DE69428925T2

DE69428925T2 - Verfahren zur Reinigung von 1,1,1,2,2-Pentafluoroethan

Info

Publication number: DE69428925T2
Application number: DE69428925T
Authority: DE
Inventors: Yukio Homoto; Satoshi Komatsu; Takashi Shibanuma; Toshikazu Yoshimura
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1994-03-03
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2014-03-04
Also published as: DE69414375D1; DE69414375T3; JP3173010B2; DE69414375T2; DE69428925D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von 1,1,1,2,2-Pentafluorethan, welches als ein Substitut für Freone nützlich ist und als ein Gefriermittel dienen soll.

Stand der Technik

1,1,1,2,2-Pentafluorethan (HFC-125) soll als Gefriermittel zum Einsatz kommen und ist ebenfalls als ein Substitut für Freone nützlich.
In den letzten Jahren ist unter Bedingungen, bei welchen Freone reguliert werden, der Reduzierungsplan für HCFCs nach demjenigen für CFCs festgelegt worden. Gegenwärtig wird HCFC-22 (CHClF&sub2;), das eine Art HCFC ist, in breitem Umfang als Gefriermittel eingesetzt. Es ist daher nützlich, ein Substitut für HCFC-22 zu bestimmen und zu erzeugen. Als dessen mögliche Substitute werden HFC-32 (CF&sub2;H&sub2;), HFC-152a (CH&sub3;CHF&sub2;), HFC-143a (CH&sub3;CF&sub3;), HFC-134a (CF&sub3;CH&sub2;F) und HFC-125 vorgeschlagen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von HFC-125, eines der vorgeschlagenen Substitute.
Als Herstellungsverfahren von HFC-125 sind einige Umsetzungen bekannt; die Fluorierung von Perchlorethylen (jap. Patentveröffentlichung Nr. 17263/1964, US-Patent 4766260); die Fluorierung von HCFC-122 (jap. Patenteröffnung Nr. 172932/1990, die jap. Patenteröffnung Nr. 29940/1992); die Fluorierung von HCFC-123 (jap. Patenteröffnung Nr. 226927/1992, WO92/- 16482, EP513823; und die Reduzierung von CFC-115 (jap. Patenteröffnung Nr. 258632/1989).
Als ein Verfahren zur Herstellung von HFC-125 wird berichtet, dass die Fluorierungsreaktion eines Perhalogenethylens als Ausgangsmaterial, insbesondere Perchlorethylen, bei einer Temperatur von 350ºC bis 380ºC in Gegenwart eines Chromoxid-Katalysators durchgeführt wird (jap. Patentveröffentlichung Nr. 17263/1964). In der jap. Patenteröffnung Nr. 178237/1990 wurden die Umsetzungen durch Ändern der Katalysatoren verbessert. Gemäß der Verbesserung wurde die Umwandlung von Perchlorethylen gesteigert, doch die Selektivität für HFC-125 verbleibt immer noch auf einem niedrigen Niveau von etwa 15%. Wie in der WO92/16479 gezeigt, ist die geringe Selektivität unverändert, selbst wenn der Katalysator zu einem solchen auf Zn-Basis verändert wird.
Wie dieser wurde bei Umsetzungen unter Verwendung von Perchlorethylen als Ausgangsmaterial die Umwandlung von Perchlorethylen verbessert. Es kann derzeit allerdings nicht ausreichend nachgewiesen werden, ob die Technologie zur Verbesserung der Selektivität für HFC-125 zusammen mit dessen Umwandlung realisiert worden ist.
Folglich wurde eine von HCFC-123 (2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan) ausgehende Reaktion vorgeschlagen. In der jap. Patenteröffnung Nr. 226927/1992 ist gezeigt, dass HCFC-124 (2-Chlor- 1,1,1,2-tetrafluorethan) und HFC-125 selektiv durch Verwendung eines Chrom-Katalysators mit einer Valenzzahl von drei oder mehr erhalten werden können. In der WO92/16482 wird eine Umsetzung mit einem hauptsächlich Zn umfassenden Katalysator erläutert, die ein Resultat der hohen Selektevität für HCFC-124 zeigt. In der EP513823 wird eine Umsetzung mit einem Chrom-Mangan-Katalysator versucht. In jedem Fall zielen diese Vorschläge auf eine hohe Ausbeute an HFC-125 durch Verbessern ihrer Katalysatoren ab.
Wenn HFC-125 erzeugt wird, wird 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan (CFC-115) als Verunreinigung gebildet, zum Beispiel in dem Verfahren zur Herstellung von HFC-125 durch Fluorieren von Perchlorethylen.
Insoweit CFC-115 eines von spezifischen Freonen ist, deren Herstellung 1995 eingestellt werden muss, ist es erforderlich, den Gehalt an CFC-115 so wenig wie möglich bei der Herstellung von HFC-125 zu verringern. Es gibt aber eine Grenze, was die Steigerung der Reinheit von HFC-125 durch Rektifizierung angeht, weil HFC-125 und CFC-115 eine azeotropähnliche Zusammensetzung bilden.
Die Umsetzung selbst zur Reduzierung von CFC-115 zu HFC-125 ist bereits bekannt. Die jap. Patenteröffnung Nr. 258632/1989 zeigt, dass diese Umsetzung unter Verwendung eines Katalysators durchgeführt wird, in welcher ein aus der Platin- und Eisengruppe oder aus Rhenium gewähltes Metall auf Aktivkohle oder Aluminiumoxid getragen wird. Die jap. Patenteröffnung Nr. 29941/1992 zeigt ein Verfahren zur Regulierung der Bildung von übermäßig reduzierten Produkten. Die WO91/05752 zeigt ein Verfahren zur Durchführung der Umsetzung durch Ändern einer Katalysatorart mit einem ein Metall umfassenden Katalysator, das aus Al, Mo, Ti, Ni, Fe ode Co gewählt ist, auf einem Siliciumcarbid-Träger. Eine Umsetzung unter Verwendung eines Palladium-Katalysators auf einem Träger aus der Aluminiumoxidgruppe ist in der EP506525 gezeigt.
Alle diese bekannten Technologien zielen auf die Verringerung der Bildung von übermäßig reduzierten Produkten durch Verbesserung von Katalysatoren ab, um eine hohe Selektivität für HFC-125 zu erzielen. Demzufolge ist eine penible Auswahl eines Katalysators erforderlich, um die Umsetzungsaktivität (Umwandlung) und die Selektivität des Produkts zu steigern.

Ziele der Erfindung

Ein Zweck der Erfindung ist es, ein Reinigungsverfahren vorzusehen, welches die effiziente Erzeugung von HFC-125 und mit hoher Selektivität unter gleichzeitiger Abmilderung der Reaktionsbedingungen ermöglicht, einschließlich der Auswahl eines Katalysators in Verbindung mit der Umwandlung und der Selektivität der Umsetzung.

