JP6997700B2 - ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを乾燥するためのプロセス - Google Patents
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Description
(i)1つ以上のハイドロ(クロロ)フルオロアルカンを脱ハロゲン化水素して、粗生成物流を形成すること、
(ii)粗生成物流を水または水性酸の供給源と接触させて、処理した生成物流と廃水性酸流とを生成することを含む第1の酸除去ステップに対して、粗生成物流を供すること、
(iii)任意で、処理した生成物流を水性アルカリの供給源と接触させて、第2の処理した生成物流と廃水性アルカリ流とを生成することを含む第2の酸除去ステップに対して、処理した生成物流を供すること、
(iv)第1の流体流を、硫酸の供給源と接触させて、ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンと第1の廃硫酸流とを含む第1の処理した流体流を生成することを含む第1の乾燥段階に対して、処理した生成物流、または、生成されているのであれば、第2の処理した生成物流を、第1の流体流の形態で供すること、を含むプロセスが提供される。
(i)粗生成物流を水または水性酸の供給源と接触させて、処理した生成物流と廃水性酸流とを生成することを含む第1の酸除去ステップに対して、粗生成物流を供すること、
(ii)任意で、処理した生成物流を水性アルカリの供給源と接触させて、第2の処理した生成物流と廃水性アルカリ流とを生成することを含む第2の酸除去ステップに対して、処理した生成物流を供すること、を含む方法を提供する。
要するに、粗生成物流は、供給ライン22を介して、第1の洗浄カラム20へと送られ、その一方で、水は、洗浄ライン24を介して、洗浄カラム20へと供給される。洗浄ライン24は、おおよそ5重量%の濃度のHFを有する流出流を生成するに十分な大量の水流を提供する。粗生成物流に存在するHF及び/またはHClのバルクを、洗浄カラム20内の水に溶解、あるいは、吸着させて、水性HF及び/またはHClの第1の廃液流を生成させて、そのものを、第1の流出ライン26を介して洗浄カラム20から出させる。HF及び/またはHClの含有量が実質的に減少している第1の処理した生成物流を、第2の洗浄カラム30へと続く第2の供給ライン28を介して、第1の洗浄カラム20から排出する。
バッチ式実験を、様々な濃度の30mlの硫酸を用いた100mlのHastelloyオートクレーブにおいて行った。ヘッドスペースを空にした後に、次いで、反応容器に、1.0バールの圧力に達するまで、HFO-1234zeE(約1.2g HFO-1234zeE)を仕込んだ。オートクレーブを、表1に示した、様々な温度の水浴に沈め、そして、様々な時間にわたって500rpmで撹拌をした。
各オートクレーブから得た廃液について、イオン選択電極の使用によって、それらのフッ化物含量について試験を行った。測定に先駆けて、緩衝溶液を用いて、それら溶液をpH5.5に調整した。当初の硫酸溶液は、フッ化物を全く含有していなかった。それらの結果を、表1に示している。
オートクレーブから得た廃液について、圧縮空気を用いて、30分間にわたって散布を行う前後での、それらの全有機体炭素(TOC)含量についても試験を行った。当初の硫酸溶液は、有機炭素を全く含有していなかった。それらの結果を、表1に示している。
30℃にまで温めた30mlの94重量%H2SO4を用いて、かつ、500rpmで撹拌をして、さらなる実験を行った。ヘッドスペースを空にした後に、オートクレーブに、2.0バールの圧力に達するまでHFO-1234yf(1.2g)を仕込み、そして、H2SO4廃液のフッ化物濃度を分析する前に、60分間、反応させた。廃硫酸溶液は、検出可能なフッ化物を含んでいなかった。
高濃度と低濃度の硫酸を用いたハイドロフルオロオレフィンの乾燥。
(E)-1234zeの試料を含有する水を、60℃で[撹拌することによって]、98重量%硫酸を含む洗浄媒体において[に接触させて]、乾燥させた。次いで、混合物を中和し、そして、溶媒を用いて抽出した。溶媒抽出物を乾燥させ、濾過し、そして、濃縮した。濃縮抽出物の試料を採取し、及び、1-D NMR(1H、13C及び19F)、2-D NMR(1H-1H COSY、及び、1H-13C HSQC)、ガスクロマトグラフィー、及び、ISEによって分析して、分解生成物と経路を同定した。
Claims (52)
- 流体を精製する方法であって、1つ以上のハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンと水とを含む第1の流体流を、75重量%~95重量%の濃度の硫酸の供給源と接触させて、前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンと第1の廃硫酸流とを含む第1の処理した流体流を生成することを含む第1の乾燥段階を含み、前記第1の処理した流体流が、前記第1の流体流よりも低濃度の水を含む、方法。
