JP3514041B2 - 1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの精製方法 - Google Patents
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの精製方法Info
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Description
られる代替フロンとして有用である1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパン(以下、HFC−245fa
とも称する。)の精製方法に関する。
気相、液相の両相において種々の触媒の存在下、1,
1,1,3,3−ペンタクロロプロパンをフッ化水素
(以下、HFとも称する。)によりフッ素化する方法が
知られている。
において、反応生成物中にはHFC−245faに加え
て一般に未反応のHFが残留するので、生成物からHF
を除去してHFC−245faを分離回収する必要があ
る。その場合、経済性などの観点から、同時にHFを回
収して反応系に戻し、再利用することも求められる。し
かし、HFC−245faとHFとは共沸混合物を形成
することが見出されており、例えば本出願人による特願
平8−9085号および特願平8−156701号等に
開示されている。その共沸混合物の組成は圧力によって
変動して、例えば5気圧の条件下ではHFを55mol
%含む共沸混合物を形成するために、単純な蒸留によっ
て実質的にHFを含まないHFC−245faを得るこ
とが困難な場合もあるということを本発明者らは見出し
ている。また、そのように多量のHFを回収せずにHF
C−245faだけを回収することも工業的には困難で
ある。
法としては、これらの混合物自体を分液させ蒸留して分
離する方法(特開平2−167803号)、HF抽出剤
として硫酸を用いる方法(米国特許第3,873,62
9号)およびフッ化水素酸(HF水溶液)によりHFを
吸収して分離する方法(特開平5−279277号)な
どが知られている。また、特開平5−178768号に
記載のように、圧力によって共沸組成が異なることを利
用し、圧力の異なる2本の蒸留塔で連続的に精留する方
法も知られている。
3号に記載されている方法は、混合物自体が分液する必
要があるので、どのような混合物にでも適用出来るもの
ではない。硫酸による分離法は、硫酸、HFの回収時に
高温に加熱する必要があるので、その強い腐食性による
問題がある。HF水溶液により分離する方法では、フッ
化水素酸が腐食性を有することが大きな問題である。例
えば、装置や配管などの保守および点検を頻繁に行わな
ければならず、従って、人的コストが高くなり、更に、
設備などに耐腐食性を考慮した材料を用いる必要がある
ために設備コストも増大するという問題がある。
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンおよびフッ化
水素を含んでなる混合物から、1,1,1,3,3−ペ
ンタフルオロプロパンを効率よく分離して、1,1,
1,3,3−ペンタフルオロプロパンを得る方法を提供
することである。
から(d)に示すような有機化合物がHFC−245f
aに対しては大きな相互溶解度を有し、他方、HFに対
しては小さな相互溶解度を有するという性質を利用し
て、HFC−245faおよびHFを含んでなる混合物
からHFC−245faを効率的に分離することを主た
る特徴とする。即ち、HFC−245faとHFとの混
合物は直接分液を生じないが、上記のような抽出剤を用
いることによって、HFの相と分液を生じる抽出剤の相
中にHFC−245faを抽出することが出来るという
原理を利用して、HFC−245faおよびHFの混合
物からHFC−245faを分離する方法を提供するも
のである。
数であり、zは0〜6の整数である。]で示されるフッ
化炭化水素化合物、(b)一般式II: R1R2R3N (II) [式中、R1、R2およびR3はそれぞれ1〜10個の炭
素原子を有するフルオロアルキル基であって、R1、R2
およびR3はそれぞれ最大で2個までの水素原子を含む
ことができる。]で示されるアミン化合物、(c)−般
式III: R4OR5 (III) [式中、R4およびR5はそれぞれ1〜10個の炭素原子
を有するアルキル基であり、R4およびR5の中の少なく
とも1つはフッ素原子を1つ含む。]で示されるエーテ
