CN101346330B - 包含九氟戊烯和氟化氢的共沸物组合物及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开包含1，2，3，3，3-五氟丙烯和氟化氢的共沸物组合物。所述共沸物组合物用于制备1，2，3，3，3-五氟丙烯的方法和纯化1，2，3，3，3-五氟丙烯的方法。本发明另外公开包含1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷和氟化氢的共沸物组合物和近共沸物组合物。

Description

包含九氟戊烯和氟化氢的共沸物组合物及其用途
发明背景
1.发明领域
本发明提出包含九氟戊烯和氟化氢的共沸物组合物。所述共沸物组合物用于制备九氟戊烯的方法和纯化九氟戊烯的方法。
2.相关技术描述
含氯化合物，如氯氟烃(CFCs)，被认为对地球的臭氧层有害。已发现代替CFCs使用的很多氢氟烃(HFCs)有助于全球变暖。因此，需要识别不损害环境而且具有作为制冷剂、溶剂、清洁剂、起泡剂、气雾抛射剂、传热介质、电介质、灭火剂、杀菌剂和动力循环工作流体所必需性质的新化合物。在分子中包含一个或多个氢的氟化烯烃被认为用于某些应用，例如用于制冷。
发明概述
本发明一个方面涉及一种共沸物或近共沸物组合物，所述组合物包含1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯(Z-HFC-1429mzy，CF3CH＝CFCF2CF3)和1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯(Z-HFC-1429myz，CF3CF＝CHCF2CF3)和氟化氢(HF)。
本发明另一方面涉及一种从1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷(HFC-43-10mee)分离Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)形成Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物；并且b)使所述混合物经过蒸馏步骤，从蒸馏步骤形成塔馏出物组合物，所述组合物包括基本不含HFC-43-10mee的氟化氢和Z-HFC-1429的共沸物或近共沸物组合物。
本发明另一方面涉及一种从混合物分离Z-HFC-1429的方法，所述混合物包括Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，其中富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物作为第一馏出物组合物去除，第一塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且b)使所述第一馏出物组合物经过在不同压力进行的第二蒸馏步骤，其中在(a)中作为第一塔底物组合物富集的组分在第二馏出物组合物中去除，第二塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分。本发明另一方面，该方法中，所述混合物基本由Z-HFC-1429与有效量氟化氢的组合组成，以形成具有氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述共沸物或近共沸物组合物包含约64.5％摩尔至约69.0％摩尔Z-HFC-1429。
本发明另一方面涉及一种从Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物纯化Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物组合物和第一塔底物组合物，第一馏出物组合物包括含Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物组合物包含HFC-43-10mee；b)使所述第一馏出物组合物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且c)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在(b)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物去除，第三塔底物组合物富集在第二馏出物组合物中富集的相同组分。
本发明另一方面涉及一种制备Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)将HFC-43-10mee加入脱氟化氢反应区域，以形成包含Z-HFC-1429、未反应HFC-43-10mee和氟化氢的反应产物组合物；b)使所述反应产物组合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物组合物和第一塔底物组合物，第一馏出物组合物包括含Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物组合物包含HFC-43-10mee；c)使所述第一馏出物组合物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且d)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在(c)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物去除，第三塔底物组合物富集在第二馏出物组合物中富集的相同组分。
本发明另一方面涉及一种从混合物分离HFC-43-10mee的方法，所述混合物包括HFC-43-10mee和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，其中富集(i)氟化氢或(ii)HFC-43-10mee的组合物作为第一馏出物组合物去除，第一塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且b)使所述第一馏出物组合物经过在不同压力进行的第二蒸馏步骤，其中在(a)中作为第一塔底物组合物富集的组分作为第二馏出物组合物去除，第二蒸馏步骤的塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分。
本发明另一方面涉及包含1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷(HFC-43-10mee)和氟化氢(HF)的共沸物组合物或近共沸物组合物。
附图简述
图1为说明实施双塔共沸蒸馏方法的一个实施方案的示意流程图。
图2为说明实施Z-HFC-1429制备方法的一个实施方案的示意流程图。
发明详述
本发明一方面涉及组合物，所述组合物包含1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯(HFC-1429mzy，CF3CH＝CFCF2CF3)和1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯(HFC-1429myz，CF3CF＝CHCF2CF3)。HFC-1429mzy和HFC-1429myz可分别作为两种构型异构体E或Z之一存在。本文所用Z-HFC-1429myz是指异构体Z-HFC-1429myz和E-HFC-1429myz的混合物，其中主要异构体为Z-HFC-1429myz。本文所用Z-HFC-1429mzy是指异构体Z-HFC-1429mzy和E-HFC-1429mzy的混合物，其中主要异构体为Z-HFC-1429mzy。本文所用“Z-HFC-1429”是指HFC-1429myz和HFC-1429mzy的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在。此类Z-HFC-1429myz和Z-HFC-1429mzy异构体的混合物可由本领域已知的方法制备，如美国专利5,268,122所述，所述专利通过引用结合到本文中。