- 1つ以上のハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを生成するための統合プロセスを含む方法であって、
1つ以上のハイドロ(クロロ)フルオロアルカンを脱ハロゲン化水素して、粗生成物流を形成すること、
(i)前記粗生成物流を水または水性酸の供給源と接触させて、処理した生成物流と廃水性酸流とを生成することを含む第1の酸除去ステップに対して、前記粗生成物流を供すること、
(ii)任意で、前記処理した生成物流を水性アルカリの供給源と接触させて、第2の処理した生成物流と廃水性アルカリ流とを生成することを含む第2の酸除去ステップに対して、前記処理した生成物流を供すること、
(iii)第1の流体流を、75重量%~95重量%の濃度の硫酸の供給源と接触させて、前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンと第1の廃硫酸流とを含む第1の処理した流体流を生成することを含む第1の乾燥段階に対して、前記処理した生成物流、または、生成されているのであれば、前記第2の処理した生成物流を、第1の流体流の形態で供すること、を含む、方法。 - 前記第1の処理した流体流が、1重量%未満の水を含む、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記第1の処理した流体流が、500ppm未満の水を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記第1の流体流が、20重量%未満のHF、10重量%未満のHF、5重量%未満のHF、もしくは、1重量%未満のHFを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の流体流が、20重量%未満のHCl、10重量%未満のHCl、5重量%未満のHCl、もしくは、1重量%未満のHClを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも50重量%の前記第1の流体流が、前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の流体流の少なくとも50重量%が、ハイドロフルオロプロペン、ハイドロクロロフルオロプロペン、ハイドロフルオロエチレン、ハイドロフルオロブテン、及び、ハイドロクロロフルオロブテンからなる群から選択されるハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の流体流の少なくとも60重量%、70重量%、または、80重量%が、ハイドロフルオロプロペン、ハイドロクロロフルオロプロペン、ハイドロフルオロエチレン、ハイドロフルオロブテン、及び、ハイドロクロロフルオロブテンからなる群から選択されるハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンが、HFO-1234yf、HFO-1234ze、1-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233zd)、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロペン(HCFO-1233xf)、1,1,1-4,4,4-ヘキサフルオロ-ブタ-2-エン(HFO-1336mzz)、及び、1,1-ジフルオロエチレン(HFO-1132a)を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の硫酸の供給源が、78重量%~94重量%、または、78重量%~90重量%の濃度の水性硫酸を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の流体流が、10℃~70℃の温度で、硫酸の供給源と接触する、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の流体流が、20℃~60℃、20℃~40℃、25℃~35℃、または、30℃の温度で、硫酸の供給源と接触する、請求項12に記載の方法。
- 前記第1の廃硫酸流が、20000ppm未満のフッ化物、15000ppm未満のフッ化物、10000ppm未満のフッ化物、8000ppm未満のフッ化物、5000ppm未満のフッ化物、4000ppm未満のフッ化物、3000ppm未満のフッ化物、2000ppm未満のフッ化物、1000ppm未満のフッ化物、500ppm未満のフッ化物、100ppm未満のフッ化物、80ppm未満のフッ化物、50ppm未満のフッ化物、40ppm未満のフッ化物、または、25ppm未満のフッ化物を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の廃硫酸流が、10000ppm未満の全有機体炭素、8000ppm未満の全有機体炭素、5000ppm未満の全有機体炭素、4000ppm未満の全有機体炭素、3000ppm未満の全有機体炭素、2000ppm未満の全有機体炭素、1000ppm未満の全有機体