ル化合物、および(d)一般式IV: ClClmHn (IV) [式中、lは3〜10の整数であり、mは2〜22の整
数であり、nは0〜6の整数である。]で示される塩化
炭化水素化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種
の抽出剤と、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンおよびフッ化水素を含んで成る混合物とを接触させ
て、得られる混合液を分液させた後、1,1,1,3,
3−ペンタフルオロプロパンおよび抽出剤を主成分とす
る抽出剤相を得、その抽出剤相から1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパンを分離回収することを特徴と
する1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの精
製方法を提供する。
(a)、(b)、(c)および(d)からなる群から選
ばれる1種の化合物であっても良いし、または、この群
から選ばれる2種以上の化合物を組み合わせたものであ
っても良い。更に、本発明の分離回収法に実質的に悪影
響を与えない限り、別の化合物を含んでも良い。本発明
において「混合物」とは、少なくともHFC−245f
aおよびHFを含んで成り、液体および/または気体で
存在する物質のことである。場合により、HClや他の
フッ化炭化水素化合物、例えば、1,1,1,3−テト
ラフルオロ−3−クロロプロパン(CF3CH2CHFC
l)、1,1,1−トリフルオロ−3,3−ジクロロプ
ロパン(CF3CH2CHCl2)および1,1−ジフル
オロ−1,3,3−トリクロロプロパン(ClCF2C
H2CHCl2)などを含んでも良い。
してのHFおよびHFC−245faを含んで成る混合
物から、その混合物中におけるHFC−245fa/H
F比(HFC−245faのHFに対する相対的な割
合)よりも高いHFC−245fa/HF比でHFC−
245faおよびHFを含んで成る混合物を得ることを
意味する。好ましい態様では、HFを実質的に含まない
HFC−245faを得ることを意味する。
ガスであるか、ガスを含む液体である場合には、混合物
と接触することにより混合物を液化させてHFおよびH
FC−245faを含んで成る混合液とし、その混合液
からHFC−245faを選択的に溶解して抽出すると
共に、HFを出来る限り溶解しない(従って、HFを別
の液相として分液させる)作用を有する物質を意味す
る。場合により、この液化の際に混合物の一部分をガス
として系外に抜き出しても良い。この抽出剤は、混合物
中のHFC−245faを選択的に吸収した後に液化す
る(従って、HFは抽出剤に抽出されないで別の液相と
なる)作用を上記作用と同時に、または、それに代わっ
て有するものであっても良い。
と接触することにより、混合物中の多くのHFC−24
5faおよび実質的に全てのHFならびに抽出剤から、
含有するHFの割合が大きい液相(以下HF相とも称す
る。)、ならびに含有するHFの割合が小さい液相(即
ち、HFC−245faおよび抽出剤を主成分とする液
相であり、以下、抽出剤相とも称する。)を生成(分
液)出来るような物質を意味する。混合物中に含まれる
事があるHClは、少なくとも一部分を分液せずにガス
の状態で除去することが出来る。
5faを含んで成る混合物と抽出剤とを接触させた後、
HF相および抽出剤相を生成(分液)した状態において
は、抽出剤相中のHFC−245fa/HF比は原料で
ある混合物中の割合よりも大きくなっている。従って、
この場合、最終的に抽出剤相からHFC−245faを
分離するまでもなく、上述のような本発明における「分
離回収」は実質的に達成されているということが出来
る。
剤の例を以下に示す。 (a)フッ化炭化水素化合物としては、パーフルオロ−
2−メチルペンタン(sec−C6F14)、パーフルオ
ロ−n−ヘキサン(n−C6F14)、43−10mee
(1,1,1,2,2,3,4,5,5,5−デカフル
オロペンタン)、1H−パーフルオロ−2−ペンテン、
パーフルオロ−2−メチル−2−ペンテン、パーフルオ
ロ−4−メチル−2−ペンテン、1H−パーフルオロオ
クタン(ω−Hパーフルオロオクタン(C8F17H))、
ω−Hパーフルオロヘキサン(C6F13H)、パーフル
オロシクロヘキサン、パーフルオロヘプタン、パーフル
オロプロパン、パーフルオロブタン、ペンタデカフルオ