Aufbau der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von 1,1,1,2,2-Pentafluorethan durch Umsetzen einer Ausgangsgasmischung aus 1,1,1,2,2-Pentafluorethan und 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan, in welcher der Gehalt an 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan nicht mehr als 15 Vol.-% der Gesamtmenge dieser Pentafluorethane beträgt, mit Wasserstoff in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators, um das 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan zu entfernen, indem es zu 1,1,1,2,2-Pentafluorethan umgewandelt wird, wobei die Ausgangsgasmischung durch ein Verfahren erhalten wird, bei dem in einem ersten Reaktionsbereich Perchlorethylen mit Wasserstofffluorid in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, und in einem zweiten Reaktionsbereich 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan und/oder 2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan, wie in den im ersten Reaktionsbereich erzeugten Gasen enthalten, mit Wasserstofffluorid in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, wobei der erste Reaktionsbereich bei einem höheren Druck als der zweite Reaktionsbereich gehalten wird, danach durch Rektifizierung oder extraktive Rektifizierung eines Produkts aus einem wie oben definierten Reaktionsbereich der Gehalt an 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan in den Produktgasen auf nicht mehr als 15 Vol.-% verringert wird, und die resultierenden Gase als die besagte Gasmischung verwendet werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung der Ausgangsgasmischung sind ein hoher Druck und eine hohe Temperatur wirksam, um die Umwandlung von Perchlorethylen zu erhöhen, und sind ein niedriger Druck und eine hohe Temperatur wirksam, um die Selektivität für HFC-125 zu verbessern. Demzufolge hat die Erhöhung des Drucks störende Auswirkungen auf die Reaktionsverfahren der direkten Erzeugung von HFC-125 durch Fluorierung von Perchlorethylen. Weiterhin ist der Anstieg der Reaktionstemperatur, was eine übliche Bedingung zur Verbesserung der Ausbeute von HFC-125 ist, mit einem Nachteil verbunden, der zu einer katalytischen Verschlechterung führen kann.
Bei den Umsetzungen zur Bildung der Ausgangsgasmischung durch Fluorierung von Perchlorethylen mit Wasserstofffluorid werden die Umsetzungsverfahren in zwei Reaktionsbereiche geteilt. In dem einen Bereich reagiert hauptsächlich Perchlorethylen mit HF in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators. In dem anderen Bereich reagieren hauptsächlich HCFC-123 (CF&sub3;CHCl&sub2;) und/oder HCFC-124 (CF&sub3;CFHCl) mit HF in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators. Es ist charakteristisch, dass der erste Bereich bei einem höheren Druck gehalten wird und der zweite Bereich bei einem niedrigeren Druck gehalten wird, während die Reaktionen unter Bildung von HFC-125 (CF&sub3;CF&sub2;H) vonstatten gehen.
Bei dem Herstellungsverfahren der Ausgangsgasmischung wird es durch Teilen der Reaktionsbereiche und den Unterschied in ihren Druckbedingungen in der Hochdruckstufe ermöglicht, die Umwandlung von Perchlorethylen auf einem hohen Level zu halten, indem man die Lebensdauer des Katalysators durch Aufrechterhalten einer relativ niedrigen Temperatur sicherstellt. Umgekehrt ist es in der Niederdruckstufe möglich, die Selektivität für HFC-125 zu erhöhen, weil eine Umsetzung bei einem niedrigeren Druck durchgeführt werden kann, indem man dessen Reaktionsbedingungen unabhängig von denen der Hochdruckstufe einstellt.
Bei der Fluorierungsreaktion von Perchlorethylen ist es zunächst erforderlich, einen Katalysator mit hoher Aktivität einzusetzen, um die Umwandlung von Perchlorethylen zu verbessern. Mit einem solchen Katalysator ist weiterhin eine Erhöhung der Temperatur, die Beibehaltung einer langen Kontaktzeit, das Erhöhen des Molverhältnisses von HF zu Perchlorethylen und das Erhöhen des Drucks notwendig, um die Umwandlung durch Verändern der Reaktionsbedingungen zu verbessern. Was die Umwandlung von Perchlorethylen angeht, hat das Beibehalten einer Hochdruckbedingung eine Auswirkung auf die Beschleunigung der Reaktion.
Es gibt einige Nachteile bei jedem dieser Faktoren. Zum Beispiel fördert die Erhöhung der Temperatur die Verschlechterung von Katalysatoren, obwohl dies Auswirkungen auf die Verbesserung nicht nur der Umwandlung von Perchlorethylen hat, sondern auch auf die Selektivität für HFC-125. Die Verlängerung der Kontaktzeit macht einen Reaktor groß und erfordert dann eine größere Menge an Katalysator. Oder wenn derselbe Reaktor verwendet wird, verringert dies das Volumen von Reaktionsgasen, was zu einer Verringerung der Produktivität führt. Eine Erhöhung des Molverhältnisses bewirkt die Rückgewinnung einer erhöhten Menge an nicht umgesetztem HF und vergrößert das Volumen von strömenden Reaktionsgasen. Insbesondere führt die Zunahme des Reaktionsdrucks zu einer Erhöhung der Perchlorethylen-Umwandlung und auch zu einer Verminderung der Selektivität für HFC-125, was schlimmer ist. Dies führt zu einer Abnahme der Ausbeute von HFC-125.
Ein Reaktionsverfahren, das diese Mängel beheben kann und von den oben genannten Vorteilen Gebrauch machen kann, wurde zum ersten Mal in der gleichzeitig anhängigen EP 0 687 660 bereitgestellt. Das Verfahren wird somit in zwei Reaktionsbereiche geteilt, wobei in dem ersten Bereich Perchlorethylen mit HF in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird und in dem zweiten Bereich HCFC-123 und/oder HCFC-124 mit HF in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird. Der erstgenannte Bereich bei einem hohen Druck gehalten und Letztgenannter wird während des Verlaufs der Umsetzungen bei einem niedrigeren Druck gehalten.
In diesem Fall kann die Umwandlung von Perchlorethylen durch Anwendung eines hohen Drucks erhöht werden. Wenn zum Beispiel die Umwandlung von Perchlorethylen bei 0,49 MPa (5 kg/cm²) mit derjenigen bei Atmosphärendruck verglichen wird, beträgt das Verhältnis etwa das 1,5-Fache bei 330ºC. In der Hochdruck-Reaktionsstufe ist ein Druck von 0,294 MPaG (3 kg/cm²G) bis 2,94 MPaG (30 kg/cm²G) empfohlen, oder vorzugsweise von 0,49 MPaG (5 kg/cm²G) bis 1,47 MPaG (15 kg/cm²G).
