ノナフルオロペンテンとフッ化水素とを含む共沸組成物およびその使用
１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロペンとフッ化水素とを含む共沸組成物が本明細書において開示されている。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生成するプロセスおよび精製するプロセスにおいて有用である。更に、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタンとフッ化水素とを含む共沸組成物および近共沸組成物が本明細書において開示されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ノナフルオロペンテンとフッ化水素とを含む共沸組成物が本明細書において開示されている。この共沸組成物は、ノナフルオロペンテンを生成するプロセスおよび精製するプロセスにおいて有用である。
【背景技術】
【０００２】
クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）などの塩素含有化合物は、地球のオゾン層に対して有害であると考えられている。ＣＦＣの代わりに用いられるフルオロカーボン（ＨＦＣ）の多くは、地球温暖化の一因であることが見出された。従って、環境を損なわずに冷媒、溶媒、クリーニング剤、発泡体発泡剤、エアゾール噴射剤、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も有する新規化合物を見つけることが必要とされている。分子中に１つまたは複数の水素を含有する弗素化オレフィンは、例えば冷凍のような用途の一部において用いるために考慮されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，２６８，１２２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１７１，９０２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９７８，６４９号明細書
【非特許文献１】ショッテ（Ｗ．Ｓｃｈｏｔｔｅ）、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅｓ．Ｄｅｖ．（１９８０）、１９、４３２〜４３９
【非特許文献２】「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、ハロルドＲ・ヌル（Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｎｕｌｌ）著、頁１２４〜１２６
【非特許文献３】「気体および液体の特性（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ）」、第４版、発行会社マグローヒル（ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ）、レイド（Ｒｅｉｄ）、プラウスニッツ（Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ）およびポーリング（Ｐｏｌｉｎｇ）著、頁２４１〜３８７
【非特許文献４】「化学工学における相平衡（Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」、バターワース・パブリッシャー（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）発行、１９８５、スタンリーＭ・ワラス（Ｓｔａｎｌｅｙ Ｍ．Ｗａｌａｓ）著、頁１６５〜２４４
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様は、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）と１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ、ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）とフッ化水素（ＨＦ）とを含む共沸組成物または近共沸組成物に関する。
【０００５】
更なる態様は、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００６】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法に関する。
【０００７】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００８】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、
ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｄ）工程（ｃ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００９】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物として除去し、第２の蒸留工程の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法に関する。
【００１０】
更なる態様は、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）とフッ化水素（ＨＦ）とを含む共沸組成物または近共沸組成物に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
１つの態様は、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）および１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ、ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）を含有する組成物に関する。ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙおよびＨＦＣ−１４２９ｍｙｚは、それぞれ２つの構造異性体の１つ、ＥまたはＺとして存在する。本明細書で用いられるＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚは、異性体Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚとＥ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚの混合物を意味する。ここで主たる異性体はＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚである。本明細書で用いられるＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙは、異性体Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙとＥ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙの混合物を意味する。ここで主たる異性体はＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙである。本明細書で用いられる「Ｚ−ＨＦＣ−１４２９」は、ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚとＨＦＣ−１４２９ｍｚｙの混合物を意味する。ここで、両方の化合物は主としてＺ異性体として存在する。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ異性体とＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ異性体のこうした混合物は、米国特許公報（特許文献１）に記載されたように当該技術上知られている方法によって調製してもよい。この特許は本明細書に引用して援用する。
【００１２】
本明細書で用いられる主たる異性体は、５０モル％を上回る、好ましくは６０モル％を上回る、より好ましくは７０モル％を上回る、なおより好ましくは８０モル％を上回る、最も好ましくは９０モル％を上回る濃度で組成物中に存在する当該異性体を意味することを意図している。
【００１３】
無水フッ化水素（ＨＦ）も本明細書で開示された組成物中に含まれ、市販されている。
【００１４】
更なる態様は、本明細書に引用して援用する米国特許公報（特許文献２）に記載されたように当該技術上知られている方法によって調製してもよく、そして市販されている１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＣＦ3ＣＨＦＣＨＦＣＦ2ＣＦ3）を含有する組成物に関する。
【００１５】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦへのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素のためのプロセスおよびこうしたプロセスからのＺ−ＨＦＣ−１４２９の分離を考慮して、ヒドロフルオロオレフィンＺ−ＨＦＣ−１４２９がＨＦと共沸混合物を形成することが驚くべきことに発見された。更に、ヒドロフルオロカーボンＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅがＨＦと共沸混合物を形成することが発見された。
【００１６】
１つの態様は、共沸組成物を形成するためにＺ−ＨＦＣ−１４２９と有効量のフッ化水素（ＨＦ）とを含む組成物を提供する。有効量は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９と組み合わされた時、共沸混合物または近共沸混合物の生成をもたらす量を意味する。
【００１７】
更なる態様は、共沸組成物を形成するためにＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと有効量のフッ化水素（ＨＦ）とを含む組成物を提供する。有効量は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと組み合わされた時、共沸混合物または近共沸混合物の生成をもたらす量を意味する。当該技術上理解されるように、共沸組成物または近共沸組成物は、所定の圧力下で液体の形態を取る時、個々の成分の沸騰温度より高くても、または低くてもよい実質的に一定の温度で沸騰し、沸騰する液体組成と本質的に同じ蒸気組成を提供する２つ以上の異なる成分の混合物である。
【００１８】
この議論の目的において、近共沸組成物（一般に「共沸様組成物」とも呼ばれる）は、共沸混合物に似て挙動する（すなわち、沸騰または蒸発すると、一定の沸騰特性または分別しない傾向を有する）組成物を意味する。従って、沸騰または蒸発中に生成した蒸気の組成は、元の液体の組成と同じか、または実質的に同じである。従って、沸騰または蒸発中に、液体組成が仮にも変化する場合、液体組成は最少程度または極僅かな程度にのみ変化する。これは、沸騰または蒸発中に液体組成が実質的な程度に変化する非共沸組成物と対照的である。
【００１９】
更に、近共沸組成物は実質的に圧力差がない露点圧力と泡立ち点圧力とを示す。すなわち、所定の温度での露点圧力と泡立ち点圧力の差は小さい値である。（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力の差を有する組成物が近共沸混合物であると考えてもよいと言ってよい。
【００２０】
従って、共沸組成物または近共沸組成物の必須の特徴は、所定の圧力で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より上にある蒸気の組成が沸騰している液体組成物の本質的に組成である（すなわち、液体組成物の成分の分別が起きない）ことである。共沸組成物の各成分の沸点と重量％の両方が、共沸液体組成物または近共沸液体組成物を異なる圧力で沸騰に供する時に変化し得ることも当該技術上認められている。従って、共沸組成物または近共沸組成物は、成分の間に存在する独特の関係または成分の組成範囲あるいは規定圧力での固定沸点によって特徴付けられる組成物の各成分の厳密な重量％の観点から定義してもよい。種々の共沸組成物（特定の圧力でのそれらの沸点を含む）を計算できることも当該技術上認められている（例えば、非特許文献１を参照すること）。こうした計算の精度を確認するためおよび／または同じかまたは他の温度および圧力で計算を修正するために同じ成分を含む共沸組成物の実験的照合を用いてもよい。
【００２１】
フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組み合わせを含む組成物を形成してもよい。これらは、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦと約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む組成物（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約４．１ｐｓｉ（２３．８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）を含む。
【００２２】
更に、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の近共沸組み合わせも形成してよい。こうした近共沸組成物は、約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約４．１ｐｓｉ（２３．８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の圧力で約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のＨＦとを含む。
【００２３】
フッ化水素とＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組み合わせを含む組成物も形成してよい。これらは、約８１．８モル％〜約９７．３モル％のＨＦと約１８．２モル％〜約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとを含む組成物を含む（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）。
【００２４】
更に、ＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する近共沸組成物も形成してよい。こうした近共沸組成物は、約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の圧力で約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦとを含む。
【００２５】
共沸組成物または近共沸組成物が所定の温度および圧力で成分の特定の比で存在してもよい一方で、共沸組成物が他の成分を含有する組成物においても存在してもよいことが理解されるべきである。
【００２６】
フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組み合わせから本質的になる組成物を形成してもよい。これらは、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦおよび約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になる組成物を含む（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）。
【００２７】
約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の圧力で約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８９．７モル％〜約６４．８モル％のＨＦから本質的になる近共沸組成物も形成してよい。
【００２８】
大気圧で、フッ化水素酸およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の沸点は、それぞれ約１９．５℃および２９℃である。ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の２４ｐｓｉ（１６５ｋＰａ）および２０℃での比揮発度は、８２モル％のＨＦおよび１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。１２４ｐｓｉ（８５５ｋＰａ）および７０℃での比揮発度は、７３．４モル％のＨＦおよび２６．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。これらのデータは、従来の蒸留手順の使用が、化合物の比揮発度の低い値のゆえに実質的に純粋な化合物の分離をもたらさないことを示している。
【００２９】
ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の比揮発度を決定するために、いわゆるＰＴｘ法を用いた。この手順において、既知体積のセル中の全絶対圧力は、既知の種々の二元組成物のために一定温度で測定される。ＰＴｘ法の使用は、非特許文献２により詳しく記載されている。この参考文献の全体的な開示は本明細書に引用して援用する。蒸気および液体のサンプル、または２種の液相が存在する条件下での蒸気および２種の液相の各々のサンプルを得、それらのそれぞれの組成を確認するために分析した。
【００３０】
これらの測定は、液相非理想度を表すために非ランダム２液（ＮＲＴＬ）反応式などの活性係数反応式モデルによってセル中の平衡蒸気組成および平衡液組成に換算することが可能である。ＮＲＴＬ反応式などの活性係数反応式の使用は、非特許文献３および非特許文献４により詳しく記載されている。前に確認された参考文献の各々の全体的な開示は本明細書に引用して援用する。
【００３１】
いかなる理論または説明によっても拘束されることを望まずに、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物が理想的な方式で挙動するか否かをＮＲＴＬ反応式が十分に予測することが可能であり、こうした混合物中の成分の比揮発度を十分に予測することが可能であることが考えられる。従って、比揮発度は、１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に２０℃で接近するにつれてほぼ１．０になる。これは、こうした混合物からの従来の蒸留によってＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離することを不可能にするであろう。比揮発度が１．０に接近する所で、近共沸組成物または共沸組成物を形成するとしてシステムを定義する。
