(57)【要約】      （修正有）【課題】１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ）混合物から、向上した回収率を可能とする、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収方法の提供。【解決手段】１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を含む共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成し；形成された該組成物を分離器中に送り；そして、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む有機層を回収する；ことを含む１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収方法の提供。【選択図】図１
2018095638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を含む共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成し；
形成された共沸性又は共沸混合物様の組成物を分離器中に送り；そして
１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む有機層を回収する；
ことを含む、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを回収する方法。
【請求項２】
組成物が、水と１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの合計重量を基準として、約０．０５重量％〜約３０重量％の水、及び約７０重量％〜約９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
組成物が、約１４．７ｐｓｉａの圧力において約１７．４℃±１℃の沸点を有する、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１５年３月１９日出願の同じ出願人の共に係属している米国仮特許出願６２／１３５，２８２からの国内優先権を主張する２０１６年２月１８日出願の米国特許出願１５／０４６，５９１に対する一部継続出願であり；本出願はまた、２００８年１０月２８日出願の米国仮出願６１／１０９，００７の優先権の利益を主張する２００９年１０月２６日出願の米国出願１２／６０５，６０９（現在は米国特許８，１６３，１９６）の継続出願であり、２００８年１０月２８日出願の米国出願１２／２５９，６９４（現在は米国特許７，９３５，２６８）の一部継続出願（ＣＩＰ）でもある２０１１年１１月１７日出願の米国出願１３／２９８，４５２（現在は米国特許９，１７５，２００）の継続出願である２０１５年１１月２日出願の米国特許出願１４／９２９，６５７の一部継続出願でもある。これらのそれぞれの開示事項はそれらの全部を参照として本明細書中に包含する。
【０００２】
[0002]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ）の商業的製造においては、プロセスからの粗生成物は、ＨＦ、ＨＣｌ、及び他の酸性成分を除去するために水性洗浄が必要な場合がある。本発明は、ＨＦＯ−１２３４ｚｄと水の共沸性又は共沸混合物様の組成物、及びかかる組成物の処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ（１２３３ｚｄ）に関する商業的な用途としては、フォーム発泡剤及び溶媒用途が挙げられる。かかる用途においては、通常は、顧客の要求を満足するために湿分含量の厳格な管理が必要である。時には、プロセスの問題のために、１２３３ｚｄ中の湿分レベルが仕様限界を超える場合がある。
【０００４】
[0004]種々の１２３３ｚｄ製造プロセスが開示されている。１つの例は米国特許８，９２１，６２１において示されており、これには、（ａ）ＨＣＣ−２４０とＨＦを高圧液相反応器内で反応させる工程を含み、「塔頂の粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ流を苛性スクラバーに供給して残留酸性度を除去し、スクラビングされた流れを乾燥剤で乾燥する」工程（ｈ）を含む引き続く工程を有する、ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄを製造する方法が開示されている。
【０００５】
[0005]‘６２１プロセスにおいては、１つの目的はプロセス流中の水を除去するのに十分な乾燥剤を与えることであり、塔頂の粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ蒸気流を水で完全に飽和することができるように調製しなければならない。かかる場合においては、生成するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ蒸気１，０００ポンドあたり少なくとも４ポンドの水を除去する必要がある可能性がある。したがって、約１５重量％までの湿分を吸着することができる通常のモレキュラーシーブデシカントを用いる場合には、プロセス中で生成するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの１，０００ポンドあたり約２７ポンドまでのモレキュラーシーブを用いる必要があるだろう。