Brevet FR2120159A1 — publié le 19720811

La présente invention concerne un nouveau procédé pour purifier des huilés d'hydrocarbures chlorofluorés et plus particulièrement un procédé pour purifier un polychlorotrifluoréthylène de bas poids moléculaire, qui consiste à mettre en contact le polychlorotrifluoréthylène de 5 bas poids moléculaire avec l'acide sulfurique anhydre. En général, on prépare le polychlorotrifluoréthylène de bas poids moléculaire,ci-après dénommé "huile de chlorofluorocarbure",par télomérisation du chïrotrifIuoréthylène en présence d'une substance télogène. 10 L'huile de chlorofluorocarbure a une résistance supérieure à la chaleur et aux agents chimiques et on 1'utilise donc comme huile lubrifiante et comme matière d'obturation dans l'industrie chimique. L'huile de chlorofluorocarbure du commerce a été préparée comme décrit dans le brevet anglais N° 837.764 par polymérisation du chioro-15 trifluoréthylène en présence de chlorure de sulfuryle. SQijC^ comme substance télogène et d'un peroxyde inorganique ou d'un composé azoîque comme initiateur de polymérisation, en traitant le mélange de polymères produit avec un alcali pour neutraliser les Ingrédients acides formés comme sous-produits dans la réaction de polymérisation, lavage à l'eau et séparation du produit 20 résultant par distillation fractionnée. Selon le degré de polymérisation,on peut obtenir diverses qualités d'huiles; telles que des huiles légères, des huiles moyennes, des huiles lourdes, des graisses et des cires. Ces huiles de chlorofluorocarbures du commerce comprennent des traces d'impuretésqui peuvent Être décelées par le permanganate de potassium. Bien que ladite 25 huile de chlorofluorocarbure du commerce comprenne des traces d'impuretés, on peut l'employer sans difficulté pour les applications classiques. On a trouvé que lorsque l'on met en contact les huiles de chlorofluorocarburesdu commerce avec l'hexafluorure d'uranium, il se produit un précipité vert foncé de tétrafluorure d'uranium. La formation du précipité de tétrafluorure d'uranium 30 pose un problème grave pour l'utilisation des huiles de chlorofluorocarbures dans le domaine de la condensation de l'hexafluorure d'uranium. On connaît divers procédés pour la purification et la stabilisation des huiles de chlorofluorocarburea Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.909.570 décrit un procédé 35 pour purifier un oligomère de chlorotrifloréthylène par traitement de 1'oligomère sur une colonne d'alumine. Ce brevet décrit également l'inconvénient des techniques antérieures qui comprennent le lavage par l'alcool 71 47627 2 2120159 et ensuite par l'acide sulfurique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique • N° 3.076.765 décrit un procédé pour séparer les impuretés par dissolution d'une huile de chlorofluorocarbure brute comprenant des impuretés dans un solvant organique tel qu'un alcool, un éther, un ester, une cétone, un acide 5 gras halogéné, un hydrocarbure aromatique ou les analogues, élévation de la température, séparation par filtration du précipité résultant et distillation du solvant par chauffage. Le brevet de la République Fédérale d'Allemagne N° 1.259.563 décrit un procédé pour traiter une huile de chlorofluorocarbure contenant des acides monocarboxyliques et des oxydes comme impuretés 10 qui consiste à ajouter de l'oxyde de chrome à l'huile et ensuite à ajouter du perchromate de potassium ou du peroxyde d'hydrogène comme second agent oxydant et enfin à laver le mélange avec un alcool aliphatique. L'huile de chlorofluorocarbure purifiée traitée par ces procédés connus contient encore une trace d'impureté qui n'est pas gfinante pour les 15 applications Industrielles classiques, mais ne conviennent pas pour une utilisation particulière comme obturant ou librifiant pour la condensation de •l'hexafluorure d'uranium, en raison de la formation d'un précipité de tétra-fluorure d'uranium. La demanderesse a découvert selon l'invention que l'on peut 20 déceler par l'acide sulfurique fumant les traces d'impuretés contenues dans les huiles de chlorofluorocarbure, qui réduisent l'hexafluorure d'uranium en précipitant le tétrafluorure d'uranium, et les transformer en composés non volatils par mise en contact avec l'acide sulfurique anhydre et on peut obtenir une huile de chlorofluorocarbure pure qui ne réduit pas l'hexafluorure 25 d'uranium, en distillant l'huile de chlorofluorocarbure traitée par l'acide sulfurique anhydre. L'invention a pour objet un procédé pour la purification des huiles de chlorofluorocarbure pour obtenir une huile de chlorofluorocarbure de pureté élevée. 