ES2198377T3 - Procedimiento para la preparacion de difluorometano y de difluoroclorometano. - Google Patents
Procedimiento para la preparacion de difluorometano y de difluoroclorometano.Info
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Abstract
Un proceso para la producción de forma alternativa de difluorometano y difluoroclorometano en un aparato de reacción, que comprende la reacción de diclorometano o triclorometano con fluoruro de hidrógeno en fase líquida en presencia de un catalizador de fluoración en una aparato de reacción que puede producir simultaneamente difluorometano y difluoroclorometano, en el que la presión de la reacción es de entre 0, 1 y 2 MPa, y la temperatura de la reacción es de entre 50°C y 150°C, y es una temperatura a la cual el fluoruro de hidrógeno no se licua cuando la reacción se realiza a la presión citada.
Description
Procedimiento para la preparación de
difluorometano y de difluoroclorometano.
La presente invención se refiere a un proceso
para la producción de forma alternativa de difluorometano y
difluoroclorometano, que consiste en la fluoración de diclorometano
y triclorometano con fluoruro de hidrógeno en fase líquida en
presencia de un catalizador mediante un aparato de reacción.
Se sabe que el difluorometano (a partir de ahora
``FHC32'') se produce mediante una reacción de diclorometano (a
partir de ahora ``HCC30'') con fluoruro de hidrógeno (a partir de
ahora ``FH'') en fase líquida o gaseosa en presencia de un
catalizador.
En las patentes de EEUU 2.749.374 y 2.749.375,
HCC30 reacciona con FH en fase líquida a una temperatura comprendida
en el intervalo de 110-175ºC en presencia de
cloruro de antimonio como catalizador (SbCl_{x}F_{y}, X + y = 3,
y/(x+y) > 0,8, Sb (V) > 5%) para obtener FHC32. En este
proceso, sin embargo, se genera como subproducto una cantidad
grande de monoclorometano (a partir de ahora ``HCC40'') y
flurometano (a partir de ahora ``HFC41''), que no son impurezas de
la serie HCC30 y reducen la producción de forma no deseada. Se sabe
también que el FH y el haluro de antimonio corroen el material del
aparato de reacción, y es extremadamente importante que en la
producción de FHC32 la mezcla del sistema de reacción no corroa el
material del aparato de reacción. No obstante, estas dos patentes no
dicen que el material del reactor presente resistencia en caso de
corrosión en las condiciones citadas. Además, en DE1.020.968 se
utiliza un reactor de aluminio para obtener resistencia a la
corrosión.
En la patente de EEUU 4.138.355 se añade una
cantidad equimolar de trihaluro de antimonio en un método para
prevenir la corrosión del reactor mediante un compuesto orgánico
que contiene un halógeno, tal como una mezcla de FH y pentahaluro de
antimonio. En este método, el catalizador se va deteriorando
conforme progresa la reacción y aumenta la cantidad de trihaluro de
antimonio, lo que da lugar a un cambio en la composición del
catalizador, un problema que hay que resolver.
En la patente japonesa de Kokal Publication nº
59-231030 (231030/1984) se habla de un proceso en el
cual se produce una reacción entre HCC30 y FH en una fase gaseosa a
una temperatura de reacción de 200ºC utilizando como catalizador
fluoruro de aluminio o fluoruro de cromo para obtener FHC32. Sin
embargo, puede afirmarse que este proceso no presenta ventajas desde
el punto de vista económico porque la temperatura de reacción es
alta (200ºC), y esta reacción en fase gaseosa requiere un aparato
complicado comparado con el que se necesita para la reacción en fase
líquida.
Como proceso para la producción de
difluoroclorometano (a partir de ahora ``HCFC22''), se conoce un
proceso de síntesis en fase líquida en el que se utiliza
triclorometano (a partir de ahora ``HCC20'') como materia prima (por
ejemplo, las patentes de EEUU 2.062.743 y 2.024.095).
