JP2012207045A - １，１，１，２，３−ペンタフルオロプロペンおよびフッ化水素を含む共沸組成物およびその使用 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒、溶剤、清浄剤、発泡膨張剤、エアロゾル噴射剤、伝熱媒体、誘電体、消火剤、滅菌剤およびパワーサイクル作動流体として機能するために必要な特性をも備える新規の化合物を特定する必要がある。
【解決手段】本願明細書においては、１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペンおよびフッ化水素を含む共沸組成物が開示されている。この共沸組成物は、１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペンを製造する方法および精製する方法において有用である。
【選択図】図１

Description

本願明細書における開示は、Ｚ−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペンおよびフッ化水素を含む共沸組成物に関する。共沸組成物は、Ｚ−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペンを製造する方法および精製する方法において有用である。

本出願は、特願２００８−５３９００２号の分割出願である。

クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）などの塩素含有化合物は、地球のオゾン層に有害であるとみなされている。ＣＦＣの代わりに用いられるヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）の多くが、地球温暖化に寄与していることが見出された。従って、冷媒、溶剤、清浄剤、発泡膨張剤、エアロゾル噴射剤、伝熱媒体、誘電体、消火剤、滅菌剤およびパワーサイクル作動流体として機能するために必要な特性をも備える新規の化合物を特定する必要がある。１つまたは複数の水素を分子中に含有するフッ素化オレフィンが、例えば冷凍といった用途のいくつかにおける使用について検討されている。

米国特許第５，３９６，０００号明細書 米国特許第５，６７９，８７５号明細書 米国特許第６，０３１，１４１号明細書 米国特許第６，３６９，２８４号明細書 米国特許第６，３８８，１４７号明細書 米国特許第４，９７８，６４９号明細書

Ｗ．ショット社（Ｗ．Ｓｃｈｏｔｔｅ Ｉｎｄ．）、「Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅｓ．Ｄｅｖ．」（１９８０年）１９、４３２〜４３９頁 「プロセス設計における相平衡（Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅｓｉｇｎ）」、ウィリーインターサイエンスパブリッシャー（Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ）、１９７０年、ハロルドＲ．ナル（Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｎｕｌｌ）著、１２４〜１２６頁 「気体および液体の特性（Ｔｈｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ）」、第４版、マグローヒル（ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ）発行、レイド（Ｒｅｉｄ）、プラウスニッツ（Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ）およびポーリング（Ｐｏｌｉｎｇ）著、２４１〜３８７頁 「化学工学における多相平衡（Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」、バターワースパブリッシャーズ（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）発行、１９８５年、スタンリーＭ．ワラス（Ｓｔａｎｌｅｙ Ｍ．Ｗａｌａｓ）著、１６５〜２４４頁

一態様は、Ｚ−１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ）およびフッ化水素（ＨＦ）を含む共沸物または近共沸組成物に関する。

さらなる態様は、ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと、ＨＦＣ−２３６ｅａと、フッ化水素との混合物を形成する工程、およびｂ）前記混合物を蒸留工程に付し、ＨＦＣ−２３６ｅａを本質的に含まない、フッ化水素およびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸物または近共沸組成物を含む塔留出組成物を形成する工程を含むＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）から分離する方法に関する。

さらなる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦの共沸物または近共沸組成物を含む混合物分離する方法に関し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第１の留出組成物として取り出され、第１の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｂ）前記第１の留出組成物を第１の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第２の蒸留工程に付する工程であって、（ａ）において第１の塔底組成物として富化された成分が第２の留出組成物中に取り出され、第２の塔底組成物が第１の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

さらなる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと、ＨＦＣ−２３６ｅａと、フッ化水素との混合物から精製する方法に関し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびフッ化水素を含有する共沸物または近共沸組成物を含む第１の留出物と、ＨＦＣ−２３６ｅａを含む第１の塔底物とを形成する工程、ｂ）前記第１の留出物を第２の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第２の留出組成物として取り出され、第２の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｃ）前記第２の留出組成物を第２の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第３の蒸留工程に付する工程であって、（ｂ）において第２の塔底組成物中に富化された成分が第３の留出組成物中に取り出され、第３の塔底組成物が第２の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

さらなる態様は、ａ）ＨＦＣ−２３６ｅａを脱フッ化水素のための反応領域に供給して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ、未反応ＨＦＣ−２３６ｅａおよびフッ化水素を含む反応生成物組成物を形成する工程、ｂ）前記反応生成物組成物を第１の蒸留工程に付して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびフッ化水素を含有する共沸物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物と、ＨＦＣ−２３６ｅａを含む第１の塔底組成物とを形成する工程、ｃ）前記第１の留出組成物を第２の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第２の留出組成物として取り出され、第２の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｄ）前記第２の留出組成物を第２の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第３の蒸留工程に付する工程であって、（ｃ）において第２の塔底組成物中に富化された成分が第３の留出組成物中に取り出され、第３の塔底組成物が第２の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含むＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを製造する方法に関する。

さらなる態様は、ＨＦＣ−２３６ｅａを、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦの共沸物または近共沸組成物を含む混合物から分離する方法に関し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−２３６ｅａのいずれか一方が富化された組成物が第１の留出組成物として取り出され、第１の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｂ）前記第１の留出組成物を第１の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第２の蒸留工程に付する工程であって、（ａ）において第１の塔底組成物として富化された成分が第２の留出組成物中に取り出され、第２の塔底組成物が第１の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