本文所用主要异构体是指组合物中存在异构体的浓度大于50％摩尔，优选大于60％摩尔，更优选大于70％摩尔，甚至更优选大于80％摩尔，最优选大于90％摩尔。
无水氟化氢(HF)也包含在本文所述的组合物内，并且可以购得。
本发明另一方面涉及包含1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷(HFC-43-10mee，CF3CHFCHFCF2CF3)的组合物，所述1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷可由本领域已知的方法制备，如美国专利5,171,902所述，所述专利通过引用结合到本文中，并且可以购得。
在研究HFC-43-10mee脱氟化氢成Z-HFC-1429和HF的方法和分离由此方法得到的Z-HFC-1429时，已意外地发现氢氟烯烃Z-HFC-1429与HF形成共沸物。另外还发现氢氟烃HFC-43-10mee与HF形成共沸物。
本发明一方面提供一种组合物，所述组合物包含Z-HFC-1429和有效量的氟化氢(HF)，以形成共沸物组合物。有效量是指在与Z-HFC-1429混合时导致共沸物或近共沸物混合物形成的量。
本发明另一方面提供一种组合物，所述组合物包含HFC-43-10mee和有效量的氟化氢(HF)，以形成共沸物组合物。有效量是指在与HFC-43-10mee混合时导致共沸物或近共沸物混合物形成的量。如本领域所认识，共沸物或近共沸物组合物为两种或多种不同组分的混合物，该混合物在一定压力处于液态时将在高于或低于单独组分沸腾温度的实质恒定温度沸腾，并提供与经历沸腾的液体组成基本相同的蒸气组成。
按照本讨论的意图，近共沸物组合物(一般也被称为“类共沸物组合物”)是指表现类似于共沸物性质的组合物(即具有恒沸性质或者有不在沸腾或蒸发时分馏的倾向)。因此，在沸腾或蒸发期间形成的蒸气的组成与最初液体组成相同或实质相同。因此，在沸腾或蒸发期间，液体组成如果变化，也只是在最小或可忽略程度变化。这与其中在沸腾或蒸发期间液体组成在相当大程度改变的非共沸物组合物相反。
此外，近共沸物组合物显示露点压力和泡点压力且基本没有压差。也就是在特定温度的露点压力和泡点压力差是一个小值。可以说，可以将露点压力和泡点压力差小于或等于3％(基于泡点压力)的组合物认为是近共沸物。
因此，共沸物或近共沸物组合物基本特点是，在一定压力下液体组合物的沸点固定，并且沸腾组合物上方的蒸气的组成基本为沸腾的液体组合物的组成(即，没有发生液体组合物组分分馏)。在本领域还认识到，在共沸物或近共沸物液体组合物在不同压力经过沸腾时，共沸物组合物的沸点和各组分的重量百分比可以变化。因此，共沸物或近共沸物组合物可按照组分之间存在的独特关系定义，或者按照组分的组成范围定义，或按照由在特定压力固定沸点表征的组合物的各组分的精确重量百分比定义。在本领域还认识到，不同共沸物组合物(包括它们在特定压力的沸点)可以计算(参见例如W.Schotte Ind.Eng.Chem.Process Des.Dev.(1980)19，432-439)。可用包含相同组分的共沸物组合物的试验鉴定证明此计算的准确度和/或修改在相同或其他温度和压力的计算。
可形成包含氟化氢与Z-HFC-1429的共沸物组合的组合物。这些组合物包括包含约67.4％摩尔至约88.6％摩尔HF和约32.6％摩尔至约11.4％摩尔Z-HFC-1429的组合物(形成在约-20℃和约100℃之间的温度和约4.1psi(28.3kPa)和约285psi(1965kPa)之间的压力沸腾的共沸物)。
此外也可形成包含HF和Z-HFC-1429的近共沸物组合物。在约-20℃至约100℃温度和约4.1psi(28.3kPa)至约285psi(1965kPa)压力，此近共沸物组合物包含约10.3％摩尔至约35.2％摩尔Z-HFC-1429和约89.7％摩尔至约64.8％摩尔HF。
也可形成包含氟化氢与HFC-43-10mee的共沸物组合的组合物。这些组合物包括包含约81.8％摩尔至约97.3％摩尔HF和约18.2％摩尔至约2.7％摩尔HFC-43-10mee的组合物(形成在约-20℃和约100℃之间的温度和约3.0psi(20.7kPa)和约198psi(1365kPa)之间的压力沸腾的共沸物)。
此外也可形成包含HF和HFC-43-10mee的近共沸物组合物。在约-20℃至约100℃温度和约3.0psi(20.7kPa)至约198psi(1365kPa)压力，此近共沸物组合物包含约2.6％摩尔至约20.1％摩尔HFC-43-10mee和约97.4％摩尔至约79.9％摩尔HF。
应了解，虽然共沸物或近共沸物组合物可在特定温度和压力以特定组分比率存在，但共沸物组合物也可存在于含其他组分的组合物中。
可形成基本由氟化氢与Z-HFC-1429的共沸物组合组成的组合物。这些组合物包括基本由约67.4％摩尔至约88.6％摩尔HF和约32.6％摩尔至约11.4％摩尔Z-HFC-1429组成的组合物(形成在约-20℃和约100℃之间的温度和约4.1psi(28.3kPa)和约285psi(1965kPa)之间的压力沸腾的共沸物)。
在约-20℃至约100℃温度和约4.1psi(28.3kPa)至约285psi(1965kPa)压力，也可形成基本由约10.3％摩尔至约35.2％摩尔Z-HFC-1429和约89.7％摩尔至约64.8％摩尔HF组成的近共沸物组合物。
在大气压，氢氟酸和Z-HFC-1429的沸点分别为约19.5℃和29℃。已发现，在接近82.0％摩尔HF和18.0％摩尔Z-HFC-1429时，HF和Z-HFC-1429在24psi(165kPa)和20℃的相对挥发度几乎为1.0。已发现，在接近73.4％摩尔HF和26.6％摩尔Z-HFC-1429时，在124psi(855kPa)和70℃的相对挥发度几乎为1.0。这些数据表明，使用常规蒸馏方法将不会分离基本纯化合物，因为化合物的相对挥发度值低。
为了测定HF与Z-HFC-1429的相对挥发度，使用一种被称为PTx的方法。在此方法中，在恒定温度测定不同已知二元组合物在已知体积室内的总绝对压力。PTx方法的使用更详细描述于“Phase
Equilibrium in Process Design(工艺设计中的相平衡)”，Wiley-Interscience Publisher，1970，Harold R.Null著，124至126页，其全部公开内容通过引用结合到本文中。得到并分析蒸气和液体或蒸气和两个液相各相(在两个液相存在的条件下)的样品，以校验其相应组成。
可通过活度系数公式模型将这些测定简化成室中平衡蒸气和液体组成，如用非随机双液体(NRTL)公式表示液相非理想性。活度系数公式(如NRTL公式)的使用更详细描述于“The Properties of Gases andLiquids(气体和液体的性质)”，4th Edition，McGraw Hill，Reid，Prausnitz和Poling著，p241-387；和“Phase Equilibria in Chemical Engineering(化工相平衡)”，Butterworth Publishers，1985，Stanley M.Walas著，p165-244，前述各文献的全部公开内容通过引用结合到本文中。
