JP6908596B2 - C3塩素化アルカン及びアルケン化合物の製造方法 - Google Patents
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Description
・ 1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC−240db)→2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf);
・ 1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC−240aa)→2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf);
・ 1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC−240db)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf);
・ 1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC−240aa)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf);
・ 1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペン(HCO−1230xa)→2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf);
・ 1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペン(HCO−1230xa)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf);
・ 1,1,3,3−テトラクロロ−1−プロペン(HCO−1230za)→1,1,1−トリフルオロ−3−クロロ−1−プロペン(HFCO−1233zd)、1,1,1,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234ze)、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)及びそれらの混合物;
・ 2,3,3,3−テトラクロロ−1−プロペン(HCO−1230xf)→2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf);
・ 2,3,3,3−テトラクロロ−1−プロペン(HCO−1230xf)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf);
・ 2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf);
・ 2,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロプロパン(HCFC−243db)→2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(HFCO−1233xf);
・ 2,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロプロパン(HCFC−243db)→2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペン(HFO−1234yf)。
・約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満又は約100ppm未満、又は約50ppm未満、10ppm未満の塩素化アルケン化合物、例えば、パークロロエチレン;
・約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満又は約100ppm未満又は約50ppm未満、10ppm未満の含酸素有機化合物;
・約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満又は約100ppm未満の、臭素化化合物;
・約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満 又は約20ppm未満の水;
・約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満又は約20ppm未満の 金属触媒;及び/又は
・約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満又は約20ppm未満の助触媒。
・未反応C3塩素化アルカン出発物質(例えば、1,1,1,3−テトラクロロプロパン)流;C3塩素化アルカン出発物質に富むか、又はそれから成る。
・対象異性体の1つ(例えば、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン又は1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン)に富むか、又はそれから成る1つ以上の単一異性体流;異性体の沸点及び/又は蒸留条件によれば、少なくとも異性体の一分留を選択的に蒸留することが可能な場合である。
・塩素化が不十分な不純物、過剰に塩素化された不純物、及び/又は対象異性体とは異なる数の炭素原子を有する不純物に富むか、又はそれらから成る1つ以上の蒸留残留物流。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、本異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、上記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、上記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、上記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
i)より高い水準の塩素化アルケン形成が好ましくないデヒドロ塩素化領域の操作条件(例えば、温度、圧力、撹拌速度、滞留時間など)の制御;及び/又は
ii)デヒドロ塩素化領域に存在する塩素化アルカン出発物質及び/又は触媒の量の制御。
塩素化アルカン異性体混合物出発物質の量の制御は、デヒドロ塩素化領域中への出発物質の供給割合の制御により達成されることができる。
複数のC3塩素化アルカン異性体を含む反応混合物を調製する工程であって、塩素化領域においてC3塩素化アルカン出発物質を塩素化して、複数のC3塩素化アルカン異性体を生成させることを含み、複数のC3塩素化アルカン異性体の各々が、C3塩素化アルカン出発物質より少なくとも1つ多い塩素原子を有し、塩素化領域に存在する反応混合物においてC3塩素化出発物質の塩素化により得られるC3塩素化アルカン出発物質:C3塩素化アルカン異性体のモル比が、約40:60を超えない(すなわち、C3塩素化アルカン出発物質の変換率が60%を超えない)ように、C3塩素化アルカン出発物質の濃度が制御される工程;
反応混合物を1つ以上の第一蒸留工程に供して、C3塩素化アルカン出発物質流、複数のC3塩素化アルカン異性体流及び所望により単一のC3塩素化アルカン異性体流を生成させる工程;
複数のC3塩素化アルカン異性体流を選択的デヒドロ塩素化工程に供して、そこでC3塩素化アルカン異性体の1つ(第一C3塩素化アルカン異性体)を個別の第一C3塩素化アルケンへ変換し、他の複数のC3塩素化アルカン異性体のいずれかを実質的にデヒドロ塩素化させない工程;並びに