ロヘプタン、パーフルオロデカリン等を挙げることが出
来る。
ロトリブチルアミン、パーフルオロペンチルアミン、パ
ーフルオロ−N−メチル−モルホリンなどを挙げること
が出来る。 (c)エーテル化合物としては、メチル−1,1,2,
3,3,3−ヘキサフルオロプロピルエーテル、エチル
−1,1,2,3,3,3−ヘキサフルオロプロピルエ
ーテルおよびプロピル−1,1,2,3,3,3−ヘキ
サフルオロプロピルエーテル、1−メトキシ−ノナフル
オロブタン、1−エトキシ−ノナフルオロブタンなどを
挙げることが出来る。 (d)塩化炭化水素化合物としては、1,1,1,3,
3−ペンタクロロプロパン、ヘキサクロロプロペン、ト
リクロロエチレン、パークロロエチレン等を挙げること
が出来る。
合物とを接触させる際に操作条件下、特に−30℃以上
の温度において、抽出剤中に溶解し得るHFC−245
faよりも実際に接触するHFC−245faの量が下
回っており、抽出剤相とHF相とが容易に分液するよう
な抽出剤と混合物の量比であればよい。具体的には、接
触させる混合物中のHFC−245faに対して、使用
する抽出剤の割合は、モル比で0.3倍以上となるよう
な割合、好ましくは0.3〜30倍の範囲の割合、最も
好ましくは1〜5倍の範囲の割合である。この場合、分
液装置内においては、通常、抽出剤相が下側相となり、
HF相が上側相となることが多い。但し、抽出剤相が必
ず下側相となるとは限らず、使用する抽出剤の種類と抽
出剤相中に含まれるHFC−245faの割合などによ
っては、抽出剤相が上側相となる可能性もある。
HFを溶解度分だけ含んでいる。このHFは、その後の
工程において抽出剤相を必要に応じて、通常行われる適
当な後処理、例えばアルカリ洗浄や蒸留などに付するこ
とによって除去することが出来、実質的にHFC−24
5faと抽出剤とからなる混合物を得ることが出来る。
更に、この混合物を、通常行われる分離処理、例えば蒸
留などに付することにより、抽出剤を実質的に含まない
状態で目的物質であるHFC−245faを得ることが
出来る。また、抽出剤相を直接蒸留処理して、場合によ
り、複数の蒸留処理を組み合わせて、操作条件を適当に
選択することにより、HFおよび抽出剤を含まないHF
C−245faを得ることも出来る。このような蒸留に
よる分離は常套のものである。
物が液化して、HFC−245faが主として抽出剤相
に取り込まれ、HFは主としてHF相に取り込まれる
か、混合物が抽出剤相および/またはHF相に取り込ま
れた後に操作条件下における液液平衡関係に基づいて抽
出剤相およびHF相に分配されるか、或は、これらの双
方の状態が同時に生じるのであればどのような条件であ
っても良い。抽出剤と混合物とを分液させる際の条件
は、抽出剤相とHF相とが分液するような条件であれ
ば、特に限定されない。従って、通常、上記の接触と同
じ条件であって良い。より実際的な条件としては、接触
時および分液時の双方において、温度は、−30℃〜1
50℃の範囲、好ましくは−30℃〜100℃の範囲、
より好ましくは−30℃〜50℃の範囲にに保たれる。
圧力(絶対圧力)は、大気圧(1気圧)以上、好ましく
は1気圧から30気圧の範囲に保たれる。
1つの実施の形態を説明する。1,1,1,3,3−ペ
ンタフルオロプロパンは、反応装置1において、例えば
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンなどの化合
物を触媒の存在下、気相もしくは液相でフッ化水素によ
りフッ素化することにより生成する。この反応工程から
の流出物は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンおよびフッ化水素を主として含有し、その他に、H
Clおよび1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパ
ンの中間体である他のフッ化炭化水素化合物、例えば、
1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−2−プロペ
ン、1,1,1,3−テトラフルオロ−3−クロロプロ
パン、1,1,1−ペンタフルオロ−3,3−ジクロロ
プロパンおよび/または1,1−ジフルオロ−1,3,
3−トリクロロプロパンなどを含んで成る混合物であ
る。混合物は、凝縮器および蒸留装置(共に図示せず)
などを通過後、導管9を経由して、抽出装置10に導入
される。ここでの混合物は実質的にHFC−245fa