不受任何理论或解释的限制，相信NRTL公式可充分预示HF和Z-HFC-1429的混合物是否以理想方式表现，并且能够充分预示此混合物中组分的相对挥发度。因此，在20℃接近18.0％摩尔Z-HFC-1429时，相对挥发度变得接近1.0。这将不可能通过常规蒸馏由此混合物从HF分离Z-HFC-1429。在相对挥发度接近1.0的情况限定系统形成近共沸物或共沸物组合物。
已发现在不同温度和压力形成Z-HFC-1429和HF的共沸物。共沸物组合物可形成于4.1psi(28.3kPa)(在-25℃温度)和约285psi(1965kPa)(在100℃温度)之间，所述组合物基本由在约67.4％摩尔HF(和32.6％摩尔Z-HFC-1429)至约88.6％摩尔HF(和11.4％摩尔Z-HFC-1429)范围的Z-HFC-1429和HF组成。已发现HF和Z-HFC-1429的共沸物在20℃和24.1psi(166kPa)基本由约82.0％摩尔HF和约18.0％摩尔Z-HFC-1429组成。也发现HF和Z-HFC-1429的共沸物在70℃和124psi(855kPa)基本由约73.4％摩尔HF和约26.6％摩尔Z-HFC-1429组成。基于以上发现，可计算在其他温度和压力的共沸物组成。经计算，在-20℃和4.1psi(28.3kPa)可形成约88.6％摩尔HF和约11.4％摩尔Z-HFC-1429的共沸物组合物，而在100℃和285psi(1965kPa)可形成约67.4％摩尔HF和约32.6％摩尔Z-HFC-1429的共沸物组合物。因此，本发明一方面提供一种共沸物组合物，所述组合物基本由约67.4％摩尔至约88.6％摩尔HF和约32.6％摩尔至约11.4％摩尔Z-HFC-1429组成，所述组合物具有在4.1psi(28.3kPa)约-20℃至在285psi(1965kPa)约100℃的沸点。
也发现，共沸物或近共沸物组合物可在约-20℃至约100℃温度形成于约3.0psi(20.7kPa)至约198psi(1365kPa)之间，所述组合物基本由约2.7％摩尔至约18.2％摩尔HFC-43-10mee和约97.3％摩尔至约81.8％摩尔HF组成。
可形成基本由氟化氢与HFC-43-10mee的共沸物组合组成的组合物。这些组合物包括基本由约97.3％摩尔至约81.8％摩尔HF和约2.7％摩尔至约18.2％摩尔HFC-43-10mee组成的组合物(形成在约-20℃和约100℃之间的温度和约3.0psi(20.7kPa)至约198psi(1365kPa)之间的压力沸腾的共沸物)。
在约-20℃至约100℃温度和约3.0psi(20.7kPa)至约198psi(1365kPa)压力，也可形成基本由约2.6％摩尔至约20.1％摩尔HFC-43-10mee和约97.4％摩尔至约79.9％摩尔HF组成的近共沸物组合物。
在大气压，氢氟酸和HFC-43-10mee的沸点分别为约19.5℃和55℃。已发现，在接近91.9％摩尔HF和8.1％摩尔HFC-43-10mee时，HF和HFC-43-10mee在25psi(172kPa)和30℃的相对挥发度几乎为1.0。已发现，在接近84.8％摩尔HF和15.2％摩尔HFC-43-10mee时，在117psi(807kPa)和80℃的相对挥发度几乎为1.0。这些数据表明，使用常规蒸馏方法将不会分离基本纯化合物，因为化合物的相对挥发度值低。
“Ptx方法”也用于测定HF与HFC-43-10mee的相对挥发度。然后可通过活度系数公式模型将这些测定简化成室中平衡蒸气和液体组成，在此情况下也用非随机双液体(NRTL)公式表示液相非理想性。
不受任何理论或解释的限制，相信NRTL公式可充分预示HF和HFC-43-10mee的混合物是否以理想方式表现，并且能够充分预示此混合物中组分的相对挥发度。已发现在30℃接近8.1％摩尔HFC-43-10mee时，相对挥发度变得接近1.0。这将不可能通过常规蒸馏由此混合物从HF分离HFC-43-10mee。在相对挥发度接近1.0的情况限定系统形成近共沸物或共沸物组合物。
已发现在不同温度和压力形成HFC-43-10mee和HF的共沸物。共沸物组合物可形成于3.0psi(20.7kPa)(在-20℃温度)和约198psi(1365kPa)(在100℃温度)之间，所述组合物基本由在约97.3％摩尔HF(和2.7％摩尔HFC-43-10mee)至约81.8％摩尔HF(和18.2％摩尔HFC-43-10mee)范围的HFC-43-10mee和HF组成。已发现HF和HFC-43-10mee的共沸物在30℃和25psi(172kPa)基本由约91.9％摩尔HF和约8.1％摩尔HFC-43-10mee组成。也发现HF和HFC-43-10mee的共沸物在79.8℃和117psi(807kPa)基本由约84.8％摩尔HF和约15.2％摩尔HFC-43-10mee组成。基于以上发现，可计算在其他温度和压力的共沸物组成。经计算，在-20℃和3.0psi(20.7kPa)可形成约97.3％摩尔HF和约2.7％摩尔HFC-43-10mee的共沸物组合物，而在100℃和198psi(1365kPa)可形成约81.8％摩尔HF和约18.2％摩尔HFC-43-10mee的共沸物组合物。因此，本发明一方面提供一种共沸物组合物，所述组合物基本由约81.8％摩尔至约97.3％摩尔HF和约18.2％摩尔至约2.7％摩尔HFC-43-10mee组成，所述组合物具有约-20℃(在3psi(20.7kPa)至约100℃(在198psi(1365kPa))的沸点。
也发现，共沸物或近共沸物组合物可在约-20℃至约100℃温度形成于约3.0psi(20.7kPa)至约198psi(1365kPa)之间，所述组合物基本由约2.6％摩尔至约20.1％摩尔HFC-43-10mee和约97.4％摩尔至约79.9％摩尔HF组成。
HF/Z-HFC-1429共沸物和近共沸物组合物及HF/HFC-43-10mee共沸物和近共沸物组合物用于制备Z-HFC-1429的方法，用于纯化Z-HFC-1429的方法，也用于纯化HFC-43-10mee的方法。实际上，可在制备含Z-HFC-1429和HF的组合物的任何方法中使用HF/Z-HFC-1429共沸物和近共沸物组合物。并且可在制备含HFC-43-10mee和HF的组合物的任何方法中使用HF/HFC-43-10mee共沸物和近共沸物组合物。
可进行共沸蒸馏，以从HFC-43-10mee分离Z-HFC-1429，HFC-43-10mee是一种由气相脱氟化氢制备Z-HFC-1429所用的原料。然后可进行双塔共沸蒸馏，以从所需的Z-HFC-1429产物分离一起产生的HF。然后可进行另一个双塔共沸蒸馏，以从HFC-43-10mee分离HF。可用例如标准水溶液洗涤技术从产物混合物的卤化的烃组分去除HF。然而，产生相当量洗涤排放物可造成含水废物处理问题。因此，仍需要从这种产物混合物利用HF的方法。
尽管可由不同源得到根据本文所述方法处理的初始混合物，包括将Z-HFC-1429加入到含HF的组合物，但本发明方法的有利用途在于处理来自制备Z-HFC-1429的流出混合物。
Z-HFC-1429可由本领域已知的方法通过HFC-43-10mee气相脱氟化氢制备，如美国专利5,268,122所述，所述专利通过引用结合到本文中。
本发明另一方面提供一种从HFC-43-10mee分离Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)形成Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物；并且b)使所述混合物经过蒸馏步骤，从蒸馏步骤形成塔馏出物组合物，所述组合物包括基本不含HFC-43-10mee的HF和Z-HFC-1429的共沸物或近共沸物组合物。本发明另一方面，该方法中，所述Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物包含等摩尔量各组分，或过量Z-HFC-1429。