第一C3塩素化アルケンを、デヒドロ塩素化工程において調製された混合物から分離する工程;
を含む方法が、提供される。
・1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの混合物であり、この混合物は、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン:1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの比が、塩素化領域に存在する反応混合物よりも高い;
・未反応1,1,1,3−テトラクロロプロパン出発物質の流れであり、この流れは、塩素化領域へ戻されて再利用されることができる;
・純1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンであり、下流の塩素化アルケン及び/又はフッ化炭素の生成に有用である;並びに
・重最終生成物であり、さらに処理されることになり、例えば高温塩素化分解又は焼却されることになる。
1,1,3,3−テトラクロロプロペン(気泡構造形成剤1233zdの生成に有用である);
1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(高純度な1230xaへの変換又は1234yf合成に有用である);
等が挙げられる。
・塩素化分解プロセス(上述の塩素化後蒸留工程から得ることができる蒸留残留物流に由来する重副生成物を利用して、有用な出発原料である四塩化炭素(CTC)を調製する);
・上述の塩素化後蒸留工程から得ることができる単一異性体流からの塩素化アルケンの生成(C3塩素化原料プロセスは、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン、1,1,3,3−テトラクロロプロペン及び1,1,2,3−テトラクロロプロペンを調製する);並びに
・下流プロセスにおける塩化水素ガスの利用、例えば、 HCl電気分解、オキシ塩素化、グリセロール由来のジクロロプロパノール、グリセロール由来のエピクロロヒドリン、及び純塩酸の製造。
・少なくとも約95%、少なくとも約99.5%、少なくとも約99.7%、少なくとも約99.8%、少なくとも約99.9%、又は少なくとも約99.95%の量のC3塩素化アルカン、及び下記成分の1つ以上;
・約500ppm未満、約250ppm以下、約100ppm以下、約50ppm以下、又は約10ppm以下の量の含酸素有機化合物;
・約500ppm未満、約250ppm以下、又は約100ppm以下の量の、対象の塩素化アルカンの異性体;
・約500ppm未満、約250ppm以下、又は約100ppm以下の量の非異性化アルカン不純物;
・約500ppm未満、約250ppm以下、約100ppm以下、又は約50ppm以下の量の塩素化アルケン;
・約500ppm未満、約250ppm以下、約100ppm以下又は約50ppm以下の量の水;
・約100ppm以下、約50ppm以下、約20ppm以下又は約10ppm以下の量の、塩素の無機化合物;
・約100ppm以下、約50ppm以下、約20ppm以下又は約10ppm以下の量の臭素化有機化合物;及び/又は
・約100ppm以下、約50ppm以下、約20ppm以下、約10ppm以下又は約5ppm以下の量の鉄。
約95%以上、約97%以上、約99%以上、約99.2%以上、約99.5%以上又は約99.7%以上のC3塩素化アルケン;
約50000ppm未満、約25000ppm未満、約20000ppm未満、約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、又は約100ppm未満の塩素化アルカン出発物質;
約50000ppm未満、約25000ppm未満、約20000ppm未満、約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、又は約100ppm未満の塩素化C4アルカン及びC4アルケン、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、又は約100ppm未満の塩素化C5−6アルカン不純物;
約5000ppm未満、1000ppm、約500ppm未満、約200ppm未満、又は約100ppm未満の塩素化アルケン不純物(すなわち、目標化合物以外の塩素化アルケン);
約1000ppm未満、約500ppm未満、約250ppm未満、又は約100ppm未満の含酸素有機化合物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、上記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、第一C3塩素化アルカンよりも塩素原子が少ないC3塩素化アルカン化合物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、C3塩素化アルカンよりも塩素原子が多いC3塩素化アルカン化合物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、C3塩素化アルケン化合物以外の塩素化アルケン化合物;
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、C3塩素化アルカン化合物とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水。
〔1〕複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む反応混合物の製造方法であって、C 3 塩素化アルカン出発物質を塩素化領域において塩素化して複数のC 3 塩素化アルカン異性体を生成させる工程を含み、該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の各々が、該C 3 塩素化アルカン出発物質より少なくとも1つ多い塩素原子を有し、該C 3 塩素化アルカン出発物質の該複数のC 3 塩素化アルカン異性体への変換率が、該塩素化領域に存在する反応混合物中のC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比により表され、かつ約40:60を超えないように該C 3 塩素化アルカン出発物質の濃度を制御する、複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む反応混合物の製造方法。
〔2〕前記C 3 塩素化アルカン出発物質の塩素化が、該出発物質を塩素と反応させることにより行われ、該塩素は、好ましくは、約99.5%以上の純度を有する、項目1に記載の方法。
〔3〕前記塩素が、前記塩素化領域へ前記C 3 塩素化出発物質に関して不足当量的に供給される、項目2に記載の方法。
〔4〕塩素分子が、前記塩素化領域へC 3 塩素化アルカン出発物質の約15モル%〜約35モル%又は約45モル%の量で供給される、項目2又は3に記載の方法。
〔5〕前記塩素化領域へ供給される塩素が、約100ppm以下の酸素含有量を有する、項目2〜4のいずれかに記載の方法。
〔6〕前記C 3 塩素化アルカン出発物質の塩素化が、UV及び/若しくは可視光への曝露下、並びに/又はルイス酸触媒の存在下で行われる、項目1〜5のいずれかに記載の方法。
〔7〕前記ルイス酸が、遷移金属又は硫黄のハロゲン化物である、項目6に記載の方法。