およびHF、場合により存在するHClからなる。ま
た、抽出剤は、導管11を経由して抽出装置10へ導入
される。
は液々抽出操作に通常用いられる装置、例えば、充填
塔、スプレー塔、スクラバー類、段塔、気泡塔、撹拌槽
(例えばミキサーセトラー)などの装置を使用すること
が出来る。微分型の吸収装置を用いる場合には、抽出剤
と混合物を向流で接触させるのが特に好ましい。抽出剤
は、抽出装置10において、1,1,1,3,3−ペン
タフルオロプロパンおよびフッ化水素を含んで成る混合
物に接触し、実質的に全てのHFC−245faおよび
HFが液化し、少なくとも一部分は既に分液を開始し
て、導管12を経由して分液装置20へ送られる。混合
物中に場合により含まれているHClなどは、大部分の
場合、気体の状態のままで抽出装置10から抜き出すこ
とが出来る。
備コストおよび運転コスト等のバランスの点から、実用
的な条件として、例えば、温度を−30℃〜50℃の範
囲、圧力を1気圧〜4.5気圧の範囲に保持することが
特に好ましい。分液には、通常の分液装置、例えば、比
重差を利用して分液操作を行うことが出来る装置などを
使用してよい。また、抽出装置10と分液装置20とを
一体の装置とすることも出来る。
始めている混合物の液化した各成分および抽出剤は、例
えば重力式の分液装置(デカンター)20内において、
HFを主成分とする相(HF相)が上側相に合流し、主
としてHFC−245faおよび抽出剤からなる相(抽
出剤相)が下側相に合流して分液する。分液装置20内
で下側相を形成する抽出剤相は、導管22を経由して蒸
留手段30、例えば蒸留塔へ送られる。ここで、導管2
2を通過する相は、実施例において示す表7からも判る
ように、抽出剤およびHFC−245faが大部分であ
るが、その他に、少量のHFを含む。
うに、第1段階の蒸留装置31および第2段階の蒸留装
置32の組み合せからなる2段階の蒸留手段にて構成す
ることが出来る。その場合、第1段階の蒸留装置31に
おいて、導管22から流入する相中に少量含まれるHF
を除去することが出来るようにする。具体的には、第1
段階の蒸留装置31において、HFC−245fa/H
Fの共沸混合物を搭頂へ留出させ、導管33を経て取り
出すことにより、HFC−245faおよび抽出剤の混
合物からHFを分離し、缶出液としてHFC−245f
aおよび抽出剤の混合物を得ることができる。導管33
から取り出されたHFC−245fa/HFの共沸混合
物は、導管11を経て抽出装置10にリサイクルされる
のが好ましい。缶出液は、蒸留装置31から導管34を
経て取り出し、第2段階の蒸留装置32において、目的
生成物であるHFC−245fa(搭頂側)と抽出剤
(塔底側)とに分離する。
剤の混合物は、蒸留装置31においてサイドカットとし
て導管35を経て取り出すことができ、その場合には塔
底から抽出剤が取り出され、導管36を経て取り出さ
れ、これを抽出装置10に戻すことができる。蒸留装置
32において分離されたHFC−245faは搭頂側の
導管37を経由して取り出され、適当な貯留装置または
必要な後処理装置へ送られる。他方、HFC−245f
aを含まないようになった抽出剤は、塔底側の導管38
を経由して、必要に応じて適当な処理に付された後、導
管11を経由して抽出装置10に戻され、再び抽出剤と
して使用することが出来る。
管22の途中に、例えば後処理手段を含むアルカリ洗浄
手段などを設けて、抽出剤相に含まれているHFを除去
することも出来る。アルカリ洗浄によって相の中に混入
する水は、例えばアルカリ洗浄手段の後に吸着塔または
蒸留手段等の後処理手段を設けて、そこで処理すること
によって除去することが出来る。或は、この後処理手段
としての蒸留手段を、蒸留手段30内に設けることも出
来る。この場合、HFおよび水を除去した後に、HFC
−245faおよび抽出剤の混合物が得られるので、第
1段階の蒸留装置31を省略でき、直接上記の第2段階
の蒸留装置32に供給して同じように処理することがで
きる。
は、導管21を経て取り出される。このHF相は、実施
例において示す表7からも判るように少量の抽出剤およ
びHFC−245faを含んでいるので、抽出剤および
HFC−245faを含まないHFを回収するために適
当なHF回収手段40へ送られる。HF回収手段40と
しては、例えば蒸留装置を用いることが出来る。その装
置は、例えば図1に示すように、第1段階の蒸留装置4
1および第2段階の蒸留装置42の組み合せからなる2