【００３２】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの共沸混合物が様々な温度および圧力で形成されることが見出された。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９および約６７．４モル％のＨＦ（および３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９）〜約８８．６モル％のＨＦ（および１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９）の範囲のＨＦから本質的になる共沸組成物は、（−２５℃の温度で）４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜（１００℃の温度で）２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間で形成してもよい。約８２モル％のＨＦおよび約１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になるＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸混合物は、２０℃および２４．１ｐｓｉ（１６６ｋＰａ）で見出された。約７３．４モル％のＨＦおよび約２６．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になるＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸混合物も７０℃および１２４ｐｓｉ（８５５ｋＰａ）で見出された。上の発見に基づいて、他の温度および圧力での共沸組成物を計算してもよい。約８８．６モル％のＨＦおよび約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物を−２０℃および４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）で形成することが可能であり、約６７．４モル％のＨＦおよび約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物を１００℃および２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）で形成することが可能であることが計算された。従って、１つの態様は、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦおよび約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になる共沸組成物を提供する。前記組成物は、４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）で約−２０℃〜２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）で約１００℃の沸点を有する。
【００３３】
約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％〜約８１．８モル％のＨＦから本質的になる共沸組成物または近共沸組成物を約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよいことも見出された。
【００３４】
フッ化水素とＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組み合わせから本質的になる組成物を形成してもよい。これらは、約９７．３モル％〜約８１．８モル％のＨＦおよび約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になる組成物（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）を含む。
【００３５】
約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の圧力で約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦから本質的になる近共沸組成物も形成してよい。
【００３６】
大気圧で、フッ化水素酸およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの沸点は、それぞれ約１９．５℃および５５℃である。ＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）および３０℃での比揮発度は、９１．９モル％のＨＦおよび８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。１１７ｐｓｉ（８０７ｋＰａ）および８０℃での比揮発度は、８４．８モル％のＨＦおよび１５．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。これらのデータは、従来の蒸留手順の使用が、化合物の比揮発度の低い値のゆえに実質的に純粋な化合物の分離をもたらさないことを示している。
【００３７】
ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの比揮発度を決定するために「Ｐｔｘ法」も用いてよい。それから、これらの測定は、液相非理想度を表すために活性係数反応式モデルによってセル中の平衡蒸気組成および平衡液組成に換算した。この場合、非ランダム２液（ＮＲＴＬ）反応式も用いた。
【００３８】
いかなる理論または説明によっても拘束されることを望まずに、ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物が理想的な方式で挙動するか否かをＮＲＴＬ反応式が十分に予測することが可能であり、こうした混合物中の成分の比揮発度を十分に予測することが可能であることが考えられる。比揮発度が、８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに３０℃で接近するにつれてほぼ１．０になることが見出された。これは、こうした混合物からの従来の蒸留によってＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離することを不可能にするであろう。比揮発度が１．０に接近する所で、近共沸組成物または共沸組成物を形成するとしてシステムを定義する。
【００３９】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＨＦの共沸混合物が様々な温度および圧力で形成されることが見出された。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％のＨＦ（および２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）〜約８１．８モル％のＨＦ（および１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）の範囲のＨＦから本質的になる共沸組成物は、（−２０℃の温度で）３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜（１００℃の温度で）約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよい。約９１．９モル％のＨＦおよび約８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になるＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸混合物は、３０℃および２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）で見出された。約８４．８モル％のＨＦおよび約１５．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になるＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸混合物も、７９．８℃および１１７ｐｓｉ（８０７ｋＰａ）も見出された。上の発見に基づいて、他の温度および圧力での共沸組成物を計算してもよい。約９７．３モル％のＨＦおよび約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物を−２０℃および３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）で形成することが可能であり、約８１．８モル％のＨＦおよび約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物を１００℃および１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）で形成することが可能であることが計算された。従って、１つの態様は、約８１．８モル％〜約９７．３モル％のＨＦおよび約１８．２モル％〜約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になる共沸組成物を提供する。前記組成物は、３ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）で約−２０℃〜１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）で約１００℃の沸点を有する。
【００４０】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦから本質的になる共沸組成物または近共沸組成物を約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよいことも見出された。
【００４１】
ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物およびＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物または近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成するプロセスにおいて、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を精製するプロセスにおいて、およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを精製するプロセスにおいて有用である。実際、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦを含有する組成物を作るいかなるプロセスにおいても有用である場合がある。そしてＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物または近共沸組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有する組成物を作るいかなるプロセスにおいても有用である場合がある。
【００４２】
共沸蒸留は、気相脱フッ化水素によるＺ−ＨＦＣ−１４２９の生産のための出発材料であるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するために行ってもよい。その後、二塔共沸蒸留は、所望のＺ−ＨＦＣ−１４２９生成物から共生産ＨＦを分離するために行ってもよい。そして、もう１つの二塔共沸蒸留は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＨＦを分離するために行ってもよい。ＨＦは、例えば、標準水溶液洗浄技術を用いて生成混合物のハロゲン化炭化水素成分から除去してもよい。しかし、実質的な量の洗浄排液の産出は水性廃棄物処理の問題をもたらし得る。従って、こうした生成混合物からのＨＦを利用するプロセスが必要とされ続けている。
【００４３】
ＨＦ含有組成物にＺ−ＨＦＣ−１４２９を添加することを含む様々なソースから本明細書で開示されたプロセスにより処理された初期混合物を得ることができる一方で、本プロセスの有利な使用は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の調製からのエフルエント混合物を処理することに存する。
【００４４】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９は、米国特許公報（特許文献１）に記載されたプロセスなどの当該技術上知られているプロセスによるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの気相脱フッ化水素によって調製してもよい。この特許は本明細書に引用して援用する。
【００４５】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００４６】
本明細書で記載された「本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ（モル基準）未満、好ましくは約１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有することを意味する。
【００４７】
この共沸蒸留は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦによって形成された低沸点共沸組成物を利用する。共沸組成物は、純成分の沸点より低い温度および同様にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの沸点より低い温度で沸騰する。
【００４８】
前述したように、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの混合物を実用的ないかなる手段によっても形成してよい。一般に、本プロセスは、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素によって生成する反応混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を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共生成物である。その後、生成した反応混合物を本プロセスによって処理してＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを除去してもよい。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの共沸組成物または近共沸組成物として蒸留塔からの留出物としてオーバーヘッドを占める。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは、塔底物組成物として塔の底から取り出され、少量のＺ−ＨＦＣ−１４２９も含有してよい。蒸留塔の塔底物からのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ中のＺ−ＨＦＣ−１４２９の量は、脱フッ化水素反応を行う方式に応じて約４５モル％から約１パーツパーミリオン（ｐｐｍ、モル基準）まで異なってもよい。
【００４９】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む塔底物組成物は、例えば、標準蒸留技術を用いて蒸留して２種の成分を分離してもよい。しかし、本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む塔底物組成物を生成するような方式で共沸蒸留を行うことが好ましい。
【００５０】
１つの実施形態において、本共沸蒸留の運転は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９／ＨＦ共沸オーバーヘッドのみを送るのではなく、過剰の一切のＺ−ＨＦＣ−１４２９（これは共沸濃度より高いＺ−ＨＦＣ−１４２９であろう）も送るために蒸留パラメータを修正することを含む。適切な条件を用いる場合、すべてのＺ−ＨＦＣ−１４２９はＨＦと一緒にオーバーヘッドに行く。従って、塔底物から除去されたＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは、本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しない。
【００５１】
本明細書で記載された「本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ（モル基準）未満、好ましくは約１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは１ｐｐｍ未満のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有することを意味する。
【００５２】
蒸留工程において、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部は還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。蒸留塔の運転圧力は、約１０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）、通常は約１５ｐｓｉ（１０３ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）の範囲であってもよい。蒸留塔は、典型的には、約４５℃〜約７０℃の底温度および約１５℃〜約４０℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．２／１〜１００／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００５３】
本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物は処理してＨＦを除去してもよく、そして生成物として純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を提供してもよい。これは、本明細書に記載されたように、例えば中和によって、または第２の蒸留プロセスによって実行してもよい。
【００５４】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第１の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法を提供する。
【００５５】