２塔共沸蒸留プロセスを実施するための一実施形態を示す概略的なフローチャートである。 Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを製造する方法を実施するための一実施形態を示す概略的なフローチャートである。

一態様は、１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペン（ＨＦＣ−１２２５ｙｅ、ＣＦ₃ＣＦ＝ＣＨＦ）を含有する組成物に関する。ＨＦＣ−１２２５ｙｅは、２つの立体配置異性体、ＥまたはＺの一方として存在し得る。本願明細書において用いられるＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅは異性体Ｅ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ（ＣＡＳ登録番号５５９５−１０−８）およびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ（ＣＡＳ登録番号５５２８−４３−８）の混合物を指し、ここで、主たる異性体はＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅである。Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅは、そのすべてが本願明細書において参照により援用される、米国特許公報（特許文献１）、米国特許公報（特許文献２）、米国特許公報（特許文献３）、および米国特許公報（特許文献４）に記載のものなど、当該技術分野において公知の方法により調製され得る。

本願明細書において用いられるところ、主たる異性体とは、組成物中に、５０モルパーセントを超える、好ましくは６０モルパーセントを超える、より好ましくは７０モルパーセントを超える、さらにより好ましくは８０モルパーセントを超える、および最も好ましくは９０モルパーセントを超える濃度で存在する異性体を意味することが意図される。

無水フッ化水素（ＨＦ）はＣＡＳ登録番号７６６４−３９−３を有すると共に、市販されている。

本願明細書に開示の方法においては、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ、ＣＡＳ登録番号４３１−６３−０）もまた有用である。ＨＦＣ−２３６ｅａは、当該技術分野において公知の方法により調製され得る。

ＨＦＣ−２３６ｅａのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦへの脱フッ化水素、ならびにＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのこのようなプロセスからの単離についてのプロセスの考察において、ヒドロフルオロオレフィンＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅがＨＦと共に共沸物を形成することが意外にも発見された。

一態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよび共沸組成物を形成するために有効量のフッ化水素（ＨＦ）を含む組成物を提供する。有効量とは、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと組み合わされたときに、共沸物または近共沸物混合物の形成をもたらす量を意味する。当該技術分野において認識されているとおり、共沸物または近共沸組成物は、所与の圧力下での液体形態では、個別の構成成分の沸点より高温または低温であり得る実質上一点の温度で沸騰することとなり、沸騰している液体組成物と本質的に同等の蒸気状の組成物をもたらすこととなる、２種以上の異なる構成成分の混和物である。

本考察の目的について、近共沸組成物（普通、「共沸物様組成物」としても称される）とは、共沸物と同様に挙動する組成物を意味する（すなわち、一定の沸騰特徴または沸騰または蒸発で分別されない傾向を有する）。それ故、沸騰または蒸発の最中に形成される蒸気の組成は、元の液体の組成と同一または実質上同一である。それ故、沸騰または蒸発の最中には、液体の組成は、仮に変化するとしても、最低限しか、または無視可能な程度でしか変化しない。これが、沸騰または蒸発の最中に液体の組成が相当な程度に変化する非共沸組成物と対比されるべきである。

さらに、近共沸組成物は、ほとんど圧力差のない露点圧および沸点圧を示す。換言すると、所与の温度での露点圧および沸点圧における差は小さい値であろう。露点圧および沸点圧の差が３パーセント以下（沸点圧に基づいて）である組成物が近共沸物としてみなされ得ると明記し得る。

従って、共沸物または近共沸組成物の基本的な特徴は、所与の圧力では液体組成物の沸点が固定されており、沸騰している組成物上の蒸気の組成が本質的に沸騰している液体組成物のものである（すなわち、液体組成物の構成成分の分別は生じない）ことである。共沸組成物の各成分の沸点および重量パーセントの両方は、共沸物または近共沸物液体組成物が異なる圧力で沸騰されたときに変化し得ることもまた当該技術分野において認識されている。それ故、共沸物または近共沸組成物は、構成成分中に存在する固有の関係の観点、または構成成分の組成範囲の観点または、特定の圧力で固定された沸点により特徴付けられる組成物の各成分の正確な重量パーセントの観点で定義され得る。種々の共沸組成（特定の圧力でのそれらの沸点を含む）が計算され得ることもまた当該技術分野において認識されている（非特許文献１を参照のこと）。同一の構成成分を含む共沸組成物実験的認定が、このような計算の精度を確認するためおよび／または同一のまたは他の温度および圧力で計算を変更するために用いられ得る。

フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとの共沸物の組み合わせを含む組成物が形成され得る。これらは、約３１．０モルパーセント〜約３５．５モルパーセントのＨＦおよび約６９．０モルパーセント〜約６４．５モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ（これは、約−２５℃〜約１００℃の温度および約１２．８ｐｓｉ（８８．３ｋＰａ）〜約５５１ｐｓｉ（３７９９ｋＰａ）の圧力で共沸物を沸騰させる）を含む組成物を含む。

さらに、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含有する近共沸組成物もまた形成され得る。このような近共沸組成物は、約６１．０モルパーセント〜約７８．４モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよび約３９．０モルパーセント〜約２１．６モルパーセントのＨＦを、約−２５℃〜約１００℃の範囲の温度および約１２ｐｓｉ（８８ｋＰａ）〜約５５０ｐｓｉ（３７９２ｋＰａ）の圧力で含む。