Da der Zweck dieser Hochdruck-Reaktionsstufe die Bildung von hauptsächlich HCFC-123 ist, kann die zur Verbesserung der Selektivität von HFC-125 benötigte Temperaturerhöhung vermieden werden. Diese zwei Faktoren für die Temperaturverringerung tragen zu einer Unterdrükkung der Verschlechterung von Katalysatoren bei. Dies ist ein sehr vorteilhafter Punkt für die Teilung von Reaktionsstufen. Außerdem sind CFC-1111 (CCl&sub2;=CClF), CFC-1112a (CCl&sub2;=CF&sub2;) und HCFC-122 (CHCl&sub2;CClF&sub2;) als Reaktionsgase in dieser Reaktionsstufe annehmbar.
Unterdessen fand man heraus, dass Hochdruckbedingungen die Fluorierungsreaktionen von HCFC-123 und HCFC-124 unterdrücken und die Selektivität für HFC-125 vermindern. Wenn zum Beispiel die Umwandlung von HCFC-123 und die Selektivität von HFC-125 bei einem Druck von 0,49 MPa (5 kg/cm²) mit denjenigen bei Atmosphärendruck verglichen werden, betragen die Verhältnisse bei 330ºC 3 : 4 bzw. 1 : 2.
Es ist daher bekannt, dass eine Absenkung des Reaktionsdrucks zur Steigerung de Ausbeute von HFC-125 bevorzugt ist. Ferner vermindert sich das Bildungsverhältnis von unerwünschten Chlor enthaltenden Nebenprodukten, zum Beispiel HCFC-133a (CF&sub3;CH&sub2;Cl), CFC-114a (CF&sub3;CFCl&sub2;) und CFC-115 (CF&sub3;CF&sub2;Cl) zu dem Zielprodukt HFC-125 unter Niederdruckbedingungen. Nach diesen Gesichtspunkten ist das Verfahren der Erfindung überaus vorteilhaft. Dies liegt daran, weil in der Niederdruckstufe der Druck auf ein Level abgesenkt werden kann, das sich den Druckverlusten der Gerätschaft annähert. In der Niederdruck-Reaktionsstufe wird ein Druck von nicht mehr als 0,49 MPa (5 kg/cm²) oder vorzugsweise von nicht mehr als 0,294 MPa (3 kg/cm²G) empfohlen.
Darüber hinaus geht die katalytische Verschlechterung relativ betrachtet bei der Fluorierung von HCFC-123 und danach langsamer vor sich. Demzufolge kann in der letztgenannten Reaktionsstufe die Reaktionstemperatur höher gehalten werden als bei einer Nichtteilung des Reaktionsbereichs. Dies führt zu dem Vorteil einer Erhöhung der Selektivität von HFC-125. Zum Beispiel wird die Selektivität für HFC-125 um etwa das 2,5-Fache durch Erhöhen der Temperatur zur Fluorierung von HCFC-123 von 330ºC auf 350ºC verbessert.
Anhand der oben genannten Gesichtspunkte sind die Vorteile der Teilung von Reaktionsstufen und der Anwendung unterschiedlicher Reaktionsdrücke für jede Stufe (a) die Verlängerung der Lebensdauer von Katalysatoren sowie (b) die Erhöhung der Ausbeute von HFC-125.
Wie oben erwähnt, ist die Temperatur in der Hochdruck-Reaktionsstufe allgemein niedriger als in der Niederdruck-Reaktionsstufe. Geeignete Temperaturbereiche reichen von 200ºC bis 450ºC (vorzugsweise von 250ºC bis 400ºC) in der erstgenannten Stufe und von 250ºC bis 500ºC (vorzugsweise von 300ºC bis 450ºC) in der letztgenannten Stufe.
Das Verhältnis von Fluorwasserstoffsäure zu der organischen Verbindung (hauptsächlich Perchlorethylen), das in die Hochdruck-Reaktionsstufe eingespeist wird, sollte ein Molverhältnis von 2 bis 20 (vorzugsweise 3 bis 15) aufweisen. Das Verhältnis für die Niederdruck-Reaktionsstufe sollte 2 bis 20 (vorzugsweise 2 bis 15) betragen. Die passende Kontaktzeit beträgt 60 bis 7200 bezüglich SV für beide Stufen (vorzugsweise 120 bis 3600).
Allgemein bekannte Fluorierungskatalysatoren sind als Katalysatoren für die Umsetzung annehmbar (die Hochdruck-Reaktionsstufe und/oder die Niederdruck-Reaktionsstufe). Jedoch sind noch stärker bevorzugte Katalysatoren ein Chromoxid-Katalysator mit einem Oberflächenbereich von nicht weniger als 170 m²/g (siehe die EPC14932), ein Chromoxid umfassender Katalysator mit einem Oberflächenbereich von nicht weniger als 170 m²/g und mindestens ein Element, gewählt aus Ru und Pt (siehe EP516000), oder ein aktives Aluminiumoxid und mindestens ein Element, gewählt aus Sn, Mo, V, Pb, Ti, Zr und Ge, umfassender Katalysator.
Die zwei Reaktionsstufen können direkt verbunden sein. Es ist aber noch vorteilhafter, eine Destillationskolonne zwischen den zwei Stufen zu haben. Das heisst, wenn Reaktionsgase kontinuierlich von der Hochdruck-Reaktionsstufe zu der Niederdruck-Reaktionstufe strömen, können das in der Hochdruck-Reaktionsstufe gebildete HCl und das nicht umgesetzte Perchlorethylen direkt in die auf einer hohen Temperatur gehaltene Niederdruck-Reaktionsstufe strömen. In diesem Fall hat HCl eine schädliche Auswirkung auf die Fluorierungsreaktion. Nicht umgesetztes Perchlorethylen bewirkt eine katalytische Verschlechterung in der Niederdruck-Reaktionsstufe. Wenn Reaktionsgase kontinuierlich von der Niederdruck-Reaktionsstufe in die Hochdruck- Reaktionsstufe strömen, nimmt die in der Niederdruck-Reaktionsstufe gebildete Menge an HFC- 125 in der Hochdruck-Reaktionsstufe ab.
Folglich gilt die Entfernung von unnötigen Gasen für die Umsetzung durch Destillatonskolonnen (a) zwischen der Hoch- und Niederdruck-Reaktionsstufe und (b) nach der Niederdruck- Reaktionsstufe als wirksam zur Vermeidung der Nachteile des kontinuierlichen Zustroms von Reaktionsgasen. Die Installation von Destillationskolonnen ermöglicht den Vorteil, wodurch das Verhältnis von HF zu organischen Verbindungen - die beide in jede einzelne Reaktionsstufe zugeführt werden - unabhängig eingestellt werden kann. Aus der Destillationskolonne in den Hoch- oder Niederdruck-Reaktionszonen können nicht umgesetzte Ausgangsmaterialien und Nebenprodukte (zum Beispiel CFC-1111, CFC-1112a, HCFC-122 und HCFC-124) in die entsprechenden Reaktionsstufen rückgeführt werden.
Obwohl die Installierung von zwei Destillationskolonnen wie obenstehend erwähnt erwogen wurde, ist es selbstverständlich möglich, nur eine Kolonne zu installieren. In einem solchen Fall wird die Kolonne in einer Weise verwendet, dass jedes Gas in und aus den Hoch- und Niederdruck-Reaktionsstufen in eine Destillationskolonne eingeführt wird oder aus dieser abgeführt wird. Als ein Beispiel für die Anwendung dieser Technik ist das Folgende durchführbar. Aus einem Bereich in der Destillationskolonne abgezogene Flüssigkeit, wo die Hauptverbindung Perchlorethylen ist, wird durch Pumpen auf einen spezifischen Druck eingestellt. Die verdichtete Flüssigkeit wird mit zusätzlichem Perchlorethylen und HF vermischt und in die Hochdruck-Reaktionsstufe eingeführt. Während dieses Verfahrens wird das Reaktionsgas (a) nach oder (b) vor dem Vermischen verdampfen gelassen.
