【手続補正書】
【提出日】平成25年10月2日(2013.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンを製造するための連続気相フリーラジカル反応を実施するのに適した、近等温操作可能な多管式反応器に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の１つの態様では、シェル内部に配置された複数の反応器管を含む等温多管式反応器が提供される。この反応器は、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンを製造するための連続気相フリーラジカルプロセスで使用するのに適しており、所望の反応温度よりも少なくとも２０℃低い供給材料混合物温度を用いる。いくつかの態様の場合、反応器はさらに、所望の転化率での副生成物の生成を最小化する設計を含むことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の反応器はこれらが利用される連続プロセスに時間及びコストの節減を可能にすることが予想されるので、この反応器を用いる方法が提供されるだけでなく、これにより製造された生成物を用いてこれらの利点を前方に、すなわち下流のプロセス、又は最終用途に向かって進展させることもできる。それ故、本明細書に提供されるのは、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン又はより高級なアルケンを使用するプロセスであり、いくつかの態様では、下流生産物を調製する本発明の反応器において生成される塩素化プロペンであることができ、いくつかの態様では２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）又は１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）であることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンを製造するための連続気相フリーラジカルプロセスで使用するのに適した等温多管式反応器を提供する。多管式反応器を具体的に参照するが、言うまでもなく、反応器内部に提供される反応空間は、これらを取り囲むシェルと同様に、任意のジオメトリを有することができる。すなわち反応空間は、概ねスリットの形態を成すように板によって画定することができ、或いは、反応空間は正方形、三角形、又は楕円形の管によって画定されてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このような反応の一例としては、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンを製造する反応が挙げられる。好ましいアルケンは、炭素原子数約３〜約６のものを含む。典型的な反応は、式：ＣＨ2-c-gＣｌcＦg＝ＣＨ1-d-hＣｌdＦh−ＣＨ3-e-fＣｌeＦf（式中、ｃは０〜２であり、ｄは０〜１であり、ｅは０〜３であり、ｆは０〜３であり、そしてｇは０〜２であるが、ｃ＋ｇ≦２、ｄ＋ｈ≦１、そしてｅ＋ｆ≦３である）に従った塩素化及び／又はフッ素化プロペンを提供するための、式：ＣＨ4-a-bＣｌaＦb（式中、ａ及びｂはそれぞれ独立して０〜３であり、そして４−ａ−ｂは０より大きい）を有するクロロメタン、フルオロメタン、又はクロロフルオロメタンを含むメタン；及びクロロエチレン又はクロロフルオロエチレンの反応を含む。特に典型的な反応は、１，１，２，３−テトラクロロプロペンを提供するための塩化メチルとペルクロロエチレンとの反応、１，１，２−クロロ−３−フルオロ−プロペンを提供するためのフッ化メチルとペルクロロエチレンとの反応、及び１，１，２，３−テトラフルオロプロペンを提供するためのフッ化メチルとトリフルオロクロロエチレンとの反応を含む。しかし、これらは一例に過ぎず、本明細書中に記載された概念を限定するものとして解釈されるべきではない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
大量の副生成物の形成は、次にプロセス能力及び転化率に不都合な影響を及ぼすだけでなく、多くの理由から問題となる場合がある。その最たるものは、反応器の詰まりを引き起こし得ることである。さらに、多管式反応器内の反応管内に入る前に必然的に発生する逆混合は、このような反応において副生成物の形成を促進する。こうして、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンの本発明の改善された製造方法は、このような逆混合が発生するのを許すが、副生成物形成を最小化する。すなわち、反応管内の反応が商業的に妥当な時間及び空間内で発生するようにするためには、反応管内への供給材料の進入前に、或る程度の量の逆混合及び／又は再循環が、チャンバヘッド供給材料分配器内で発生することは避けられない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
反応器内部の熱移動を促進する設計は、シェル内部に、そして反応器管を中心として所望の伝熱流体（又は複数種の伝熱流体）の並流を提供することを含んでもよい。このような並流を使用すると、反応器及び反応ゾーン内へ供給される供給材料を予熱するのを助けるのに十分な温度を有する伝熱流体を提供することを伴う一方、反応ゾーン内では、伝熱流体は望ましくは、反応ゾーンを所望の温度で維持するのを助けるのに十分な温度を有することになる。例えば本明細書中で考察される塩素化及び／又はフッ素化されたプロピレン又はより高級なアルケンを製造する場合のような発熱反応に対しては、伝熱流体は望ましくは、反応器管及び供給材料の温度を所望の温度に上昇させるのに十分な温度で提供され、そして反応ゾーン内部では、ここから熱を除去するのを助ける。すなわち、伝熱流体は反応ゾーンよりも低い温度になる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