本発明における幾つかの態様は、かかるプロセスのために必要なデシカントの消費を大きく減少し、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性又は共沸混合物様の利益を用いるという更なる利益を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許８，９２１，６２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0006]本発明は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ）の共沸性又は共沸混合物様の組成物を用いる分離方法を提供し、製造プロセス中又はその後における１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの向上した回収率を可能にする。かかる回収又は分離方法は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの高純度の組成物を生成する分離技術（例えば蒸留及びデカンテーション）の種々の組合せと共に共沸性又は共沸混合物様の組成物の独特の特性を利用することができ、同時に１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの高い収量を与えることができる。かかる１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの高純度の組成物は、ポリマー技術においてモノマー又はコモノマーとしての有用な用途を見出すことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0007]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを回収する方法には、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を含むか、これらから実質的に構成されるか、又はこれらから構成される共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成し、形成された共沸性又は共沸混合物様の組成物を分離器中に送り、そして１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む有機層を回収することを含めることができる。種々の態様においては、この組成物には、約７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、８６重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような少ない量、９８．５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの間）の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、並びに、０．０５重量％の水、２．５重量％の水、１０重量％の水のような少ない量、又は１４重量％の水、２０重量％の水、３０重量％の水のような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば０．０５重量％の水と３０重量％の水の間）の水を含めることができる。幾つかの態様においては、この組成物は、約１４．７ｐｓｉａの圧力において約１７．４℃±１℃の沸点を有していてよい。
【０００９】
[0008]種々の方法にはまた、水層をデカンテーションで除去すること、有機層を蒸留カラムに戻すこと、及び／又は蒸留によって有機層中の水を１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンから分離することのような更なる工程を含めることもできる。
【００１０】
[0009]また、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の混合物を与え、混合物を、大部分が１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む有機層と水層に分離し、水層の一部を混合物からデカンテーションし、有機層を蒸留カラムに送り、蒸留カラム内で１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性混合物を形成し、共沸性混合物を蒸留カラムから塔頂流として取り出し、そして実質的に純粋な１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを蒸留カラムの塔底から取り出すことを含む方法も開示する。
【００１１】
[0010]種々の態様においては、幾つかの方法によって、蒸留カラムから取り出した時点で実質的に純粋な１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを得ることができ、これは重量基準で約１００ｐｐｍ未満の水を含むようにすることができ、重量基準で約５０ｐｐｍ未満の水を含むようにすることができ、或いは重量基準で約４０ｐｐｍ未満の水を含むようにすることができる。幾つかの態様においては、実質的に純粋な１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、蒸留カラムから取り出した時点で、約１０ｐｐｍ、１１ｐｐｍ、１５ｐｐｍのような少ない量、又は２０ｐｐｍ、２５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、４０ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍのような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば１０ｐｐｍ〜４０ｐｐｍの間）を含んでいてよい。
【００１２】