段階の蒸留装置にて構成することが出来る。まず、第1
段階の蒸留装置41において、蒸留によりHF相をHF
C-245fa/HF共沸混合物と抽出剤/HF混合物
とに分離する。HFC-245fa/HF共沸混合物は
搭頂側から導管43を経て取り出し、抽出剤およびHF
の混合物は塔底側から導管44を経て取り出す。HFC
-245fa/HF共沸混合物は、必要に応じて適当な
処理に付した後、導管11を経て抽出装置10へ戻すこ
とができる。抽出剤およびHFの混合物は、導管44を
経て第2段階の蒸留装置42において蒸留により抽出剤
とHFとに分離し、搭頂側から抽出剤を、塔底側からH
Fを取り出すことができる。蒸留装置42の塔底側から
回収されたHFは、必要に応じて適当な処理に付した
後、再び反応装置1に戻すことが出来る。抽出剤は導管
11を経て抽出装置10にリサイクルできる。尤も、H
F回収手段40において成分を分離する操作の順序は、
必ずしも上記の通りでなくてもよく、分離操作の順序を
変更することもできる。例えば、図示しないが、HF相
の成分の中で抽出剤の沸点が最も高い場合、第1段階に
おいてHFおよびHFC−245faから抽出剤を分離
し、第2段階においてHFおよびHFC−245faの
混合物からHFを回収するように操作することも可能で
ある。更に、第1段階から得られるHFおよびHFC−
245faをそのまま反応工程に戻すか、或は回収して
適当に使用することもできる。
245fa/HF共沸混合物およびHFは、それぞれ必
要に応じて処理された後、例えば系内にリサイクルする
ことも出来るし、系外に取り出すことも出来る。例え
ば、系内にリサイクルする場合、抽出剤は導管11に送
られ、また、HFは反応装置1などのフッ素化工程に送
られる。別法では、HF相をそのまま反応系に戻しても
よい。蒸留装置としては、通常の蒸留装置、例えば充填
塔、段塔などを用いることが出来、操作条件は蒸留する
系が決まれば当業者が容易に選択できる。本発明におい
ては、従来の技術の項において記載したような本出願人
による出願において開示したHFとHFC−245fa
とが共沸する性質を、上記のHF/HFC−245fa
共沸混合物を得る分離に利用する。
ら成る場合を例にして本発明を説明したが、混合物は、
HFC−245faおよびHFに加えて、他の成分を含
んでもよい。HF相および抽出剤相に対して操作条件下
で溶解度の低い物質、例えばHClなどはガスのままで
抽出装置10から系外に出るので、本発明はそのような
成分が混合物に含まれている場合であっても同様に実施
することが出来る。また、両相に溶解しうる他の成分
は、その物性に応じて、抽出剤相側またはHF相側に分
配されるだけであり、最終的に得られるHFC−245
faのHFに対する相対的割合が、本発明の方法によっ
て元の混合物中における割合より大きくなることには変
わりがない。従って、混合物が他の成分を含む場合も本
発明の範囲内に含まれる。
て、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンを抽出
剤として用いる。この1,1,1,3,3−ペンタクロ
ロプロパンは、本発明の目的生成物である1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンの主たる原料の1つで
あって、上述したように本発明の抽出剤としての要件を
備えている。
て取り出されるHF相は、HFおよび1,1,1,3,
3−ペンタクロロプロパンならびに少量の成分としてH
FC−245faを含む。従って、第1段階の蒸留装置
41において、HFC−245fa/HF共沸混合物を
搭頂側から抜き出し、塔底側から1,1,1,3,3−
ペンタクロロプロパンとHFを抜き出す。この1,1,
1,3,3−ペンタクロロプロパンとHFはHFC−2
45faの製造の原料であるので、図1において蒸留装
置41の塔底側から下方に延びる破線47で示すよう
に、得られるHFおよび1,1,1,3,3−ペンタク
ロロプロパンの混合物をそのまま反応装置1にリサイク
ルして、更に1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンを製造するための原料として利用することが出来
る。従って、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパ
ン以外の抽出剤を用いる態様について既に説明したよう
に、HF回収手段40の第2段階の蒸留装置42を設け
る必要がなくなるという利点があり、設備の上でも操作