上述したプロセスは、異なる圧力での共沸組成の変化を利用して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの分離を実現する。第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程を基準として高い圧力で行ってもよい。より高い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、より高いレベルのＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有する。従って、この高い圧力の蒸留工程は、共沸混合物より高い温度で沸騰する過剰のフッ化水素をもたらし、それは純フッ化水素として塔底物として塔から出る。その後、第１の塔留出物は、より低い圧力で運転する第２の蒸留工程にフィードされる。より低い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のより低い濃度に変わる。従って、この第２の蒸留工程において、過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９が存在する。共沸混合物より高い沸点を有する過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９は、塔底物組成物として第２の蒸留塔から出る。
【００５６】
あるいは、第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程を基準として低い圧力で行ってもよい。より低い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、より高いレベルのＨＦを含有する。従って、この低い圧力の蒸留工程は、共沸混合物より高い温度で沸騰する過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９をもたらし、それは純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９として塔底物として塔から出る。その後、第１の塔留出物は、より高い圧力で運転する第２の蒸留工程にフィードされる。より高い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、フッ化水素のより低い濃度に変わる。従って、この第２の蒸留工程において、過剰のフッ化水素が存在する。過剰のフッ化水素は、塔底物組成物として第２の蒸留塔から出る。
【００５７】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成するためのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの吸熱脱フッ化水素反応は、例えば、チューブ内に触媒を有し、反応器のシェル側に熱媒体を有するチューブラー反応器内で実行してもよい。あるいは、断熱運転を可能にするために熱キャリアを用いてもよい。両方とも本明細書で記載された蒸留プロセスによって生成される純ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅまたは純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかは、熱キャリアとして作用するために反応器に再循環して戻してもよい。脱フッ化水素反応器へのＺ−ＨＦＣ−１４２９の導入がＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのワンパス転化率の減少をもたらすので、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは好ましい熱キャリアであろう。
【００５８】
第１の蒸留工程と第２の蒸留工程の両方において、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部を還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として蒸留塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。高圧蒸留塔の運転圧力（高圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）〜約３００ｐｓｉ（２０６８ｋＰａ）、通常は約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）〜約２５０ｐｓｉ（１７２４ｋＰａ）の範囲であってもよい。高圧蒸留塔は、典型的には、約１１７℃の底温度および約９２℃の頂上温度で約２２５ｐｓｉ（１５５１ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜１００／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００５９】
低圧蒸留塔（低圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）、通常は約１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）〜約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の範囲であってもよい。低圧蒸留塔は、典型的には、約４０℃の底温度および約１５℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６０】
図１は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの分離のための本二塔蒸留プロセスを実施するための１つの実施形態を例示している。図１を参照すると、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む先行共沸蒸留から誘導されたフィード混合物であって、ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のモル比が約４．０：１（またはそれ以上）であるフィード混合物を約９０℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約１１８℃の温度および約２２７ｐｓｉ（１５６５ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約９２℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９モル比は約２．３：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（モル比は約４．７：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約４０℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６１】
もう１つの実施形態において、塔の圧力を逆転させる。再び図１を参照すると、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む先行共沸蒸留から誘導されたフィード混合物であって、ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のモル比が約１．４：１（またはそれ以下）であるフィード混合物を約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約４０℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９モル比は約４．７：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約９２℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（モル比は約２．３：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約１１８℃の温度および約２２７ｐｓｉ（１５６５ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６２】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物中に富む成分を第２の留出組成物中に除去し、塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第１の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００６３】
前述した二塔共沸蒸留に似て、第１の蒸留工程と第２の蒸留工程の両方に関して、ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部は還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として蒸留塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。高圧蒸留塔（高圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）、通常は約１００ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）の範囲であってもよい。高圧蒸留塔は、典型的には、約１０９℃の底温度および約９８℃の頂上温度で約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６４】
低圧蒸留塔（低圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）〜約１００ｐｓｉ（６８９ｋＰａ）、通常は約１５ｐｓｉ（１０３ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）の範囲であってもよい。低圧蒸留塔は、典型的には、約６６℃の底温度および約２４℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６５】
図１は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＨＦの分離のための本二塔蒸留プロセスを実施するための１つの実施形態を同様に例示している。図１を参照すると、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含むフィード混合物であって、ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのモル比が約０．５３：１（またはそれ以下）であるフィード混合物を約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約６６℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅモル比は約１２．４：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約９８℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（モル比は約４．９：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約１０９℃の温度および約１８７ｐｓｉ（１２８９ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６６】
もう１つの実施形態において、塔の圧力を逆転させる。再び図１を参照すると、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含むフィード混合物であって、ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのモル比が約５．１：１（またはそれ以上）であるフィード混合物を約９７℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約１０９℃の温度および約１８７ｐｓｉ（１２８９ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約９８℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅモル比は約４．９：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（モル比は約１２．３：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約６６℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６７】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物を形成する工程と、ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に第１の留出物を供する工程と、ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００６８】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦを含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｄ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。任意に、本プロセスは、前記第１の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記第１の蒸留工程に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９として回収する工程を更に含んでもよい。
【００６９】
本明細書に記載された「本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ未満（モル基準）、好ましくは１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの各々を含有することを意味する。
【００７０】
脱フッ化水素のための反応域は、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装置を含んでもよい。本明細書で開示されたすべてのプロセスのためのプロセス装置および関連したフィードライン、エフルエントラインおよび関連した装置は、フッ化水素に耐える材料から製作してもよい。当業者に周知されている典型的な建設材料には、ステンレススチール、特にオーステナイト型のステンレススチール、「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）ニッケル系合金および「インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）」（登録商標）ニッケル−クロム合金などの周知された高ニッケル合金が挙げられる。
【００７１】
図２はＺ−ＨＦＣ−１４２９の生成に関する本プロセスを実施するための１つの実施形態を例示している。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをライン（３６０）を通して反応器（３２０）にフィードする。ＨＦ、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９を含む反応器エフルエント混合物は、ライン（４５０）を通して反応器から出、多段蒸留塔（４１０）にフィードする。本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する蒸留塔（４１０）の塔底物をライン（４６６）を通して塔（４１０）の底から除去し、反応器に再循環して戻してもよい。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物を含有する塔（４１０）からの留出物を塔（４１０）の頂上から除去し、ライン（５４０）を通して第２の多段蒸留塔（５１０）に送る。本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１４２９である塔（５１０）からの塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）から除去し、熱キャリアとして反応器（３２０）に再循環して戻してもよい。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物を含有する塔（５１０）からの留出物をライン（５７０）を通して第３の多段蒸留塔（５２０）にフィードする。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を含む塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して除去し、第２の蒸留塔（５１０）に再循環してもよい。塔（５２０）からの塔底物組成物は本質的に純粋なＨＦであり、ライン（５８６）を通して塔（５２０）から除去する。このプロセスからの本質的に純粋なＨＦ生成物をフルオロケミカル化合物の生成のために弗素化反応器にフィードするなどの適切ないかなる方式でも用いてよいか、または処分のために中和してもよい。
【００７２】
図において例示していない一方で、プロセス装置の幾つかの部品を本明細書に記載されたプロセスにおいて最適化のために用いてもよい。例えば、ポンプ、ヒータまたはクーラーを適切な場合に用いてもよい。例として、原料をフィードする塔内の点と同じ温度で蒸留塔への原料を有することが望ましい。従って、プロセスストリームの加熱および冷却は温度を調和させるために必要な場合がある。
【００７３】
更に補足説明せずに、当業者が本明細書の中の説明を用いて、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ことが信じられる。従って、以下の例示的な実施形態は単に例示として解釈されるべきであり、開示の残りをいかにしても全く制限しない。
【実施例】
【００７４】
（実施例１）
（炭素質触媒上でのＨＦＣ−１４２９ｍｚｙおよびＨＦＣ−１４２９ｍｙｚへのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素）
「ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）」ニッケル合金反応器（ＯＤ１．０インチ×ＩＤ０．８５４インチ×Ｌ９．５インチ）に米国特許公報（特許文献３）に実質的に記載されたように調製された球状（８メッシュ）三次元マトリックス多孔質炭素質材料１４．３２ｇ（２５ｍＬ）を投入した。この特許は本明細書に引用して援用する。反応器の外側に締め付けられた５インチ×１インチのセラミック製バンドヒータによって反応器の充填部分を加熱した。反応器壁とヒータとの間に置かれた熱電対は、反応器温度を測定した。炭素質材料を反応器に投入後に、窒素（１０ｍＬ／分）を反応器に通し、温度を一時間の間に２００℃に上げ、この温度を更に４時間にわたり維持した。その後、反応器温度を所望の運転温度に上げ、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの流れ（５ｍＬ／時間）および窒素を反応器を通して開始した。
【００７５】
