采用-10℃的冷凍鹽水作為冷媒，控制回流比為4。當(dāng)餾分中三氟丙酮含量≥99.0％時(shí)開始收集成品，當(dāng)餾分中三氟丙酮含量＜99.0％時(shí)，停止精餾。最后得到含量為99.5％的三氟丙酮28.3kg。釜液冷卻至室溫后，得到的釜液能夠重新用于吸收1,1,1-三氟丙酮,三氟丙酮的回收率為95.6％。
對(duì)比實(shí)施例1
將甲基磺酸(576kg，6kmol)加入帶有電動(dòng)攪拌裝置、溫度計(jì)、加料槽和回流冷凝器(冷媒為冷凍鹽水，溫度為-10～-5℃)的1立方米的反應(yīng)釜中。加熱反應(yīng)釜，當(dāng)甲基磺酸溫度為100℃時(shí)，緩慢往反應(yīng)中加入4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯(552kg，3kmol)，加料過(guò)程三氟丙酮不斷產(chǎn)生，并在冷凝器中冷凝。最后在產(chǎn)品收集槽收集到300.5kg含量為99.2％的三氟丙酮，收率為88.7％。