[0011]この共沸性の混合物は、水と１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの合計重量を基準として、約７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、８６重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような少ない量、９８．５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの間）の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、並びに、０．０５重量％の水、２．５重量％の水、１０重量％の水のような少ない量、又は１４重量％の水、２０重量％の水、３０重量％の水のような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば０．０５重量％の水と３０重量％の水の間）の水を有していてよい。この共沸性の混合物は、約１４．７ｐｓｉａの圧力において約１７．４℃±１℃の沸点を有していてよい。
【００１３】
[0012]また、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を有する共沸性又は共沸混合物様の組成物も開示する。幾つかの態様においては、この組成物は、水と１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのみから構成することができる。
【００１４】
[0013]この組成物は、約７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、８６重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような少ない量、９８．５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば７０重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと９９．９５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの間）の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン、並びに０．０５重量％の水、２．５重量％の水、１０重量％の水のような少ない量、又は１４重量％の水、２０重量％の水、３０重量％の水のような多い量、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内（例えば０．０５重量％の水と３０重量％の水の間）の水を有していてよい。種々の態様においては、この組成物は、約１４．７ｐｓｉａの圧力において約１７．４℃±１℃の沸点を有していてよい。
【００１５】
[0014] 本発明の代表的な態様の以下の記載を添付の図面と組み合わせて参照することによって、本発明の上述及び他の特徴及び対象並びにそれを実施する手段がより明らかになり、本発明それ自体がより良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0015]図１は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収に関するプロセス図である。
【図２】[0016]図２は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを回収するための代表的な方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0017]図面は本発明の複数の態様を示しているが、図面は必ずしも等縮尺ではなく、本発明をより良好に示し且つ説明するために幾つかの特徴が誇張されている場合がある。ここに示す例示は発明の代表的な態様を種々の形態で示すものであり、かかる例示はいかなるようにも発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【００１８】
[0018]上記で簡単に記載したように、本発明は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＣ−１２３３ｚｄ）と水の共沸性又は共沸混合物様の組成物を用いる分離方法、並びに１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を含む共沸性又は共沸混合物様の組成物から１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＣ−１２３３ｚｄ）を回収する方法を提供する。
【００１９】
[0019]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、水と共沸性及び共沸混合物様の組成物若しくは混合物を形成し、より詳しくは、水と不均一な共沸性及び共沸混合物様の組成物若しくは混合物を形成する。
【００２０】
[0020]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、約１９℃の沸点を有し、約３０℃において１５１６ｈＰａの蒸気圧を有し、次の構造：
【００２１】
【化１】
2018095638.tif 000003
【００２２】
を有する。
[0021]本明細書において量に関連して用いる「約」という修飾語は、規定されている値を包含するものであり、文脈によって決定される意味を有する（例えば、これは少なくとも特定の量の測定値に関連する程度の誤差を含む）。範囲の文脈において用いる場合には、「約」の修飾語はまた、２つの端点の絶対値によって規定される範囲を開示するともみなすべきである。例えば、「約２〜約４」の範囲は「２〜４」の範囲も開示している。
【００２３】
[0022]上記に記載したように、米国特許８，９２１，６２１においては、１，１，１，３，３−ペンタクロロプロパン（ＨＣＣ−２４０ｆａ）とＨＦの反応から商業規模で１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＣＦＣ−１２３３ｚｄ）を製造する方法が記載されている。