質量選択検出器（ＧＣ−ＭＳ）を備えたガスクロマトグラフを用いる有機生成物分析のために、全反応器エフルエントの一部をオンラインでサンプリングした。有機生成物およびＨＦなどの無機酸も含有する大部分の反応器エフルエントを中和のために水性苛性アルカリで処理した。
【００７６】
ＧＣモル％において得られた結果を表１にまとめている。表１において、ｔｅｍｐは温度であり、ｕｎｋｓは未知であり、他のＨＦＣは、ＨＦＣ−２３（トリフルオロメタン）、ＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）およびＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）を含む。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（実施例２）
（ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物の相研究）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦから本質的になる組成物に関する相研究を行った。相研究において、組成を変え、蒸気圧を２０℃と７０℃の両方で測定した。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計算した。
【００７９】
表２は、規定温度および圧力でのＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９に関する実験的計算共沸組成のまとめを示している。
【００８０】
【表２】
【００８１】
（実施例３）
（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧）
本明細書で開示された組成物に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧を測定熱力学的特性および計算熱力学的特性から計算した。露点圧力と泡立ち点圧力の差が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下であるＺ−ＨＦＣ−１４２９の最低濃度および最高濃度（モル百分率、モル％）によって近共沸範囲を示している。結果を表３にまとめている。
【００８２】
【表３】
【００８３】
（実施例４）
（ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物の相研究）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦから本質的になる組成物に関する相研究を行った。相研究において、組成を変え、蒸気圧を３０℃と８０℃の両方で測定した。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計算した。
【００８４】
表４は、規定温度および圧力でのＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに関する実験的計算共沸組成のまとめを示している。
【００８５】
【表４】
【００８６】
（実施例５）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧）
本明細書で開示された組成物に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧を測定熱力学的特性および計算熱力学的特性から計算した。露点圧力と泡立ち点圧力の差が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下であるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの最低濃度および最高濃度（モル百分率、モル％）によって近共沸範囲を示している。結果を表５にまとめている。
【００８７】
【表５】
【００８８】
（実施例６）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留塔にフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表６のデータを得た。
【００８９】
【表６】
【００９０】
（実施例７）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留塔にフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表７のデータを得た。
【００９１】
【表７】
【００９２】
（実施例８）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表８のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９３】
【表８】
【００９４】
（実施例９）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表９のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９５】
【表９】
【００９６】
（実施例１０）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１０のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９７】
【表１０】
【００９８】
（実施例１１）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１１のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９９】
【表１１】
【０１００】
（実施例１２）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１２のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０１】
【表１２】
【０１０２】
（実施例１３）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１３のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０３】
【表１３】
【０１０４】
（実施例１４）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１４のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０５】
【表１４】
【０１０６】
（実施例１５）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１５のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０７】
【表１５】
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】二塔共沸蒸留プロセスの実施のための一実施形態を例示している概略流れ図である。
【図２】Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の生成に関するプロセスの実施のための一実施形態を例示している概略流れ図である。
【技術分野】
【０００１】
ノナフルオロペンテンとフッ化水素とを含む共沸組成物が本明細書において開示されている。この共沸組成物は、ノナフルオロペンテンを生成するプロセスおよび精製するプロセスにおいて有用である。
【背景技術】
【０００２】
クロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）などの塩素含有化合物は、地球のオゾン層に対して有害であると考えられている。ＣＦＣの代わりに用いられるフルオロカーボン（ＨＦＣ）の多くは、地球温暖化の一因であることが見出された。従って、環境を損なわずに冷媒、溶媒、クリーニング剤、発泡体発泡剤、エアゾール噴射剤、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も有する新規化合物を見つけることが必要とされている。分子中に１つまたは複数の水素を含有する弗素化オレフィンは、例えば冷凍のような用途の一部において用いるために考慮されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，２６８，１２２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１７１，９０２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９７８，６４９号明細書
【非特許文献１】ショッテ（Ｗ．Ｓｃｈｏｔｔｅ）、Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅｓ．Ｄｅｖ．（１９８０）、１９、４３２〜４３９
【非特許文献２】「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、ハロルドＲ・ヌル（Ｈａｒｏｌｄ Ｒ．Ｎｕｌｌ）著、頁１２４〜１２６
【非特許文献３】「気体および液体の特性（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｇａｓｅｓ ａｎｄ Ｌｉｑｕｉｄｓ）」、第４版、発行会社マグローヒル（ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ）、レイド（Ｒｅｉｄ）、プラウスニッツ（Ｐｒａｕｓｎｉｔｚ）およびポーリング（Ｐｏｌｉｎｇ）著、頁２４１〜３８７
【非特許文献４】「化学工学における相平衡（Ｐｈａｓｅ Ｅｑｕｉｌｉｂｒｉａ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）」、バターワース・パブリッシャー（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）発行、１９８５、スタンリーＭ・ワラス（Ｓｔａｎｌｅｙ Ｍ．Ｗａｌａｓ）著、頁１６５〜２４４
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの態様は、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）と１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ、ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）とフッ化水素（ＨＦ）とを含む共沸組成物または近共沸組成物に関する。
【０００５】
更なる態様は、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００６】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法に関する。
【０００７】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００８】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、
ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｄ）工程（ｃ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法に関する。
【０００９】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物として除去し、第２の蒸留工程の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法に関する。
【００１０】
更なる態様は、１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）とフッ化水素（ＨＦ）とを含む共沸組成物または近共沸組成物に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
１つの態様は、１，１，１，３，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ、ＣＦ3ＣＨ＝ＣＦＣＦ2ＣＦ3）および１，１，１，２，４，４，５，５，５−ノナフルオロ−２−ペンテン（ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ、ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＣＦ2ＣＦ3）を含有する組成物に関する。ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙおよびＨＦＣ−１４２９ｍｙｚは、それぞれ２つの構造異性体の１つ、ＥまたはＺとして存在する。本明細書で用いられるＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚは、異性体Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚとＥ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚの混合物を意味する。ここで主たる異性体はＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚである。本明細書で用いられるＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙは、異性体Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙとＥ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙの混合物を意味する。ここで主たる異性体はＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙである。本明細書で用いられる「Ｚ−ＨＦＣ−１４２９」は、ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚとＨＦＣ−１４２９ｍｚｙの混合物を意味する。ここで、両方の化合物は主としてＺ異性体として存在する。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９ｍｙｚ異性体とＺ−ＨＦＣ−１４２９ｍｚｙ異性体のこうした混合物は、米国特許公報（特許文献１）に記載されたように当該技術上知られている方法によって調製してもよい。この特許は本明細書に引用して援用する。
【００１２】
本明細書で用いられる主たる異性体は、５０モル％を上回る、好ましくは６０モル％を上回る、より好ましくは７０モル％を上回る、なおより好ましくは８０モル％を上回る、最も好ましくは９０モル％を上回る濃度で組成物中に存在する当該異性体を意味することを意図している。
【００１３】
無水フッ化水素（ＨＦ）も本明細書で開示された組成物中に含まれ、市販されている。
【００１４】
更なる態様は、本明細書に引用して援用する米国特許公報（特許文献２）に記載されたように当該技術上知られている方法によって調製してもよく、そして市販されている１，１，１，２，３，４，４，５，５，５−デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＣＦ3ＣＨＦＣＨＦＣＦ2ＣＦ3）を含有する組成物に関する。
【００１５】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦへのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素のためのプロセスおよびこうしたプロセスからのＺ−ＨＦＣ−１４２９の分離を考慮して、ヒドロフルオロオレフィンＺ−ＨＦＣ−１４２９がＨＦと共沸混合物を形成することが驚くべきことに発見された。更に、ヒドロフルオロカーボンＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅがＨＦと共沸混合物を形成することが発見された。
【００１６】
１つの態様は、共沸組成物を形成するためにＺ−ＨＦＣ−１４２９と有効量のフッ化水素（ＨＦ）とを含む組成物を提供する。有効量は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９と組み合わされた時、共沸混合物または近共沸混合物の生成をもたらす量を意味する。
【００１７】
更なる態様は、共沸組成物を形成するためにＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと有効量のフッ化水素（ＨＦ）とを含む組成物を提供する。有効量は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと組み合わされた時、共沸混合物または近共沸混合物の生成をもたらす量を意味する。当該技術上理解されるように、共沸組成物または近共沸組成物は、所定の圧力下で液体の形態を取る時、個々の成分の沸騰温度より高くても、または低くてもよい実質的に一定の温度で沸騰し、沸騰する液体組成と本質的に同じ蒸気組成を提供する２つ以上の異なる成分の混合物である。
【００１８】
この議論の目的において、近共沸組成物（一般に「共沸様組成物」とも呼ばれる）は、共沸混合物に似て挙動する（すなわち、沸騰または蒸発すると、一定の沸騰特性または分別しない傾向を有する）組成物を意味する。従って、沸騰または蒸発中に生成した蒸気の組成は、元の液体の組成と同じか、または実質的に同じである。従って、沸騰または蒸発中に、液体組成が仮にも変化する場合、液体組成は最少程度または極僅かな程度にのみ変化する。これは、沸騰または蒸発中に液体組成が実質的な程度に変化する非共沸組成物と対照的である。
【００１９】
更に、近共沸組成物は実質的に圧力差がない露点圧力と泡立ち点圧力とを示す。すなわち、所定の温度での露点圧力と泡立ち点圧力の差は小さい値である。（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力の差を有する組成物が近共沸混合物であると考えてもよいと言ってよい。
【００２０】
従って、共沸組成物または近共沸組成物の必須の特徴は、所定の圧力で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より上にある蒸気の組成が沸騰している液体組成物の本質的に組成である（すなわち、液体組成物の成分の分別が起きない）ことである。共沸組成物の各成分の沸点と重量％の両方が、共沸液体組成物または近共沸液体組成物を異なる圧力で沸騰に供する時に変化し得ることも当該技術上認められている。従って、共沸組成物または近共沸組成物は、成分の間に存在する独特の関係または成分の組成範囲あるいは規定圧力での固定沸点によって特徴付けられる組成物の各成分の厳密な重量％の観点から定義してもよい。種々の共沸組成物（特定の圧力でのそれらの沸点を含む）を計算できることも当該技術上認められている（例えば、非特許文献１を参照すること）。こうした計算の精度を確認するためおよび／または同じかまたは他の温度および圧力で計算を修正するために同じ成分を含む共沸組成物の実験的照合を用いてもよい。