〔8〕前記ルイス酸触媒が、鉄、アルミニウム、アンチモン、ランタン、スズ、チタン等の遷移金属又はホウ素、硫黄若しくはヨウ素等の元素のハロゲン化物(例えば、塩化物、臭化物、フッ化物又はヨウ化物)、例えば、FeCl 3 、AlCl 3 、SbCl 5 、SnCl 4 、TiCl 4 、BF 3 、SO 2 Cl 2 及び/又は金属トリフレートである、項目6又は7に記載の方法。
〔9〕前記ルイス酸触媒が、前記反応混合物に約100ppm未満、約75ppm未満、約50ppm未満、又は約25ppm未満の量で存在する、項目6〜8のいずれかに記載の方法。
〔10〕前記塩素化領域の動作温度が、約−30℃〜200℃である、項目1〜8のいずれかに記載の方法。
〔11〕前記反応混合物が、約25000ppm未満の過剰に塩素化された不純物を含む、項目1〜10のいずれかに記載の方法。
〔12〕前記C 3 塩素化アルカン出発物質が、三塩素化末端炭素原子を含む、項目1〜11のいずれかに記載の方法。
〔13〕前記C 3 塩素化アルカン出発物質が、1,1,1,3−テトラクロロプロパン、1,2,3−トリクロロプロパン、1,2,2,3−テトラクロロプロパン、1,1,2,3−テトラクロロプロパン、1,2,2−トリクロロプロパン、1,2−ジクロロプロパン、又は1,1,2,2−テトラクロロプロパンと1,2,2,3−テトラクロロプロパン若しくは1,1,2,3−テトラクロロプロパンと1,2,2,3−テトラクロロプロパンの混合物、又はそれらの混合物である、項目1〜12のいずれかに記載の方法。
〔14〕前記C 3 塩素化アルカン出発物質が、20ppm未満の塩化ビニルを含み、かつ/又は塩化ビニルを使わなかった方法から調製された、項目1〜13のいずれかに記載の方法。
〔15〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、2つの異性体として第一及び第二異性体を含むか、又は第一及び第二異性体から成る、項目1〜14のいずれかに記載の方法。
〔16〕前記塩素化領域において生成した前記複数の異性体において、第一異性体が、第二異性体より多い量で存在する、項目1〜15のいずれかに記載の方法。
〔17〕前記第一及び第二異性体のモル比が、次の:ルイス酸触媒の使用、前記反応混合物のUV/可視光への曝露、前記塩素化領域における前記反応混合物の滞留時間及び/又は前記塩素化領域内の動作温度の1つ以上により制御される、項目16に記載の方法。
〔18〕前記塩素化領域において生成した前記複数の異性体中の第一異性体:第二異性体のモル比が、約60:40又は約70:30から約95:5又は約98:2までである、項目1〜17のいずれかに記載の方法。
〔19〕前記塩素化領域において生成した前記複数の異性体中の第一異性体:第二異性体のモル比が、40:60〜約60:40である、項目1〜18のいずれかに記載の方法。
〔20〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が:
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン、
1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン、又は
1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,2−ペンタクロロプロパン、
から成る、項目1〜19のいずれかに記載の方法。
〔21〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンから成り、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンが第一異性体であり、かつ1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが第二異性体である、項目15〜20のいずれかに記載の方法。
〔22〕前記第一異性体:前記第二異性体のモル比が、70:30〜99:1である、項目21に記載の方法。
〔23〕ルイス酸触媒が、塩素化領域に供給されず、かつ該塩素化領域が、UV/可視光に曝される、項目21又は22に記載の方法。
〔24〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンから成り、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが第一異性体であり、かつ1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンが第二異性体である、項目15〜20のいずれかに記載の方法。
〔25〕前記第一異性体:前記第二異性体のモル比が、70:30〜99:1である、項目24に記載の方法。
〔26〕ルイス酸触媒が塩素化領域へ供給され、該塩素化領域が、所望によりUV/可視光へ曝され、該ルイス酸触媒が、例えば遷移金属を該塩素化領域へ加えることにより、所望によりin situで形成される、項目25に記載の方法。
〔27〕前記塩素化領域から抽出された前記反応混合物の塩素含有量が、約0.05%以下である、項目1〜26のいずれかに記載の方法。
〔28〕前記反応混合物に対する1つ以上の蒸留工程をさらに含み、該1つ以上の蒸留工程が、前記塩素化領域と直通した蒸留装置を用いて行われるか、かつ/又は前記塩素化領域から離れた蒸留装置を用いて前記塩素化領域から抽出された反応混合物に対して行われる、項目1〜27のいずれかに記載の方法。
〔29〕前記1つ以上の蒸留工程の結果として、前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体に富むか、又は前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体から成る複数のC 3 塩素化アルカン異性体流が得られる、項目28に記載の方法。
〔30〕前記1つ以上の蒸留工程の結果として、以下の流れ:
前記C 3 塩素化アルカン出発物質に富むか、又は前記C 3 塩素化アルカン出発物質から成る1つ以上の未反応C 3 塩素化アルカン出発物質流;
前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体の1つに富むか、又は前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体の1つから成る1つ以上の単一異性体流;並びに
過少に塩素化された不純物、過剰に塩素化された不純物及び/若しくは前記異性体とは炭素原子数が異なる不純物に富むか、又は過少に塩素化された不純物、過剰に塩素化された不純物及び/又は前記異性体とは炭素原子数が異なる不純物から成る1つ以上の蒸留残留物流;
の1つ以上が得られる、項目29に記載の方法。
〔31〕単一異性体流が蒸留により得られ、該単一異性体流が、第二異性体に富むか、又は第二異性体から成り、結果として、前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体中の第一及び第二異性体のモル比が変化し、該第二異性体の割合が減少し、該第一異性体の割合が増加する、項目30に記載の方法。
〔32〕前記第一異性体の割合の増加が、少なくとも約5%である、項目31に記載の方法。
〔33〕前記第一異性体の割合の増加が、少なくとも約10%である、項目31又は32に記載の方法。
〔34〕未反応C 3 塩素化アルカン出発物質流が、前記塩素化領域と連通した蒸留装置を用いて、直接蒸留を介して得られる、項目28〜33のいずれかに記載の方法。
〔35〕複数のC 3 塩素化アルカン異性体流及び/又は1つ以上の単一異性体流(単数又は複数)が、得られる場合には、以下の成分:
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、前記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水;
を含む、項目28〜34のいずれかに記載の方法。
〔36〕前記反応混合物が、前記塩素化領域から抽出され、1つ、2つ、3つ又は4つの連続して配列された下流塩素化領域において後続の塩素化工程に供され、該下流塩素化領域のいずれかに存在する該反応混合物中のC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比が、約40:60を超えない、項目1〜35のいずれかに記載の方法。
〔37〕以下の工程:
混合物を水性処理領域中へ供給する工程;
該混合物を水性溶媒と接触させる工程;及び
減少した濃度の酸素化化合物を含む処理混合物を抽出する工程;
をさらに含み、
該混合物が、前記塩素化領域から抽出された反応混合物であり、
複数のC 3 塩素化アルカン異性体流が、
該反応混合物から、又は
部分的に蒸留された反応混合物、すなわち、1つ以上の未反応C 3 塩素化アルカン出発物質流、1つ以上の単一異性体流及び/若しくは1つ以上の蒸留残留物流が既に蒸留を介して得られている塩素化領域から抽出された反応混合物から、
蒸留を介して得られる、項目28〜34のいずれかに記載の方法。
〔38〕少なくとも2つのC 3 塩素化アルカン異性体と含酸素有機化合物とを含む混合物を水性処理領域中へ供給する工程;
該混合物を水性溶媒と接触させる工程;及び
減少した濃度の酸素化化合物をい含む処理混合物を抽出する工程;
を含む、少なくとも2つのC 3 塩素化アルカン異性体と含酸素有機化合物とを含む混合物の処理方法。
〔39〕前記処理混合物が、含酸素有機化合物を約1000ppm以下、約500ppm以下、約200ppm以下、約100ppm以下、約50ppm以下、又は約10ppm以下の量で含む、項目37又は38に記載の方法。
〔40〕項目23〜25のいずれかに記載の水性処理工程が、前記蒸留工程(単数又は複数)の無し、1つ、幾つか又は全てに先行する、項目37〜39のいずれかに記載の方法。
〔41〕前記塩素化領域が、連続攪拌槽反応器、循環式若しくはループ反応器、及び/若しくは管型反応器内に、又は所望により直列に配列された複数の同一の若しくは異なる種類の前記反応器内に含まれる、項目28〜40のいずれかに記載の方法。
〔42〕前記塩素化領域が連続攪拌槽反応器に含まれ、塩素化が、UV及び/又は可視光により促進され、前記反応混合物中のC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比が、約60:40を超えない、項目41に記載の方法。
〔43〕前記反応混合物中のC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比が、95:5〜75:25であり、所望により、該反応混合物を蒸留装置へ連通させて該反応混合物を直接蒸留に供することができるように構成された循環式又はループ反応器に前記塩素化領域が含まれ、好ましくは、塩素化領域の動作温度が約120℃を超えない、項目41に記載の方法。
〔44〕前記塩素化領域が、流下膜管型光反応器に含まれ、かつ前記反応混合物中のC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比が、約40:60を超えない、項目41に記載の方法。
〔45〕塩素化及び/又は蒸留が、酸素の不存在下で行われる、項目1〜44のいずれかに記載の方法。
〔46〕C 3 塩素化アルケンの製造方法であって、
複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む混合物を提供する工程を含み、該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の少なくとも2つの沸点が、≦15℃で異なり、
該混合物をデヒドロ塩素化領域において選択的デヒドロ塩素化工程に供する工程を含み、該デヒドロ塩素化領域において、該少なくとも2つのC 3 塩素化アルカン異性体の一方として第一C 3 塩素化アルカン異性体が、個別の第一C 3 塩素化アルケンへ選択的に変換され、かつ該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の他方のいずれかが、実質的にデヒドロ塩素化しない、C 3 塩素化アルケンの製造方法。
〔47〕デヒドロ塩素化が、液相において行われ、所望により、前記デヒドロ塩素化領域の動作温度が、約50℃、約70℃又は約80℃から約120℃又は約150℃までである、項目46に記載の方法。
〔48〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む混合物が、項目1〜23のいずれかに記載の方法から得られる、項目46又は47に記載の方法。
〔49〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む混合物が、項目17〜31のいずれかに記載の方法から得られる複数のC 3 塩素化アルカン異性体流である、項目48に記載の方法。
〔50〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む混合物が、約95%以上、約97%以上、約99%以上、約99.5%以上、約99.7%以上、約99.8%以上、又は約99.9%以上の純度を有し、さらに以下の成分:
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、前記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水;
を含む、項目46〜49のいずれかに記載の方法。
〔51〕金属含有触媒が、前記選択的デヒドロ塩素化工程において使用される、項目46〜50のいずれかに記載の方法。
〔52〕前記触媒が、元素鉄及び/又はFeCl 3 などの鉄塩を含む、項目51に記載の方法。
〔53〕前記デヒドロ塩素化領域が、アルカリ性水酸化物を含まない、項目46〜52のいずれかに記載の方法。
〔54〕デヒドロ塩素化が、1つ以上の反応器に含まれてよい一連のデヒドロ塩素化領域において行われ、該一連のデヒドロ塩素化領域を直列として運転させる、項目46〜53のいずれかに記載の方法。
〔55〕前記デヒドロ塩素化領域において生成した反応混合物が、第一C 3 塩素化アルカン異性体の割合が減少した前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体、第一C 3 塩素化アルケン、所望により触媒及び所望により不純物を含む、項目46〜54のいずれかに記載の方法。
〔56〕第一C 3 塩素化アルケンに富むか、又は第一C 3 塩素化アルケンから成る流れが、前記反応混合物から蒸留を介して得られる、項目46〜55のいずれかに記載の方法。
〔57〕第一C 3 塩素化アルカン異性体に富むか、又は第一C 3 塩素化アルカン異性体から成る単一異性体流が、前記反応混合物から蒸留を介して得られる、項目56に記載の方法。
〔58〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、第二C 3 塩素化アルカン異性体を含み、該第二C 3 塩素化アルカン異性体に富むか、又は該第二C 3 塩素化アルカン異性体から成る単一異性体流が、前記反応混合物から蒸留を介して得られる、項目56又は57に記載の方法。