【００２４】
[0023]‘６２１プロセスの一態様においては、ＨＣＣ−２４０ｆａ及びＨＦを高圧で運転する液相反応器に供給する。得られる１２３３ｚｄ、ＨＣｌ、ＨＦ、及び他の副生成物の生成物流を部分的に凝縮させて、相分離によってＨＦを回収する。回収されたＨＦ相は反応器に再循環する。蒸気流からＨＣｌをスクラビングして、水溶液として回収する。所望のＨＣＦＣ−１２３３ｚｄを含む残りの有機成分は、スクラビングし、乾燥し、蒸留して商業的製品仕様を満足させる。
【００２５】
[0024]図１は、水からの１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収に関するプロセス図である。一態様においては、苛性スクラバー出口からの湿潤状態で酸を含まない１２３３ｚｄ（ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ）の粗蒸気を凝縮器内で凝縮する。凝縮された湿潤状態の１２３３ｚｄは、次に蒸留ポンプタンク又はデカンテーションタンク１２中に流入させ（図１においては流れ１１として示す）、ここで水は上層（第１の水層１４）として安定化し、１２３３ｚｄは底層（第１の有機層１６）として安定化する。スクラバー液同伴物を含む１２３３ｚｄの１０００〜１５００ポンド／時の製造速度においては、約２ガロン／時の遊離水が蒸留ポンプタンク（１９，０００ガロンの容量）内に蓄積されると予測される。したがって、タンク１２は約４，０００ガロンの遊離水を少なくとも一時的に容易に取り扱うことができると見積もられる。
【００２６】
[0025]１２３３ｚｄの工業的処理中において、１，５００ポンド／時の粗１２３３ｚｄ製造速度においては３か月までの間この水を取り扱う必要はなく、水を除去する際にはそれは第１の除去流１８として取り出すことができると予測される。水を第１の除去流１８として取り出すことは、デカンテーション、選択的ポンプ移送、又は他の液−液分離プロセスによって行うことができる。例えば腐食又は溢流事故を防ぐためにこの水の体積及びその酸性度含量を追跡するための監視プログラムが開発された。この水は、約２，０００ｐｐｍの粗１２３３ｚｄ又は約０．０３ポンド／時の有機化合物を含むと予測される。本明細書において用いる「ｐｐｍ」又は「１００万分の１」という用語は、他に明確に示していない限りにおいては質量分率であると理解すべきである。この水は、有機化合物の回収及び処分のために苛性スクラバーに再循環することができる。
【００２７】
[0026]第１の有機層１６は、次に例えば第１の有機層を蒸留することによって更に処理することができる。而して、第１の有機層１６は蒸留入口２２を通して蒸留カラム２０へ流すことができ、ここで１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を蒸留することができ、例えば共沸混合物が形成されるまで蒸留することができる。
【００２８】
[0027]本発明において用いる蒸留カラム２０は、蒸留を用いて揮発性の差に基づいて混合物を成分部分又はフラクションに分離する任意の通常の分別カラム又は分級カラムを含むと理解することができる。而して、第１の有機層１６は蒸留カラム内で蒸留して実質的に純粋な１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの塔底物２４を生成させることができ、一方で塔頂物２６は凝縮して第１の分離器１２及び／又は第２の相分離器３０のいずれかに送ることができる。種々の態様においては、塔頂蒸気フラクション又は塔頂物２６は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性又は共沸混合物様の組成物である可能性がある。
【００２９】
[0028]幾つかの態様においては、蒸留カラムの塔頂物中において、他の有機化合物及び／又は不純物（例えば１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ））も存在する可能性があり、及び／又は水と共沸混合物を形成している可能性もある。幾つかの態様においては、それ自体が水と共沸混合物を形成する組成物中の他の有機化合物及び／又は不純物を用いて、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の主たる共沸混合物中に取り込まれる水に加えて、更に蒸留カラム２１の内容物から更なる水を有利に取り込んで、１２３３ｚｄの回収生成物を更に乾燥及び精製することができる。更に、比較的低い沸点の不純物は、それ自体は水と共沸混合物を形成することができない場合であっても、それにもかかわらず揮発させて、それによって塔頂流中で除去することができる。しかして、本プロセスにおいては、不純物の水を含む共沸混合物及び／又は不純物の非共沸性組成物の両方を蒸留カラム２０内で１２３３ｚｄから引き抜いて、回収される１２３３ｚｄの純度を向上させることができる。
【００３０】
[0029]更に、幾つかの態様においては、例えばトレイの非効率さ又は蒸留カラムの非効率さのために、過剰の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが塔頂物中の共沸混合物組成物中に存在する場合がある。
【００３１】
[0030]流体の熱力学的状態は、その圧力、温度、液体の組成、及び蒸気の組成によって規定される。真の共沸性組成物に関しては、与えられた温度及び圧力範囲において液体組成と蒸気相が実質的に等しい。実際面では、これは成分を相変化中に分離することができないことを意味する。ここで開示するように、共沸混合物は、周囲の混合物組成物の沸点と比べて最高又は最低の沸点を示す液体混合物である。また、本明細書において用いる「共沸混合物様」という用語は、厳密に共沸性であるか、及び／又は概して共沸性混合物のように挙動する組成物を指す。
【００３２】