炭素、500ppm未満の全有機体炭素、250ppm未満の全有機体炭素、100ppm未満の全有機体炭素、50ppm未満の全有機体炭素、または、25ppm未満の全有機体炭素を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の廃硫酸流が、フルオロアクリル酸、ポリフルオロアクリル酸、ギ酸、及び、フルオロホルムアルデヒド、及び/または、オリゴマーを含有している1つ以上の不飽和フッ素から選択される1つ以上の化合物を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記第1の処理した流体流を、第2の硫酸の供給源と接触させて、前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンと第2の廃硫酸流とを含む第2の処理した流体流を生成することを含む第2の乾燥段階を含み、前記第2の処理した流体流が、前記流体流よりも低濃度の水を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の硫酸の供給源が、78重量%~90重量%の濃度の水性硫酸を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記第2の処理した流体流が、500ppm未満の水、250ppm未満の水、100ppm未満の水、または、10ppm未満の水を含む、請求項17または請求項18に記載の方法。
- 前記第2の硫酸の供給源が、60重量%~98重量%、75重量%~95重量%、78重量%~94重量%、または、90重量%~94重量%の濃度の水性硫酸を含む、請求項17~19のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の処理した流体流が、10℃~70℃の温度で、第2の硫酸の供給源と接触する、請求項17~20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の処理した流体流が、20℃~60℃、20℃~40℃、25℃~35℃、または、30℃の温度で、第2の硫酸の供給源と接触する、請求項21に記載の方法。
- 前記第2の廃硫酸流が、20000ppm未満のフッ化物、15000ppm未満のフッ化物、10000ppm未満のフッ化物、8000ppm未満のフッ化物、5000ppm未満のフッ化物、4000ppm未満のフッ化物、3000ppm未満のフッ化物、2000ppm未満のフッ化物、1000ppm未満のフッ化物、500ppm未満のフッ化物、100ppm未満のフッ化物、80ppm未満のフッ化物、50ppm未満のフッ化物、40ppm未満のフッ化物、または、25ppm未満のフッ化物を含む、請求項17~22のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の廃硫酸流が、10000ppm未満の全有機体炭素、8000ppm未満の全有機体炭素、5000ppm未満の全有機体炭素、4000ppm未満の全有機体炭素、3000ppm未満の全有機体炭素、2000ppm未満の全有機体炭素、1000ppm未満の全有機体炭素、500ppm未満の全有機体炭素、250ppm未満の全有機体炭素、100ppm未満の全有機体炭素、50ppm未満の全有機体炭素、または、25ppm未満の全有機体炭素を含む、請求項17~23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の廃硫酸流が、フルオロアクリル酸、ポリフルオロアクリル酸、ギ酸、及び、フルオロホルムアルデヒド、及び/または、オリゴマーを含有している1つ以上の不飽和フッ素から選択される1つ以上の化合物を含む、請求項17~24のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の、及び/または、生成されているのであれば、前記第2の処理した流体流が、少なくとも99重量%の純度で前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを含む、請求項1~25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の、及び/または、生成されているのであれば、前記第2の処理した流体流が、少なくとも99.5重量%、または、少なくとも99.9重量%の純度で前記ハイドロ(クロロ)フルオロオレフィンを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記第1の、及び/または、生成されているのであれば、前記第2の処理した流体流が、吸着剤と接触する、請求項1~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記吸着剤が、ソーダ石灰、及び/または、1つ以上の分子篩を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記吸着剤が、2Å~10Åの範囲の孔径を有する1つ以上のゼオライトを含む、請求項29に記載の方法。