共沸物または近共沸組成物が所与の温度および圧力での構成成分の特定の比で存在し得る一方で、共沸組成物はまた、他の構成成分を含有する組成で存在し得ることが理解されるべきである。

本質的に、フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとの共沸物の組み合わせからなる組成物が形成され得る。これらは、約３１．０モルパーセント〜約３５．５モルパーセントのＨＦおよび約６９．０モルパーセント〜約６４．５モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ（これは約−２５℃〜約１００℃の間の温度および約１２．８ｐｓｉ（８８．３ｋＰａ）〜約５５１ｐｓｉ（３７９９ｋＰａ）の圧力で沸騰する共沸物を形成する）から本質的になる組成物を含む。

約−２５℃〜約１００℃の範囲の温度および約１２ｐｓｉ（８８ｋＰａ）〜約５５０ｐｓｉ（３７９２ｋＰａ）の圧力で、約６１．０モルパーセント〜約７８．４モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよび約３９．０モルパーセント〜約２１．６モルパーセントのＨＦから本質的になる近共沸組成物がまた形成され得る。

大気圧では、フッ化水素酸およびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの沸点は、それぞれ、約１９．５℃および−２０℃である。７２ｐｓｉ（４７９ｋＰａ）および１９．５℃でのＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの相対的な揮発度は、３４．４モルパーセントのＨＦおよび６５．６モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅに近接するに伴って、ほとんど１．０であると見出された。２８８ｐｓｉ（１９８７ｋＰａ）および７０℃での相対的揮発度は、３５．２モルパーセントのＨＦおよび６４．８モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅに近接するに伴って、ほとんど１．０であると見出された。これらのデータは、従来の蒸留手法の使用は、化合物の相対的揮発度の低い値のために、実質上純粋な化合物の分離をもたらさないであろうことを示している。

ＨＦのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとの相対的揮発度を判定するために、いわゆるＰＴｘ法を用いた。この手法においては、既知の体積のセル内の合計絶対圧が、一定の温度で、種々の既知の二成分系組成物について計測される。ＰＴｘ法の使用は、その全開示が本願明細書において参照により援用されている非特許文献２により詳細に記載されている。蒸気および液体のサンプル、または、２つの液相が存在する場合には、これらの条件下での蒸気および２つの液相の各々のサンプルを得、分析して、これらのそれぞれの組成を検証した。

これらの計測値を、非ランダム２液（Ｎｏｎ−Ｒａｎｄｏｍ，Ｔｗｏ−Ｌｉｑｕｉｄ）（ＮＲＴＬ）式などの活量係数式モデルによってセル中の平衡蒸気および液体組成に換算して、液相非理想性を表すことが可能である。ＮＲＴＬ式などの活量係数式の使用は、非特許文献３、および非特許文献４（上記に示した文献の各々の全開示は本願明細書において参照により援用されている）により詳細に記載されている。

理論または説明に束縛されることは望まないが、ＮＲＴＬ式は、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの混合物が理想の態様で反応するかどうかを十分に予測することが可能であると共に、このような混合物における構成成分の相対的揮発性を十分に予測することが可能であると考えられている。それ故、低Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ濃度で、ＨＦがＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅに比して良好な相対的揮発度を有する一方で、相対的揮発度は、１９．５℃で６５．６モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅに近接するに伴って、ほとんど１．０となる。これにより、このような混合物からの従来の蒸留によって、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦから分離することが不可能である。相対的揮発度が１．０に近接する場合に、近共沸物または共沸組成物を形成するとして系が定義される。

Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦの共沸物は多様な温度および圧力で形成されることが見出された。共沸組成物は、８８ｋＰａ（−２５℃の温度で）〜３７９９ｋＰａ（１００℃の温度で）の間で形成され得、前記組成物は、約３１．０モルパーセントのＨＦ（および６９．０モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ）〜約３５．５モルパーセントのＨＦ（および６４．５モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ）の範囲で、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦから本質的になる。ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸物は、１９．５℃および７２．１ｐｓｉ（４９７ｋＰａ）で、約３４．４モルパーセントのＨＦおよび約６５．６モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅから本質的になることが見出されている。ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸物はまた、７０℃および２８８ｐｓｉ（１９８７ｋＰａ）で、約３５．２モルパーセントのＨＦおよび約６４．８モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅから本質的になることが見出されている。上記の知見に基づいて、他の温度および圧力での共沸組成を算出し得る。約３１．０モルパーセントのＨＦおよび約６９．０モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸組成物は−２５℃および１２．８ｐｓｉ（８８．３ｋＰａ）で形成されることが可能であり、および約３５．５モルパーセントのＨＦおよび約６４．５モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸組成物は１００℃および５５１ｐｓｉ（３７９７ｋＰａ）で形成されることが可能であると算出された。従って、一態様は、約３１．０モルパーセント〜約３５．５モルパーセントのＨＦおよび約６９．０モルパーセント〜約６４．５モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅから本質的になる共沸組成物を提供し、前記組成物は、約−２５℃（１２．８ｐｓｉ（８８．３ｋＰａ））〜約１００℃（５５１ｐｓｉ（３７９７ｋＰａ））の沸点を有する。