[0031]共沸混合物又は共沸混合物様の組成物は、与えられた圧力下において液体形態である場合に実質的に一定の温度において沸騰し、その温度が個々の成分の沸点よりも高いか又は低い可能性があり、沸騰している液体組成物と実質的に同一の蒸気組成を与える２以上の異なる成分の混合物である。
【００３３】
[0032]ここで用いる共沸性組成物は、共沸混合物様の組成物（これは、共沸混合物のように挙動し、即ち一定の沸点特性を有するか、或いは沸騰又は蒸発させることによって分別されない傾向を有する組成物である）を包含するように定義することができる。而して、沸騰又は蒸発中に形成される蒸気の組成は、元の液体の組成と同じか又は実質的に同じである。したがって、沸騰又は蒸発中において、液体の組成は、変化するとしても、最小又は無視できる程度までしか変化しない。これは、沸騰又は蒸発中に液体の組成が相当程度まで変化する非共沸混合物様の組成物とは対照的である。
【００３４】
[0033]したがって、共沸混合物又は共沸混合物様の組成物の重要な特徴は、与えられた圧力において、液体組成物の沸点が一定であり、沸騰している組成物の上方の蒸気の組成が実質的に沸騰している液体組成物のものであり、即ち、液体組成物の成分の分別が実質的に起こらないことである。共沸性組成物のそれぞれの成分の沸点及び重量％は両方とも、共沸混合物又は共沸混合物様の液体組成物を異なる圧力において沸騰にかけると変化する可能性がある。而して、共沸混合物又は共沸混合物様の組成物は、その成分間に存在する関係の観点、又は成分の組成範囲の観点、或いは規定圧力における一定の沸点によって特徴付けられる組成物のそれぞれの成分の実際の重量％の観点で規定することができる。
【００３５】
[0034]本発明における種々の態様においては、共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成するのに有効な量の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水を含む組成物が提供される。本明細書において用いる「有効量」という用語は、他の成分と組み合わせた際に共沸混合物又は共沸混合物様の混合物を形成するそれぞれの成分の量である。
【００３６】
[0035]本組成物は、好ましくは、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の組合せを含むか又はこれらから実質的に構成され、或いは１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の組合せから構成される二元共沸混合物である。共沸混合物様の組成物又は混合物の成分に関して本明細書において用いる「実質的に構成される」という用語は、組成物が、示される成分を共沸混合物様の比で含み、更なる成分が新しい共沸混合物様の系を形成しないならば更なる成分を含んでいてもよいことを意味する。例えば、２種類の化合物から実質的に構成される共沸混合物様の混合物は、更なる成分が混合物を非共沸性にせず且つ化合物のいずれか又は両方と共沸混合物を形成しない（例えば三元共沸混合物を形成しない）ならば、場合によっては１以上の更なる成分を含んでいてもよい２元の共沸混合物を形成するものである。
【００３７】
[0036]本明細書において用いる「ヘテロ共沸混合物」及び「不均一共沸混合物」という用語は、同時に２つの液相と共に存在する蒸気相を含む共沸混合物様の組成物を意味する。
【００３８】
[0037]本発明はまた、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性又は共沸混合物様の組成物を生成させ、次に共沸混合物を不純物から単離することも包含する。本発明はまた、下記においてより詳細に議論するように、共沸性混合物から１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを分離及び精製する工程も含む。
【００３９】
[0038]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを１種類以上の不純物を含む反応物質混合物の一成分として生成させる当該技術において公知の１以上の方法を用いて製造することができる。
【００４０】
[0039]精製の後、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸混合物の成分部分を、実質的に水を含まない精製形態の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに分離することが望ましい場合もある。本明細書において用いる「実質的に水を含まない」又は「水を含まない」とは、１．０重量％未満の水を含む１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの組成物を指す。例えば、０．４重量％未満の水、又は０．１重量％未満の水を有する１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の組成物は、水を含まないとみなされる。
【００４１】
[0040]分離方法としては、当該技術において一般的に知られている任意の方法を挙げることができる。例えば一態様においては、液−液相分離によって過剰の水を１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンから除去することができるが、別の方法としては蒸留又はスクラビングが挙げられる。次に、蒸留によるか、及び／又はモレキュラーシーブ、硫酸カルシウム、シリカ、アルミナ、及びこれらの組合せのような１種類以上の乾燥媒体又はデシカントを用いることによって、残りの水を１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンから除去することができる。
【００４２】