Ein Reaktionsgas aus der Hochdruck-Reaktionsstufe wird in den Bereich der Destillationskolonne zurückgeführt, wo organische Verbindungen hauptsächlich aus HCFC-123 und HCFC-124 zusammengesetzt sind. Obwohl der Druck der Hochdruck-Reaktionsstufe 0,294 (drei kg/cm²G) bis 2,94 MPaG (30 kg/cm²G) betragen soll, wenn ihr Minimaldruck auf höher als den Druck in der Destillationskolonne eingestellt wird, ist es nicht erforderlich, das Reaktionsgas für seine Rückführung in die Destillationskolonne zu unter Druck zu setzen. Dies bedeutet einen Vorteil der Gerätschaft.
Darüber hinaus werden ein aus einem Bereich in der Destillationskolonne abgezogenes Gas, wo organische Verbindungen hauptsächlich aus HCFC-123 bestehen; und/oder ein aus einem Bereich abgezogenes Gas, wo organische Verbindungen hauptsächlich aus HCFC-124 bestehen, vermischt und in die Niederdruck-Reaktionsstufe eingeführt nach Einstellung des Gehalts an HF, sofern erforderlich. In diesem Fall ist es besser, zusätzliches HF mit dem aus der Destillationskolonne abgezogenen Gas nach einer Verringerung des Drucks des Gases zu vermischen. Es ist jedoch nicht erforderlich, mit der Einstellung des Gasdrucks fortzufahren. Die Zusammensetzung eines aus der Destillationskolonne abgezogenen Gases kann entsprechend dem Gehalt an HCFC-124 in der Destillationskolonne eingestellt werden. Somit kann in jeder Reaktionsstufe, selbst wenn sich die Produktzusammensetzung in einem gewissen Grad verändert, aufgrund von Veränderungen der Reaktionsbedingungen, die Zusammensetzung von Komponenten in der Destillationskolonne durch dieses Extraktionsverfahren eingestellt werden.
Reaktionsgase aus der Niederdruck-Reaktionsstufe werden nach einer Verflüssigung oder in dem Gaszustand so wie sie sind, oder in beiden Zuständen, unter Druck gesetzt. Die Gase können in einen Bereich in der Destillationskolonne rückgeführt werden, wo organische Verbindungen hauptsächlich HFC-125 und HCFC-124 umfassen. Das Verhältnis von HF zu organischen Materialien, die in jede Reaktionsstufe eingespeist werden, kann unabhängig festgelegt werden, selbst wenn das Verfahren unter Einsatz einer Destillationskolonne durchgeführt wird. Wenn somit gar eine Destillationskolonne verwendet wird, kann jede der zwei Reaktionsstufen so betrieben werden, dass sie praktisch unabhängige Reaktionsbedingungen aufweisen.
Aus dem oberen Teil der Destillationskolonne werden hauptsächlich HFC-125 und HCl extrahiert und zu dem Reinigungsverfahren weitergeleitet. Das Rückführen von nicht umgesetztem Perchlorethylen wird beispielsweise durch Mischen mit HF und Wiedereinführung in die Hochdruck-Reaktionsstufe nach der Rückführung in die Destillationskolonne durchgeführt.
Die in beiden Reaktionsstufen eingesetzten Materialien sind übrigens vorzugsweise gegen Fluorwasserstoffsäure beständige Materialien. Hastelloy und Inconel sind bevorzugte Beispiele.
Darüber hinaus kann in Übereinstimmung mit der Erfindung HFC-125 hergestellt werden, indem man hauptsächlich HCFC-123 und/oder HCFC-124 mit Wasserstofffluorid bei niedrigem Druck in einer Dampfphase und in Gegenwart eines Katalysators umsetzt. Bei dieser Umsetzung sollte der Druck besser auf nicht mehr als 0,294 MPaG (3 kg/cm²G) und die Temperatur zwischen 250ºC und 500ºC gehalten werden.
Wie obenstehend erwähnt, ist es wünschenswert, einen Chromoxid-Katalysator mit einem Oberflächenbereich von 170 m²/g oder mehr, einen Chromoxid umfassenden Katalysator mit einem Oberflächenbereich von 170 m²/g oder mehr und mindestens ein Element, gewählt aus Ru und Pt, oder einen aktives Aluminiumoxid und mindestens ein Element, gewählt aus Sn, Mo, V, Pb, Ti, Zr und Ge, umfassenden Katalysator zu verwenden.
Meistens kann HCFC-123 erhalten werden, indem man hauptsächlich Perchlorethylen mit Wasserstofffluorid in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators bei einem Druck von 0,49 MPaG (5 kg/cm²G) und 1,47 MPaG (15 kg/cm²G) und bei einer Temperatur zwischen 200º und 450ºC reagieren lässt. In diesem Fall ist es wünschenswert, denselben Katalysator wie oben erwähnt zu verwenden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von HFC-125, das charakteristischerweise die in HFC-125 enthaltene CFC-115 entfernt, indem man CFC-115 mit Wasserstoff in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators reagieren lässt, um zu HFC-125 umgewandelt zu werden. Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Reinigung von HFC- 125 wirksam durchgeführt werden, weil CFC-115, eine Verunreinigung, zu dem Zielprodukt HFC-125 durch Dampfphasenreaktion umgewandelt wird.
Verglichen mit dem Fall, wo CFC-115 unabhängig zur Bildung von HFC-125 reduziert wird, besitzt das Verfahren der Erfindung die zusätzlichen Charakteristika, dass schlechterer Bedingungen (Katalysatoren, Temperatur etc.) bezüglich der Aktivität (Umwandlung) und Selektivität gewählt werden können. Demzufolge ist für diese Umsetzung kein spezifischer Katalysator erforderlich, doch es können allgemeine Reduktionskatalysatoren verwendet werden, die ein Element der Gruppe VIII, einschließlich Palladium und Rhodium, umfassen.
Bei dem Verfahren der Erfindung wird die Gasmischung, in welcher HFC-125, ein Reduktionsprodukt von CFC-115, in größerer Menge als CFC-115 enthalten ist, als das Reaktionsgas bezeichnet. Wenn CFC-115 unabhängig reduziert wird, werden 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFC- 134a) und 1,1,1-Trifluorethan (HFC-143a) - weiter reduzierte Produkte als HFC-125 - als Verunreinigungen erzeugt. Folglich wurde bei dem Verfahren der Erfindung vorhergesagt, dass gleichzeitig mit der Reduzierung von CFC-115 zu HFC-125 das HFC-125 in dem eingeführten Gas weiter reduziert wird, um eine große Menge an HFC-134a und HFC-143a zu erzeugen.
Man fand allerdings heraus, dass die Hydrierreaktion von HFC-125 nicht leicht vonstatten geht, wenn HFC-125 allein mit Wasserstoff umgesetzt wird. Wenn daher HFC-125 durch die Umsetzung von CFC-115 und Wasserstoff hergestellt wird, werden weitere hydrierte Verbindungen (HFC-143a, HFC-134a) hergestellt. Wenn jedoch die Umsetzung von HFC-125 und Wasserstoff unter denselben Bedingungen durchgeführt wird, wurde die Bildung weiterer hydrierter Verbindungen (HFC-143a und HFC-134a) für stark herabgesetzt befunden.
Dies bedeutet, dass bei der Umsetzung von Wasserstoff mit einer Gasmischung (wobei HFC-125 eine Hauptkomponente ist und der Gehalt an CFC-115 gering ist), HFC-125 kaum umgesetzt wird und lediglich CFC-115 reduziert wird. Eine Erforschung dieser Tatsache machte zum ersten Mal die Fähigkeit zur Eliminierung von CFC-115 in HFC-125 durch Reduzieren der Mischung verfügbar.