もちろん、伝熱流体がこの態様の反応器管／反応ゾーンに供給される特定の温度は、本明細書中で考察される塩素化及び／又はフッ素化されたプロピレン又はより高級なアルケンを製造するために実施される発熱反応の程度に依存する。伝熱流体の温度は、利用される特定の伝熱流体、及び維持される所望の温度に依存してもよい。大まかに言えば、伝熱流体は、反応器内への進入時には所望の反応温度にほぼ等しいか、又はこれよりも高いこと約５０℃以内の温度になるようにし、そして反応器の反応ゾーン内部では所望の反応温度よりも低いこと約１０℃以内の温度になるようにしてよい。すなわち、実施されるべき反応が発熱反応であるため、伝熱流体は、反応器内部の反応ゾーン内への進入時には所望の反応温度よりも高い温度であり、そして反応器内部の反応ゾーンの終端部では、所望の反応温度よりも低い温度であってよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
少なくとも約５％、又は少なくとも１０％、又は少なくとも約１５％、又は少なくとも約２０％の限定試薬転化率で、所望の生成物への選択率を約７０％、又は約７５％、又は約８０％、又は約８５％以上もの高さに維持する一方で、副生成物及び／又は分解生成物の生成を最小化しながら、本発明の反応器内でプロセスを実施することが可能になる。例えば、塩化メチルとペルクロロエチレンとから１，１，２，３−テトラクロロプロペンを生成する場合、限定試薬ペルクロロエチレンは、少なくとも５％で転化されると、９０％の選択率で所望の生成物へ転化すると予想される。こうして、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケン、例えば１，１，３，３−テトラクロロプロペン及び１，１，２−トリクロロ−３−フルオロプロペンを生成するための連続プロセスにおいて本発明の反応器を使用すると、時間及びコストを著しく節減することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
本発明の反応器によって提供される効率はさらに、反応器内で生成された塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンをさらなる下流プロセスへ提供することによって、さらに活用することができる。例えば、記載された反応器を使用して生成された１，１，２，３−テトラクロロプロペンを、ヒドロフルオロオレフィン、例えば２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）又は１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）を含む下流生成物をさらに提供するように処理することができる。ヒドロフルオロオレフィン、２，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）又は１，３，３，３−テトラフルオロプロプ−１−エン（ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）の改善された製造方法もこうしてここに提供される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
ヒドロフルオロオレフィンを提供するための塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンの転化は大まかに言えば、式：Ｃ（Ｘ）mＣＣｌ（Ｙ）n（Ｃ）（Ｘ）mの化合物をフッ素化して、式：ＣＦ3ＣＦ＝ＣＨＺの少なくとも１つの化合物にすることを伴う単独反応、又は２つ又は３つ以上の反応を含むことができる（式中、それぞれＸ，Ｙ及びＺは独立して、Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｉ又はＢｒであり、そしてそれぞれのｍは独立して１，２又は３であり、そしてｎは０又は１である）。より具体的な例は、１，１，２，３−テトラクロロプロペンの原料を触媒気相反応においてフッ素化することによって、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロペンのような化合物を形成する多工程プロセスを伴ってもよい。２−クロロ−２，３，３，３−テトラフルオロプロパンを次いで触媒気相反応を介して脱塩化水素することによって、２，３，３，３−テトラフルオロプロペンにする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩素化及び／又はフッ素化アルカンと塩素化及び／又はフッ素化アルケンの反応から、塩素化及び／又はフッ素化されたプロペン及びより高級なアルケンを製造するための連続気相フリーラジカル法で使用するのに適した、シェル内部に配置された複数の反応器管を含む等温多管式反応器であって、該反応器が、入口温度が所望の反応温度よりも少なくとも２０℃低くされた入口を含み、そして少なくとも１つの反応器管の少なくとも一部は、少なくとも２１００のレイノルズ数によって定義することができる、等温多管式反応器。
【請求項２】
該反応器が、副生成物生成を最小化する設計を含み、該反応器設計が、
ｉ）該反応器への熱移動及び／又は該反応器からの熱移動を促進する設計；
ｉｉ）該反応器から出る時の逆混合の低減、及び／又は発生し得る逆混合中の副生成物形成の低減を促進する設計；
ｉｉｉ）該反応成分と、少なくとも１つの反応器管壁の少なくとも一部との間の境界のところでの反応成分流を最適化する設計；及び／又は
ｉｖ）反応器流出物の温度を、副生成物の実質的な形成が生じない温度未満に低下させるのを促進する設計
のうちの１つ又は２つ以上を含む、請求項１に記載の反応器。
【請求項３】
該熱移動を促進する設計が、該反応器のシェル内部に、伝熱流体の並流を提供することを含む、請求項２に記載の反応器。
【請求項４】
該熱移動を促進する設計が、異なる温度をそれぞれの区分内部で維持することができるように、少なくとも２つの区分に仕切られた該シェルを含む、請求項２に記載の反応器。
【請求項５】
塩素化及び／もしくはフッ素化アルカン並びに／又は塩素化及び／もしくはフッ素化アルケンを含む供給材料を、等温多管式反応器に提供することを含み、該反応器が、入口温度が所望の反応温度よりも少なくとも２０℃低くされた入口を含み、そして少なくとも１つの反応器管の少なくとも一部は、少なくとも２１００のレイノルズ数によって定義することができる、式：ＣＨ2-c-gＣｌcＦg＝ＣＨ1-d-hＣｌdＦh−ＣＨ3-e-fＣｌeＦf（式中、ｃは０〜２であり、ｄは０〜１であり、ｅは０〜３であり、ｆは０〜３であり、そしてｇは０〜２であるが、ｃ＋ｇ≦２、ｄ＋ｈ≦１、そしてｅ＋ｆ≦３である）を有する塩素化及び／又はフッ素化プロペンを製造する方法。