〔59〕前記単一異性体流(単数又は複数)及び/若しくは、前記第一C 3 塩素化アルケンに富むか、若しくは前記第一C 3 塩素化アルケンから成る流れが、同一の又は異なる蒸留工程を介して得られる、項目57又は58に記載の方法。
〔60〕蒸留が、前記デヒドロ塩素化領域と直接連通した蒸留装置を用いて行われ、かつ/又は前記塩素化領域から離れた蒸留装置を用いて前記デヒドロ塩素化領域から抽出された反応混合物に対して行われる、項目56〜59のいずれかに記載の方法。
〔61〕前記反応混合物が、1つ以上の追加の処理工程に供され、該追加の処理工程の少なくとも1つが、所望により、該反応混合物を蒸留に供する前に行われる、項目56〜60のいずれかに記載の方法。
〔62〕前記1つ以上の追加の処理工程が、水性処理領域において前記反応混合物を水性溶媒と接触させて、二相性混合物を生成させる工程;及び該二相性混合物から有機相を抽出する工程を含む、項目61に記載の方法。
〔63〕前記水性処理領域における前記混合物/二相性混合物のpHが、酸の添加後、約4以下である、項目62に記載の方法。
〔64〕前記混合物/二相性混合物が、ハロアルカン抽出剤で行われる、項目62又は63に記載の方法。
〔65〕前記第一C 3 塩素化アルケンが、前記有機相から抽出される、項目61〜64のいずれかに記載の方法。
〔66〕前記方法を行う装置であって任意の塩素化アルケン含有混合物が該装置の使用中に接触することになる装置の幾つか又は全ての表面が、約20%以下、約10%以下若しくは約5%以下の鉄含有量を有し、かつ/又は非金属材料、例えば、エナメル、ガラス、含浸グラファイト(例えばフェノール樹脂で含侵されたもの)、炭化ケイ素、及び/若しくはプラスチック材料(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ化物及び/又はポリフッ化ビニリデン等)から形成される、項目46〜65のいずれかに記載の方法。
〔67〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が:
1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン;
1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン;又は
1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,2−ペンタクロロプロパン;
から成る、項目46〜66のいずれかに記載の方法。
〔68〕前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン及び1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンから成り、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンが第一C 3 塩素化アルカン異性体であり、かつ1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが第二C 3 塩素化アルカン異性体である;
前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン及び1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンから成り、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが第一C 3 塩素化アルカン異性体から成り、1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンが第二塩素化アルカン異性体である;又は
前記複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン及び1,1,1,2,2−ペンタクロロプロパンから成り、1,1,1,2,2−ペンタクロロプロパンが第一C 3 塩素化アルカン異性体であり、かつ1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンが第二塩素化アルカン異性体である;
項目46〜67のいずれかに記載の方法。
〔69〕以下の工程:
複数のC 3 塩素化アルカン異性体を含む反応混合物を調製する工程であって、C 3 塩素化アルカン出発物質を塩素化領域において塩素化して該複数のC 3 塩素化アルカン異性体を生成させる工程を含み、該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の各々が、該C 3 塩素化アルカン出発物質よりも少なくとも1つ多い塩素原子を有し、該C 3 塩素化アルカン出発物質の該複数のC 3 塩素化アルカン異性体への変換率が、該塩素化領域に存在するC 3 塩素化アルカン出発物質:C 3 塩素化アルカン異性体のモル比により表され、かつ約40:60を超えないように該C 3 塩素化アルカン出発物質の濃度が制御される工程;
該反応混合物を1つ以上の第一蒸留工程に供して、複数のC 3 塩素化アルカン異性体流、1つ以上の単一C 3 塩素化アルカン異性体流、及び所望によりC 3 塩素化アルカン出発物質流を生成させる工程;
該複数のC 3 塩素化アルカン異性体流を選択的デヒドロ塩素化工程に供して、該選択的デヒドロ塩素化工程において、該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の一方として第一C 3 塩素化アルカン異性体が、個別の第一C 3 塩素化アルケンへ変換され、該複数のC 3 塩素化アルカン異性体の他方のいずれかが、実質的にデヒドロ塩素化しない工程;並びに
該第一C 3 塩素化アルケンに富むか、又は該第一C 3 塩素化アルケンから成る流れを、該デヒドロ塩素化工程において調製された混合物から得る工程;
を含む方法。
〔70〕前記第一C 3 塩素化アルケンが、1,1,3,3−テトラクロロプロペンである、項目46〜69のいずれかに記載の方法。
〔71〕前記塩素化領域及び/又は前記デヒドロ塩素化領域が、連続運転である、項目1〜70のいずれかに記載の方法。
〔72〕項目46〜70のいずれかに記載の方法の生成物であるC 3 塩素化アルケンを提供する工程;及び該C 3 塩素化アルケンをヒドロフルオロオレフィン又はヒドロクロロフルオロオレフィンへ変換する工程を含む、ヒドロフルオロオレフィン又はヒドロクロロフルオロオレフィンの製造方法。
〔73〕前記C 3 塩素化アルケンが、1,1,3,3−テトラクロロプロペンであり、かつ前記ヒドロフルオロオレフィンが、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン若しくは2,3,3,3−テトラフルオロプロペンであるか、又は前記ヒドロクロロフルオロオレフィンが、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンである、項目72に記載の方法。
〔74〕前記C 3 塩素化アルケンの前記ヒドロフルオロオレフィン又は前記ヒドロクロロフルオロオレフィンへの変換が、水素フッ素化プラントにおいて行われる、項目72又は73に記載の方法。
〔75〕複数のC 3 塩素化アルカン異性体を約95%以上、約97%以上、約99%以上、約99.5%以上、約99.7%以上、約99.8%以上、又は約99.9%以上の純度で含み、さらに以下の成分:
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過少に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の塩素化アルケン化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、前記異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水;
を含む組成物。
〔76〕前記組成物が、項目1〜45のいずれかに記載の方法から得られる、項目75に記載の組成物。
〔77〕複数のC 3 塩素化アルカン異性体が、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンから成る、項目75又は76に記載の組成物。
〔78〕1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン:1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンのモル比が、約85:15又は約90:10から約95:5又は約98:2までである、項目77に記載の組成物。
〔79〕a)2つのC 3 塩素化アルカン異性体の一方としての第一C 3 塩素化アルカン異性体が、個別の第一C 3 塩素化アルケンへ選択的に変換され、かつ複数のC 3 塩素化アルカン異性体の他方のいずれかが、実質的にデヒドロ塩素化しない選択的デヒドロ塩素化プロセス;又は
b)項目46〜71のいずれかに記載の選択的デヒドロ塩素化プロセス;
のための原料としての項目75〜78のいずれかに記載の組成物の使用。
〔80〕ヒドロフルオロオレフィン又はヒドロクロロフルオロオレフィン化合物の製造における原料としての項目75〜78のいずれかに記載の組成物の使用。
〔81〕前記ヒドロフルオロオレフィン化合物が、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン又は2,3,3,3−テトラフルオロプロペンであり、かつ前記ヒドロクロロフルオロオレフィンが、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンである、項目80に記載の使用。
〔82〕1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン及び1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンから選択されるC 3 塩素化アルカンと、1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペン、1,1,3,3−テトラクロロ−1−プロペン及び1,3,3,3−テトラクロロ−1−プロペンから選択されるC 3 塩素化アルケンとを含む組成物であって、該C 3 塩素化アルカンと該C 3 塩素化アルケンが共に約95%以上、約97%以上、約99%以上、約99.5%以上、約99.7%以上、約99.8%以上又は約99.9%の純度を有し、さらに以下の成分:
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、該C 3 塩素化アルカンよりも少ない塩素原子を含むC 3 塩素化アルカン化合物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、該C 3 塩素化アルカンより多い塩素原子を含むC 3 塩素化アルカン化合物;
約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、該C 3 塩素化アルケン化合物以外の塩素化アルケン化合物;
約10000ppm未満、約5000ppm未満、約2000ppm未満、約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の、該C 3 塩素化アルカン化合物とは炭素原子数が異なる化合物;
約1000ppm未満、約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満、約5ppm未満、又は約2ppm未満の含酸素有機不純物;
約500ppm未満、約200ppm未満、約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の金属;及び/又は
約100ppm未満、約50ppm未満、約20ppm未満、約10ppm未満又は約5ppm未満の水;
を含む組成物。
〔83〕前記組成物が、項目46〜71のいずれかに記載の方法から得られる、82に記載の組成物。
〔84〕ヒドロフルオロオレフィン又はヒドロクロロフルオロオレフィン化合物の製造における原料としての項目82又は83に記載の組成物の使用。
〔85〕前記ヒドロフルオロオレフィン化合物が、1,3,3,3−テトラフルオロプロペン又は2,3,3,3−テトラフルオロプロペンであるか、又は前記ヒドロクロロフルオロオレフィンが、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンである、項目84に記載の使用。
外部冷却循環(3,7)を備えるバッチバブルカラムガラス反応器(2)において図1に示されるとおりに塩素化を行った。反応器は、カラム反応器内に石英管を用いて埋設された250W中圧水銀ランプを備えた。クーラー(4,8)用冷却媒体は、エチレングリコール溶液であった。ノズル一式を用いて気体状塩素(1)を反応器底部で導入し、管路(6)を用いて液体原料を先ず充填した。反応器内の温度を約25℃へ制御した。反応器内の圧力は大気圧であった。排出ガス(10)(微量の塩素を伴う塩化水素)を苛性スクラバーへ導き、排出ガスを介したHCl形成及び塩素損失を確認するために、その苛性物をNaOCl及びアルカリ性について定期的に分析した。
算出された11133PCPaに対する選択性は79%であった。
図2に示されるとおり、付属品(5,6,7,8,9)を備えるバッチ真空ガラス蒸留カラム(4)に、約25理論段効率と等しい複数のプラスチックリングを充填した。カラム内の真空度を適切な水準に設定して、ボイラー(2)の底部温度を110℃より低く維持した。
0.00は、0.005質量%未満の濃度を意味し、空白欄は、検出不能=1ppm未満を意味する。
留分F1:未反応出発物質流、塩素化の例1で再利用されることになる。
留分F2:塩素化アルカン異性体生成物流、次のプロセス工程(例3,4,5参照)用原料として使用されることになる。
留分F3:単一異性体生成物流(第二の主生成物11123−PCPa)、下流プロセス用原料として、例えば塩素化又はフッ素化アルケンの前駆体として、使用されることになる。
留分F4:111333−HCPa不純物の濃度を高めるために、この例2に従って、次の蒸留試験で再利用されることになり、その後、例えば塩素値を戻すための高温塩素化分解プロセスを用いて、さらに処理されることになるか、又は焼却されることになる。
留分F5蒸留残留物:例えば塩素値を戻すための高温塩素化分解プロセスを用いて、さらに処理されることになるか、又は焼却されることになる。
図3に示すとおり、例2からの留分F2(10.2)を連続攪拌槽ガラス反応器(2)中へ供給した。反応器(2)は、マグネチックスターラー、温度計、バッククーラー(4)、供給及び排出パイプ、並びに熱油浴を備えた四つ口ガラスフラスコから成るものであった。原料(1)は、留分F2と(原料を基準として)約100ppmの追加触媒(FeCl3)から成るものであった。そのような液体原料を投与ポンプにより反応器中へ連続的に供給した。形成されたHClガス(3)をバッククーラー/濃縮器(4)によって冷却し、次に吸収カラムにおいて水中へ吸収(6)させて、HCl形成割合を確認した。反応混合物(7)を反応器からクーラー(8)を介してガラス回収容器(9)へ連続的かつ自動的に抽出して、反応器における液量を一定値に維持した。反応温度は約102℃、サブクール反応混合物の温度は20℃未満、かつ反応圧力は大気圧であった。算出された平均滞留時間は2:09時間であった。