Gemäss dem Verfahren der Erfindung ist es möglich - insoweit HFC-125 die Hauptkomponente ist und CFC-115 auf nicht mehr als 15 Vol.-% der Gesamtmenge an HFC-125 und CFC-115 einreguliert wird-, einen Katalysator zu verwenden, dessen Selektivität desjenigen eines bei der Reduktionsumsetzung von CFC-115 allein verwendeten Katalysators unterlegen ist. Wenn das Verhältnis von CFC-115/(CFC-115 + HFC-125) nicht mehr als 0,15 beträgt, wird die absolute Menge an Nebenprodukten nicht mehr als das 0,15-Fache von derjenigen bei der Umsetzung von CFC-115 allein, weil HFC-125 minimal reagiert und fast alle Nebenprodukte durch CFC-115 entstehen.
Folglich kann das Verfahren der Erfindung HFC-125 effizient reinigen, weil für den Fall, wo CFC-115 zu dem Zielprodukt HFC-125 durch Dampfphasenreaktion umgewandelt wird, die Menge an erzeugten Nebenprodukten gering ist und die Nachumwandlungsbehandlung bei einer solchen Menge eliminiert wird.
Wenn HFC-125 durch die Reduktion von CFC-115 hergestellt wird, ist es unverzichtbar, eine Reaktionsbedingung festzulegen, so dass eine Umwandlung von nahezu 100% erzielt werden kann. Dies liegt daran, weil für den Fall, dass die Umwandlung abnimmt, der verminderte Teil direkt zu der Zunahme von CFC-115 in Beziehung steht. Gleichzeitig sind Bedingungen erforderlich, um die Selektivität für HFC-125 zu verbessern. Folglich sind in diesem Fall strenge Reaktionsbedingungen oder Katalysatoren, die eine ausgezeichnete Aktivität und Selektivität aufweisen, erforderlich. Bei der Umsetzung der Erfindung kann die Strenge der Reaktionsbedingungen, einschließlich der Katalysatoren, in gewisser Weise erleichtert werden, weil die Anfangskonzentration von CFC-115 niedrig ist und HFC-125 schwer umzusetzen ist.
Die bedeutet einen großen Unterschied zwischen der Umsetzung in der vorliegenden Erfindung und der Reduktionsreaktion von CFC-115 allein. Folglich können, insoweit Katalysatoren für die Umsetzung keiner speziellen Einschränkung bezüglich des Verfahrens der Erfindung unterliegen, allgemeine Reduktions-Katalysatoren zur allgemeinen Reduktion verwendet werden, die ein Element der Gruppe VIII, einschließlich Palladium und Rhodium, umfassen. Darüber hinaus kann im Vergleich mit dem Fall, wo CFC-115-Gas unabhängig unter Bildung von HFC-125 reduziert wird, das Verfahren der Erfindung unterlegene Bedingungen (Katalysatoren, Temperatur etc.) bezüglich der Aktivität (Umwandlung) und Selektivität wählen.
Als Katalysatoren für das Verfahren der Erfindung zur Umsetzung der Ausgangsgasmischung mit Wasserstoff können allgemeine Reduktions-Katalysatoren verwendet werden, wobei ein aus den Elementen der Gruppe VIII gewähltes Metall, einschließlich Palladium und Rhodium, mit Aiuminiumoxid oder Aktivkohle getragen wird. Die Selektivität für HFC-125 wird erhöht, wenn ein Aluminiumoxidträger verwendet wird. Katalysatoren, deren Selektivität zu gering ist, sind unerwünscht. Es ist besser, beispielsweise einen Katalysator mit nicht weniger als 80% Selektivität zu verwenden. Darüber hinaus ist es auch möglich, einen Palladium-Katalysator zu verwenden, der auf einem Träger getragen wird und mit mindestens einem Metall gewählt aus Vanadium und Zirkonium hinzugefügt wird. Es ist aber wünschenswert, einen Katalysator und Reaktionsbedingungen zu verwenden, um sicherzustellen, dass die Umwandlung von CFC-115 95 % oder mehr beträgt bei der Umsetzung von CFC-115 allein mit Wasserstoff, und dass die Selektivität für HFC-125 80% oder höher ist.
Bei dem Verfahren der Erfindung beträgt der Gehalt an CFC-115 in der Gasmischung von HFC- 125 und CFC-115 vorzugsweise weniger als 15 Vol.%. Dies ist notwendig, um die meisten der oben genannten Vorteile zu ergeben. Falls der Gehalt diesen Wert übersteigt, wäre es besser, dieses Verfahren nach einer Verminderung des Gehalts durch Reinigung der Gasmischung anzuwenden.
Die Menge an Wasserstoff, die erforderlich ist, um CFC-115 zu HFC-125 zu reduzieren, kann in Abhängigkeit von der Reaktivität von CFC-115 (CFC-115-Gehalt) verändert werden. Allgemein beträgt die Menge an Wasserstoff vorzugsweise 0,5 bis 1000 bei dem Verhältnis von H&sub2;: CFC- 115.
Die Reaktionstemperatur von CFC-115 mit Wasserstoff in der Erfindung beträgt vorzugsweise 170º bis 400ºC. Wenn die Temperatur zu hoch ist, werden übermäßig reduzierte Produkte, wie HFC-134a (CF&sub3;CFH&sub2;) und HFC-143a (CF&sub3;CH&sub3;) als Output erhalten. Insbesondere ist die Bildung von HFC-143a unerwünscht, weil dessen Siedepunkt -47,6ºC beträgt und so dicht an demjenigen von HFC-125 liegt (-48,5ºC), dass es sehr schwierig ist, das eine vom anderen zu trennen. Wenn darüber hinaus die Reaktionstemperatur zu niedrig ist, erfolgt die Umsetzung nur schwer.
Obwohl von HFC-125 bekannt ist, dass es durch Fluorierung von Perchlorethylen hergestellt wird (jap. Patentveröffentlichung Nr. 17263/1964), wird CFC-115 allgemein als ein Nebenprodukt in diesem bekannten Verfahren gebildet. Folglich enthält die Rohgas-Nachumsetzung HF- und HCl-Gase. Das Vorhandensein dieser Gase selbst stört nicht immer die Umsetzung von CFC-115 und Wasserstoff in dem Verfahren der Erfindung. Es ist allerdings bevorzugt, dass in dem Verfahren die Umsetzung nach Entfernen dieser Säuren durchgeführt wird. Außerdem ist es vom Standpunkt des Verfahrens oder der Produktverteilung wirksamer, zu HFC-125 und CFC- 115 als Reaktionsgase gereinigte Gase zu verwenden, doch sollte diese Zusammensetzung nicht immer eingehalten werden.
Ferner liegt bei der Umsetzung zur Erzeugung von HFC-125 durch die Reduktion von CFC-115 nicht umgesetztes CFC-115 als Verunreinigung in HFC-125 vor. In einem solchen Fall ist es, wenn der Gehalt an CFC-115 nicht weniger als 15% der Gesamtmenge an CFC-115 und HFC- 125 beträgt, besser, die Mischung dieser Umsetzung nach ihrer Rektifizierung zuzuführen.
Wie obenstehend erwähnt, wird, wenn HFC-125 herstellt wird durch weiteres Reagierenlassen der Produkte in dem erstem Reaktionsbereich (HCFC-123 und/oder HCFC-124) mit HF in dem zweiten Reaktionsbereich oder durch Reagierenlassen von HCFC-123 und/oder HCFC-124 mit HF, CFC-115 auch tatsächlich als ein Nebenprodukt zusammen mit dem Zielprodukt HFC-125 in dem zweiten Reaktionsbereich oder der Nachumsetzung als Output erhalten. Es ist daher für die wirksame Herstellung von HFC-125 erwünscht, die CFC-115 durch das Reinigungsverfahren der Erfindung zu entfernen. Die Reinigungsbedingungen in diesem Fall können dieselben Bedingungen sein wie obenstehend erwähnt.