En WO 95/35271, que es actualmente la propuesta
más novedosa en este campo, se describe un proceso para la
producción de FHC32 mediante la fluoración de HCC30 con fluoruro de
hidrógeno en fase líquida en presencia de un catalizador en tales
condiciones que la reacción se produce con una presión absoluta de
1-10 kg/cm^{2} (0,1-1 MPa), a una
temperatura de entre 50 y 150ºC. En este proceso, la temperatura
elegida de la reacción es una temperatura a la cual el fluoruro de
hidrógeno no se licua con la presión citada. Según se dice, este
proceso reduce al máximo la cantidad de subproductos y la corrosión
del reactor.
Además, en SU 1150919 se describe un proceso para
la preparación de HCFC22 tratando HCC20 con fluoruro de hidrógeno
en presencia de pentacloruro de antimonio como catalizador, el cual
ha sido previamente disuelto en el HCC20 a una temperatura de entre
60 y 110ºC y a una presión de entre 7 y 13 atm
(7,1-13,2 Mpa) para obtener una concentración de
20-30 vol.-%. En este proceso, el tratamiento del
HCC20 con fluoruro de hidrógeno se realiza haciendo bullir el
fluroruro de hidrógeno a través de una reacción en masa, y el
proceso se realiza en presencia de cloro en una cantidad de entre
0,05% y 0,2% de la masa de cloroformo. Por medio de este proceso se
reduce la corrosión del reactor.
Uno de los objetivos de la presente invención es
resolver los problemas anteriormente referidos, proporcionando para
ello un proceso de producción para la obtención alternativa de HFC22
y HCFC22 de forma económica y segura con un aparato de reacción.
Los autores han estudiado en detalle las
diferentes condiciones del proceso para la producción de FHC32 y
HCFC22, que comprende la fluoración de HCC30 y HCC20 con FH en una
fase líquida en presencia de un catalizador. Como resultado, se ha
encontrado que hay una región en la cual las condiciones respectivas
de producción se solapan, de tal modo que se puede producir FHC32 y
HCFC22 utilizando un aparato de reacción. Además, los autores de la
presente invención han estudiado un proceso para la obtención de
FHC32 y HCFC22 que presenta ventajas desde el punto de vista de la
económico y de seguridad. De esta forma se ha obtenido la presente
invención.
La presente invención presenta un proceso para la
producción alternativa de FHC32 y HCFC22, que comprende la reacción
de HCC30 y HCC20 con FH en fase líquida en presencia de un
catalizador de fluoración en un aparato de reacción, en el cual la
presión de reacción es de 0,1-2 MPa
(1-20 kg/cm^{2}) y la temperatura de reacción de
50-150ºC, una temperatura a la cual el fluoruro de
hidrógeno no se licua a la presión de reacción citada.
La Figura 1 ilustra de forma esquemática un
aparato utilizado en el Ejemplo 1 de acuerdo con el proceso de la
presente invención.
Ejemplos de catalizadores utilizados en el
proceso de la presente invención son el fluoruro de cloruro de
antimonio, el fluoruro de cloruro de titanio, el fluoruro de cloruro
de cinc y similares. Un catalizador preferido en la presente
invención es el fluoruro de cloruro de antimonio representado por
SbCl_{x}F_{y} (donde x+y = 5). Se prefiere especialmente el
fluoruro de cloruro de antimonio en el cual y es igual a
0,5-2. Si y es inferior a 0,5, la conversión de
HCC30 es baja y la cantidad obtenida de FHC32 mediante el
catalizador es también baja, por lo que se necesita una gran
cantidad de catalizador. Si y es superior a 2, la conversión de
HCC20 es más elevada y, además, aumenta la cantidad de
trifluorometano fluorado (a partir de ahora ``FHC23'') no deseado y
se pierde una cantidad importante de HCC20, por lo que no resulta
económico. Preferiblemente, y está dentro del intervalo entre 0,5 y
1,5.
El fluoruro de cloruro de antimonio es un
fluoruro de cloruro de un antimonio pentavalente, que ha de formarse
in situ mediante fluoración parcial del pentacloruro de
antimonio. La actividad del catalizador se pierde a veces cuando
cambia la proporción entre x e y conforme avanza la reacción. Sin
embargo, es posible mantener y dentro del intervalo señalado en la
presente invención.