上記例3で説明したものと類似の態様であるが、図4に示すとおり、順次又は直列の3つの連続的攪拌槽ガラス反応器(2,8,14)において、このデヒドロ塩素化工程を行った。液体反応混合物(7)を、管路(7)を介して第一反応器(2)から連続的に抽出し、次に第二反応器(8)へ供給し、次に第二反応器から第三反応器(14)へ管路(13)を介して供給した。
ペンタクロロプロパン混合物の高選択的触媒活性デヒドロ塩素化を例4と類似する態様で行った。しかし、異なる原料を使用し、その原料は、複数のペンタクロロプロパン異性体が例1で生成した比率でそれらを含んだ。
水処理工程を用いて、例3、4及び5で行われたデヒドロ塩素化工程から得られた反応混合物を精製したが、その水処理工程は、図5に示されるとおり、高回転速度スターラー及び温度制御システムを備えるバッチ攪拌ガラス反応器において行われた。2%塩化水素溶液を蒸留水(2)と混ぜた。デヒドロ塩素化工程(1)から得られた冷混合物を酸性溶液と1:1の比で混ぜて、得られた混合物を約5時間に亘って攪拌した。この水性処理は、結果として、触媒活性系の失活並びに中間極性又は極性化合物(特に酸素化塩素化副生成物)の加水分解及び除去になる。この処理は、約20〜25℃、好ましくは約50℃以下の温度で行われる。攪拌後、スターラーを停止したところ、混合物は2層(上部水性層と下部有機層)に分離した。次に、下層を反応器から抽出(4)して、塩化カルシウムを用いて乾燥させた。次に、乾燥有機層を例7において蒸留工程へ供した。
例6の水性処理工程の後に、例4で得られた混合物の精製を、図6に示されるとおりに付属品を有するバッチ真空ガラス蒸留カラム(4)において効率的に行った。
留分F1:軽量最終物の濃度を高めるために、この例7で行ったものと対応する後続の蒸留工程において再利用された。その後に、軽量最終物をパージして、例えば高温塩素化分解プロセス又は焼却を用いて、さらに処理することができる。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を形成する1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化をガラスバッチ攪拌反応器において行った。
原料クロロアルカンの生成クロロプロパンへの変換率(原料クロロアルカンと生成クロロプロパンのモル比により表される)は、約40:60を超えないように、より有利には約60:40を超えないように維持されるべきである。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンの混合物を生成させるための幅広い温度での1,1,1,3−テトラクロロプロパンの一連の塩素化を、ガラスバッチ攪拌反応器内で行った。反応器は、125W中圧水銀ランプを備えた。反応器内の動作温度を10℃、25℃、50℃、60℃、95℃及び115℃で維持した。反応器内の圧力は大気圧であった。排出ガスを苛性スクラバー中へバブリングして、塩化水素形成を確認するために、その苛性物を定期的にアルカリ性について分析した。塩素を反応器中へガラスディップパイプを介してノズルで導入して、反応器において十分に消費した。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるための1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、ガラスCSTR攪拌反応器において連続的に行った。
定常状態に至った後の結果(単位:モル%)を下記表に示す:
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるための1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化をガラスCSTR攪拌反応器において連続的に行った。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるため1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、例10に従うが塩素量を増加させて行って、1,1,1,3−テトラクロロプロパンの変換率を増加させた。投与された塩素のモル量は、1,1,1,3−テトラクロロプロパンのモルを基準として、約40%であった。定常状態に至った後の結果を下記表に示す(全ての比率の単位:モル%)。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるための1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、例10に従って行った。しかし、原料1,1,1,3−テトラクロロプロパンの変換率を増加させるために、増加させた量の塩素を導入した。投与された塩素のモル量は、1,1,1,3−テトラクロルプロパンのモルを基準として、約40%であった。平均滞留時間は約54分であった。定常状態に至った後の結果を下記表に示す(全ての比率の単位:モル%)。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるための1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、例10に従うが液体原料中への触媒FeCl3量を50ppmwに増加させて行った。定常状態に至った後の結果を下記表に示す(全ての比率の単位:モル%)。
1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパンと1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを含む混合物を生成させるための1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、上記例10で説明された手順に従って、反応器において連続的に行った。1,1,1,3−テトラクロロプロパンの塩素化を、順次に運転させた2つのCSTR反応器において行った。第一CSTRから反応混合物を集めて、次に第二CSTRための液体原料として使用した。全量で20モル%の塩素を2つの工程においてまとめて加えた。定常状態に至った後の結果を下記表に示す(全ての比率の単位:モル%)。
Claims (30)
- 複数のC3塩素化アルカン異性体を含む反応混合物の製造方法であって、C3塩素化アルカン出発物質を塩素化領域において塩素化して該複数のC3塩素化アルカン異性体を生成させる工程を含み、該複数のC3塩素化アルカン異性体の各々が、該C3塩素化アルカン出発物質より少なくとも1つ多い塩素原子を有し、該C3塩素化アルカン出発物質の該複数のC3塩素化アルカン異性体への変換率が、該塩素化領域に存在する該反応混合物中の該C3塩素化アルカン異性体:該C3塩素化アルカン出発物質のモル比により表され、かつ60:40を超えないように該C3塩素化アルカン出発物質の濃度を制御し、
該C3塩素化アルカン出発物質は、1,1,1,3−テトラクロロプロパンであり、該複数のC3塩素化アルカン異性体は、第一異性体としての1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン、及び、第二異性体としての1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンから成り、