Die Möglichkeit der Anwendung der Erfindung in der Industrie

Wie obenstehend erwähnt, weist das Verfahren für den Erhalt der Ausgangsgasmischung zwei Reaktionsbereiche bei der Herstellung von HFC-125 auf, welches ein nützliches Substitut für Freone ist, durch Fluorierung von Perchlorethylen. Eine Reaktionsstufe stellt hauptsächlich eine Umsetzung von Perchlorethylen und HF, die in einer Gasphase in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt wird, dar. Die andere Reaktionsstufe umfasst in erster Linie eine Umsetzung von HCFC-123 (CF&sub3;CHCl&sub2;) und/oder HCFC-124 (CH&sub3;CFHCl) mit HF und wird in einer Gasphase in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt. Insoweit die Umsetzung in der erstgenannten Reaktionsstufe unter einer Hochdruckbedingung und die Umsetzung in der letztgenannten Stufe unter einer Niederdruckbedingung durchgeführt wird, ist es in der Hochdruck-Reaktionsstufe möglich, die Umwandlung von Perchlorethylen durch hohen Druck auf einem höheren Niveau zu halten unter gleichzeitiger Sicherstellung der Katalysatorlebensdauer durch eine relativ niedriege Temperatur. In der Niederdruck-Reaktionsstufe kann die Selektivität für HFC-125 auch verbessert werden, weil die Reaktionsbedingungen unabhängig von denjenigen in der Hochdruck- Reaktionsstufe festgelegt werden können, wodurch eine Niederdruckreaktion ermöglicht wird.
Darüber hinaus kann gemäß der Erfindung, da HFC-125 die Hauptkomponente ist und die Menge von CFC-115 bei nicht mehr als 15 Vol.-% der Gesamtmenge an HFC-125 und CFC-115 in der Ausgangsgasmischung gehalten wird, für Katalysatoren ermöglicht werden, dass sie eine geringere Selektivität aufweisen als jene, die für die Reduktionsreaktion von CFC-115 allein benötigt werden. Dies bedeutet, dass die Reaktionsbedingungen hinsichtlich der Umwandlung von CFC-115 und der Selektivität von HFC-125 erleichtert werden können.
Danach beträgt die absolute Menge der Nebenprodukte nicht mehr als das 0,15-Fache als diejenige von CFC-115 allein, insoweit fast alle Nebenprodukte von CFC-115 abgeleitet sind, weil HFC-125 nur minimal umgesetzt wird und weil das Verhältnis von CFC-115 zu (CFC-115 + HFC-125) bei nicht mehr als 0,15 gehalten wird. Aufgrunddessen sowie der Tatsache, dass CFC- 115 zu dem Zielprodukt umgewandelt wird, ist es möglich, HFC-125 wirksam zu reinigen.

Beispiele

Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen mit Vergleichsfällen erläutert. Die folgenden Beispiele schränken die Erfindung nicht ein, doch es ist eine Vielzahl an Modifizierungen auf Basis ihrer technischen Konzepte möglich.