共沸物または近共沸組成物は、約１２ｐｓｉ（８８ｋＰａ）〜約５５０ｐｓｉ（３７９２ｋＰａ）の間で、約−２５℃〜約１００℃の範囲の温度で形成され得る、前記組成物は、約６１．０モルパーセント〜約７８．４モルパーセントのＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよび約３９．０モルパーセント〜約２１．６モルパーセントのＨＦから本質的になることがまた見出された。

ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物および近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを製造する方法において、およびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する方法において有用である。実際には、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物および近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦを含有する組成物を生成するいずれの方法においても有用であり得る。

共沸蒸留が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの製造のための出発材料であるＨＦＣ−２３６ｅａから分離するために、気相脱フッ化水素により実施され得る。次いで、２塔共沸蒸留が、共生成されたＨＦを所望のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ生成物から分離するために実施され得る。および他の２塔共沸蒸留が、ＨＦをＨＦＣ−２３６ｅａから分離するために実施され得る。ＨＦは、生成物混合物のハロゲン化炭化水素構成成分から、例えば、標準的な水溶液洗浄技術を用いて除去され得る。しかしながら、相当量の洗浄廃液の産出が水性廃物廃棄問題を引き起こす可能性がある。それ故、ＨＦをこのような生成物混合物から利用する方法が未だ必要とされている。

本願明細書に開示の方法に従って処理される元の混合物は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦ含有組成物に添加することを含む、多様なソースから入手可能であるが、本方法を利用することの利点が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの調製からの溶出物混合物の処理にある。

Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅは、そのすべてが本願明細書において参照により援用される、米国特許公報（特許文献１）、米国特許公報（特許文献２）、米国特許公報（特許文献３）、および米国特許公報（特許文献４）に記載のものなど、当該技術分野において公知の方法によるＨＦＣ−２３６ｅａの気相脱フッ化水素により調製され得る。

他の態様は、ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと、ＨＦＣ−２３６ｅａと、フッ化水素との混合物を形成する工程、およびｂ）前記混合物を蒸留工程に付し、ＨＦＣ−２３６ｅａを本質的に含まない、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸物または近共沸組成物を含む塔留出組成物を形成する工程を含むＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦＣ−２３６ｅａから分離する方法を提供する。

本願明細書に記載のとおり、「ＨＦＣ−２３６ｅａを本質的に含まない」とは、組成物は、約１００ｐｐｍ未満（モル基準で）、好ましくは約１０ｐｐｍ未満および最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦＣ−２３６ｅａを含有することを意味する。

この共沸蒸留は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦにより形成される低沸点共沸組成物を活用する。共沸組成物は、純粋な成分のいずれかの沸点より低い、ならびにＨＦＣ−２３６ｅａの沸点より低い温度で沸騰する。

既述したとおり、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと、ＨＦＣ−２３６ｅａと、ＨＦとの混合物は、いずれかの実用的な手段により形成され得る。一般的には、本方法は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを、ＨＦＣ−２３６ｅａの脱フッ化水素により生成される反応混合物から分離するために特に有用である。ＨＦは、この脱フッ化水素反応において形成される副産物である。次いで、生成された反応混合物は、ＨＦＣ−２３６ｅａを除去する本発明の方法により処理され得る。Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅは、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとＨＦとの共沸物または近共沸組成物として、蒸留塔から留出物として上部で抜き出される。ＨＦＣ−２３６ｅａは、塔の底から塔底組成物として抜き出され、およびいくらかの量のＨＦをも含有し得る。蒸留塔の底からのＨＦＣ−２３６ｅａにおけるＨＦの量は、脱フッ化水素反応が実施される態様に応じて、約３５モルパーセント〜１百万分率（ｐｐｍ、モル基準）未満で異なり得る。実際には、脱フッ化水素反応が、ＨＦＣ−２３６ｅａの５０パーセント転換率をもたらすと共に、反応領域を出る反応混合物が直接的に蒸留工程に供給される態様で実施される場合、蒸留プロセスの底を出るＨＦＣ−２３６ｅａは、約３４モルパーセントのＨＦを含有するであろう。

一実施形態において、本共沸蒸留の操作は、過剰量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの蒸留塔への提供を含む。適切な量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅが塔に供給される場合には、すべてのＨＦが、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦを含有する共沸組成物として上部で抜き出され得る。それ故、塔底物から除去されるＨＦＣ−２３６ｅａはＨＦを本質的に含まないこととなる。

本願明細書に記載のとおり、「ＨＦを本質的に含まない」とは、組成物が、約１００ｐｐｍ未満（モル基準で）、好ましくは約１０ｐｐｍ未満および最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦを含有することを意味する。

蒸留工程において、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含む蒸留塔上部を出る留出物は、例えば標準的な還流凝縮器を用いて凝縮され得る。この凝縮物流の少なくとも一部分が、還流として塔の頂部に戻されてもよい。蒸留塔の頂部に還流として戻される凝縮された材料対留出物として取り出される材料の比が、普通、還流比として称される。蒸留工程を実施するために用いられ得る特定の条件は、とりわけ、蒸留塔の直径、供給点、および塔における分離段階の数などの多数のパラメータに応じる。蒸留塔の操作圧力は、約１０ｐｓｉ圧力〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）、通常約２０ｐｓｉ〜約５０ｐｓｉの範囲であり得る。蒸留塔は、典型的には、約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の圧力で、約２２℃の塔底温度および約８℃の塔頂温度で操作される。通常、高い還流比が高い留出物流純度をもたらすが、一般的には、還流比は、０．２／１〜２００／１の間の範囲である。塔の頂部に隣接して位置された凝縮器の温度は、通常、塔の頂部から排出される留出物を実質上完全に凝縮させるに十分であり、または部分的な凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。

