(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）フッ化水素と、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサフルオロブタン、オクタフルオロブタン及びペンタフルオロブテンからなる群から選択されたフルオロカーボンとの少なくとも１つの共沸混合物を含む混合物を、第一の圧力で蒸留し、フルオロカーボンまたはフッ化水素のいずれかが濃縮された第一の塔頂流とそれとは逆の成分が濃縮された第一の塔底流を形成させ、そして、
（Ｂ）第二の圧力で第一の塔頂流を再蒸留し、その第一の塔底流で濃縮された成分が濃縮された第二の塔頂流と、第一の塔頂流で濃縮された成分が濃縮された第二の塔底流を形成させる工程からなり、
（Ｃ）第一の圧力が５psiaから５０psiaの範囲で、且つ第二の圧力が５０psiaから４００psiaの範囲であるか、又は第一の圧力が５０psiaから４００psiaの範囲で、且つ第二の圧力が５psiaから５０psiaの範囲である、フルオロカーボンからフッ化水素を分離する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明はフルオロカーボンとフッ化水素の混合物からフルオロカーボンを分離する方法に関する。特に本発明では、フルオロカーボンとフッ化水素の共沸混合物からフルオロカーボンを分離する方法を提供する。
【０００２】
【背景技術】
フルオロカーボンを製造するある種のプロセスでは、目的のフルオロカーボンとフッ化水素の共沸混合物が生ずることがある。そのような共沸混合物は均一系であったり、不均一系であったりする。どのような共沸混合物であってもその分離は困難なものであるが、均一系の共沸混合物の成分を分離するのは特に困難である。
【０００３】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
フルオロカーボン／フッ化水素の共沸混合からフルオロカーボンを分離する方法としていくつかが知られており、１例としてフッ化水素に溶解する成分を使用して抽出蒸留をし、フルオロカーボンが顕示された濃縮液相を生ずる方法である。しかしながら抽出蒸留は費用と時間の両方を費やし抽出を回収する工程が必要になる。
【０００４】
したがって、フルオロカーボン／フッ化水素の共沸混合物からフルオロカーボンを効率的に分離する方法が必要とされている。本発明はそのような方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、フルオロカーボン／フッ化水素の共沸混合物からフルオロカーボンを分離するのに好都合で効率のよい方法を提供する。本発明によるプロセスは、以下の工程を包含し、本質的に以下の工程からなり、以下の工程のみからなるプロセスであり、その工程とは、
（Ａ）少なくともフルオロカーボンとフッ化水素の共沸混合物を包含し、本質的にそれらからなり、それらのみからなる混合物を、第一の圧力で蒸留し、フルオロカーボンまたはフッ化水素のいずれかが濃縮された塔頂流とそれとは逆の成分が濃縮された塔底流を形成させる工程、および
（Ｂ）第二の圧力で第一の塔頂流を再蒸留し、第一の塔底流で濃縮された成分が濃縮された第二の塔頂流と、第一の塔頂流で濃縮された成分が濃縮された第二の塔底流を形成させる工程である。
【０００６】
「濃縮される（ｅｎｒｉｃｈｅｄ）」という言葉が意味するのは、蒸留に付した混合物に比較した時に、混合物の一成分が他の成分よりも多量に存在するようになることである。「フルオロカーボン」という言葉が意味するのは、全てのフッ素化炭化水素であり、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、およびパーフルオロカーボンを含むが、これらに限定される訳ではない。
【０００７】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明において有用な共沸混合物中に含まれるフルオロカーボンとしては、少なくとも一つのフッ素原子を持つ、Ｃ３からＣ５のアルカン類およびアルケン類が好ましい。特に好ましいフルオロカーボンとしては、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ヘキサフルオロブタン、オクタフルオロブタン、およびペンタフルオロブテンの異性体類があげられる。最も好ましいフルオロカーボンは、１，１，１，２，２，４−ヘキサフルオロブタン（「ＨＦＣ−３５６ｍｃｆｑ」）、１，１，１，３，３，４，４，４−オクタフルオロブタン（「ＨＦＣ−４５８ｍｆｃｆ」）、および１，１，１，２，２−ペンタフルオロブテン（「ＨＦＣ−１３４５」）である。