30 L'invention concerne également un procédé pour éliminer les impuretés contenues dans une huile de chlorofluorocarbure. L'invention concerne encore une huile de chlorofluorocarbure de pureté élevée appropriée comme matière d'obturation ou lubrifiant pour la condensation de l'hexafluorure d'uranium. 35 Ces objets et d'autres objets de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. On obtient les buts de l'invention en mettant en contact l'huile de chlorofluorocarbure colorée par l'acide sulfurique fumant avec l'acide sulfurique anhydre. 71 1*76 27 3 2120159 Selon l'invention, on peut déceler les traces d'impuretés contenues dans une huile de chlorofluorocarbure qui réduit l'hexafluorure d'uranium en précipitant le tétrafluorure d'uranium, en, ajoutant de l'acide sulfurique fumant et ces impuretés sont transformées en composés non volatils 5 par mise en contact avec l'acide sulfurique anhydre,et on obtient une huile de chlorofluorocarbure de pureté élevée qui ne réduit pas l'hexafluorure d'uranium en précipitant le tétrafluorure d'uranium,par distillation de l'huile de chlorofluorocarbure traité par l'acide sulfurique anhydre. Les impuretés qui réduisent l'hexafluorure d'uranium peuvent 10 également être décelées par mise en contact de l'huile de chlorofluorocarbure avec l'hexafluorure d'uranium, mais l'hexafluorure d'uranium est très coûteux et difficile à obtenir et ce procédé n'est donc pas utilisable à l'échelle industrielle. Le procédé selon l'invention peut être décrit de la, manière 15 suivante: on ajoute environ 2 à 3 g d'acide sulfurique fumant à environ 10 g d'huile de chlorofluorocarbure contenant des impuretés,et ensuite il se forme un précipité colloïdal brun à brun foncé, selon la quantité d'imouretés. On peut séparer ce précipité colloïdal par lavage à l'eau,mais la séparation à l'interface entre, l'acide sulfurique et l'huile de chlorofluorocarbure est 20 difficile. On ajoute environ 107» en poids d'acide sulfurique anhydre à l'huile de chlorofluorocarbure qui contient des impuretés décelées par le procédé ci-dessus mentionné. Le mélange est suffisamment agité dans un récipient fermé et on élimine l'acide sulfurique anhydre par chauffage ou par harbotage d'azote sous pression réduite et ensuite le produit résultant est distillé pour 25 obtenir une huile de chlorofluorocarbure de haute pureté ne contenait plus d'impuretés. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 (Exemple comparatif). 30 Dans un récipient fermé en polytétrafluoréthylène muni d'un tube de barbotage de gaz et d'un tube d'évacuation de gaz, on charge 100 g d'huile de chlorofluorocarbure du commerce. On fait barboter environ 20 g d'hexafluorure d'uranium dans l'huile de chlorofluorocarbure et ensuite il se forme un précipité vert foncé. L'analyse infrarouge révèle que le précipité est du tétra-35 fluorure d'uranium. En outre, lorsque l'on traite l'huile de chlorofluorocarbure obtenue, par l'acide sulfurique fumant, il se forme une grande quantité de précipité brun foncé. 71 47627 4 2120159 EXEMPLE 2 (Procédé de l'Invention). Dans le même récipient qu'à l'exemple l,on charge 100 g de chlorofluorocarbure contenant 500 ppm d'huile d'hydrocarbure comme impureté. On ajoute dans le récipient 10 g d'acide sulfurique anhydre et on mélange 5 suffisamment le mélange à la température ambiante. Après 24 h, on élimine l'acide sulfurique anhydre par barbotage d'azote sous pression réduite. On distille sous pression réduite l'huile de chlorofluorocarbure résultante pour obtenir 95 g d'huile de chlorofluorocarbure contenant moins de 3 ppm d'impureté. 10 Lorsque l'on met en contact l'huile de chlorofluorocarbure purifiée avec de l'hexafluorure d'uranium comme décrit à l'exemple 1, on n'observe pas de précipité de tétrafluorure d'uranium. 71 47627 5 2120159 revendications 1 - Procédé peur purifier une huile d-hydrocarbure chlore-fluoré, caractérisé en ce que l'r.n met en contact l!huile d'hydrocarbure chlcrofluoré avac l'acide sulfurique anhydre pour obtenir une huile d'hydro- 5 carbure chlcrcflaorê ds pursté élevée qui ne produit pas de précipité de tétrafluorure d'uranium lorsqu'on la met enccmtact avec l'hexafluorure J'uranium. 2 - Procédé selon la revendication ls caractérisé en ce que 3 'huile ainsi traitée est ensuite distillée. 10 3 - Huile d'hydrocarbure chlorofluoré de pureté élevée, carac térisée en ce qu'on l'obtient par le procédé selon la revendication 1. y