【００２１】
フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組み合わせを含む組成物を形成してもよい。これらは、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦと約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む組成物（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約４．１ｐｓｉ（２３．８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）を含む。
【００２２】
更に、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の近共沸組み合わせも形成してよい。こうした近共沸組成物は、約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約４．１ｐｓｉ（２３．８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の圧力で約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のＨＦとを含む。
【００２３】
フッ化水素とＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組み合わせを含む組成物も形成してよい。これらは、約８１．８モル％〜約９７．３モル％のＨＦと約１８．２モル％〜約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとを含む組成物を含む（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）。
【００２４】
更に、ＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する近共沸組成物も形成してよい。こうした近共沸組成物は、約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の圧力で約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦとを含む。
【００２５】
共沸組成物または近共沸組成物が所定の温度および圧力で成分の特定の比で存在してもよい一方で、共沸組成物が他の成分を含有する組成物においても存在してもよいことが理解されるべきである。
【００２６】
フッ化水素とＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組み合わせから本質的になる組成物を形成してもよい。これらは、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦおよび約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になる組成物を含む（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）。
【００２７】
約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の圧力で約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８９．７モル％〜約６４．８モル％のＨＦから本質的になる近共沸組成物も形成してよい。
【００２８】
大気圧で、フッ化水素酸およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の沸点は、それぞれ約１９．５℃および２９℃である。ＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の２４ｐｓｉ（１６５ｋＰａ）および２０℃での比揮発度は、８２モル％のＨＦおよび１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。１２４ｐｓｉ（８５５ｋＰａ）および７０℃での比揮発度は、７３．４モル％のＨＦおよび２６．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。これらのデータは、従来の蒸留手順の使用が、化合物の比揮発度の低い値のゆえに実質的に純粋な化合物の分離をもたらさないことを示している。
【００２９】
ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の比揮発度を決定するために、いわゆるＰＴｘ法を用いた。この手順において、既知体積のセル中の全絶対圧力は、既知の種々の二元組成物のために一定温度で測定される。ＰＴｘ法の使用は、非特許文献２により詳しく記載されている。この参考文献の全体的な開示は本明細書に引用して援用する。蒸気および液体のサンプル、または２種の液相が存在する条件下での蒸気および２種の液相の各々のサンプルを得、それらのそれぞれの組成を確認するために分析した。
【００３０】
これらの測定は、液相非理想度を表すために非ランダム２液（ＮＲＴＬ）反応式などの活性係数反応式モデルによってセル中の平衡蒸気組成および平衡液組成に換算することが可能である。ＮＲＴＬ反応式などの活性係数反応式の使用は、非特許文献３および非特許文献４により詳しく記載されている。前に確認された参考文献の各々の全体的な開示は本明細書に引用して援用する。
【００３１】
いかなる理論または説明によっても拘束されることを望まずに、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物が理想的な方式で挙動するか否かをＮＲＴＬ反応式が十分に予測することが可能であり、こうした混合物中の成分の比揮発度を十分に予測することが可能であることが考えられる。従って、比揮発度は、１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９に２０℃で接近するにつれてほぼ１．０になる。これは、こうした混合物からの従来の蒸留によってＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離することを不可能にするであろう。比揮発度が１．０に接近する所で、近共沸組成物または共沸組成物を形成するとしてシステムを定義する。
【００３２】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの共沸混合物が様々な温度および圧力で形成されることが見出された。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９および約６７．４モル％のＨＦ（および３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９）〜約８８．６モル％のＨＦ（および１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９）の範囲のＨＦから本質的になる共沸組成物は、（−２５℃の温度で）４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜（１００℃の温度で）２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）の間で形成してもよい。約８２モル％のＨＦおよび約１８．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になるＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸混合物は、２０℃および２４．１ｐｓｉ（１６６ｋＰａ）で見出された。約７３．４モル％のＨＦおよび約２６．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になるＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸混合物も７０℃および１２４ｐｓｉ（８５５ｋＰａ）で見出された。上の発見に基づいて、他の温度および圧力での共沸組成物を計算してもよい。約８８．６モル％のＨＦおよび約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物を−２０℃および４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）で形成することが可能であり、約６７．４モル％のＨＦおよび約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物を１００℃および２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）で形成することが可能であることが計算された。従って、１つの態様は、約６７．４モル％〜約８８．６モル％のＨＦおよび約３２．６モル％〜約１１．４モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になる共沸組成物を提供する。前記組成物は、４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）で約−２０℃〜２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）で約１００℃の沸点を有する。
【００３３】
約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％〜約８１．８モル％のＨＦから本質的になる共沸組成物または近共沸組成物を約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよいことも見出された。
【００３４】
フッ化水素とＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組み合わせから本質的になる組成物を形成してもよい。これらは、約９７．３モル％〜約８１．８モル％のＨＦおよび約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になる組成物（約−２０℃〜約１００℃の間の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間の圧力で共沸沸騰を形成する）を含む。
【００３５】
約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度および約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の圧力で約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦから本質的になる近共沸組成物も形成してよい。
【００３６】
大気圧で、フッ化水素酸およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの沸点は、それぞれ約１９．５℃および５５℃である。ＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）および３０℃での比揮発度は、９１．９モル％のＨＦおよび８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。１１７ｐｓｉ（８０７ｋＰａ）および８０℃での比揮発度は、８４．８モル％のＨＦおよび１５．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに接近するにつれてほぼ１．０であることが見出された。これらのデータは、従来の蒸留手順の使用が、化合物の比揮発度の低い値のゆえに実質的に純粋な化合物の分離をもたらさないことを示している。
【００３７】
ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの比揮発度を決定するために「Ｐｔｘ法」も用いてよい。それから、これらの測定は、液相非理想度を表すために活性係数反応式モデルによってセル中の平衡蒸気組成および平衡液組成に換算した。この場合、非ランダム２液（ＮＲＴＬ）反応式も用いた。
【００３８】
いかなる理論または説明によっても拘束されることを望まずに、ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物が理想的な方式で挙動するか否かをＮＲＴＬ反応式が十分に予測することが可能であり、こうした混合物中の成分の比揮発度を十分に予測することが可能であることが考えられる。比揮発度が、８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに３０℃で接近するにつれてほぼ１．０になることが見出された。これは、こうした混合物からの従来の蒸留によってＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離することを不可能にするであろう。比揮発度が１．０に接近する所で、近共沸組成物または共沸組成物を形成するとしてシステムを定義する。
【００３９】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＨＦの共沸混合物が様々な温度および圧力で形成されることが見出された。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％のＨＦ（および２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）〜約８１．８モル％のＨＦ（および１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ）の範囲のＨＦから本質的になる共沸組成物は、（−２０℃の温度で）３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜（１００℃の温度で）約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよい。約９１．９モル％のＨＦおよび約８．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になるＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸混合物は、３０℃および２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）で見出された。約８４．８モル％のＨＦおよび約１５．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になるＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸混合物も、７９．８℃および１１７ｐｓｉ（８０７ｋＰａ）も見出された。上の発見に基づいて、他の温度および圧力での共沸組成物を計算してもよい。約９７．３モル％のＨＦおよび約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物を−２０℃および３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）で形成することが可能であり、約８１．８モル％のＨＦおよび約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物を１００℃および１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）で形成することが可能であることが計算された。従って、１つの態様は、約８１．８モル％〜約９７．３モル％のＨＦおよび約１８．２モル％〜約２．７モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅから本質的になる共沸組成物を提供する。前記組成物は、３ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）で約−２０℃〜１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）で約１００℃の沸点を有する。
【００４０】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のＨＦから本質的になる共沸組成物または近共沸組成物を約−２０℃〜約１００℃の範囲の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）の間で形成してもよいことも見出された。
【００４１】
ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物およびＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物または近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成するプロセスにおいて、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を精製するプロセスにおいて、およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを精製するプロセスにおいて有用である。実際、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦを含有する組成物を作るいかなるプロセスにおいても有用である場合がある。そしてＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの共沸組成物または近共沸組成物は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有する組成物を作るいかなるプロセスにおいても有用である場合がある。
【００４２】
共沸蒸留は、気相脱フッ化水素によるＺ−ＨＦＣ−１４２９の生産のための出発材料であるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するために行ってもよい。その後、二塔共沸蒸留は、所望のＺ−ＨＦＣ−１４２９生成物から共生産ＨＦを分離するために行ってもよい。そして、もう１つの二塔共沸蒸留は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＨＦを分離するために行ってもよい。ＨＦは、例えば、標準水溶液洗浄技術を用いて生成混合物のハロゲン化炭化水素成分から除去してもよい。しかし、実質的な量の洗浄排液の産出は水性廃棄物処理の問題をもたらし得る。従って、こうした生成混合物からのＨＦを利用するプロセスが必要とされ続けている。
【００４３】
ＨＦ含有組成物にＺ−ＨＦＣ−１４２９を添加することを含む様々なソースから本明細書で開示されたプロセスにより処理された初期混合物を得ることができる一方で、本プロセスの有利な使用は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の調製からのエフルエント混合物を処理することに存する。