如本文所述，“基本不含HFC-43-10mee”是指组合物包含小于约100ppm(摩尔基准)，优选小于约10ppm，最优选小于约1ppm的HFC-43-10mee。
此共沸蒸馏利用由Z-HFC-1429和HF形成的低沸腾共沸物组合物。共沸物组合物在低于纯组分沸点且低于HFC-43-10mee沸点的温度沸腾。
如前所述，可由任何实用方法形成Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和HF的混合物。通常，本发明方法特别用于从HFC-43-10mee脱氟化氢产生的反应混合物分离Z-HFC-1429。HF是在此脱氟化氢反应中形成的副产物。然后可由此方法处理所产生的反应混合物，以去除HFC-43-10mee。然后将Z-HFC-1429从蒸馏塔塔顶作为馏出物取出，作为Z-HFC-1429与HF的共沸物或近共沸物组合物。HFC-43-10mee从塔底作为塔底物组合物取出，并且可包含若干量Z-HFC-1429。根据脱氟化氢反应进行的方式，从蒸馏塔底部的HFC-43-10mee中的Z-HFC-1429的量可以为约45％摩尔至约百万分之一(ppm，摩尔基准)。
可用例如标准蒸馏技术蒸馏包含HFC-43-10mee和Z-HFC-1429的塔底物组合物，以分离两种组分。然而，优选以制备基本不含Z-HFC-1429的包含HFC-43-10mee的塔底物组合物的方式进行共沸蒸馏。
在一个实施方案中，操作共沸蒸馏包括修改蒸馏参数，以不仅将Z-HFC-1429/HF共沸物发送到塔顶，而且将任何过量Z-HFC-1429发送到塔顶(这将是高于共沸物浓度的Z-HFC-1429)。如果利用适合条件，则所有的Z-HFC-1429均将与HF达到塔顶。因此，从塔底去除的HFC-43-10mee基本不含Z-HFC-1429。
如本文所述，“基本不含Z-HFC-1429”是指组合物包含小于约100ppm(摩尔基准)，优选小于约10ppm，最优选小于约1ppm的Z-HFC-1429。
在蒸馏步骤中，可用例如标准回流冷凝器使离开蒸馏塔顶的包含HF和Z-HFC-1429的馏出物冷凝。可使至少一部分此冷凝流作为回流返回到塔顶。作为回流返回到蒸馏塔顶部的冷凝物质与作为馏出物去除的物质的比率一般被称为回流比。可用于实施蒸馏步骤的具体条件取决于多种参数，尤其如蒸馏塔直径、进料点和在塔中的分离级数。蒸馏塔的操作压力范围可为约10psi压力至约200psi(1380kPa)，一般约15psi(103kPa)至约50psi(345kPa)。蒸馏塔一般在约20psi(138kPa)压力操作，且塔底物温度为约45℃至约70℃，拔顶馏分温度为约15℃至约40℃。通常增加回流比致使馏出物流纯度增加，但回流比一般为0.2/1至100/1。邻近塔顶的冷凝器温度一般应足以使从塔顶离开的馏出物实质完全冷凝，或者为由部分冷凝达到所需回流比需要的温度。
塔馏出物组合物包括基本不含HFC-43-10mee的HF和Z-HFC-1429的共沸物或近共沸物组合物，可经处理去除HF，并提供纯Z-HFC-1429产物。这可通过例如中和或本文所述的第二蒸馏过程完成。
本发明另一方面涉及一种从混合物分离Z-HFC-1429的方法，所述混合物包括Z-HFC-1429和HF的共沸物或近共沸物组合物，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，其中富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物作为第一馏出物组合物去除，第一塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且b)使所述第一馏出物组合物经过在不同于第一蒸馏步骤的压力进行的第二蒸馏步骤，其中在(a)中作为第一塔底物组合物富集的组分在第二馏出物组合物中去除，并且塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分。
上述方法利用在不同压力的共沸物组成变化实现Z-HFC-1429和HF的分离。第一蒸馏步骤可相对于第二蒸馏步骤在高压进行。在较高压力，HF/Z-HFC-1429共沸物包含较高量Z-HFC-1429。因此，此高压蒸馏步骤产生过量氟化氢，在比共沸物更高温度沸腾的氟化氢将作为塔底物作为纯氟化氢离开塔。然后将第一塔馏出物加到在较低压力操作的第二蒸馏步骤。在较低压力，HF/Z-HFC-1429共沸物改变到较低Z-HFC-1429浓度。因此，在此第二蒸馏步骤中，存在过量Z-HFC-1429。沸点高于共沸物的过多Z-HFC-1429作为塔底物组合物离开第二蒸馏塔。
或者，第一蒸馏步骤可相对于第二蒸馏步骤在低压进行。在较低压力，HF/Z-HFC-1429共沸物包含较高量HF。因此，此低压蒸馏步骤产生过量Z-HFC-1429，在比共沸物更高温度沸腾的Z-HFC-1429将作为塔底物作为纯Z-HFC-1429离开塔。然后将第一塔馏出物加到在较高压力操作的第二蒸馏步骤。在较高压力，HF/Z-HFC-1429共沸物改变到较低氟化氢浓度。因此，在此第二蒸馏步骤中存在过量氟化氢。过量氟化氢将作为塔底物组合物离开第二蒸馏塔。
制备Z-HFC-1429的HFC-43-10mee吸热脱氟化氢反应可例如在管式反应器中进行，在管式反应器的管中具有催化剂，而在反应器壳侧上具有加热介质。或者，可使用热载体以允许绝热操作。可使正由本文所述蒸馏过程产生的纯HFC-43-10mee或纯Z-HFC-1429循环回到反应器作为热载体。因为Z-HFC-1429引入脱氟化氢反应器减少HFC-43-10mee的单程转化率，HFC-43-10mee为一种优选的热载体。
在第一和第二蒸馏步骤中，可用例如标准回流冷凝器使离开蒸馏塔顶的包含HF和Z-HFC-1429的馏出物冷凝。可使至少一部分此冷凝流作为回流返回到塔顶。作为回流返回到蒸馏塔顶部的冷凝物质与作为馏出物去除的物质的比率一般被称为回流比。可用于实施蒸馏步骤的具体条件取决于多种参数，尤其如蒸馏塔直径、进料点和在塔中的分离级数。高压蒸馏塔(无论高压是第一蒸馏塔还是第二蒸馏塔)的操作压力范围可以为约50psi(345kPa)压力至约300psi(2068kPa)，一般为约100psi(690kPa)至约250psi(1724kPa)。高压蒸馏塔一般在约225psi(1551kPa)压力操作，且塔底物温度为约117℃，拔顶馏分温度为约92℃。通常增加回流比致使馏出物流纯度增加，但回流比一般为0.1/1至100/1。邻近塔顶的冷凝器温度一般应足以使从塔顶离开的馏出物实质完全冷凝，或者为由部分冷凝达到所需回流比需要的温度。
低压蒸馏塔(无论低压是第一蒸馏塔还是第二蒸馏塔)的操作压力范围可以为约5psi(34kPa)压力至约50psi(345kPa)，一般为约10psi(69kPa)至约25psi(172kPa)。低压蒸馏塔一般在约20psi(138kPa)压力操作，且塔底物温度为约40℃，拔顶馏分温度为约15℃。通常增加回流比致使馏出物流纯度增加，但回流比一般为0.1/1至50/1。邻近塔顶的冷凝器温度一般应足以使从塔顶离开的馏出物实质完全冷凝，或者为由部分冷凝达到所需回流比需要的温度。
