JP4511827B2 - 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと弗化水素との共沸混合物様組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、2001年6月1日に合衆国特許商標局に出願され、且つその内容を本明細書に引用したものとする仮特許出願番号第60/295,049号について優先権を主張する。
本発明は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365)と弗化水素との共沸混合物組成物及び共沸混合物様組成物に関するものである。
フルオロカーボンをベースとする流体は、冷媒、エアロゾル噴射剤、発泡剤、伝熱媒体、及びガス状誘電体を含む多くの用途で広範な使用が見出されている。これらの流体のいくつかを用いると環境問題が生じる可能性があるので、オゾン破壊の可能性が低いか又はゼロに近い流体、例えばヒドロフルオロカーボン(HFCs)を用いることが望ましい。而して、クロロフルオロカーボン(CFCs)又はヒドロクロロフルオロカーボン(HCFCs)を含んでいない流体を用いることが望ましい。更に、沸騰又は蒸発時に分別されない一成分流体又は共沸混合物を用いることが望ましい。しかしながら、共沸混合物の形成は容易に予測できないので、新しく且つ環境的に安全な分別されない混合物の同定は難しい。
本発明者は、CFCs及びHCFCsの代替物に関する継続的なニーズを満たすのに役立ち得るいくつもの組成物を開発した。一つの態様では、本発明は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)と弗化水素(HF)とを含む共沸混合物様組成物を提供する。
而して、別の態様では、本発明は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン/弗化水素共沸混合物から1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを分離する方法を提供する。その方法は、以下の工程:すなわち、
(A)第一圧力において1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと弗化水素との共沸混合物を含む混合物を蒸留して、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン又は弗化水素のいずれかに富む第一塔頂留出物流と、もう一方の成分に富む第一塔底残留物流とを生成させる工程;及び
(B)第二圧力において、その第一塔頂留出物流を再蒸留して、第一残留物流において富んでいる成分に富む第二塔頂留出物流と、第一塔頂留出物流において富んでいる成分に富む第二塔底残留物流とを生成させる工程
を含むか、から実質的に成るか、又はから成る。
本発明組成物は共沸混合物様組成物である。本明細書で使用される「共沸混合物様」という用語は、広い意味で、厳密な意味での共沸混合物である組成物と、共沸混合物のように挙動する組成物の両方を包含することを意図している。基礎的な法則から、流体の熱力学的状態は、圧力、温度、液体組成、及び蒸気組成によって規定される。共沸混合物は、2種類以上の成分から成るシステムであり、そのシステムでは、液体組成及び蒸気組成は、状態圧力及び状態温度において等しい。実際、このことは、共沸混合物の成分は一定の沸点を有するので、相変化中に分離できないことを意味している。
本発明組成物は、CFCs及びHCFCsの代替として広範で様々な用途で用いることができる。例えば、本発明組成物は、溶剤、発泡剤、冷媒、洗浄剤及びエーロゾル剤として有用である。更に、本発明組成物は、比較的純粋な1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを製造するときに使用するのに特に適している。
(A)第一圧力において1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと弗化水素との共沸混合物を含む混合物を蒸留して、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン又は弗化水素のいずれかに富む第一塔頂留出物流と、もう一方の成分に富む第一塔底残留物流とを生成させる工程;及び
(B)第二圧力において、その第一塔頂留出物流を再蒸留して、第一塔底残留物流において富んでいる成分に富む第二塔頂留出物流と、第一塔頂留出物流において富んでいる成分に富む第二塔底残留物流とを生成させる工程
を含む。
ある種の他の態様では、本発明は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと少なくとも1種類の不純物とを含む混合物から1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを取り出す方法を提供する。本明細書で使用される「不純物」という用語は、任意の用途のために、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを分離することが望ましい1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンとの混合物中に存在する任意の化合物を指している。好ましくは、不純物それ自体は、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、弗化水素、又は1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと弗化水素との混合物と一緒になって共沸混合物様混合物を形成しない。典型的な不純物としては、例えば1,1,1,3,3−ヘキサクロロブタン(HCC−360)のような1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと混和できる他の炭化水素が挙げられる。
(実施例1)
1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン(HFC−365mfc)と弗化水素とから実質的に成る二成分組成物をブレンドして、異なる組成を有する均一混合物を形成させる。その混合物の蒸気圧を20.2℃及び40.2℃で測定した。
Claims (14)
- 90〜96重量%の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと4〜10重量%の弗化水素とから成る共沸混合物様組成物。
- 20.2℃において103kPa〜152kPaの蒸気圧又は40.2℃において200kPa〜248kPaの蒸気圧を有する請求項1記載の組成物。
- 92〜96重量%の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと4〜8重量%の弗化水素とから成る請求項1記載の組成物。
- 90〜96重量%の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと4〜10重量%の弗化水素とから成る共沸混合物様組成物から1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを分離する方法であって、
(A)第一圧力において該組成物を蒸留して、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン又は弗化水素のいずれかに富む第一塔頂留出物流と、もう一方の成分に富む第一塔底残留物流とを生成させる工程;及び
(B)第二圧力において、該第一塔頂留出物流を再蒸留して、第一塔底残留物流において富んでいる成分に富む第二塔頂留出物流と、第一塔頂留出物流において富んでいる成分に富む第二塔底残留物流とを生成させる工程
を含む、該方法。 - 該第一蒸留圧力が344kPa〜2758kPaであり、該第二蒸留圧力が34kPa〜241kPaである請求項4記載の方法。
- 該第一蒸留圧力が34kPa〜241kPaであり、該第二蒸留圧力が344kPa〜2758kPaである請求項4記載の方法。
- 該蒸留工程を、連続プロセスとして行なう請求項4記載の方法。
- 蒸留工程(A)を、再蒸留工程(B)で用いた塔とは異なる塔を用いて行なう請求項7記載の方法。
- 1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと少なくとも1種類の不純物とを含む混合物から1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンを取り出す方法であって、
90〜96重量%の1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタンと4〜10重量%の弗化水素とから成る共沸混合物様組成物を形成させるのに充分な量で、該混合物に対して弗化水素を添加し、次に該共沸混合物様組成物を該不純物から分離する工程を含む、
該方法。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物を含む溶剤。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物を含む発泡剤。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物を含む冷媒。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物を含む洗浄剤。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物を含むエーロゾル剤。
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