El catalizador de fluoración se usa en una
cantidad tal que está presente en la mezcla del líquido de reacción
en una cantidad entre el 10% y el 90% por mol de la cantidad total
de la mezcla del líquido de reacción y el catalizador. Si la
cantidad del catalizador es inferior al 10% por mol, el tiempo de
permanencia del gas es largo y aumenta la cantidad de HCC40 y HFC41,
lo que da lugar a un peor rendimiento ya que a veces es necesario
proceder a la purificación. Si la cantidad excede el 90% por mol,
disminuye la cantidad de sustancia orgánica y aumenta la cantidad de
catalizador en estado de suspensión, por lo que es posible que se
produzca un atasco en los tubos. La cantidad preferida de
catalizador varía dependiendo de la temperatura de reacción, y
oscila entre el 40% y el 70% por mol.
En la presente invención, la reacción catalítica
con el catalizador se realiza en la fase líquida. La presión de la
reacción se ajusta a 0,1-2 MPa
(1-20 kg/cm^{2}), preferiblemente entre 0,5 y 1
MPa (5-10 kg/cm^{2}).
La temperatura de la reacción oscila entre 50 y
150ºC, y es una temperatura más elevada que aquella a la que FH no
se licua con la presión de reacción establecida. Preferiblemente, la
temperatura de la reacción es de al menos 3-5ºC, por
ejemplo 5ºC más elevada que el punto de ebullición del fluoruro de
hidrógeno bajo la presión de la reacción establecida. Si se deja que
FH permanezca en estado líquido en la mezcla del líquido de
reacción, se deteriora la resistencia a la corrosión del material
del reactor, por lo que no será posible llevar a cabo la reacción en
condiciones de seguridad. En el proceso de la presente invención,
HCC30 y HCC20 están principalmente en estado líquido y FH está
principalmente en estado gaseoso en la mezcla del líquido de
reacción.
De acuerdo con la realización preferida de la
presente invención, el proceso de la presente invención se lleva a
cabo en las siguientes fases.
- (1)
- Se añade HCC30 o HCC20 al reactor, en el cual se carga un catalizador de fluoración, y se produce la reacción. Esta reacción se lleva a cabo en las condiciones anteriormente mencionadas para obtener FHC32 o HCFC22 y clorofluorometano (a partir de ahora ``HCFC31'') o diclorofluorometano (a partir de ahora ``HCFC21''), que son productos intermedios. Generalmente, la reacción puede realizarse utilizando un aparato bien conocido. El reactor necesita generalmente que las sustancias de inicio (HCC30 o HCC20 y FH) y las sustancias recicladas que se describen más adelante (al menos una de las siguientes: HCFC31, HCFC21, HCC30, HCC20 y FH) puedan ser añadidas en estado líquido o en estado gaseoso y que la mezcla de reacción líquida pueda ser calentada o enfriada suficientemente. Además, es necesario que el contacto entre las sustancias de la reacción pueda ser promovido mediante algún procedimiento adecuado de mezcla (p. ej., instalación de un agitador y una tubería de entrada). Es necesario, incluso si el FH se introduce en estado líquido, que la temperatura pueda mantenerse en un valor en el cual FH no se licúe en la mezcla del líquido de reacción en las condiciones de presión señaladas.
- (2)
- La totalidad o una parte de la mezcla de reacción se extrae del reactor. Por lo tanto, el reactor está equipado con una columna de reflujo y un condensador de reflujo, y la mezcla de reacción se extrae como líquido de reflujo condensado o como gas no condensado. La columna de reflujo y el condensador de reflujo impiden que el catalizador se disperse junto con la mezcla de reacción.
- (3)
- La mezcla de reacción extraída se separa en una mezcla de FHC32 o HCFC22 y cloruro de hidrógeno como producto principal de la reacción, y una mezcla que contiene HCC30 o HCC20 o FH como otras sustancias que no han reaccionado, y HCFC31 o HCFC21 como sustancia intermedia. Esta separación puede realizarse mediante destilación, ya que FHC32, HCFC22 y el cloruro de hidrógeno tienen puntos de ebullición bajos comparados con los de HCC30, HCC20, FH, HCFC31 y HCFC21.