の上でもコストを節減することが出来る。
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンおよびフッ化
水素から成る混合物からの1,1,1,3,3−ペンタ
フルオロプロパンの分離を、本発明の方法に従って実験
室的に行った。操作は、一方にバルブが付いており、他
方はプラグにより閉塞されているフッ素樹脂製パイプを
用いて、HFC−245fa(1,1,1,3,3−ペ
ンタフルオロプロパン)およびHFの混合物ならびに抽
出剤をそれぞれ所定量ずつパイプに入れて供給混合物を
形成し、これを十分に振盪した後、2層に分液させた。
上側層のHF相および下側層の抽出剤相をそれぞれ水お
よび有機溶剤に吸収させた。水中に存在するフッ素イオ
ンの量は、フッ素イオンメータを用いて測定して、HF
の量を算出した。有機化合物の割合はガスクロマトグラ
フィーによって分析し、それぞれの相中の抽出剤および
HFC−245faの量を求めた。以下、種々の抽出剤
について測定を行い、それらの結果を表1〜表6に示す
(混合・分液温度:20℃)。
-C6F14)を用いた。
HF比の混合物にsec−C6F14を添加して分液した
ことにより、HFはHF相において抽出剤相の14倍
(1.4/0.1)の割合で分配され、一方、HFC−245
faは抽出剤相においてHF相の47倍(9.4/0.2)も
の割合で分配される結果が得られた。更に、抽出剤相中
におけるHFC−245fa/HF比(9.4/0.1=9
4.0)は、供給混合物中におけるその比(9.70/1.50
=6.5)の14倍以上(94.0 /6.5=14.5)と遥か
に高くなっていることが判る。抽出剤相中に存在するH
FC−245faとsec−C6F14とは、互いの沸点
差が40℃以上有り、共沸しないので、蒸留によって簡
単に分離することができる。従って、パーフルオロ−2
−メチルペンタンを抽出剤とすることによって良好な分
離回収が行える。
用いた。
FC−245faは抽出剤相においてHF相の約2倍
(7.9/4.5)の割合で分配される結果が得られた。更
に、抽出剤相中におけるHFC−245fa/HF比
(7.9/0.6=13.2)は、供給混合物中におけるその割
合(12.4/1.9=6.5)の約2倍になっていることが判
る。従って、パーフルオロヘキサンの抽出剤によっても
良好な分離回収が行える。
FはHF相において抽出剤相の14倍(1.4/0.1)濃縮
されている事が判る。1回の操作で、HFC−245f
aは抽出剤相にその供給量に対して約1/5が抽出され
ているので、操作を繰り返して抽出剤を循環させること
により、HFC−245faとHFとを分離することが
可能となる。更に、抽出剤相中におけるHFC−245
fa/HF比(1.90/0.10=19.0)は、供給混合物
中におけるその割合(10.1/1.50=6.7)の2倍以上
であるので、HFC−43−10meeの抽出剤によっ
ても良好な分離回収が行える。
パンを使用した。
割合で濃縮され、HFC−245faはその供給量の約
3割が抽出剤相に抽出される。更に、抽出剤相中におけ
るHFC−245fa/HF比(3.5/0.1=35)は、
供給混合物中におけるその割合(12.3/1.9=6.5)の
5倍以上である。従って、1,1,1,3,3−ペンタ
クロロプロパンの抽出剤によって良好な分離回収を行う
ことができ、実施例3と同様に、抽出剤の連続的な循環
によりHFC−245faをほぼ完全に分離することが
可能である。
ロプロパンおよびHFの混合物から1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパンを分離する本発明の方法にお
いて、抽出剤として、1,1,1,3,3−ペンタフル
オロプロパンの製造原料である1,1,1,3,3−ペ
ンタクロロプロパンを用いることは、反応の原料である
2つの成分以外の第3の成分が系に入らないこと、従っ
て、分液工程から得られるHF相中のHFをリサイクル
する際にHF回収処理装置などを設ける必要がないこと
を意味する。従って、本発明の方法を実施するプラント
において、設備および運転操作にかかるコストを節減す
ることが出来る。
Aと省略する。)を使用した。
FC−245faは供給量の約5割(5.2/10.2)が抽
出剤相に抽出される。更に、抽出剤相中におけるHFC
−245fa/HF比(5.2/0.5=10.4)は、供給
混合物中におけるその割合(10.2/1.5=6.8)の1.
