JP5144525B2 - 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
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 Download PDFInfo
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(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(1) Z−HFC−1225yeおよびフッ化水素を含むことを特徴とする共沸物または近共沸組成物。
(2) Z−HFC−1225yeおよび有効量のフッ化水素を含むことを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(3) 約61.0モルパーセント〜約78.4モルパーセントのZ−HFC−1225yeおよびフッ化水素を含むことを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(4) 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モルパーセントのフッ化水素を含むことを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(5) 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モルパーセントのフッ化水素を含み、蒸気圧が、約−25℃〜約100℃の温度で約12psi(88kPa)〜約550psi(3792kPa)であることを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(6) 前記組成物が、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モルパーセントのフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が、約−25℃〜約100℃の温度で約12psi(88kPa)〜約550psi(3792kPa)であることを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(7) 約64.5モルパーセント〜約69.0モルパーセントのZ−HFC−1225yeおよび約35.5モルパーセント〜約31.0モルパーセントのフッ化水素を含み、蒸気圧が、約−25℃〜約100℃の温度で約12.8psi(88.3kPa)〜約551psi(3797kPa)であることを特徴とする(1)に記載の共沸組成物。
(8) 前記組成物が、約64.5モルパーセント〜約69.0モルパーセントのZ−HFC−1225yeおよび約35.5モルパーセント〜約31.0モルパーセントのフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が、約−25℃〜約100℃の温度で約12.8psi(88.3kPa)〜約551psi(3797kPa)であることを特徴とする(1)に記載の共沸組成物。
(9) 前記組成物が、沸点圧を基準にして3%以下である露点圧と沸点圧との間の差によって特徴付けられることを特徴とする(1)に記載の共沸物または近共沸組成物。
(10) (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
を含むことを特徴とするZ−HFC−1225yeをHFC−236eaから分離する方法。
(11) 前記蒸留工程が、HFC−236eaを含む塔底組成物をさらに形成することを特徴とする(10)に記載の方法。
(12) 前記塔底組成物が、フッ化水素を本質的に含まないHFC−236eaを含むことを特徴とする(11)に記載の方法。
(13) Z−HFC−1225yeと、HFC−236eaと、フッ化水素との前記混合物が、各成分を等モル量で含むことを特徴とする(10)に記載の方法。
(14) Z−HFC−1225yeと、HFC−236eaと、フッ化水素との前記混合物が、過剰量のZ−HFC−1225yeを含むことを特徴とする(10)に記載の方法。
(15) Z−HFC−1225ye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Z−HFC−1225yeを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)Z−HFC−1225yeの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。
(16) 前記第1の塔底組成物が、フッ化水素を本質的に含まないZ−HFC−1225yeを含むことを特徴とする(15)に記載の方法。
(17) 前記第2の塔底組成物が、Z−HFC−1225yeを本質的に含まないフッ化水素を含むことを特徴とする(15)に記載の方法。
(18) 前記第1の蒸留工程が、第2の蒸留工程の圧力を超える圧力で実施されることを特徴とする(15)に記載の方法。
(19) 前記混合物が、有効量のフッ化水素と組み合わされてフッ化水素と共に共沸物または近共沸組成物を形成するZ−HFC−1225yeから本質的になり、前記共沸物または近共沸組成物は、約64.5モルパーセント〜約69.0モルパーセントのZ−HFC−1225yeを含有することを特徴とする(15)に記載の方法。
(20) Z−HFC−1225yeと、HFC−236eaと、フッ化水素との混合物からZ−HFC−1225yeを精製する方法であって、
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
を含むことを特徴とする方法。
(21) 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
を含むことを特徴とするZ−HFC−1225yeを製造する方法。
(22) 前記第1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むことを特徴とする(21)に記載の方法。
(23) 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むことを特徴とする(21)に記載の方法。
(24) 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およびフッ化水素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むことを特徴とする(21)に記載の方法。
(25) 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むことを特徴とする(21)に記載の方法。
(26) 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。
(27)
前記第1の塔底組成物が、フッ化水素を本質的に含まないHFC−236eaを含むことを特徴とする(26)に記載の方法。
(28) 前記第2の塔底組成物が、HFC−236eaを本質的に含まないフッ化水素を含むことを特徴とする(26)に記載の方法。
(29) 前記第2の蒸留工程が、第1の蒸留工程の圧力を超える圧力で実施されることを特徴とする(26)に記載の方法。
Claims (5)
- 61.0モル%から78.4モル%のZ−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(Z−HFC−1225ye)およびフッ化水素を含む共沸物または近共沸組成物であって、沸点圧基準で露点および沸点圧の間の差が3%以下であることを特徴とする共沸物または近共沸組成物。
- (a)Z−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(Z−HFC−1225ye)と、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(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
を含み、前記塔留出組成物が、沸点圧基準で露点および沸点圧の間の差が3%以下であることを特徴とするZ−HFC−1225yeをHFC−236eaから分離する方法。 - Z−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(Z−HFC−1225ye)およびフッ化水素の共沸物または近共沸組成物であって、沸点圧基準で露点および沸点圧の間の差が3%以下であることを特徴とするものを含む混合物からZ−HFC−1225yeを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)Z−HFC−1225yeの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。 - Z−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(Z−HFC−1225ye)と、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)と、フッ化水素との混合物からZ−HFC−1225yeを精製する方法であって、
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であって、沸点圧基準で露点および沸点圧の間の差が3%以下であることを特徴とするものを含む第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
を含むことを特徴とする方法。 - a)1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)を脱フッ化水素のための反応領域に供給して、Z−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(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であって、沸点圧基準で露点および沸点圧の間の差が3%以下であることを特徴とするものを含む第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
を含むことを特徴とするZ−HFC−1225yeを製造する方法。
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