- (4)
- FHC32 o HCFC22 se separa de la mezcla formada por FHC32 o HCFC22 como producto principal de la reacción y cloruro de hidrógeno. Para esta separación, se puede utilizar, por ejemplo, un proceso convencional, tal como destilación y lavado con agua.
- (5)
- La mezcla que contiene HCC30, HCC20 y FH como sustancias que no han reaccionado, y HCFC31 o HCFC21 como sustancias intermedias vuelve al reactor y puede reutilizarse mediante circulación.
El proceso que se acaba de describir puede
también realizarse sin circulación de las sustancias que no han
reaccionado, pero es preferible realizarlo mediante circulación de
estas sustancias.
El cociente molar entre la cantidad total de FH y
la cantidad total de HCC30 o HCC20 que se ha introducir es de
aproximadamente entre 2,4:1 y 4:1, en el caso de que no se sometan
las sustancias que no han reaccionado a un ciclo, y de
aproximadamente entre 2:1 y 3:1, en el caso de que las sustancias
que no han reaccionado se sometan a un ciclo. El tiempo de contacto
entre el catalizador y la materia prima en la fase líquida es
generalmente de entre 0,1 y 10 horas, preferiblemente de entre 0,5 y
2 horas.
Fue posible producir de forma convencional HCFC22
utilizando como material del reactor un material hecho
fundamentalmente de hierro, pero este material no presenta ninguna
ventaja para la producción simultánea de FHC32 y HCFC22.
Son ejemplos de materiales preferidos para el
reactor en el proceso de la presente invención los siguientes:
Hastelloy C-22™,
NAR-25-50MTI™, acero inoxidable de
doble fase, SUS-316™ y similares. Se prefieren
Hastelloy C-22™ y
NAR-25-50MTI™.
El siguiente ejemplo ilustra con más detalle la
presente invención.
Ref. Ejemplo
1
Utilizando un aparato equipado con un reactor de
600 ml fabricado con Hastelloy C-22™, una columna de
reflujo, un condensador de reflujo y un dispositivo para reciclar
las sustancias que no han reaccionado (HCFC31, HCC30, HCFC21, HCC20,
FH), se realizó una reacción continua de fluoración de HCC30 y
HCC20.
En la Figura 1 se muestra un diagrama esquemático
del aparato utilizado. El aparato está formado por un reactor 1, una
columna de reflujo 2, un condensador de reflujo 3, una columna del
dispositivo de reciclado 4 y un condensador del dispositivo de
reciclado 5. La columna del dispositivo de reciclado 4 y el
condensador del dispositivo de reciclado 5 forman un dispositivo de
reciclado. En el reactor 1 se introduce un líquido de reciclado y
FH, HCC30 y HCC20 sin usar.
Se introdujo en el reactor un catalizador
representado por SbCl_{x}F_{y} (x + y = 5), donde y se ajusta a
1. El cociente molar entre el FH introducido en el reactor y (HCC30
introducido en el reactor + HCC20 introducido en el reactor) se
ajustó a aproximadamente 2/1, y el cociente molar entre el HCC30
introducido en el reactor y el HCC20 introducido en el reactor fue
variando a 100/0, 15/85 y 0/100. La presión de la reacción se ajustó
a 0,6 MPa (6 kg/cm^{2}). G (manómetro). La temperatura de la
reacción se ajustó a 90ºC, lo cual representa una temperatura 5ºC
más alta que 85ºC (85ºC es el punto de ebullición de FH a una
presión de 0,6 MPa [6 kg/cm^{2}], G [manómetro]), como la
temperatura a la cual FH no se licua en el líquido de reacción
cuando la presión de la reacción es de 0,6 MPa (6 kg/cm^{2}). G
(manómetro). Se controló la concentración de SbCl_{x}F_{y} en el
líquido de reacción al 50% por mol.
La mezcla de reacción se extrajo del condensador
de reflujo y fue separada en un producto de reacción (una mezcla de
FHC32, HCFC22 y cloruro de hidrógeno) y una sustancia que no había
sufrido reacción (una mezcla de HCFC31, HCC30, HCFC21, HCC20 y FH).