图1为实施Z-HFC-1429和HF分离的双塔蒸馏方法的一个实施方案的示例说明。参考图1，由前面包含HF和Z-HFC-1429的共沸蒸馏得到的进料混合物，其中HF∶Z-HFC-1429的摩尔比为约4.0∶1(或更高)，通过管线(540)达到在约90℃温度和约225psi(1550kPa)压力操作的多级蒸馏塔(510)。蒸馏塔(510)的塔底物在约118℃温度和约227psi(1565kPa)压力基本包含纯氟化氢，从塔(510)的底部通过管线(566)去除。从塔(510)的馏出物在约92℃温度和约225psi(1550kPa)压力包含HF/Z-HFC-1429共沸物(HF∶Z-HFC-1429摩尔比为约2.3∶1)，从塔(510)的顶部去除，并通过管线(570)送到多级蒸馏塔(520)。从塔(520)的馏出物在约15℃温度和约20psi(138kPa)压力包含HF/Z-HFC-1429共沸物(摩尔比为约4.7∶1)，从塔(520)通过管线(585)去除，并且循环回到塔(510)。塔(520)的塔底物在约40℃温度和约22psi(152kPa)压力基本包含纯HF，通过管线(586)去除。
在另一个实施方案中塔的压力相反。再次参考图1，由前面共沸蒸馏得到的包含HF和Z-HFC-1429的进料混合物，其中HF∶Z-HFC-1429的摩尔比为约1.4∶1(或更低)，通过管线(540)达到在约15℃温度和约20psi(138kPa)压力操作的多级蒸馏塔(510)。蒸馏塔(510)的塔底物在约40℃温度和约22psi(152kPa)压力基本包含纯Z-HFC-1429，从塔(510)的底部通过管线(566)去除。从塔(510)的馏出物在约15℃温度和约20psi(138kPa)压力包含HF/Z-HFC-1429共沸物(HF∶Z-HFC-1429摩尔比为约4.7∶1)，从塔(510)的顶部去除，并通过管线(570)送到多级蒸馏塔(520)。从塔(520)的馏出物在约92℃温度和约225psi(1550kPa)压力包含HF/Z-HFC-1429共沸物(摩尔比为约2.3∶1)，从塔(520)通过管线(585)去除，并且循环回到塔(510)。塔(520)的塔底物在约118℃温度和约227psi(1565kPa)压力基本包含纯HF，通过管线(586)去除。
本发明另一方面提供一种从混合物分离HFC-43-10mee的方法，所述混合物包括HFC-43-10mee和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，其中富集(i)氟化氢或(ii)HFC-43-10mee的组合物作为第一馏出物组合物去除，第一塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且b)使所述第一馏出物组合物经过在不同于第一蒸馏步骤的压力进行的第二蒸馏步骤，其中在(a)中第一塔底物组合物富集的组分在第二馏出物组合物中去除，第二塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分。
与前述双塔共沸蒸馏类似，对于第一和第二蒸馏步骤，可用例如标准回流冷凝器使离开蒸馏塔顶的包含HF和HFC-43-10mee的馏出物冷凝。可使至少一部分此冷凝流作为回流返回到塔顶。作为回流返回到蒸馏塔顶部的冷凝物质与作为馏出物去除的物质的比率一般被称为回流比。可用于实施蒸馏步骤的具体条件取决于多种参数，尤其如蒸馏塔直径、进料点和在塔中的分离级数。高压蒸馏塔(无论高压是第一蒸馏塔还是第二蒸馏塔)的操作压力范围可以为约50psi(345kPa)压力至约200psi(1380kPa)，一般为约100psi(70kPa)至约200psi(1380kPa)。高压蒸馏塔一般在约185psi(1276kPa)压力操作，且塔底物温度为约109℃，拔顶馏分温度为约98℃。通常增加回流比致使馏出物流纯度增加，但回流比一般为0.1/1至50/1。邻近塔顶的冷凝器温度一般应足以使从塔顶离开的馏出物实质完全冷凝，或者为由部分冷凝达到所需回流比需要的温度。
低压蒸馏塔(无论低压是第一蒸馏塔还是第二蒸馏塔)的操作压力范围可以为约10psi(69kPa)压力至约100psi(689kPa)，一般为约15psi(103kPa)至约50psi(345kPa)。低压蒸馏塔一般在约20psi(138kPa)压力操作，且塔底物温度为约66℃，拔顶馏分温度为约24℃。通常增加回流比致使馏出物流纯度增加，但回流比一般为0.1/1至50/1。邻近塔顶的冷凝器温度一般应足以使从塔顶离开的馏出物实质完全冷凝，或者为由部分冷凝达到所需回流比需要的温度。
图1也是实施HFC-43-10mee和HF分离的双塔蒸馏方法的一个实施方案的示例说明。参考图1，包含HFC-43-10mee和HF的共沸物或近共沸物组合物的进料混合物，其中HF∶HFC-43-10mee的摩尔比为约0.53∶1(或更低)，通过管线(540)达到在约24℃温度和约20psi(138kPa)压力操作的多级蒸馏塔(510)。蒸馏塔(510)的塔底物在约66℃温度和约22psi(152kPa)压力基本包含纯HFC-43-10mee，从塔(510)的底部通过管线(566)去除。从塔(510)的馏出物在约24℃温度和约20psi(138kPa)压力包含HF/HFC-43-10mee  共沸物(HF∶HFC-43-10mee摩尔比为约12.4∶1)，从塔(510)的顶部去除，并通过管线(570)送到多级蒸馏塔(520)。从塔(520)的馏出物在约98℃温度和约185psi(1276kPa)压力包含HF/HFC-43-10mee共沸物(摩尔比为约4.9∶1)，从塔(520)通过管线(585)去除，并且循环回到塔(510)。塔(520)的塔底物在约109℃温度和约187psi(1289kPa)压力基本包含纯氟化氢，通过管线(586)去除。
在另一个实施方案中塔的压力相反。再次参考图1，包含HFC-43-10mee和HF的共沸物或近共沸物组合物的进料混合物，其中HF∶HFC-43-10mee的摩尔比为约5.1∶1(或更高)，通过管线(540)达到在约97℃温度和约185psi(1276kPa)压力操作的多级蒸馏塔(510)。蒸馏塔(510)的塔底物在约109℃温度和约187psi(1289kPa)压力基本包含纯氟化氢，从塔(510)的底部通过管线(566)去除。从塔(510)的馏出物在约98℃温度和约185psi(1276kPa)压力包含HF/HFC-43-10mee共沸物(HF∶HFC-43-10mee摩尔比为约4.9∶1)，从塔(510)的顶部去除，并通过管线(570)送到多级蒸馏塔(520)。从塔(520)的馏出物在约24℃温度和约20psi(138kPa)压力包含HF/HFC-43-10mee共沸物(摩尔比为约12.3∶1)，从塔(520)通过管线(585)去除，并且循环回到塔(510)。塔(520)的塔底物在约66℃温度和约22psi(152kPa)压力基本包含纯HFC-43-10mee，通过管线(586)去除。
本发明另一方面提供一种从Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和HF的混合物纯化Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物和第一塔底物，第一馏出物包括含Z-HFC-1429和HF的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物包含HFC-43-10mee；b)使所述第一馏出物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)HFC-43-10mee的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且c)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在(b)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物去除，第三塔底物组合物富集在第二馏出物组合物中富集的相同组分。