【００４４】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９は、米国特許公報（特許文献１）に記載されたプロセスなどの当該技術上知られているプロセスによるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの気相脱フッ化水素によって調製してもよい。この特許は本明細書に引用して援用する。
【００４５】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００４６】
本明細書で記載された「本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ（モル基準）未満、好ましくは約１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有することを意味する。
【００４７】
この共沸蒸留は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦによって形成された低沸点共沸組成物を利用する。共沸組成物は、純成分の沸点より低い温度および同様にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの沸点より低い温度で沸騰する。
【００４８】
前述したように、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの混合物を実用的ないかなる手段によっても形成してよい。一般に、本プロセスは、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素によって生成する反応混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を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共生成物である。その後、生成した反応混合物を本プロセスによって処理してＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを除去してもよい。Ｚ−ＨＦＣ−１４２９は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの共沸組成物または近共沸組成物として蒸留塔からの留出物としてオーバーヘッドを占める。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは、塔底物組成物として塔の底から取り出され、少量のＺ−ＨＦＣ−１４２９も含有してよい。蒸留塔の塔底物からのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ中のＺ−ＨＦＣ−１４２９の量は、脱フッ化水素反応を行う方式に応じて約４５モル％から約１パーツパーミリオン（ｐｐｍ、モル基準）まで異なってもよい。
【００４９】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む塔底物組成物は、例えば、標準蒸留技術を用いて蒸留して２種の成分を分離してもよい。しかし、本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む塔底物組成物を生成するような方式で共沸蒸留を行うことが好ましい。
【００５０】
１つの実施形態において、本共沸蒸留の運転は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９／ＨＦ共沸オーバーヘッドのみを送るのではなく、過剰の一切のＺ−ＨＦＣ−１４２９（これは共沸濃度より高いＺ−ＨＦＣ−１４２９であろう）も送るために蒸留パラメータを修正することを含む。適切な条件を用いる場合、すべてのＺ−ＨＦＣ−１４２９はＨＦと一緒にオーバーヘッドに行く。従って、塔底物から除去されたＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは、本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しない。
【００５１】
本明細書で記載された「本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ（モル基準）未満、好ましくは約１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは１ｐｐｍ未満のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有することを意味する。
【００５２】
蒸留工程において、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部は還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。蒸留塔の運転圧力は、約１０ｐｓｉ〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）、通常は約１５ｐｓｉ（１０３ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）の範囲であってもよい。蒸留塔は、典型的には、約４５℃〜約７０℃の底温度および約１５℃〜約４０℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．２／１〜１００／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００５３】
本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物は処理してＨＦを除去してもよく、そして生成物として純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を提供してもよい。これは、本明細書に記載されたように、例えば中和によって、または第２の蒸留プロセスによって実行してもよい。
【００５４】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第１の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供す工程とを含む方法を提供する。
【００５５】
上述したプロセスは、異なる圧力での共沸組成の変化を利用して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの分離を実現する。第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程を基準として高い圧力で行ってもよい。より高い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、より高いレベルのＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有する。従って、この高い圧力の蒸留工程は、共沸混合物より高い温度で沸騰する過剰のフッ化水素をもたらし、それは純フッ化水素として塔底物として塔から出る。その後、第１の塔留出物は、より低い圧力で運転する第２の蒸留工程にフィードされる。より低い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のより低い濃度に変わる。従って、この第２の蒸留工程において、過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９が存在する。共沸混合物より高い沸点を有する過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９は、塔底物組成物として第２の蒸留塔から出る。
【００５６】
あるいは、第１の蒸留工程は、第２の蒸留工程を基準として低い圧力で行ってもよい。より低い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、より高いレベルのＨＦを含有する。従って、この低い圧力の蒸留工程は、共沸混合物より高い温度で沸騰する過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９をもたらし、それは純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９として塔底物として塔から出る。その後、第１の塔留出物は、より高い圧力で運転する第２の蒸留工程にフィードされる。より高い圧力で、ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物は、フッ化水素のより低い濃度に変わる。従って、この第２の蒸留工程において、過剰のフッ化水素が存在する。過剰のフッ化水素は、塔底物組成物として第２の蒸留塔から出る。
【００５７】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成するためのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの吸熱脱フッ化水素反応は、例えば、チューブ内に触媒を有し、反応器のシェル側に熱媒体を有するチューブラー反応器内で実行してもよい。あるいは、断熱運転を可能にするために熱キャリアを用いてもよい。両方とも本明細書で記載された蒸留プロセスによって生成される純ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅまたは純Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかは、熱キャリアとして作用するために反応器に再循環して戻してもよい。脱フッ化水素反応器へのＺ−ＨＦＣ−１４２９の導入がＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのワンパス転化率の減少をもたらすので、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅは好ましい熱キャリアであろう。
【００５８】
第１の蒸留工程と第２の蒸留工程の両方において、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部を還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として蒸留塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。高圧蒸留塔の運転圧力（高圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）〜約３００ｐｓｉ（２０６８ｋＰａ）、通常は約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）〜約２５０ｐｓｉ（１７２４ｋＰａ）の範囲であってもよい。高圧蒸留塔は、典型的には、約１１７℃の底温度および約９２℃の頂上温度で約２２５ｐｓｉ（１５５１ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜１００／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００５９】
低圧蒸留塔（低圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約５ｐｓｉ（３４ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）、通常は約１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）〜約２５ｐｓｉ（１７２ｋＰａ）の範囲であってもよい。低圧蒸留塔は、典型的には、約４０℃の底温度および約１５℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６０】
図１は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とＨＦの分離のための本二塔蒸留プロセスを実施するための１つの実施形態を例示している。図１を参照すると、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む先行共沸蒸留から誘導されたフィード混合物であって、ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のモル比が約４．０：１（またはそれ以上）であるフィード混合物を約９０℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約１１８℃の温度および約２２７ｐｓｉ（１５６５ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約９２℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９モル比は約２．３：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（モル比は約４．７：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約４０℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６１】
もう１つの実施形態において、塔の圧力を逆転させる。再び図１を参照すると、ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９とを含む先行共沸蒸留から誘導されたフィード混合物であって、ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のモル比が約１．４：１（またはそれ以下）であるフィード混合物を約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約４０℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約１５℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（ＨＦ：Ｚ−ＨＦＣ−１４２９モル比は約４．７：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約９２℃の温度および約２２５ｐｓｉ（１５５０ｋＰａ）の圧力でＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物（モル比は約２．３：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約１１８℃の温度および約２２７ｐｓｉ（１５６５ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６２】
更なる態様は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物中に富む成分を第２の留出組成物中に除去し、塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第１の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００６３】
前述した二塔共沸蒸留に似て、第１の蒸留工程と第２の蒸留工程の両方に関して、ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとを含む蒸留塔オーバーヘッドから出る留出物は、例えば、標準還流コンデンサを用いて凝縮させてもよい。この凝縮ストリームの少なくとも一部は還流として塔の頂上に戻してもよい。還流として蒸留塔の頂上に戻される凝縮した材料対、留出物として除去される材料の比を一般に還流比と呼ぶ。蒸留工程を実施するために用いてもよい特定の条件は、特に蒸留塔の直径、フィード点および塔内の分離段の数などの多くのパラメータに応じて異なる。高圧蒸留塔（高圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）、通常は約１００ｐｓｉ（７０ｋＰａ）〜約２００ｐｓｉ（１３８０ｋＰａ）の範囲であってもよい。高圧蒸留塔は、典型的には、約１０９℃の底温度および約９８℃の頂上温度で約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６４】
低圧蒸留塔（低圧は第１の蒸留塔または第２の蒸留塔を問わない）の運転圧力は、約１０ｐｓｉ（６９ｋＰａ）〜約１００ｐｓｉ（６８９ｋＰａ）、通常は約１５ｐｓｉ（１０３ｋＰａ）〜約５０ｐｓｉ（３４５ｋＰａ）の範囲であってもよい。低圧蒸留塔は、典型的には、約６６℃の底温度および約２４℃の頂上温度で約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転される。通常は、還流比の増加は、高い留出物ストリーム純度をもたらすが、一般に、還流比は０．１／１〜５０／１の間の範囲である。塔の頂上に隣接して配置されるコンデンサの温度は、通常は塔の頂上から出つつある留出物を実質的に完全に凝縮させるのに十分であるか、または分縮によって所望の還流比を達成するのに必要な当該温度である。
【００６５】
図１は、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとＨＦの分離のための本二塔蒸留プロセスを実施するための１つの実施形態を同様に例示している。図１を参照すると、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含むフィード混合物であって、ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのモル比が約０．５３：１（またはそれ以下）であるフィード混合物を約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約６６℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅモル比は約１２．４：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約９８℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（モル比は約４．９：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約１０９℃の温度および約１８７ｐｓｉ（１２８９ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６６】