ＨＦＣ−２３６ｅａを本質的に含まない、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの共沸物または近共沸組成物を含む塔留出組成物は、ＨＦを除去して、純粋なＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを生成物として提供するために処理されなければならない。これは、例えば中和または本願明細書に記載の第２の蒸留プロセスにより達成され得る。

さらなる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦの共沸物または近共沸組成物を含む混合物から分離する方法を提供し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第１の留出組成物として取り出され、第１の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｂ）前記第１の留出組成物を第１の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第２の蒸留工程に付する工程であって、（ａ）において第１の塔底組成物中に富化された成分が第２の留出組成物中に取り出され、第２の塔底組成物が第１の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

上述の方法は、異なる圧力での共沸組成物の変化を利用して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦの分離を達成する。第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程に比して高圧で実施され得る。高圧では、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物はより少量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含有する。それ故、この高圧蒸留工程は、過剰量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを生成し、これが共沸物より高温で沸騰し、純粋なＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとしての塔底物として塔を出ることとなる。第１の塔留出物が、次いで、より低圧で操作される第２の蒸留工程に供給される。低圧では、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物は、ＨＦより低い濃度にシフトする。従って、この第２の蒸留工程においては、過剰量のＨＦが存在する。共沸物より高い沸点を有する、過剰量のＨＦは、第２の蒸留塔を塔底組成物として出る。本方法は、ＨＦを本質的に含まないＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを生成するような態様で実施され得る。さらに、本方法は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを本質的に含まないＨＦを生成するような態様で実施され得る。

あるいは、第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程に比して低圧で実施され得る。低圧力では、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物はより少量のＨＦを含有する。それ故、この低圧蒸留工程は過剰量のＨＦを生成し、これが共沸物より高温で沸騰し、純粋なＨＦとしての塔底物として塔を出ることとなる。第１の塔留出物は、次いで、より高圧で操作される第２の蒸留工程に供給される。高圧では、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅより低い濃度にシフトする。従って、この第２の蒸留工程においては、過剰量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅが存在する。共沸物より高い沸点を有する、過剰量のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅは、第２の蒸留塔を塔底物組成物として出る。本方法は、ＨＦを本質的に含まないＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを生成するような態様で実施され得る。さらに、本方法は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを本質的に含まないＨＦを生成するような態様で実施され得る。

本願明細書に記載のとおり、「Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを本質的に含まない」とは、組成物が、約１００ｐｐｍ未満（モル基準で）、好ましくは約１０ｐｐｍ未満および最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含有することを意味する。

Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを生成するＨＦＣ−２３６ｅａの吸熱脱フッ化水素反応は、例えば、管中に触媒を有すると共に、加熱媒体を反応器のシェル側に有する管型反応器において達成され得る。あるいは、断熱操作を可能とするために熱媒体が用いられ得る。共に本願明細書に記載の蒸留プロセスで生成された、純粋なＨＦＣ−２３６ｅａまたは純粋なＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの一方は、熱媒体として作用するために反応器に戻されて再利用され得る。Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの脱フッ化水素反応器への導入はＨＦＣ−２３６ｅａの単一パス転換での還元をもたらすこととなるため、ＨＦＣ−２３６ｅａは好ましい熱媒体となるであろう。

第１および第２の蒸留工程の両方において、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含む、蒸留塔上部を出る留出物は、例えば標準的な還流凝縮器を用いて凝縮され得る。この凝縮物流の少なくとも一部分が、還流として塔の頂部に戻されてもよい。蒸留塔の頂部に還流として戻される凝縮された材料対留出物として取り出される材料の比が、普通、還流比として称される。蒸留工程を実施するために用いられ得る特定の条件は、とりわけ、蒸留塔の直径、供給点、および塔における分離段階の数などの多数のパラメータに応じる。高圧（高圧蒸留塔が第１および第２の塔のいずれでも）蒸留塔の動作圧は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）圧力〜約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）、通常は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）〜約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）の範囲であり得る。高圧蒸留塔は、典型的には、約７５ｐｓｉ（５２０ｋＰａ）の圧力、約８６℃の底部温度および約７７℃の頂部温度で操作される。通常、高い還流比が高い留出物流純度をもたらすが、一般的には、還流比は、０．１／１〜１００／１の間の範囲である。塔の頂部に隣接して位置された凝縮器の温度は、通常、塔の頂部から排出される留出物を実質上完全に凝縮させるに十分であり、または部分的な凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。

低圧（低圧蒸留塔が第１および第２の塔のいずれでも）蒸留塔の操作圧力は、約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）圧力〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）、通常は、約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）〜約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の範囲であり得る。低圧蒸留塔は、典型的には、約１７ｐｓｉ（１１７ｋＰａ）の圧力、約８６℃の底部温度および約７７℃の頂部温度で操作される。通常、高い還流比が高い留出物流純度をもたらすが、一般的には、還流比は、０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂部に隣接して位置された凝縮器の温度は、通常、塔の頂部から排出される留出物を実質上完全に凝縮させるに十分であり、または部分的な凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。