本发明另一方面提供一种制备Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：a)将HFC-43-10mee加入脱氟化氢反应区域，以形成包含Z-HFC-1429、未反应HFC-43-10mee和氟化氢的反应产物组合物；b)使所述反应产物组合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物组合物和第一塔底物组合物，第一馏出物组合物包括含Z-HFC-1429和HF的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物组合物包含HFC-43-10mee；c)使所述第一馏出物组合物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)HFC-43-10mee的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且d)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在(b)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物去除，第三塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分。所述方法可任选进一步包括使至少一些部分所述第一塔底物组合物循环到所述反应区域。所述方法可任选进一步包括使至少一些部分所述第二塔底物组合物或所述第三塔底物组合物循环到所述反应区域。所述方法可任选进一步包括使至少一些部分所述第二塔底物组合物或所述第三塔底物组合物循环到所述第一蒸馏步骤。所述方法可任选进一步包括回收至少一些部分所述第二塔底物组合物或第三塔底物组合物作为基本不含HFC-43-10mee和HF的Z-HFC-1429。
如本文所述，“基本不含HFC-43-10mee和HF”是指组合物包含分别小于约100ppm(摩尔基准)，优选小于约10ppm，最优选小于约1ppm的HFC-43-10mee和HF。
用于脱氟化氢的反应区域可包含优选含脱氟化氢催化剂固定床的流动反应器。本文所述所有方法的工艺设备和相关进料管线、流出物管线和相关装置可由耐氟化氢的材料制成。在本领域熟知的一般结构材料包括不锈钢(尤其是奥氏体类型)和熟知的高镍合金，如
Figure GSB00000637204100181
镍-铜合金、
Figure GSB00000637204100182
镍基合金及
Figure GSB00000637204100183
镍-铬合金。
图2为实施Z-HFC-1429制备方法的一个实施方案的示例说明。HFC-43-10mee通过管线(360)送到反应器(320)。包含HF、HFC-43-10mee和Z-HFC-1429的反应器流出物混合物通过管线(450)离开反应器，并加到多级蒸馏塔(410)。蒸馏塔(410)的塔底物基本包含纯HFC-43-10mee，从塔(410)的底部通过管线(466)去除，并且可循环回到反应器。从塔(410)的包含HF/Z-HFC-1429共沸物的馏出物从塔(410)的顶部去除，并通过管线(540)送到第二多级蒸馏塔(510)。从塔(510)的塔底物基本为纯Z-HFC-1429，，从塔(510)通过管线(566)去除，并且可循环回到反应器(320)作为热载体。从塔(510)的包含HF/Z-HFC-1429共沸物的馏出物通过管线(570)送到第三多级蒸馏塔(520)。从塔(520)的包含HF/Z-HFC-1429的馏出物通过管线(585)去除，并且可循环到第二蒸馏塔(510)。从塔(520)的塔底物组合物基本为纯HF，从塔(520)通过管线(586)去除。由此方法的基本纯HF产物可以任何合适方式使用，例如加入氟化反应器用于制备含氟化合物或者可中和处理。
尽管未插入图中，但应了解，为了优化可在所述方法中使用某些工艺设备。例如，如果适当，可使用泵、加热器或冷却器。作为实例，合乎需要的是使蒸馏塔的进料处于与其在塔中的加入点温度相同的温度。因此，加热或冷却工艺物流对匹配温度可能是必要的。
不再细述，相信本领域的技术人员可用本文所述在最完全程度利用所公开的组合物和方法。因此，以下示例性实施方案仅为说明，并且未以任何方式限制本公开的其余部分。
实施例
实施例1
HFC-43-10mee通过含碳催化剂脱氟化氢成HFC-1492mzy和 HFC-1429myz
向Hastelloy镍合金反应器(1.0″OD×0.854″ID×9.5″L)加入14.32g(25mL)球形(8目)三维基质多孔含碳材料，含碳材料基本如美国专利4,978,649所述制备，所述专利通过引用结合到本文中。反应器的填充部分由夹紧到反应器外侧的5″×1″陶瓷带加热器加热。位于反应器壁和加热器之间的热电偶测量反应器温度。在用含碳材料填充反应器后，使氮气(10mL/min)通过反应器，在1小时期间使温度升高到200℃，并在此温度另外保持4小时。然后使反应器温度升高到所需操作温度，并且使HFC-43-10mee流(以5mL/小时)和氮气开始通过反应器。
对一部分总反应器流出物在线取样，以用配备有质量选择检测器的气相色谱(GC-MS)进行有机产物分析。将含有机产物和无机酸(如HF)的反应器流出物批料用苛性碱液中和处理。
在GC中得到的结果(％摩尔)总结于表1中。在表中，temp为温度，unks为未知，其他HFCs包括HFC-23(三氟甲烷)、HFC-125(五氟乙烷)和HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)。
表1
实施例2
HF和Z-HFC-1429的混合物的相研究
对基本由Z-HFC-1429和HF组成的组合物进行相研究，其中组合物改变，并且蒸气压在20℃和70℃测量。根据相研究数据，计算在其他温度和压力的共沸物组成。
表2提供在规定温度和压力的HF和Z-HFC-1429试验和计算共沸物组成。
表2
  温度，℃   压力，psi(kPa)   ％摩尔，HF   ％摩尔，Z-HFC-1429
  -20   4.1(28.3)   88.6   11.4
  -15   5.3(36.5)   87.8   12.2
  -10   6.7(46.2)   87.0   13.0
  -5   8.5(58.6)   86.2   13.8
  0   10.6(73.1)   85.3   14.7
  20   24.2(167)   82.0   18.0
  40   49.3(340)   78.6   21.4
  60   92.8(639)   75.1   24.9
  65   108(742)   74.2   25.8
  70   124(855)   73.4   26.6
  75   143(988)   72.5   27.5
  80   165(1136)   71.6   28.4
  85   189(1300)   70.6   29.4
  90   217(1495)   69.7   30.3
  95   248(1713)   68.6   31.4
  100   285(1965)   67.4   32.6
实施例3
Z-HFC-1429的露点和泡点蒸气压
由测量和计算的热力学性质计算本文所述组合物的露点和泡点蒸气压。近共沸物范围通过因其致使露点压力和泡点压力差小于或等于3％(基于泡点压力)的Z-HFC-1429的最小和最大浓度表示(摩尔百分比，％摩尔)。结果总结于表3中。
表3
Figure GSB00000637204100221
实施例4
HF和HFC-43-10mee的混合物的相研究