もう１つの実施形態において、塔の圧力を逆転させる。再び図１を参照すると、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの共沸組成物または近共沸組成物を含むフィード混合物であって、ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのモル比が約５．１：１（またはそれ以上）であるフィード混合物を約９７℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力で運転する多段蒸留塔（５１０）へのライン（５４０）に通す。約１０９℃の温度および約１８７ｐｓｉ（１２８９ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なフッ化水素を含有する蒸留塔（５１０）の塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）の底から除去する。約９８℃の温度および約１８５ｐｓｉ（１２７６ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（ＨＦ：ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅモル比は約４．９：１である）を含有する塔（５１０）からの留出物を塔（５１０）の頂上から除去し、ライン（５７０）を通して多段蒸留塔（５２０）に送る。約２４℃の温度および約２０ｐｓｉ（１３８ｋＰａ）の圧力でＨＦ／ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ共沸混合物（モル比は約１２．３：１である）を含有する塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して塔（５２０）から除去し、塔（５１０）に再循環して戻す。約６６℃の温度および約２２ｐｓｉ（１５２ｋＰａ）の圧力で本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する塔（５２０）の塔底物をライン（５８６）を通して除去する。
【００６７】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物を形成する工程と、ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に第１の留出物を供する工程と、ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。
【００６８】
更なる態様は、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦを含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、ｄ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程とを含む方法を提供する。任意に、本プロセスは、前記第１の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記第１の蒸留工程に再循環する工程を更に含んでもよい。任意に、本プロセスは、前記第２の塔底物組成物または前記第３の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９として回収する工程を更に含んでもよい。
【００６９】
本明細書に記載された「本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦを含有しない」は、組成物が約１００ｐｐｍ未満（モル基準）、好ましくは１０ｐｐｍ未満、最も好ましくは約１ｐｐｍ未満のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦの各々を含有することを意味する。
【００７０】
脱フッ化水素のための反応域は、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装置を含んでもよい。本明細書で開示されたすべてのプロセスのためのプロセス装置および関連したフィードライン、エフルエントラインおよび関連した装置は、フッ化水素に耐える材料から製作してもよい。当業者に周知されている典型的な建設材料には、ステンレススチール、特にオーステナイト型のステンレススチール、「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）ニッケル系合金および「インコネル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）」（登録商標）ニッケル−クロム合金などの周知された高ニッケル合金が挙げられる。
【００７１】
図２はＺ−ＨＦＣ−１４２９の生成に関する本プロセスを実施するための１つの実施形態を例示している。ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをライン（３６０）を通して反応器（３２０）にフィードする。ＨＦ、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９を含む反応器エフルエント混合物は、ライン（４５０）を通して反応器から出、多段蒸留塔（４１０）にフィードする。本質的に純粋なＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有する蒸留塔（４１０）の塔底物をライン（４６６）を通して塔（４１０）の底から除去し、反応器に再循環して戻してもよい。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物を含有する塔（４１０）からの留出物を塔（４１０）の頂上から除去し、ライン（５４０）を通して第２の多段蒸留塔（５１０）に送る。本質的に純粋なＺ−ＨＦＣ−１４２９である塔（５１０）からの塔底物をライン（５６６）を通して塔（５１０）から除去し、熱キャリアとして反応器（３２０）に再循環して戻してもよい。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９共沸混合物を含有する塔（５１０）からの留出物をライン（５７０）を通して第３の多段蒸留塔（５２０）にフィードする。ＨＦ／Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を含む塔（５２０）からの留出物をライン（５８５）を通して除去し、第２の蒸留塔（５１０）に再循環してもよい。塔（５２０）からの塔底物組成物は本質的に純粋なＨＦであり、ライン（５８６）を通して塔（５２０）から除去する。このプロセスからの本質的に純粋なＨＦ生成物をフルオロケミカル化合物の生成のために弗素化反応器にフィードするなどの適切ないかなる方式でも用いてよいか、または処分のために中和してもよい。
【００７２】
図において例示していない一方で、プロセス装置の幾つかの部品を本明細書に記載されたプロセスにおいて最適化のために用いてもよい。例えば、ポンプ、ヒータまたはクーラーを適切な場合に用いてもよい。例として、原料をフィードする塔内の点と同じ温度で蒸留塔への原料を有することが望ましい。従って、プロセスストリームの加熱および冷却は温度を調和させるために必要な場合がある。
【００７３】
更に補足説明せずに、当業者が本明細書の中の説明を用いて、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ことが信じられる。従って、以下の例示的な実施形態は単に例示として解釈されるべきであり、開示の残りをいかにしても全く制限しない。
【実施例】
【００７４】
（実施例１）
（炭素質触媒上でのＨＦＣ−１４２９ｍｚｙおよびＨＦＣ−１４２９ｍｙｚへのＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの脱フッ化水素）
「ハステロイ（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ）」ニッケル合金反応器（ＯＤ１．０インチ×ＩＤ０．８５４インチ×Ｌ９．５インチ）に米国特許公報（特許文献３）に実質的に記載されたように調製された球状（８メッシュ）三次元マトリックス多孔質炭素質材料１４．３２ｇ（２５ｍＬ）を投入した。この特許は本明細書に引用して援用する。反応器の外側に締め付けられた５インチ×１インチのセラミック製バンドヒータによって反応器の充填部分を加熱した。反応器壁とヒータとの間に置かれた熱電対は、反応器温度を測定した。炭素質材料を反応器に投入後に、窒素（１０ｍＬ／分）を反応器に通し、温度を一時間の間に２００℃に上げ、この温度を更に４時間にわたり維持した。その後、反応器温度を所望の運転温度に上げ、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの流れ（５ｍＬ／時間）および窒素を反応器を通して開始した。
【００７５】
質量選択検出器（ＧＣ−ＭＳ）を備えたガスクロマトグラフを用いる有機生成物分析のために、全反応器エフルエントの一部をオンラインでサンプリングした。有機生成物およびＨＦなどの無機酸も含有する大部分の反応器エフルエントを中和のために水性苛性アルカリで処理した。
【００７６】
ＧＣモル％において得られた結果を表１にまとめている。表１において、ｔｅｍｐは温度であり、ｕｎｋｓは未知であり、他のＨＦＣは、ＨＦＣ−２３（トリフルオロメタン）、ＨＦＣ−１２５（ペンタフルオロエタン）およびＨＦＣ−１３４ａ（１，１，１，２−テトラフルオロエタン）を含む。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（実施例２）
（ＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物の相研究）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦから本質的になる組成物に関する相研究を行った。相研究において、組成を変え、蒸気圧を２０℃と７０℃の両方で測定した。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計算した。
【００７９】
表２は、規定温度および圧力でのＨＦおよびＺ−ＨＦＣ−１４２９に関する実験的計算共沸組成のまとめを示している。
【００８０】
【表２】
【００８１】
（実施例３）
（Ｚ−ＨＦＣ−１４２９に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧）
本明細書で開示された組成物に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧を測定熱力学的特性および計算熱力学的特性から計算した。露点圧力と泡立ち点圧力の差が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下であるＺ−ＨＦＣ−１４２９の最低濃度および最高濃度（モル百分率、モル％）によって近共沸範囲を示している。結果を表３にまとめている。
【００８２】
【表３】
【００８３】
（実施例４）
（ＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物の相研究）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびＨＦから本質的になる組成物に関する相研究を行った。相研究において、組成を変え、蒸気圧を３０℃と８０℃の両方で測定した。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計算した。
【００８４】
表４は、規定温度および圧力でのＨＦおよびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに関する実験的計算共沸組成のまとめを示している。
【００８５】
【表４】
【００８６】
（実施例５）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅに関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧）
本明細書で開示された組成物に関する露点蒸気圧および泡立ち点蒸気圧を測定熱力学的特性および計算熱力学的特性から計算した。露点圧力と泡立ち点圧力の差が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下であるＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの最低濃度および最高濃度（モル百分率、モル％）によって近共沸範囲を示している。結果を表５にまとめている。
【００８７】
【表５】
【００８８】
（実施例６）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留塔にフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表６のデータを得た。
【００８９】
【表６】
【００９０】
（実施例７）
（ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦ、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留塔にフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表７のデータを得た。
【００９１】
【表７】
【００９２】
（実施例８）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表８のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９３】
【表８】
【００９４】
（実施例９）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表９のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９５】
【表９】
【００９６】
（実施例１０）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１０のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９７】
【表１０】
【００９８】
（実施例１１）
（ＨＦからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離するための二塔共沸蒸留）
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の精製の目的のためにＨＦとＺ−ＨＦＣ−１４２９の混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１１のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【００９９】
【表１１】
【０１００】
（実施例１２）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１２のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０１】
【表１２】
【０１０２】
（実施例１３）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１３のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０３】
【表１３】
【０１０４】
（実施例１４）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１４のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０５】
【表１４】
【０１０６】
（実施例１５）
（ＨＦからＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離するための二塔共沸蒸留）
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの精製の目的のためにＨＦとＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅの混合物を蒸留プロセスにフィードする。測定熱力学的特性および計算熱力学的特性を用いる計算によって表１５のデータを得た。列の一番上の番号は図１に関連する。
【０１０７】
【表１５】
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】二塔共沸蒸留プロセスの実施のための一実施形態を例示している概略流れ図である。
【図２】Ｚ−ＨＦＣ−１４２９の生成に関するプロセスの実施のための一実施形態を例示している概略流れ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とフッ化水素とを含むことを特徴とする共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項２】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９と有効量のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９とフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項４】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項５】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項６】
前記組成物が約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項７】
約１１．４モル％〜約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８８．６モル％〜約６７．４モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物。
【請求項８】
約１１．４モル％〜約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８８．６モル％〜約６７．４モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物。
【請求項９】
前記組成物が泡立ち点圧力を基準にして３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力との間の差によって特徴付けられることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項１０】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、
（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、