図１は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦの本発明の２塔蒸留分離プロセスを実施するための一実施形態の例示である。図１を参照すると、共沸蒸留前に得られた、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含み、ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのモル比が約０．４８：１（以下）である供給混合物が、導管（５４０）を介して、約７７℃の温度および約３３５ｐｓｉ（２３１０ｋＰａ）の圧力で操作される多段蒸留塔（５１０）に移される。約８６℃の温度および約３３７ｐｓｉ（２３２０ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含有する蒸留塔（５１０）の塔底物が、塔（５１０）の底部から導管（５６６）を介して取り出される。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物（ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅモル比が約０．５４：１である）を約７７℃の温度および約３３５ｐｓｉ（２３１０ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５１０）からの留出物が、塔（５１０）の頂部から取り出され、導管（５７０）を介して多段蒸留塔（５２０）に送られる。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物（モル比は約０．４７：１である）を約−１９℃の温度および約１７ｐｓｉ（１１７ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５２０）からの留出物が、塔（５２０）から導管（５８５）を介して取り出され、塔（５１０）に戻されて再利用される。本質的に純粋なＨＦを約２６℃の温度および約１９ｐｓｉ（１３１ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５２０）の塔底物が導管（５８６）を介して取り出される。

本願明細書において参照により援用される米国特許公報（特許文献５）は、約３１モルパーセント〜約６０モルパーセントのＨＦＣ−２３６ｅａおよび約６９モルパーセント〜約４０モルパーセントのＨＦの範囲でＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦから本質的になる共沸物および近共沸組成物を開示する。この共沸物の存在は、２塔共沸蒸留であるＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのＨＦからの分離と類似の態様で達成されるべき、ＨＦＣ−２３６ｅａのＨＦからの分離を許容する。

さらなる態様は、ＨＦＣ−２３６ｅａを、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦの共沸物または近共沸組成物を含む混合物から分離する方法を提供し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−２３６ｅａのいずれか一方が富化された組成物が第１の留出組成物として取り出され、第１の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｂ）前記第１の留出組成物を第１の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第２の蒸留工程に付する工程であって、（ａ）において第１の塔底組成物として富化された成分が第２の留出組成物中に取り出され、第２の塔底組成物が第１の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

既述の２塔共沸蒸留に同様に、第１および第２の蒸留工程の両方について、蒸留塔上部を出る、ＨＦおよびＨＦＣ−２３６ｅａを含む留出物は、例えば標準的な還流凝縮器を用いて凝縮され得る。この凝縮物流の少なくとも一部分が、還流として塔の頂部に戻されてもよい。蒸留塔の頂部に還流として戻される凝縮された材料対留出物として取り出される材料の比が、普通、還流比として称される。蒸留工程を実施するために用いられ得る特定の条件は、とりわけ、蒸留塔の直径、供給点、および塔における分離段階の数などの多数のパラメータに応じる。低圧（低圧蒸留塔が第１および第２の塔のいずれであろうと）蒸留塔の操作圧力は、約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）圧力〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）、通常は、約１０ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約３０ｐｓｉ（２０９ｋＰａ）の範囲であり得る。低圧蒸留塔は、典型的には、約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の圧力で、約１２℃の塔底物温度および約２２℃の頂部温度を伴って操作される。通常、高い還流比が高い留出物流純度をもたらすが、一般的には、還流比は、０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂部に隣接して位置された凝縮器の温度は、通常、塔の頂部から排出される留出物を実質上完全に凝縮させるに十分であり、または部分的な凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。

高圧（高圧蒸留塔が第１および第２の塔のいずれであろうと）蒸留塔の操作圧力は、約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）圧力〜約３００ｐｓｉ（２０７０ｋＰａ）、通常は、約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）〜約３００ｐｓｉ（２０７０ｋＰａ）の範囲であり得る。高圧蒸留塔は、典型的には、約２６５ｐｓｉ（１８３０ｋＰａ）の圧力で、約１２５℃の塔底物温度および約９２℃の頂部温度を伴って操作される。通常、高い還流比が高い留出物流純度をもたらすが、一般的には、還流比は、０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂部に隣接して位置された凝縮器の温度は、通常、塔の頂部から排出される留出物を実質上完全に凝縮させるに十分であり、または部分的な凝縮により所望の還流比を達成するために必要とされる温度である。

図１はまた、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦの本発明の２塔蒸留方法を実施するための一実施形態の例示である。図１を参照すると、共沸蒸留前に得られた、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦを含み、ＨＦ：ＨＦＣ−２３６ｅａのモル比が約０．５２：１（以下）である供給混合物が、導管（５４０）を介して、約１２℃の温度および約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の圧力で操作される多段蒸留塔（５１０）に移される。約２２℃の温度および約２７ｐｓｉ（１８６ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦＣ−２３６ｅａを含有する蒸留塔（５１０）の塔底物が、塔（５１０）の底部から導管（５６６）を介して取り出される。ＨＦ／ＨＦＣ−２３６ｅａ共沸物（ＨＦ：ＨＦＣ−２３６ｅａモル比が約１．３３：１である）を約１２℃の温度および約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５１０）からの留出物が、塔（５１０）の頂部から取り出され、導管（５７０）を介して多段蒸留塔（５２０）に送られる。ＨＦ／ＨＦＣ−２３６ｅａ共沸物（モル比は約１：１である）を約９２℃の温度および約２６５ｐｓｉ（１８３０ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５２０）からの留出物が、塔（５２０）から導管（５８５）を介して取り出され、塔（５１０）に戻されて再利用される。本質的に純粋なＨＦを約１２５℃の温度および約２６７ｐｓｉ（１８４０ｋＰａ）の圧力で含有する塔（５２０）の塔底物が導管（５８６）を介して取り出される。