La mezcla de reacción extraída fue introducida en una columna de
destilación hecha de SUS-316 y fue destilada a una
presión de 0,5 Mpa (5 kg/cm^{2}). G (manómetro). A continuación,
la mezcla de FHC32, HCFC22 y cloruro de hidrógeno como producto de
la reacción fue descargada principalmente del condensador de la
columna de destilación y la mezcla de HCFC31, HCC30, HCFC21, HCC20 y
FH como sustancia principal que no sufrió reacción fue extraída
principalmente del fondo de la columna. La sustancia que no sufrió
reacción fue devuelta al reactor para ser reciclada.
Después de la reacción entre el HCC30 introducido
en el reactor y el HCC20 en cada cociente molar estable, una
sustancia orgánica y un ácido contenido en un líquido de reacción,
un gas de salida del condensador de reflujo (con el cual está
equipado el reactor), un gas de salida del dispositivo de reciclado
y un líquido reciclado se analizaron para determinar la composición.
Los resultados se muestran en las Tablas 1-3. Se
determinó la composición de SbCl_{x}F_{y} utilizado como
catalizador mediante un análisis cuantitativo. Los resultados de
este análisis demostraron que y era de aproximadamente 1,2.
| Composición | Líquido de | Gas de salida | Gas de | Líquido |
| reacción (% | del | salida del | reciclado (% | |
| por mol) | condensador | dispositivo | por mol) | |
| (% por mol) | de reciclado | |||
| (% por mol) | ||||
| HCl | 47,5 | 66,5 | ||
| FH | 20,4 | 0,6 | 68,9 | |
| FHC32 | 24,3 | 32,2 | 4,4 | |
| HCFC31 | 3,6 | 5,7 | 0,2 | 19,3 |
| HCC30 | 47,3 | 2,1 | 7,4 | |
| HCC40 | 62 ppm | 87 ppm | ||
| FHC23 | ||||
| HCFC22 | ||||
| HCFC21 | ||||
| HCC20 | ||||
| Catalizador Sb | 49,1 |
| Composición | Líquido de | Gas de salida | Gas de | Líquido de |
| reacción (% | del | salida del | reciclado (% | |
| por mol) | condensador | dispositivo | por mol) | |
| (% por mol) | de reciclado | |||
| (% por mol) | ||||
| HCl | 45,7 | 66,5 | ||
| FH | 19,6 | 0,8 | 60,9 | |
| FHC32 | 3,4 | 5,0 | ||
| HCFC31 | 0,6 | 3,7 | 11,7 | |
| HCC30 | 30,4 | |||
| HCC40 | 29 ppm | 43 ppm | ||
| FHC23 | 0,6 | 0,9 | ||
| HCFC22 | 0,1 | 18,9 | 26,7 | 1,8 |
| HCFC21 | 2,6 | 8,0 | 25,6 | |
| HCC20 | 15,0 | |||
| Catalizador Sb | 51,3 |
| Composición | Líquido de | Gas de salida | Gas de | Líquido |
| reacción (% | del | salida del | reciclado (% | |
| por mol) | condensador | dispositivo | por mol) | |
| (% por mol) | de reciclado | |||
| (% por mol) | ||||
| HCl | 43,7 | 65,7 | ||
| FH | 16,7 | 1,5 | 48,2 | |
| FHC32 | ||||
| HCFC31 | ||||
| HCC30 | 5,2 | |||
| HCC40 | ||||
| FHC23 | 1,1 | 1,6 | ||
| HCFC22 | 3,2 | 27,5 | 30,9 | 18,5 |
| HCFC21 | 7,5 | 10,0 | 0,3 | 30,2 |
| HCC20 | 33,8 | 1,0 | 3,1 | |
| Catalizador Sb | 50,3 |
Estos resultados demuestran que la concentración
del catalizador en la mezcla del líquido de reacción y la y del
catalizador fueron controladas de forma estable. Muestran también
que la conversión de HCC30 y HCC20 en el gas de salida del
dispositivo de reciclado es muy alta (al menos de un 99% por mol), y
que la cantidad de subproductos generados es muy pequeña (casi del
0,1% por mol del FHC32 generado y de casi el 5% por mol del HCFC22
generado).