Beispiel 1 (Referenz)

900 Gramm eines Chromoxid-Katalysators, der durch Fluorierung behandelt wurde (Fluorgehalt 29%) wurden in den Reaktor A aus Hastelloy 25A infundiert. Unter Halten des Drucks in dem Reaktor auf 0,49 MPa (5 kg/cm²) wurde ein Mischgas aus Fluorwasserstoffsäure (24,7 l/min) und Perchlorethylen (1,9 l/min) bei einer Temperatur von 330ºC zugeführt. Die Umwandlung von Perchlorethylen betrug 62% und die Selektivität für HCFC-123, HCFC-124 und HFC-125 betrug 58%, 27 bzw. 5%.
Danach wurden das erzeugte HCFC-123 (0,68 l/min) und HF (8,84 l/min) in den Reaktor B aus Hastelloy 25A bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von 350ºC eingeführt. Der Reaktor wurde im voraus mit 320 g Chromoxid-Katalysator befüllt, welcher durch Fluorierung (Fluorgehalt 29%) behandelt wurde. In diesem Fall betrug die Umwandlung von HCFC-123 82 % und die Selektivität für HCFC-124 und HFC-125 betrug 34% bzw. 65%. Die Ausbeute an HFC-125 war 22%.

Vergleichsbeispiel 1

Als die Reaktion unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde, mit der Ausnahme, dass der Druck des Reaktors B auf denselben Druck wie bei dem Reaktor A verändert wurde, betrug die Umwandlung von HCFC-123 in dem Reaktor B 72%, und die Selektivität für HCFC-124 und HFC-125 betrug 54% bzw. 45%.
Die Ausbeute an HFC-125 war 11,6%. Die Ausbeute an HFC-125 stellte sich als deutlich niedriger heraus, wenn eine Hochdruckbedingung in dem Reaktor B zur Anwendung kam.

Vergleichsbeispiel 2

900 Gramm eines Chromoxid-Katalysators, der durch Fluorierung behandelt wurde (Fluorgehalt 29%), wurden in den Reaktor A aus Hastelloy 25A infundiert. Unter Halten des Drucks in dem Reaktor auf Atmosphärendruck wurde ein Mischgas aus Fluorwasserstoffsäure (24,7 l/min) und Perchlorethylen (1,9 l/min) bei einer Temperatur von 330ºC zugeführt. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
In diesem Beispiel war die Umwandlung von Perchlorethylen 42%. Wenn der Druck in dem Reaktor A herabgesetzt wurde, erwies sich die Umwandlung von Perchlorethylen als geringer.

Beispiel 2

10 Gramm eines Katalysators (0,5 Gew.-% Pd auf Aktivkohle) wurden in einen Reaktor mit einem Innendurchmesser von 20 mm infundiert. Danach wurde eine Gasmischung aus CFC-115 und HFC-125 (Verhältnis von CFC-115 zu HFC-125 von 3,5 : 96,5) (4,4 ml/min bei 25C) und Wasserstoff (3,1 ml/min bei 25ºC) bei einer Temperatur von 250ºC durch den Reaktor geleitet.
In diesem Beispiel betrug die Umwandlung von CFC-115 97,5% und das CFC-115/HFC-125- Verhältnis wurde von 3,63% auf 0,0876% verringert. Es wurde weder HFC-143a noch HFC- 134a nachgewiesen.

Beispiel 3

Wenn die Reaktion in derselben Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt wurde, mit der Ausnahme, dass eine Gasmischung aus CFC-115 und HFC-125 (CFC-115/HFC-125-Verhältnis von 3,5 : 96,5) (8 ml/min bei 25ºC) und Wasserstoff (40 ml/min bei 25ºC) hindurchströmen gelassen wurde, betrug die Umwandlung von CFC-115 99% und der Prozentanteil von CFC-115 zu HFC-125 wurde von 3,63% auf 0,036% verringert. Es war kein HFC-143a nachzuweisen.

Beispiel 4 (Referenz)

HFC-125 und Wasserstoff wurden bei einer Temperatur von 250ºC durch 10 g eines Katalysators (0,5 Gew.-% Rh auf Aktivkohle), infundiert in einen Reaktor mit einem Innendurchmesser von 20 mm, mit einer Rate von 20 ml/min (bei 25ºC) bzw. 100 ml/min (bei 25ºC) eingeleitet.
Die Umwandlung von HFC-125 betrug 0,032%. Die Zusammensetzung von HFC-125, HFC- 143a und HFC-134a in dem erzeugten Gas betrug 99,968%, 0,00% bzw. 0,032%. Die Prozentanteile von HFC-143a und HFC-134a zu HFC-125 betrugen 0,00% bzw. 0,0324%.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Umsetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass CFC-115 an Stelle von HFC-125 eingeleitet wurde.
In diesem Fall betrug die Umwandlung von CFC-115 20,8% und die Selektivität für HFC-125, HFC-143a und HFC-134a betrug 83,6%, 7,74% bzw. 8,4%. Die Prozentanteile von HFC-143a und HFC-134a zu HFC-125 betrugen 9,26% bzw. 10,04%.
Während HFC-143a und HFC-134a, beides übermäßig reduzierte Produkte, zusammen mit HFC- 125 in der Reduktionsreaktion von CFC-115 gebildet wurden, stellte man fest, dass in der Reduktionsreaktion von HFC-125 (Beispiel 4) HFC-125 schwer zu reduzieren war. HFC-143a und HFC-134a wurden somit minimal im Vergleich mit der Reduktion von CFC-115 gebildet.

Beispiel 5 (Referenz)

HCFC-123 (52 ml/min), HCFC-124 (14 ml/min) und HF (520 ml/min) wurden in einen Reaktor aus Hastelloy 25A, gefüllt mit 40 g eines mit Fluor behandelten Chromoxid-Katalysators (Fluorgehalt 29%), bei Atmosphärendruck und bei einer Temperatur von 340ºC eingeführt. Das Zusammensetzungsverhältnis von HCFC-123, HCFC-124 und HFC-125 in dem erzeugten Gas war 2,5 : 11,4 : 86,1. Die Menge an erzeugtem HFC-125 betrug 86,1% der eingeführten organischen Gase.