5倍以上である。従って、パーフルオロブチルアミンの
抽出剤によって良好な分離回収を行うことができ、抽出
剤の連続的な循環によりHFC−245faをほぼ完全
に分離することが可能である。
サフルオロプロピルエーテル(以下FPEと省略す
る。)を用いた。
FC−245faは供給量の約6割(5.9/10.0)が抽
出剤相に抽出される。更に、抽出剤相中におけるHFC
−245fa/HF比(5.9/0.5=11.8)は、供給
混合物中におけるその割合(10.0/1.5=6.7)の1.
5倍以上である。従って、メチル−1,1,2,3,
3,3−ヘキサフルオロプロピルエーテルの抽出剤によ
って良好な分離回収を行うことができ、抽出剤をリサイ
クルすることによってほぼ完全な分離が達成出来る。
c-C6F14)を用い、本発明の方法の、1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンおよびフッ化水素から
なる混合物からの1,1,1,3,3−ペンタフルオロ
プロパンの分離を図1のフローシートに従ったパイロッ
トプラントにて行った。分液装置20としては、SUS
316製のデカンターを用いた。操作条件としては、H
Fを50mol%で含むHFC−245fa(流量:1
1.5kg/hr)に、sec−C6F14(流量:15
kg/hr)を20℃にて向流接触させ、HFC−24
5faおよびHFを全て液化凝縮させた。即ち、HFC
−245fa/抽出剤モル比=1.7を採用した。接触
および分液の操作は、温度20℃、圧力2気圧で行い、
ガスの抜き出しは行わなかった。
を通過する相の成分をそれぞれ以下の表7に示す。
結果が得られた。従って、本発明の方法によれば、規模
の大小に拘らず、同様の結果が得られることが判る。
ペンタフルオロプロパンをフッ化水素から分離するため
に腐食性の薬品を使用しないので、装置に特に耐食性材
質製のものを使用する必要がない。従って、設備コスト
および安全に運転するための予防策のためのコストなど
を、従来の方法よりも低減することが出来る。更に、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンをフッ化
水素から効率よく分離することによって、1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンの精製をも効率よく行
うことが出来る。特に、抽出剤として、1,1,1,
3,3−ペンタクロロプロパンを用いると、反応の原料
および生成物以外の(第3の)成分が系の中に入らな
い。従って、生成物相およびリサイクル相から第3の成
分を除去するための分離手段を、本発明の方法を実施す
る上で更に設ける必要がなく、設備の上でも操作の上で
もコストを低減することが出来る。
例を示すフローシートである。
10…抽出装置、 11、12
…導管、20…分液装置、 2
1、22…導管、30…蒸留手段、
31、32…蒸留装置、33、34、35、3
6、37…導管、40…HF回収手段、
41、42…蒸留装置、43、44、45、4
6、47…導管。
Claims (9)
- 【請求項1】 (a)フッ化炭化水素化合物としての、
パーフルオロ−2−メチルペンタン、パーフルオロ−n
−ヘキサン、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5
−デカフルオロペンタン、1H−パーフルオロ−2−ペ
ンテン、パーフルオロ−2−メチル−2−ペンテン、パ
ーフルオロ−4−メチル−2−ペンテン、1H−パーフ
ルオロオクタン、ω−Hパーフルオロヘキサン、パーフ
ルオロシクロヘキサン、パーフルオロヘプタン、パーフ
ルオロプロパン、パーフルオロブタン、ペンタデカフル
オロヘプタンおよびパーフルオロデカリン、 (b)一般式II: R1R2R3N (II) [式中、R1、R2およびR3はそれぞれ1〜10個の
炭素原子を有するフルオロアルキル基であって、R1、
R2およびR3はそれぞれ最大で2個までの水素原子を
含むことができる。]で示されるアミン化合物、 (c)一般式III: R4OR5 (III) [式中、R4およびR5はそれぞれ1〜10個の炭素原
子を有するアルキル基であり、R4およびR5の中の少
なくとも1つはフッ素原子を1つ含む。]で示されるエ
ーテル化合物、および (d)一般式IV: ClClmHn (IV) [式中、lは3〜10の整数であり、mは2〜22の整
数であり、nは0〜6の整数である。]で示される塩化
炭化水素化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種