- 前記吸着剤が、3Å~6Åの範囲の孔径を有する1つ以上のゼオライトを含む、請求項30に記載の方法。
- 任意で、前記の、または、ある吸着剤と接触している、前記第1の処理した流体流、及び/または、生成されているのであれば、前記第2の処理した流体流が、蒸留に供されて、残存している成分の一部または全部を分離する、請求項1~31のいずれか一項に記載の方法。
- 先行酸除去ステップをさらに含む、請求項1または請求項3~31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記先行酸除去ステップが、粗生成物流でのあらゆるHF及び/またはHClの少なくとも一部を除去して、第1の流体流を提供する、粗生成物流の処理を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記粗生成物流が、脱ハロゲン化水素反応(例えば、脱フッ化水素、及び/または、脱塩化水素反応)の生成物流である、請求項2又は34に記載の方法。
- 前記酸除去ステップが、前記粗生成物流を水に接触させて、水性酸(例えば、HF、及び/または、HCl)の廃流と処理した生成物流とを生成することを含み、前記処理した生成物流は、粗生成物流よりも低濃度の酸(例えば、低濃度のHF、及び/または、HCl)を有する、請求項2、34又は35に記載の方法。
- 前記酸除去ステップが、前記粗生成物流を水性酸の供給源(例えば、水性HF、及び/または、HCl)の供給源に接触させて、水性酸(例えば、HF、及び/または、HCl)の廃流と処理した生成物流とを生成することを含み、前記処理した生成物流は、粗生成物流よりも低濃度の酸(例えば、低濃度のHF、及び/または、HCl)を有する、請求項2、34又は35に記載の方法。
- 前記水性酸の供給源が、30重量%~60重量%の濃度で水性HFを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記水性酸の供給源が、40重量%~60重量%の濃度で水性HFを含む、請求項38に記載の方法。
- 前記処理した生成物流が、第1の乾燥段階に対して、直接的に提供される、請求項2~39のいずれか一項に記載の方法。
- 前記処理した生成物流が、第1の乾燥段階に対して、第1の流体流の形態で直接的に提供される、請求項40に記載の方法。
- 前記処理した生成物流が、第1の乾燥段階に提供される以前に、1つ以上のさらなる処理ステップに供される、請求項2~39のいずれか一項に記載の方法。
- 第2の酸除去ステップに対して前記処理した生成物流を供する、請求項38、39または請求項42に記載の方法。
- 前記第2の酸除去ステップが、前記処理した生成物流を、水性アルカリと接触させて、第2の処理した生成物流と廃水性アルカリ流とを生成することを含み、前記第2の処理した生成物流が、前記処理した生成物流よりも低濃度の酸を有する、請求項43に記載の方法。
- 前記水性アルカリの供給源が、水性苛性溶液を含む、請求項44に記載の方法。
- 前記水性アルカリの供給源が、前記水性苛性溶液が、NaOHまたはKOHである、請求項45に記載の方法。
- 前記水性アルカリの供給源の濃度が、10重量%未満または5重量%未満である、請求項45に記載の方法。
- 前記第2の処理した生成物流が、第1の乾燥段階に対して、直接的に提供される、請求項43~47のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2の処理した生成物流が、第1の乾燥段階に対して、第1の流体流の形態で直接的に提供される、請求項48に記載の方法。
- 95重量%未満の濃度の水性硫酸と、フルオロアクリル酸、ポリフルオロアクリル酸、ギ酸、及び、フルオロホルムアルデヒド、及び/または、オリゴマーを含有している1つ以上の不飽和フッ素から選択される少なくとも1つの化合物とを含む、洗浄廃液であって、前記洗浄廃液が20000ppm未満のフッ化物を含む、洗浄廃液。
- 15000ppm未満のフッ化物、10000ppm未満のフッ化物、8000ppm未満のフッ化物、5000ppm未満のフッ化物、4000ppm未満のフッ化物、3000ppm未満のフッ化物、2000ppm未満のフッ化物、1000ppm未満のフッ化物、500ppm未満のフッ化物、100ppm未満のフッ化物、80ppm未満のフッ化物、50ppm未満のフッ化物、40ppm未満のフッ化物、または、25ppm未満のフッ化物を含む、請求項50に記載の液。
- 10000ppm未満の全有機体炭素、8000ppm未満の全有機体炭素、5000ppm未満の全有機体炭素、4000ppm未満の全有機体炭素、3000ppm未満の全有機体炭素、2000ppm未満の全有機体炭素、1000ppm未満の全有機体炭素、500ppm未満の全有機体炭素、250ppm未満の全有機体炭素、100ppm未満の全有機体炭素、50ppm未満の全有機体炭素、または、25ppm未満の全有機体炭素を含む、請求項50または51に記載の液。
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