（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記蒸留工程がＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む塔底物組成物を更に形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の前記混合物が各成分の等モル量を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の前記混合物が過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、
ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、
ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の塔底物組成物が本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の蒸留工程を前記第２の蒸留工程の圧力より高い圧力で行うことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記混合物が有効量のフッ化水素と組み合わせたＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になって、フッ化水素を有する共沸組成物または近共沸組成物を形成し、前記共沸組成物または近共沸組成物が約６４．５モル％〜約６９．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、
ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、
ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に第１の留出組成物を供する工程と、
ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、
ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、
ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、
ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、
ｄ）工程（ｃ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記第１の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９として前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を回収する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記第１の蒸留工程に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、
ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、
ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物として除去し、第２の蒸留工程の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の塔底物組成物が本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の塔底物組成物が本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の蒸留工程が前記第１の蒸留工程の圧力より高い圧力で行われることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の蒸留工程が前記第１の蒸留工程の圧力より低い圧力で行われることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとフッ化水素とを含むことを特徴とする共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３４】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと有効量のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３５】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３６】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３７】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３８】
前記組成物が約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３９】
約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．３モル％〜約８１．８モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物。
【請求項４０】
前記組成物が約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％〜約８１．８モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３０に記載の共沸組成物。
【請求項４１】
前記組成物が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力との間の差によって特徴付けられることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項１】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９とフッ化水素とを含むことを特徴とする共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項２】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９と有効量のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９とフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項４】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項５】
約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項６】
前記組成物が約１０．３モル％〜約３５．２モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８９．７モル％〜約６４．８モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項７】
約１１．４モル％〜約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９と約８８．６モル％〜約６７．４モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８．３ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物。
【請求項８】
約１１．４モル％〜約３２．６モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９および約８８．６モル％〜約６７．４モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約４．１ｐｓｉ（２８ｋＰａ）〜約２８５ｐｓｉ（１９６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物。
【請求項９】
前記組成物が泡立ち点圧力を基準にして３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力との間の差によって特徴付けられることを特徴とする請求項１に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項１０】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅからＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、
（ａ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物を形成する工程と、
（ｂ）本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素およびＺ−ＨＦＣ−１４２９の共沸組成物または近共沸組成物を含む塔留出組成物が形成される蒸留工程に前記混合物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記蒸留工程がＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む塔底物組成物を更に形成することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の前記混合物が各成分の等モル量を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の前記混合物が過剰のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を分離する方法であって、
ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、
ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物中に除去し、第２の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の塔底物組成物が本質的にＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の蒸留工程を前記第２の蒸留工程の圧力より高い圧力で行うことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記混合物が有効量のフッ化水素と組み合わせたＺ−ＨＦＣ−１４２９から本質的になって、フッ化水素を有する共沸組成物または近共沸組成物を形成し、前記共沸組成物または近共沸組成物が約６４．５モル％〜約６９．０モル％のＺ−ＨＦＣ−１４２９を含有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の混合物からＺ−ＨＦＣ−１４２９を精製する方法であって、
ａ）前記混合物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、
ｂ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に第１の留出組成物を供する工程と、
ｃ）工程（ｂ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
Ｚ−ＨＦＣ−１４２９を生成する方法であって、
ａ）脱フッ化水素のための反応域にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅをフィードして、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９、未反応ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含む反応生成組成物を形成する工程と、
ｂ）前記反応生成組成物を第１の蒸留工程に供して、Ｚ−ＨＦＣ−１４２９およびフッ化水素を含有する共沸組成物または近共沸組成物を含む第１の留出組成物およびＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含む第１の塔底物組成物を形成する工程と、
ｃ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）Ｚ−ＨＦＣ−１４２９のいずれかに富む組成物を第２の留出組成物として除去し、第２の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と、
ｄ）工程（ｃ）における第２の塔底物組成物中に富む成分を第３の留出組成物中に除去し、第３の塔底物組成物を前記第２の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、第２の蒸留工程とは異なる圧力で行われる第３の蒸留工程に前記第２の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記第１の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記反応域に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素を含有しないＺ−ＨＦＣ−１４２９として前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を回収する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の塔底物組成物の少なくともいくらかの部分を前記第１の蒸留工程に再循環する工程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよびフッ化水素の共沸組成物または近共沸組成物を含む混合物からＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを分離する方法であって、
ａ）（ｉ）フッ化水素または（ｉｉ）ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅのいずれかに富む組成物を第１の留出組成物として除去し、第１の塔底物組成物を前記成分（ｉ）または（ｉｉ）の他方に富ませる第１の蒸留工程に前記混合物を供する工程と、
ｂ）工程（ａ）における第１の塔底物組成物として富む成分を第２の留出組成物として除去し、第２の蒸留工程の塔底物組成物を前記第１の留出組成物中に富んでいた同じ成分に富ませる、異なる圧力で行われる第２の蒸留工程に前記第１の留出組成物を供する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の塔底物組成物が本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の塔底物組成物が本質的にＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含有しないフッ化水素を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１の塔底物組成物が本質的にフッ化水素を含有しないＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅを含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の蒸留工程が前記第１の蒸留工程の圧力より高い圧力で行われることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の蒸留工程が前記第１の蒸留工程の圧力より低い圧力で行われることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとフッ化水素とを含むことを特徴とする共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３４】
ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと有効量のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３５】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅとフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３６】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３７】
約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３８】
前記組成物が約２．６モル％〜約２０．１モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．４モル％〜約７９．９モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【請求項３９】
約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅと約９７．３モル％〜約８１．８モル％のフッ化水素とを含み、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物。
【請求項４０】
前記組成物が約２．７モル％〜約１８．２モル％のＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅおよび約９７．３モル％〜約８１．８モル％のフッ化水素から本質的になり、蒸気圧が約−２０℃〜約１００℃の温度で約３．０ｐｓｉ（２０．７ｋＰａ）〜約１９８ｐｓｉ（１３６５ｋＰａ）であることを特徴とする請求項３０に記載の共沸組成物。
【請求項４１】
前記組成物が（泡立ち点圧力を基準にして）３％以下である露点圧力と泡立ち点圧力との間の差によって特徴付けられることを特徴とする請求項３３に記載の共沸組成物または近共沸組成物。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００９−５１３８１７（Ｐ２００９−５１３８１７Ａ）
【公表日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３９０１９（Ｐ２００８−５３９０１９）
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４２７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５３７３８
【国際公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１日（２００６．１１．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４２７７３
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５３７３８
【国際公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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