Ref. Ejemplo
2
Sin utilizar el dispositivo para el reciclado de
la sustancias que no sufrieron reacción en el reactor del aparato
del Ejemplo 1, se realizó la reacción continua de fluoración de
HCC30 y HCC20, con una temperatura de 100ºC y una presión de 0,6 Mpa
(6 kg/cm^{2}). G (manómetro). Se introdujeron en el reactor de
forma continua HCC30 (0,01 mol/minuto), HCC20 (0,01 mol/minuto) y
FH (0,05 mol/minuto), y el producto de la reacción fue extraído de
forma continua del condensador de reflujo. La conversión de FH, la
selectividad de FHC32 y la selectividad de HCFC22 del producto de
reacción extraído fueron de aproximadamente el 70% por mol,
aproximadamente el 33% por mol y aproximadamente el 30% por mol,
respectivamente. La y del catalizador se mantuvo aproximadamente a 1
y la concentración del catalizador en el líquido de reacción se
mantuvo en una constante (50% por mol). Durante la fluoración
continua, para la prueba de los materiales, se colocaron varios
trozos de metal, que habían sido previamente decapados con acetona y
sometidas a medición del peso y el tamaño. Se determinó la tasa de
corrosión mediante la medición de peso y el cálculo de la pérdida
en la superficie de los trozos de metal una vez transcurridas 8
horas. Los resultados se muestran en la Tabla 4.
| Tipo de material | Tasa de corrosión |
| Acero al carbono | 1,04 |
| SUS-316™ | 0,29 |
| Acero inoxidable de doble fase (DP-3™) | 0,08 |
| NAR-25-50MTI™ | 0,01 o menos |
| Hastelloy C-22™ | 0,01 o menos |
Los resultados que se presentan en la Tabla 4
muestran que el metal que se utiliza generalmente en el material del
reactor no sufre una corrosión excesiva en las condiciones de la
presente invención. Sin embargo, la tasa de corrosión del acero al
carbono es mayor que la de los otros materiales.
Ref. Ejemplo
3
Se realizó la reacción de la misma forma que en
el Ejemplo 2, excepto en que se cambió la temperatura de la
reacción. Una temperatura de 80ºC es la condición para que FH se
licúe en el líquido de reacción a una presión de 0,6 MPa (6
kg/cm^{2}). G (manómetro), mientras que una temperatura de 120ºC
es la condición para que FH no se licúe a una presión de 0,6 MPa (6
kg/cm^{2}). G (manómetro). Los resultados se muestran en la Tabla
5.
| Tipo de material | Tasa de corrosión (mm/año) | |
| 80ºC | 120ºC | |
| Acero al carbono | No puede medirse | 1,26 |
| debido a la gravedad de | ||
| la corrosión | ||
| SUS-316™ | No puede medirse | 0,42 |
| debido a la gravedad | ||
| de la corrosión | ||
| Acero inoxidable de | 19,9 | 0,15 |
| doble fase (DP-3™) | ||
| NAR-25-50MTI™ | 21,3 | 0,01 o menos |
| Hastelloy C-22™ | 10,5 | 0,01 o menos |
Los resultados de la Tabla 5 muestran que, cuando
la presión de la reacción se mantiene constante, el metal del
material utilizado en el reactor sufre una corrosión excesiva con la
temperatura a la cual FH se licua, y que, sin embargo, la corrosión
se reduce en las condiciones de la presente invención, en las cuales
FH no se licua. Además, el producto de reacción, la y del
catalizador y la concentración del catalizador en el líquido de
reacción no pudieron mantenerse de forma estable en la condición en
la que FH se licua.
Para la prueba de materiales, se colocó un trozo
de metal al carbono que había sido previamente decapado con acetona
y sometida a la medición del peso en un recipiente de 100 ml
fabricado con resina de flúor. A continuación, se introdujeron en el
recipiente SbCl_{x}F_{y} (en el que y es 1) y HCC20 o HCC30.