[0041]１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを回収するために、図２のフロー図において示されるもののような代表的な方法を用いることができる。回収方法１には、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水から実質的に構成される共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成し（工程２）、形成された共沸性又は共沸混合物様の組成物を分離器中に送り（工程３）、そして１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む有機層を回収する（工程４）ことを含めることができる。
【００４３】
[0042]例えば、図１を続けて参照すると、塔頂物を、凝縮する前又は後に、軽質の有機化合物パージ２５、及び水と１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの共沸性組成物を有していてよい塔頂生成物流２６に分割することができ、これは凝縮して第２の相分離器３０に送ることができる。幾つかの態様においては、軽質有機化合物パージは、第２の相分離器３０の一部であってよい。軽質有機化合物パージは、製造システム中に存在する軽質有機化合物を取り出すために用いることができ、これは１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）異性体、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、及び幾つかの場合においては若干のＨＦＯ−１２３３ｚｄのような成分を含んでいてよい。
【００４４】
[0043]ここで、分離器３０中に流入する塔頂生成物流２６を用いて、第２の水相３４及び第２の有機相３６を形成することができる。第２の水相３４は、デカンテーションによって取り除いて廃棄（示されている第２の廃棄流３８）することができ、或いは（全部又は部分的に）再循環流３２によって第１の相分離器１２に再循環することができる。種々の態様においては、代表的なプロセス１０によって、より高純度の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのより高い収量を可能にすることができる。幾つかの態様においては、第２の有機層３６は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンに加えて他の有機化合物を有する可能性がある。例えば、幾つかの態様においては、第２の有機層からの還流流４０は、相当量の１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）、及び／又は他の不純物（例えば約７０重量％のＨＦＯ−１２３４ｚｅ、約１５重量％のＨＦＣ−２４５ｆａ、及び約１５重量％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン）を含む可能性がある。
【００４５】
[0044]蒸留カラム２０から塔底流２４として取り出される精製１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは、５０ｐｐｍ未満、４０ｐｐｍ未満、２５ｐｐｍ未満、２０ｐｐｍ未満、又は１０ｐｐｍ未満の水を含んでいてよく、或いは他の態様においては１０ｐｐｍ、１５ｐｐｍ、若しくは２０ｐｐｍのような少ない量、又は２５ｐｐｍ、４０ｐｐｍ、若しくは５０ｐｐｍのような多い量の水、或いは上記の値の任意の２つの間で規定される任意の範囲内の任意の量の水を含んでいてよい。精製１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン（１２３３ｚｄ）は、冷媒、発泡剤、噴射剤、又は気体状滅菌剤用の希釈剤のような最終製品として用いることができ、或いはこれは別のＨＦＯ又は類似の化合物を製造するために、モノマーとして、中間体として用いることができ、又は他の形態で更に処理することができる。
【００４６】
[0045]また、精製共沸混合物は、オゾン層破壊係数を有さず、温室効果地球温暖化に対する寄与が無視でき、不燃性である混合物に関する当該技術における現在の要求を満足する。かかる混合物は、冷媒、発泡剤、噴射剤、及び気体状滅菌剤用の希釈剤など（しかしながらこれらに限定されない）の広範囲の用途において用いることができる。本共沸混合物は、かかる目的のための他の有用な添加剤又は成分と組み合わせて提供することができる。
【実施例】
【００４７】
実施例１：１，０００ポンドの粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの処理：
[0046]苛性スクラバー出口からの１，０００ポンドの湿潤状態で酸を含まない粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ蒸気を凝縮器内で凝縮した。次に、凝縮された湿潤状態のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄをデカンター中に流入させた。水は上層として安定化し、一方でＨＣＦＯ−１２３３ｚｄは低層として安定化する。
【００４８】
[0047]上部の水層を排出し、これは約４ポンドの水を有し、約２，０００ｐｐｍ又は０．００８ポンドの溶解したＨＣＦＯ−１２３３ｚｄを含むと考えられる。この水は、有機化合物の回収のために苛性スクラバーに再循環するか、又は処分することができる。
【００４９】
[0048]底部のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ有機層を排出し、これは約１，０００ポンドのＨＣＦＯ−１２３３ｚｄを有し、約４００ｐｐｍ又は０．４ポンドの溶解水を含むと考えられる。この得られたＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ流は、次に、モレキュラーシーブ３Ａ又は４Ａ、活性アルミナ、シリカゲル、ＣａＳＯ４などのような乾燥剤で乾燥した。