さらなる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅと、ＨＦＣ−２３６ｅａと、ＨＦとの混合物から精製する方法を提供し、前記方法は、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦを含有する共沸物または近共沸組成物を含む第１の留出物と、ＨＦＣ−２３６ｅａを含む第１の塔底物とを形成する工程、ｂ）前記第１の留出物を第２の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第２の留出組成物として取り出され、第２の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｃ）前記第２の留出組成物を第２の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第３の蒸留工程に付する工程であって、（ｂ）において第２の塔底組成物中に富化された成分が第３の留出組成物中に取り出され、第３の塔底組成物が第２の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含む。

さらなる態様は、ａ）ＨＦＣ−２３６ｅａを脱フッ化水素のための反応領域に供給して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ、未反応ＨＦＣ−２３６ｅａおよびフッ化水素を含む反応生成物組成物を形成する工程、ｂ）前記反応生成物組成物を第１の蒸留工程に付して、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦを含有する共沸物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物と、ＨＦＣ−２３６ｅａを含む第１の塔底組成物とを形成する工程、ｃ）前記第１の留出組成物を第２の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのいずれか一方が富化された組成物が第２の留出組成物として取り出され、第２の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、およびｄ）前記第２の留出組成物を第２の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第３の蒸留工程に付する工程であって、（ｃ）において第２の塔底組成物中に富化された成分が第３の留出組成物中に取り出され、第３の塔底組成物が第２の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程を含むＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを製造する方法を提供する。任意選択的に、本方法は、前記第１の塔底組成物（ＨＦＣ−２３６ｅａ）の少なくとも一部を前記反応領域に再利用する工程をさらに含み得る。任意選択的に、本方法は、前記第２の塔底組成物または第３の塔底組成物の少なくとも一部を前記反応領域に再利用する工程をさらに含み得る。任意選択的に、本方法は、前記第２の塔底組成物または第３の塔底組成物の少なくとも一部を前記第１の蒸留工程に再利用する工程をさらに含み得る。任意選択的に、本方法は、前記第２の塔底組成物または第３の塔底組成物の少なくとも一部を、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦを本質的に含まないＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅとして回収する工程をさらに含み得る。

本願明細書に記載のとおり、「本質的にＨＦＣ２３６ｅａおよびＨＦを含まない」とは、組成物は、約１００ｐｐｍ未満（モル基準で）、好ましくは約１０ｐｐｍ未満および最も好ましくは約１ｐｐｍ未満でＨＦＣ−２３６ｅａおよびＨＦの各々を含有することを意味する。

脱フッ化水素のための反応領域は、好ましくは脱フッ化水素触媒の固定床を含有する流通反応器を含み得る。本願明細書に開示されるすべての方法のためのプロセス器具および関連する供給ライン、溶出ラインおよび関連するユニットは、フッ化水素に耐性の材料で構成され得る。当該技術分野に周知である典型的な構成材料としては、ステンレス鋼、特にオーステナイト系のタイプのもの、およびモネル（Ｍｏｎｅｌ）（登録商標）ニッケル−銅合金、ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）（登録商標）ニッケルベースの合金およびインコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）（登録商標）ニッケル−クロム合金などの周知の高ニッケル合金が挙げられる。

図２は、本Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの製造方法を実施するための一実施形態の例示である。ＨＦＣ−２３６ｅａが導管（３６０）を介して反応器（３２０）に供給される。ＨＦ、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含む反応器溶出液混合物が導管（４５０）を介して反応器から排出され、多段蒸留塔（４１０）に供給される。本質的に純粋なＨＦＣ−２３６ｅａを含有する蒸留塔（４１０）の塔底物が導管（４６６）を介して塔（４１０）の底部から排出され、反応器に戻されて再利用され得る。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物を含有する塔（４１０）からの留出物が、塔（４１０）の頂部から取り出され、導管（５４０）を介して第２の多段蒸留塔（５１０）に送られる。本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅである塔（５１０）からの塔底物が、導管（５６６）を介して塔（５１０）から取り出され、反応器（３２０）に熱媒体として戻されて再利用され得る。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅ共沸物を含有する塔（５１０）からの留出物が、導管（５７０）を介して第３の多段蒸留塔（５２０）に供給される。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを含む塔（５２０）からの留出物が、導管（５８５）を介して取り出され、第２の蒸留塔（５１０）に戻されて再利用され得る。塔（５２０）からの塔底組成物は本質的に純粋なＨＦであり、塔（５２０）から導管（５８６）を介して取り出される。この方法による本質的に純粋なＨＦ生成物は、フルオロケミカル化合物の製造のためのフッ素化反応器への供給などの適切ないずれかの態様で用いられ得、または廃棄のために中和され得る。