該第一異性体:該第二異性体のモル比が、70:30〜99:1であり、
該反応混合物に含まれる過剰に塩素化された不純物が25000ppm未満である、
複数のC3塩素化アルカン異性体を含む反応混合物の製造方法。 - 前記C3塩素化アルカン出発物質の塩素化が、該出発物質を塩素と反応させることにより行われ、該塩素は、好ましくは、99.5%以上の純度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記塩素が、前記塩素化領域へ前記C3塩素化アルカン出発物質に関して不足当量的に供給される、請求項2に記載の方法。
- 塩素分子が、前記塩素化領域へ前記C3塩素化アルカン出発物質の15モル%〜35モル%又は45モル%の量で供給される、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記塩素化領域へ供給される塩素が、100ppm以下の酸素含有量を有する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記C3塩素化アルカン出発物質の塩素化が、UV及び/若しくは可視光への曝露下、並びに/又はルイス酸触媒の存在下で行われる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ルイス酸触媒が、遷移金属又は硫黄のハロゲン化物である、請求項6に記載の方法。
- 前記ルイス酸触媒が、鉄、アルミニウム、アンチモン、ランタン、スズ、チタン、ホウ素、若しくは硫黄のハロゲン化物、SO2Cl 2 又は金属トリフレートである、請求項6に記載の方法。
- 前記ルイス酸触媒が、前記反応混合物に100ppm未満の量で存在する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記塩素化領域の動作温度が、−30℃〜200℃である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記C3塩素化アルカン出発物質が、20ppm未満の塩化ビニルを含み、かつ/又は塩化ビニルを使わなかった方法から調製された、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第一及び第二異性体のモル比が、次の:ルイス酸触媒の使用、前記反応混合物のUV/可視光への曝露、前記塩素化領域における前記反応混合物の滞留時間及び/又は前記塩素化領域内の動作温度の1つ以上により制御される、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- ルイス酸触媒が、前記塩素化領域に供給されず、かつ該塩素化領域が、UV/可視光に曝される、請求項12に記載の方法。
- ルイス酸触媒が前記塩素化領域へ供給され、該塩素化領域が、所望によりUV/可視光へ曝され、該ルイス酸触媒が、例えば遷移金属を該塩素化領域へ加えることにより、所望によりin situで形成される、請求項12に記載の方法。
- 前記塩素化領域から抽出された前記反応混合物の塩素含有量が、0.05%以下である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
- 前記反応混合物に対する1つ以上の蒸留工程をさらに含み、該1つ以上の蒸留工程が、前記塩素化領域と直通した蒸留装置を用いて行われるか、かつ/又は前記塩素化領域から離れた蒸留装置を用いて前記塩素化領域から抽出された反応混合物に対して行われる、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1つ以上の蒸留工程の結果として、前記複数のC3塩素化アルカン異性体に富むか、又は前記複数のC3塩素化アルカン異性体から成る複数のC3塩素化アルカン異性体流が得られる、請求項16に記載の方法。
- 前記1つ以上の蒸留工程の結果として、以下の流れ:
前記C3塩素化アルカン出発物質に富むか、又は前記C3塩素化アルカン出発物質から成る1つ以上の未反応C3塩素化アルカン出発物質流;
前記複数のC3塩素化アルカン異性体の1つに富むか、又は前記複数のC3塩素化アルカン異性体の1つから成る1つ以上の単一異性体流;並びに
過少に塩素化された不純物、過剰に塩素化された不純物及び/若しくは前記異性体とは炭素原子数が異なる不純物に富むか、又は過少に塩素化された不純物、過剰に塩素化された不純物及び/又は前記異性体とは炭素原子数が異なる不純物から成る1つ以上の蒸留残留物流;
の1つ以上が得られる、請求項17に記載の方法。 - 単一異性体流が蒸留により得られ、該単一異性体流が、前記第二異性体に富むか、又は前記第二異性体から成り、結果として、前記複数のC3塩素化アルカン異性体中の前記第一及び第二異性体のモル比が変化し、該第二異性体の割合が減少し、該第一異性体の割合が増加する、請求項18に記載の方法。
- 前記第一異性体の割合の増加が、少なくとも5%である、請求項19に記載の方法。
- 前記第一異性体の割合の増加が、少なくとも10%である、請求項19又は20に記載の方法。
- 未反応C3塩素化アルカン出発物質流が、前記塩素化領域と連通した蒸留装置を用いて、直接蒸留を介して得られる、請求項16〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数のC3塩素化アルカン異性体流及び/又は1つ以上の単一異性体流(単数又は複数)が、以下の成分:
10000ppm未満の過少に塩素化された不純物;
5000ppm未満の過剰に塩素化された不純物;
5000ppm未満の塩素化アルケン化合物;
1000ppm未満の、該異性体とは炭素原子数が異なる化合物;
1000ppm未満の含酸素有機不純物;
500ppm未満の金属;及び/又は
100ppm未満の水;
を含む、請求項16〜22のいずれか1項に記載の方法。 - 前記反応混合物が、前記塩素化領域から抽出され、1つ、2つ、3つ又は4つの連続して配列された下流塩素化領域において後続の塩素化工程に供され、該下流塩素化領域のいずれかに存在する該反応混合物中の前記C3塩素化アルカン異性体:前記C3塩素化アルカン出発物質のモル比が、60:40を超えない、請求項1〜23のいずれか1項に記載の方法。
- 前記塩素化領域が、連続攪拌槽反応器、循環式若しくはループ反応器、及び/若しくは管型反応器内に、又は所望により直列に配列された複数の同一の若しくは異なる種類の前記反応器内に含まれる、請求項16〜24のいずれか1項に記載の方法。
- 前記塩素化領域が前記連続攪拌槽反応器に含まれ、塩素化が、UV及び/又は可視光により促進され、前記反応混合物中の前記C3塩素化アルカン異性体:前記C3塩素化アルカン出発物質のモル比が、60:40を超えない、請求項25に記載の方法。
- 前記反応混合物中の前記C3塩素化アルカン異性体:前記C3塩素化アルカン出発物質のモル比が、5:95〜25:75であり、所望により、該反応混合物を蒸留装置へ連通させて該反応混合物を直接蒸留に供することができるように構成された循環式又はループ反応器に前記塩素化領域が含まれ、好ましくは、該塩素化領域の動作温度が120℃を超えない、請求項25に記載の方法。
- 前記塩素化領域が、流下膜管型光反応器に含まれ、かつ前記反応混合物中の前記C3塩素化アルカン異性体:前記C3塩素化アルカン出発物質のモル比が、60:40を超えない、請求項25に記載の方法。
- 塩素化及び/又は蒸留が、酸素の不存在下で行われる、請求項1〜28のいずれか1項に記載の方法。
- 前記塩素化領域が、連続運転である、請求項1〜29のいずれか1項に記載の方法。
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