Beispiel 6

Als das aus dem Reaktor B in Beispiel ausströmende Gas gereinigt wurde, waren die Komponenten des gereinigten Gases CFC-115 und HFC-125. Das Verhältnis von CFC-115 zu HFC-125 betrug 1230 ppm. Als dieses gereinigte Gas (8,5 ml/min) und Wasserstoff (8,5 ml/min) durch einen Reaktor mit einem Innendurchmesser von 20 mm bei einer Temperatur von 200ºC geleitet wurden, welcher mit 10 g eines Katalysators (5% Rh auf Aktivkohle) befüllt war, betrug die Umwandlung von CFC-115 99,73%, und die Zusammensetzung der ausströmenden organischen Gase betrug 99,993% HFC-125, 3,3 ppm CFC-115, 30 ppm HFC-143a und 37 ppm HFC-134a.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von 1,1,1,2,2-Pentafluorethan, durch Umsetzen einer Ausgangsgasmischung aus 1,1,1,2,2-Pentafluorethan und 1-Chlor-1,1,2,2,2- Pentafluorethan, in welcher der Gehalt an 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan nicht mehr als 15 Vol.% der Gesamtmenge dieser Pentafluorethane beträgt, mit Wasserstoff in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators, um das 1- Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan zu entfernen, indem es zu 1,1,1,2,2-Pentafluo- rethan umgewandelt wird, wobei die Ausgangsgasmischung durch ein Verfahren erhalten wird, bei dem in einem ersten Reaktionsbereich Perchlorethylen mit Wasserstofffluorid in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, und in einem zweiten Reaktionsbereich 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan und/oder 2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan, wie in den im ersten Reaktionsbereich erzeugten Gasen enthalten, mit Wasserstofffluorid in einer Dampfphase in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird, wobei der erste Reaktionsbereich bei einem höheren Druck als der zweite Reaktionsbereich gehalten wird, danach durch Rektifizierung oder extraktive Rektifizierung eines Produkts aus einem wie oben definierten Reaktionsbereich der Gehalt an 1-Chlor- 1,1,2,2,2-pentafluorethan in den Produktgasen auf nicht mehr als 15 Vol.% verringert wird, und die resultierenden Gase als die besagte Gasmischung verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Katalysator aus Palladium oder Rhodium getragen auf Aluminiumoxid oder Aktivkohle, oder ein Katalysator, hergestellt durch Zugeben mindestens eines aus Vanadium oder Zirkonium gewählten Metalls zu Palladium getragen auf einem Träger, für die Umsetzung der Ausgangsgasmischung mit Wasserstoff verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umsetzung der Ausgangsgasmischung unter Bedingungen durchgeführt wird, welche einen solchen Katalysator beinhalten, daß die Umwandlung von 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan nicht weniger als 95% beträgt und die Selektivität für 1,1,1,2,2-Pentafluorethan bei der Umsetzung von 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan alleine mit Wasserstoff nicht weniger als 80% beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Druck im ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck zwischen 0,294 MPaG (3 kg/cm²G) und 2,94 MPaG (30 kg/cm²G) liegt, und der Druck im zweiten Reaktionsbereich mit niedrigerem Druck nicht mehr als 0,49MPaG (5 kg/cm²G) beträgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 4, wobei der Druck im ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck zwischen 0,49 MPaG (5 kg/cm²G) und 14,7 MPaG (15 kg/cm²G) beträgt, und der Druck im zweiten Reaktionsbereich mit niedrigerem Druck nicht mehr als 0,294 MPaG (3 kg/cm²G) beträgt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4 oder 5, wobei eine gemeinsame Destillationskolonne zwischen dem ersten und zweiten Reaktionsbereich installiert ist, um sicherzustellen, daß die rohen und erzeugten Gase jedes Reaktionsbereichs in die Kolonne eintreten und diese verlassen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei Gase, welche von einem hauptsächlich Perchlorethylen umfassenden Teil in der Destillationskolonne abgezogen sind, und Wasserstofffluorid in den ersten Reaktionsbereich unter hohem Druck eingeführt werden, und dann sämtliche oder ein Teil der umgesetzten Gase aus dem ersten Reaktionsbereich zu der Destillationskolonne rückgeführt werden, Gase, welche von einem hauptsächlich 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan und/oder hauptsächlich 2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan umfassenden Teil in der Destillationskolonne abgezogen sind, in den zweiten Reaktionsbereich unter niedrigerem Druck eingeführt werden, nachdem sie mit Wasserstofffluorid, falls erforderlich, ergänzt worden sind, dann umgesetzte Gase aus dem zweiten Reaktionsbereich verdichtet werden, nachdem sämtliche oder ein Teil dieser verflüssigt worden sind, oder in dem Gaszustand so wie sie sind, oder in beiden Zuständen, und zu der Destillationskolonne rückgeführt werden, während ein 1,1,1,2,2-Pentafluorethan enthaltendes Gas aus der Destillationskolonne abgezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Druck im ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck größer ist als in der Destillationskolonne.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 4 bis 8, wobei ein Chromoxid-Katalysator mit einer Oberfläche von nicht weniger als 170 m²/g, ein Katalysator, umfassend Chromoxid mit einer Oberfläche von nicht weniger als 170 m²/g und mindestens ein aus Ru und Pt gewähltes Element, oder ein Katalysator, umfassend aktives Aluminiumoxid und mindestens ein aus Sn, Mo, V, Pb, Ti, Zr und Ge gewähltes Element, im ersten und/oder zweiten Reaktionsbereich verwendet wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 9, wobei die Temperatur im ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck zwischen 200ºC und 450ºC liegt, und die Temperatur im zweiten Reaktionsbereich mit niedrigerem Druck zwischen 250 und 500ºC liegt.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, wobei unabhängige Destillationskolonnen vor und nach dem zweiten Reaktionsbereich mit niedrigerem Druck installiert sind.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Operationen durchgeführt werden, indem alle oder ein Teil der umgesetzten Gase aus dem ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck in die erste Destillationskolonne, welche vor dem zweiten Reaktionsbereich installiert ist, eingeführt werden, Gase dann aus einem Bereich der ersten Destillationskolonne abgezogen werden, bei dem organische Verbindungen hauptsächlich 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan und/oder 2-Chlor-1,1,1,2- tetrafluorethan umfassen, um in den zweiten Reaktionsbereich eingeführt zu werden, nach dem Zusetzen von Wasserstofffluorid, falls erforderlich, Gase, welche von einem Bereich abgezogen werden, wo organische Verbindungen hauptsächlich Perchlorethylen umfassen, mit zusätzlichem Perchlorethylen in den ersten Reaktionsbereich in einem Gaszustand nach Zugabe von HF, falls erforderlich, eingeführt werden, alle oder ein Teil der umgesetzten Gase aus dem zweiten Reaktionsbereich in die zweite Destillationskolonne eingeführt werden, Gase dann aus einem Bereich in der Destillationskolonne, wo organische Verbindungen hauptsächlich 1,1,1,2,2-Pentafluorethan umfassen, abgezogen werden, während Gase, die von einem Bereich, wo die organischen Verbindungen hauptsächlich 2,2-Dichlor-1,1,1-trifluorethan und/oder 2-Chlor-1,1,1,2-tetrafluorethan umfassen, zu dem zweiten Reaktionsbereich rückgeführt werden, nachdem, falls erforderlich, Wasserstofffluorid zugesetzt worden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Druck im ersten Reaktionsbereich mit höherem Druck größer ist als in den Destillationskolonnen.

14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei wie in Anspruch 9 definierte Katalysatoren im ersten und/oder zweiten Reaktionsbereich verwendet werden.

15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei wie in Anspruch 10 definierte Temperaturbedingungen beim ersten und zweiten Reakti- onsbereich angewandt werden.

16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei ein Produkt aus dem zweiten Reaktionsbereich als besagte Ausgangsgasmischung, enthaltend 1-Chlor-1,1,2,2,2-pentafluorethan in einer Menge von nicht mehr als 15 Vol.%, verwendet wird.