【００５０】
[0049]１５％までの湿分を吸着することができる商業的な３Ａモレキュラーシーブデシカントを用いると、この改良されたプロセスは、処理するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの１，０００ポンドあたり２．７ポンドのモレキュラーシーブしか消費しなかった。
【００５１】
[0050]この低いデシカント消費速度を考慮すると、乾燥装置の寸法を従来技術の処理において用いられるものよりも遙かに小さくすることができる。更に、モレキュラーシーブを再生することができることを考えると、最終的な乾燥剤の消費を最小にすることができる。
【００５２】
実施例２：１，０００ポンドの粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの処理：
[0051]１０ポンドのＨＦの酸を含む１，０００ポンドの液体粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄを約３００ポンドの水及び／又は希釈苛性溶液と混合し、次に洗浄して混合物を液相に維持しながら過冷却温度で酸を除去した。次に、得られた湿潤状態で酸を含まないＨＣＦＯ−１２３３ｚｄをデカンター中に流入させた。水又は苛性溶液は上層として安定化し、一方でＨＣＦＯ−１２３３ｚｄは底層として安定化する。上記は段階的に行うことができる（例えば、まず水で洗浄してデカンテーションし、次に苛性水溶液で洗浄してデカンテーションする等）。
【００５３】
[0052]上部の水又は苛性物質層を排出し、これは約３００ポンドの水を有し、約２，０００ｐｐｍ又は０．６ポンドの溶解したＨＣＦＯ−１２３３ｚｄを含むと考えられる。この水又は苛性溶液は、次に加熱又はストリッピングして価値のある有機化合物を回収するか、又は処分することができる。
【００５４】
[0053]底部のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ有機層を排出し、これは約１，０００ポンドのＨＣＦ−１２３３ｚｄを有し、約４００ｐｐｍ又は０．４ポンドの溶解水を含むと考えられる。この得られたＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ流は、次に、モレキュラーシーブ３Ａ又は４Ａ、活性アルミナ、シリカゲル、ＣａＳＯ４などのような乾燥剤で乾燥した。
【００５５】
[0054]１５％までの湿分を吸着することができる商業的な３Ａモレキュラーシーブデシカントを用いると、この改良されたプロセスは、処理するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの１，０００ポンドあたり２．７ポンドのモレキュラーシーブしか消費しなかった。水含量は、この処理の後は約１０ｐｐｍであった。
【００５６】
[0055]この低いデシカント消費速度を考慮すると、乾燥装置の寸法を従来技術の処理において用いられるものよりも遙かに小さくすることができる。更に、モレキュラーシーブを再生することができることを考えると、最終的な乾燥剤の消費を最小にすることができる。
【００５７】
実施例３：パイロットプラントにおける粗１２３３ｚｄの処理：
[0056]苛性スクラバー出口からの１００ポンドの湿潤状態で酸を含まない粗ＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ蒸気を凝縮器内で凝縮した。次に、凝縮された湿潤状態のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄをデカンター中に流入させた。水は上層として安定化し、一方でＨＣＦＯ−１２３３ｚｄは低層として安定化する。
【００５８】
[0057]上部の水層は排出して処分した。
[0058]底部のＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ有機層を排出した。この得られたＨＣＦＯ−１２３３ｚｄ流は、次に、モレキュラーシーブ３Ａ又は４Ａ、活性アルミナ、シリカゲル、ＣａＳＯ４などのような乾燥剤で乾燥した。
【００５９】
[0059]１５％までの湿分を吸着することができる商業的な３Ａモレキュラーシーブデシカントを用いると、この改良されたプロセスは、処理するＨＣＦＯ−１２３３ｚｄの１，０００ポンドあたり２．７ポンドのモレキュラーシーブしか消費しなかった。水含量は、この処理の後は約１０ｐｐｍであった。
【００６０】
[0060]或いは、水と１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを更に分離するために共沸性又は共沸混合物様の組成物を形成することなどによって、有機層を更に処理することができる。
【００６１】
[0061]下記の実施例４及び５に関しては、１，０００ポンド／時の湿潤状態で酸を含まない１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン蒸気を凝縮器内で凝縮した。凝縮された１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを、蒸留カラムからの１００ポンド／時の湿潤状態の共沸性の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び水と混合した。次に、得られた混合物を相分離器に送った。水は上層として安定化し、一方で１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンは底（有機）層として安定化した。水層は、２，０００ｐｐｍの粗１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン又は約０．２ポンド／時の有機化合物を含んでいた。次に、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを含む水層を、実施例４及び５にしたがって下記のように処理した。