図には図示されていないが、プロセス器具の一定の部分が、最適化のために本願明細書に記載の方法において用いられ得ることが理解される。例えば、ポンプ、ヒータまたはクーラーが適切な場合に用いられ得る。一例として、供給物を、塔における供給物が供給される点と同一の温度で蒸留塔に送ることが望ましい。従って、温度を合わせるためにプロセス流の加熱または冷却が必要となり得る。

さらなる詳細無しで、当業者は、本願明細書における記載を用いて、開示された組成物および方法を最大限に利用することが可能であると考えられている。以下の例示的な実施形態は、従って、単に例示として解釈されるべきであり、どのようにも一切開示の残りを制約しない。

（実施例１）
（炭素質触媒でのＨＦＣ−２３６ｅａのＨＦＣ−１２２５ｙｅへの脱フッ化水素（ＥおよびＺ異性体））
ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）ニッケル合金反応器（１．０インチ ＯＤ×０．８５４インチ ＩＤ×９．５インチ Ｌ）に、本願明細書において参照により援用される米国特許公報（特許文献１６）に実質的に記載のとおり調製した、１４．３２ｇ（２５ｍＬ）の球状（８メッシュ）三次元マトリックス多孔性炭素質材料を充填した。反応器の充填部分を、反応器の外側に締め付けた５インチ×１インチセラミックバンドヒータにより加熱した。反応器壁およびヒータの間に配置した熱電対で反応器温度を計測した。反応器を炭素質材料で充填下後、窒素（１０ｍＬ／分）を反応器に通し、１時間かけて温度を２００℃に昇温させ、およびこの温度でさらに４時間維持した。次いで、反応器温度を所望の操作温度に昇温させ、ＨＦＣ−２３６ｅａおよび窒素流を反応器を通して流し始めた。

合計反応器溶出液の一部分を、質量選択検出器（ＧＣ−ＭＳ）を備えるガスクロマトグラフィーを用いる有機生成物分析のためにライン上でサンプリングした。有機生成物およびＨＦなどの無機酸をも含有する反応器溶出物バルクを、水性苛性アルカリで処理して中和した。

ＧＣモルパーセントで得た結果が、表１にまとめられている。

（実施例２）
（ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの混合物の相研究）
本質的にＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦからなる組成物について相研究を実施し、ここで、１９．５℃および７０℃の両方で組成物を変更し、蒸気圧を計測した。相研究からのデータに基づいて、他の温度および圧力での共沸組成を算出した。

表２は、ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅについての、特定の温度および圧力での実験および算出共沸組成についてまとめたものを示す。

（実施例３）
（露点および沸点蒸気圧）
本願明細書に開示の組成物についての露点および沸点蒸気圧を、計測したおよび算出した熱力学的特性から算出した。近共沸物範囲は、露点および沸点圧における差が３％以下（沸点圧基準で）であるＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの最低濃度および最高濃度（モルパーセント、ｍｏｌ％）により示されている。結果が表３にまとめられている。

（実施例４）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦＣ−２３６ｅａから分離するための共沸蒸留）
ＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦＣ−２３６ｅａの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留塔に供給される。表４中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。

（実施例５）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦＣ−２３６ｅａから分離するための共沸蒸留）
ＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦＣ−２３６ｅａの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留塔に供給される。表５中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。

（実施例６）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦＣ−２３６ｅａから分離するための共沸蒸留）
ＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦＣ−２３６ｅａの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留塔に供給される。表６中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。

（実施例７）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅをＨＦＣ−２３６ｅａから分離するための共沸蒸留）
ＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅおよびＨＦＣ−２３６ｅａの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留塔に供給される。表７中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。

（実施例８）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのＨＦからの分離のための２塔共沸蒸留）
ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留プロセスに供給される。表８中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。塔の頂部の数字は図１を参照する。

（実施例９）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのＨＦからの分離のための２塔共沸蒸留）
ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留プロセスに供給される。表９中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。塔の頂部の数字は図１を参照する。

（実施例１０）
（Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅのＨＦからの分離のための２塔共沸蒸留）
ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅの混合物が、Ｚ−ＨＦＣ−１２２５ｙｅを精製する目的のために蒸留プロセスに供給される。表１０中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。塔の頂部の数字は図１を参照する。

（実施例１１）
（ＨＦＣ−２３６ｅａのＨＦからの分離のための２塔共沸蒸留）
ＨＦおよびＨＦＣ−２３６ｅａの混合物が、ＨＦＣ−２３６ｅａを精製する目的のために蒸留プロセスに供給される。表１１中のデータは、計測したおよび算出した熱力学的特性を用いて算出することにより得た。塔の頂部の数字は図１を参照する。

Claims (1)

1. １，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）を、ＨＦＣ−２３６ｅａおよびフッ化水素の共沸物または近共沸組成物を含む混合物から分離する方法であり、前記方法が
   ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に付する工程であって、（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−２３６ｅａのいずれか一方が富化された組成物が第１の留出組成物として取り出され、第１の塔底組成物が前記構成成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方を富化する工程、および
   ｂ）前記第１の留出組成物を第１の蒸留工程とは異なる圧力で実施される第２の蒸留工程に付する工程であって、（ａ）において第１の塔底組成物として富化された成分が第２の留出組成物中に取り出され、第２の塔底組成物が第１の留出組成物において富化されたものと同一の成分を富化する工程
   を含むことを特徴とする方法。

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