对基本由HFC-43-10mee和HF组成的组合物进行相研究，其中组合物改变，并且蒸气压在30℃和80℃测量。根据相研究数据，计算在其他温度和压力的共沸物组成。
表4提供在规定温度和压力的HF和HFC-43-10mee试验和计算共沸物组成。
表4
  温度，℃   压力，psi(kPa)   ％摩尔，HF   ％摩尔，HFC-43-10mee
  -20   3.0(20.7)   97.3   2.7
  0   7.7(53.1)   95.5   4.5
  20   17.3(119)   93.2   6.8
  30   25.0(172)   91.9   8.1
  39.5   34.7(239)   90.7   9.3
  40   35.3(243)   90.6   9.4
  60   66.6(459)   87.8   12.2
  65   77.3(533)   87.0   13.0
  70   89.3(616)   86.3   13.7
  75   103(710)   85.5   14.5
  80   118(814)   84.8   15.2
  85   135(931)   84.0   16.0
  90   154(1062)   83.3   16.7
  95   175(1207)   82.6   72.4
  97.2   185(1276)   82.2   17.8
  100   198(1365)   81.8   18.2
实施例5
HFC-43-10mee的露点和泡点蒸气压
由测量和计算的热力学性质计算本文所述组合物的露点和泡点蒸气压。近共沸物范围通过因其致使露点压力和泡点压力差小于或等于3％(基于泡点压力)的HFC-43-10mee的最小和最大浓度表示(摩尔百分比，％摩尔)。结果总结于表5中。
表5
Figure GSB00000637204100241
实施例6
从HFC-43-10mee分离Z-HFC-1429的共沸蒸馏
将HF、Z-HFC-1429和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏塔，用于纯化Z-HFC-1429。表6中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。
表6
  组分或变量   塔进料   塔顶物(馏出物)   塔底物
  HFC-43-10mee，％摩尔   33.4   1ppm   44.1
  Z-HFC-1429，％摩尔   33.3   17.4   55.9
  HF，％摩尔   33.3   82.6   --
  温度，℃   --   22.6   51.2
  压力，psi(kPa)   --   19.7(136)
实施例7
从HFC-43-10mee分离Z-HFC-1429的共沸蒸馏
将HF、Z-HFC-1429和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏塔，用于纯化Z-HFC-1429。表7中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。
表7
  组分或变量   塔进料   塔顶物(馏出物)   塔底物
  HFC-43-10mee，％摩尔   33.4   1ppm   100
  Z-HFC-1429，％摩尔   33.3   50.0   2ppm
  HF，％摩尔   33.3   50.0 --
  温度，℃   --   30.0   21.8
  压力，psi(kPa)   --   19.7(136)   21.7(150)
实施例8
从HF分离Z-HFC-1429的双塔共沸蒸馏
将HF和Z-HFC-1429的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化Z-HFC-1429。表8中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表8
Figure GSB00000637204100251
实施例9
从HF分离Z-HFC-1429的双塔共沸蒸馏
将HF和Z-HFC-1429的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化Z-HFC-1429。表9中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表9
Figure GSB00000637204100261
实施例10
从HF分离Z-HFC-1429的双塔共沸蒸馏
将HF和Z-HFC-1429的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化Z-HFC-1429。表10中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表10
Figure GSB00000637204100262
实施例11
从HF分离Z-HFC-1429的双塔共沸蒸馏
将HF和Z-HFC-1429的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化Z-HFC-1429。表11中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表11
Figure GSB00000637204100271
实施例12
从HF分离HFC-43-10mee的双塔共沸蒸馏
将HF和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化HFC-43-10mee。表12中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表12
Figure GSB00000637204100272
实施例13
从HF分离HFC-43-10mee的双塔共沸蒸馏
将HF和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化HFC-43-10mee。表13中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表13
Figure GSB00000637204100281
实施例14
从HF分离HFC-43-10mee的双塔共沸蒸馏
将HF和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化HFC-43-10mee。表14中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表14
Figure GSB00000637204100282
实施例15
从HF分离HFC-43-10mee的双塔共沸蒸馏
将HF和HFC-43-10mee的混合物加入蒸馏工艺，用于纯化HFC-43-10mee。表15中的数据用测量和计算的热力学性质计算得到。栏顶部的数字参照图1。
表15
Figure GSB00000637204100291

Claims (18)

1.一种共沸物或近共沸物组合物，所述组合物包含Z-HFC-1429和氟化氢，其中所述Z-HFC-1429是1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯和1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在。
2.权利要求1的共沸物或近共沸物组合物，所述组合物包含10.3％摩尔至35.2％摩尔Z-HFC-1429和氟化氢。
3.权利要求2的共沸物或近共沸物组合物，所述组合物包含89.7％摩尔至64.8％摩尔氟化氢。