【００６２】
実施例４：水からの１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収：
[0062]１，１００ポンド／時の粗１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの混合物、及び０．４ポンド／時の水を蒸留カラム中に供給し、ここで水の実質的に全部を、約１００ポンド／時の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと共に塔頂流中に留出させた。塔頂物は、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性混合物であることが分かった。
【００６３】
[0063]次に、この塔頂混合物を相分離器又は苛性スクラバーに送って、塔頂物中に含まれる１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンから水を再び分離した。
[0064]塔底流は、約５０ｐｐｍ未満の湿分を含む約１，０００ポンド／時の粗１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを与えた。
【００６４】
実施例５：水からの１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンの回収：
[0065]１，１００ポンド／時の粗１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペン及び０．４ポンド／時の水を蒸留カラム中に供給し、ここでは０．４ポンド／時の水の実質的に全部、及び約１００ポンド／時の共沸性の粗１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが塔頂物中に含まれていた。次に、塔頂の共沸性混合物を第２の相分離器に送って、水相及び有機相を形成した。上層は０．４ポンド／時の水を含んでいることが分かり、これは第１の相分離器に再循環して戻すことができるか、処分することができるか、又は部分的に再循環することができる。第１の相分離器の水相も、処分するか又は更なる処理に送ることができる。有機相は、次に蒸留カラムに還流として戻した。第２の相分離器を用いた場合、塔底物はほぼ１００％の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを与えることが分かり、これに対して還流流４０は約５０ｐｐｍの水を含んでいることが分かった。
【００６５】
[0066]更なる実験運転においては、塔底流の組成を制御して、１１重量ｐｐｍの水〜約９０重量ｐｐｍの水の間を与えることができた。而して、実質的に純粋で乾燥状態の１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンが蒸留カラムから取り出された。
【００６６】
[0067]而して、上記の実施例から分かるように、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水の共沸性又は共沸混合物様の組成物を用いて、１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンを経済的な方法で回収することができる。
【００６７】
実施例６：１−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンと水に関する共沸性データ：
[0068]その頂部上に石英温度計を更に取り付けた凝縮器を有する真空ジャケット付きチューブから構成される沸点測定器を用いた。約１０ｃｃのトランス−ＨＦＯ−１２３３ｚｄを沸点測定器に充填し、次に水を測定された少量ずつ加えた。水を加えた際に温度降下が観察され、これは二元の最小沸点共沸混合物が形成されたことを示した。０より多く約３０重量％までの水において、組成物の沸点の変動は周囲圧力において約０．５℃未満であった。
【００６８】
【表１】
2018095638.tif 000004
【００６９】
[0069]本明細書において用いる単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、記載が他に明確に示していない限りにおいて、複数のものを包含する。更に、量、濃度、又は他の値若しくはパラメーターを、範囲、好ましい範囲、又はより高い好ましい値とより低い好ましい値のリストのいずれかとして与える場合には、これは、範囲が別々に開示されているかどうかにかかわらず、任意のより高い範囲限界又は好ましい値と、任意のより低い範囲限界又は好ましい値の任意の対から形成される全ての範囲を具体的に開示すると理解すべきである。
【００７０】
[0070]明細書において数値の範囲が示されている場合には、他に示されていない限りにおいて、この範囲はその端点及びこの範囲内の全ての整数及び小数を含むと意図される。本発明の範囲を、範囲を規定する際に示される具体的な値に限定することは意図しない。
【００７１】
[0071]上記から、例示の目的のために具体的な例をここに記載したが、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく種々の修正を行うことができることが認識されるであろう。したがって、上記の詳細な記載は限定ではなく例示とみなされ、特許請求する主題を特に指摘し明確に主張することを意図するものは、下記の特許請求の範囲（全ての均等物を包含する）であると理解されると意図される。
【図１】
2018095638.tif 000005
【図２】
2018095638.tif 000006
【外国語明細書】
2018095638000001.pdf