【０００８】
圧力が変動すると共沸混合物の組成が変化することは知られており、その際共沸混合物の性質に応じて、共沸混合物の成分の重量パーセントは圧力の変動により増加あるいは減少する。しかしながら、特定の共沸混合物の組成がどの程度変わるかとか、共沸混合物中の近接した沸点を持つ二つの化合物が圧力変動効果によって蒸留で分離できるようになるかどうかについては、予測する事は不可能である。
【０００９】
ある種のフルオロカーボン／フッ化水素共沸混合物では、圧力が増加するにつれて混合物中のフルオロカーボン成分が濃縮される。本発明の一つの態様では、そのような共沸混合物を対象としており、第一の蒸留圧力は第二の蒸留に用いられる圧力よりも高い。通常の当業熟練者ならば、低い側の圧力としては任意の圧力を用いうることは理解されよう。しかしながら、高い側の圧力の選択については効率の面で制限があり、ある点以上では圧力をあげても、低圧蒸留塔と高圧蒸留塔の間での組成の差がそれ以上大きくならなくなる可能性がある。
【００１０】
他のフルオロカーボン／フッ化水素共沸混合物では、圧力を下げるとフルオロカーボン成分が多くなるものもある。従って、本発明のもう一つの態様として、そのような混合物は、まず第一に低い圧力で蒸留し、第二の蒸留を高い圧力で実施する。
【００１１】
高い方の蒸留圧力は一般には約５０から約４００ｐｓｉａまで、好ましくは約１００から約２５０まで、さらに好ましくは約１５０から約２２０ｐｓｉａまでである。低い方の蒸留圧力は一般には約５ｐｓｉａから約５０ｐｓｉａまで、好ましくは約３５未満、さらに好ましくは約２５未満、最も好ましくは約２０ｐｓｉａ未満である。蒸留の際の好ましい還流温度は、通常の当業熟練者ならば、蒸留すべきフルオロカーボン／フッ化水素を特定し、圧力を選定すれば容易に決定することが可能であろう。
【００１２】
フルオロカーボンとフッ化水素の共沸混合物は、たとえばフルオロカーボン製造プロセスの流れの場合のように、共沸混合物を含む流れの一つの成分である。従って、そのプロセスの反応原料、副生物および反応中間体が混じりあって、フルオロカーボン／フッ化水素混合物と共に存在している。本発明の精製技術は、単一の蒸留塔を用いて、まず第一の圧力で運転し、それから引きつづき別のバッチとして第二の圧力で運転する方法により実施してもよい。好ましくは、プロセスを連続の蒸留塔、すなわち少なくとも二本の蒸留塔を使用し、何段階かの異なる圧力下で運転する方法で実施する。蒸留塔を複数使用する場合、このプロセスとしては連続法、バッチ法のいずれでも実施可能である。
【００１３】
本発明は、以下の実施例を示すことによりさらに明瞭となるが、これらの実施例により限定されるものではない。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
０℃および２０℃におけるＨＦＣ−３５６ｍｃｆｑとフッ化水素の気液平衡を下記の表１に示した。温度または圧力によって、均一系共沸組成が４１．３から３３重量パーセントへと変化するということは、本発明のプロセスによって、ＨＦＣ−３５６ｍｃｆｑがフッ化水素と分離できることを示唆している。
【００１５】
【表１】
0003589978.tif 000002
【００１６】
（実施例２）
ＨＦＣ−４５８ｍｆｃｆとフッ化水素の場合について、温度および圧力を変えた二つの条件下における気−液−液の組成データを下記の表２に示した。温度または圧力によって組成が変動するということは、本発明プロセスによって、この不均一系共沸物中のＨＦＣ−４５８ｍｆｃｆがフッ化水素と分離できることを示している。この様な組成では、液相は組成が異なる２層で構成されている。
【００１７】
【表２】
0003589978.tif 000003
【００１８】
（実施例３）
ＨＦＣ−１３４５とフッ化水素の場合について、温度および圧力を変えた二つの条件下における気−液−液の組成データを下記の表３に示した。温度または圧力によって組成が変動するということは、本発明のプロセスによって、この不均一系共沸物中のＨＦＣ−１３４５がフッ化水素と分離できることを示している。
【００１９】
【表３】
0003589978.tif 000004