4.权利要求2的共沸物或近共沸物组合物，其中蒸气压在-20℃至100℃温度为28.3kPa至1965kPa，其中所述组合物的特征在于露点压力和泡点压力差基于泡点压力小于或等于3％。
5.权利要求1的共沸物或近共沸物组合物，其中所述组合物基本由10.3％摩尔至35.2％摩尔Z-HFC-1429和89.7％摩尔至64.8％摩尔氟化氢组成，其中蒸气压在-20℃至100℃温度为28.3kPa至1965kPa。
6.权利要求1的共沸物或近共沸物组合物，所述组合物包含11.4％摩尔至32.6％摩尔Z-HFC-1429和88.6％摩尔至67.4％摩尔氟化氢，其中蒸气压在-20℃至100℃温度为28.3kPa至1965kPa。
7.权利要求1的共沸物或近共沸物组合物，其中所述组合物基本由11.4％摩尔至32.6％摩尔Z-HFC-1429和88.6％摩尔至67.4％摩尔氟化氢组成，其中蒸气压在-20℃至100℃温度为28kPa至1965kPa。
8.一种从HFC-43-10mee分离Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：
(a)形成Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物；并且
(b)使所述混合物经过蒸馏步骤，从蒸馏步骤形成塔馏出物组合物，所述组合物包括基本不含HFC-43-10mee的氟化氢和Z-HFC-1429的共沸物或近共沸物组合物；
其中所述Z-HFC-1429是1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯和1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在；和所述HFC-43-10mee是1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷。
9.权利要求8的方法，其中所述蒸馏步骤进一步形成包含HFC-43-10mee的塔底物组合物。
10.权利要求9的方法，其中所述塔底物组合物包含HFC-43-10mee，且基本不含氟化氢。
11.权利要求8的方法，其中所述Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物包含等摩尔量各组分，或过量Z-HFC-1429。
12.一种从混合物分离Z-HFC-1429的方法，所述混合物包括Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述方法包括：
a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，其中富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物作为第一馏出物组合物去除，第一塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且
b)使所述第一馏出物组合物经过在不同压力进行的第二蒸馏步骤，其中在a)中作为第一塔底物组合物富集的组分在第二馏出物组合物中去除，第二塔底物组合物富集在第一馏出物组合物中富集的相同组分，其中所述Z-HFC-1429是1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯和1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在。
13.权利要求12的方法，其中所述第一塔底物组合物包含Z-HFC-1429，且基本不含氟化氢，和/或其中所述第二塔底物组合物包含氟化氢，且基本不含Z-HFC-1429。
14.权利要求12的方法，其中所述第一蒸馏步骤在高于第二蒸馏步骤压力的压力进行。
15.权利要求12的方法，其中所述混合物基本由Z-HFC-1429与有效量氟化氢的组合组成，以形成具有氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，所述共沸物或近共沸物组合物包含64.5％摩尔至69.0％摩尔Z-HFC-1429，其中所述有效量是指在与Z-HFC-1429混合时导致共沸物或近共沸物混合物形成的量。
16.一种从Z-HFC-1429、HFC-43-10mee和氟化氢的混合物纯化Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：
a)使所述混合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物组合物和第一塔底物组合物，第一馏出物组合物包括含Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物组合物包含HFC-43-10mee；
b)使所述第一馏出物组合物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且
c)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在b)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物中去除，第三塔底物组合物富集在第二馏出物组合物中富集的相同组分；
其中所述Z-HFC-1429是1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯和1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在；和所述HFC-43-10mee是1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷。
17.一种制备Z-HFC-1429的方法，所述方法包括：
a)将HFC-43-10mee加入脱氟化氢反应区域，以形成包含Z-HFC-1429、未反应HFC-43-10mee和氟化氢的反应产物组合物；
b)使所述反应产物组合物经过第一蒸馏步骤，以形成第一馏出物组合物和第一塔底物组合物，第一馏出物组合物包括含Z-HFC-1429和氟化氢的共沸物或近共沸物组合物，第一塔底物组合物包含HFC-43-10mee；
c)使所述第一馏出物组合物经过第二蒸馏步骤，富集(i)氟化氢或(ii)Z-HFC-1429的组合物从第二蒸馏步骤作为第二馏出物组合物去除，第二塔底物组合物富集所述组分(i)或(ii)的其余组分；并且
d)使所述第二馏出物组合物经过在不同于第二蒸馏步骤的压力进行的第三蒸馏步骤，其中在c)中在第二塔底物组合物中富集的组分在第三馏出物组合物中去除，第三塔底物组合物富集在第二馏出物组合物中富集的相同组分，
和/或使至少一些部分所述第一塔底物循环到所述反应区域，和/或使至少一些部分所述第二塔底物循环到所述反应区域，和/或使至少一些部分所述第二塔底物循环到所述第一蒸馏步骤；
其中所述Z-HFC-1429是1，1，1，2，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯和1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟-2-戊烯的混合物，其中两种化合物均主要作为Z异构体存在；和所述HFC-43-10mee是1，1，1，2，3，4，4，5，5，5-十氟戊烷。
18.权利要求17的方法，所述方法进一步包括回收至少一些部分所述第二塔底物作为基本不含HFC-43-10mee和氟化氢的Z-HFC-1429。
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