の抽出剤と、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンおよびフッ化水素を含んで成る混合物とを接触させ
て、得られる混合液を分液させた後、1,1,1,3,
3−ペンタフルオロプロパンおよび抽出剤を主成分とす
る抽出剤相を得、その抽出剤相から1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパンを分離回収することを特徴と
する1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの精
製方法。 - 【請求項2】 抽出剤として、 (a)パーフルオロ−2−メチルペンタン、パーフルオ
ロ−n−ヘキサン、1,1,1,2,2,3,4,5,
5,5−デカフルオロペンタン、パーフルオロ−2−メ
チル−2−ペンテン、パーフルオロ−4−メチル−2−
ペンテン、ω−Hパーフルオロオクタンおよびω−Hパ
ーフルオロヘキサン、 (b)パーフルオロトリブチルアミンおよびパーフルオ
ロトリペンチルアミン、(c)メチル−1,1,1,
2,3,3−ヘキサフルオロプロピルエーテル、エチル
−1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロピルエ
一テル、プロピル−1,1,1,2,3,3−ヘキサフ
ルオロプロピルエーテル、1−メトキシノナフルオロブ
タンおよび1−エトキシノナフルオロブタン、ならびに (d)1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン、ヘ
キサクロロプロペン、トリクロロエチレン、パークロロ
エチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合
物を用いることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 接触の際における抽出剤の使用量が、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンに対し
て、モル比で、0.3〜30倍の範囲にあることを特徴
とする請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 分液を、−30℃〜100℃の温度およ
び1気圧〜30気圧の圧力で行うことを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 混合物が、他のフッ化炭化水素化合物お
よびHClを含んで成ることを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 抽出剤相を蒸留することによって1,
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを分離回収
し、同時に抽出剤を分離し、この抽出剤を接触工程に戻
すことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項7】 混合液を分液させて得られるフッ化水素
を主成分とする相から抽出剤および1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパン、または抽出剤を除去し、残
りを回収しまたは反応工程へリサイクルする請求項1〜
5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項8】 1,1,1,3,3−ペンタクロロプロ
パンとフッ化水素とを反応させて得られる1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンおよびフッ化水素を含
む混合物を、抽出剤としての1,1,1,3,3−ペン
タクロロプロパンに接触させて、得られる混合液を分液
させ、抽出剤および1,1,1,3,3−ペンタフルオ
ロプロパンを主成分とする抽出剤相より1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンを分離回収すること、
ならびにフッ化水素を主成分とする相は抽出剤を除去す
ることなく反応工程へ戻すことを含んでなる請求項1ま
たは3〜6のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 フッ化水素を主成分とする相を、1,
1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの除去後、抽
出剤を除去することなく反応工程へ戻すことを含んでな
る請求項8に記載の方法。
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