Después, se tapó el recipiente. La reacción se realizó a una
temperatura de 80ºC. Se determinó la tasa de corrosión mediante la
medición del peso y el cálculo de la pérdida de superficie del trozo
de acero al carbono una vez transcurridas 8 horas. Los resultados se
muestran en la Tabla 6.
| Tipo de | Tasa de corrosión | |
| material | (mm/año) | |
| HCC20 | HCC30 | |
| Acero al carbono | 0,58 | 1,41 |
Como se observa en la Tabla 6, el acero al
carbono que generalmente se utiliza en el reactor sufre una
corrosión excesiva con HCC30 comparado con HCC20.
Siguiendo la presente invención, se puede
producir alternativamente FHC32 y HCFC22 de forma eficaz. Incluso en
el caso de la reacción con fluoruro de cloruro de antimonio y FH,
que tiene una tasa de corrosión elevada, el reactor hecho de
materiales tales como Hastelloy C-22™ o
NAR-25-50MTI™ apenas sufre
corrosión. Cuando se reciclan las sustancias que no han sufrido
reacción, la conversión de HCC30, HCC20 y FH en el sistema de
reacción es muy alta, mientras que la cantidad de subproductos
generados en el sistema de reacción es muy pequeña.
Claims (11)
1. Un proceso para la producción de forma
alternativa de difluorometano y difluoroclorometano en un aparato de
reacción, que comprende la reacción de diclorometano o
triclorometano con fluoruro de hidrógeno en fase líquida en
presencia de un catalizador de fluoración en una aparato de reacción
que puede producir simultáneamente difluorometano y
difluoroclorometano, en el que la presión de la reacción es de entre
0,1 y 2 MPa, y la temperatura de la reacción es de entre 50ºC y
150ºC, y es una temperatura a la cual el fluoruro de hidrógeno no se
licua cuando la reacción se realiza a la presión citada.
2. El proceso según la Reivindicación 1, en el
cual el fluoruro de cloruro de antimonio, representado mediante la
fórmula general: SbCl_{x}F_{y} (en\; la\; cual\; x + y =
5) se utiliza como catalizador de fluoración.
3. El proceso según la Reivindicación 2, en el
cual y es un valor numérico comprendido entre 0,5 y 2 en el fluoruro
de cloruro de antimonio.
4. El proceso según la Reivindicación 1, en el
cual la cantidad de catalizador de fluoración contenida en la mezcla
del líquido de reacción es de entre el 10% y el 90% por mol de la
cantidad total de la mezcla de reacción y del catalizador de
fluoración.
5. El proceso según la Reivindicación 1, en el
cual la temperatura de la reacción se ajusta a una temperatura que
es por lo menos 5ºC más alta que el punto de ebullición del fluoruro
de hidrógeno a una presión de reacción determinada.
6. El proceso según la Reivindicación 1, el cual
comprende las siguientes fases:
- (1)
- carga del diclorometano o el triclorometano y el fluoruro de hidrógeno en un reactor para realizar la reacción en presencia de del catalizador de fluoración;
- (2)
- extracción de una parte o de la totalidad de la mezcla de reacción del reactor;
- (3)
- separación de la mezcla de reacción extraída en una mezcla principalmente de
difluorometano o difluoroclorometano y cloruro de
hidrógeno como producto de la reacción y una mezcla de otros
componentes.
- (4)
- aislamiento del difluorometano o del difluoroclorometano de la mezcla de difluorometano o difluoroclorometano y cloruro de hidrógeno; y
- (5)
- devolución de la mezcla de los otros de componentes obtenida en la fase (3) al reactor.
7. El proceso según la Reivindicación 6, en el
cual la mezcla de los otros componentes obtenidos en la fase (3) es
una mezcla que contiene al menos uno de los siguientes:
clorofluorometano, diclorofluorometano,
diclorometano, triclorometano y fluoruro de hidrógeno.
8. El proceso según la Reivindicación 6, el cual
se realiza de forma continua.
9. El proceso según la Reivindicación 6, en el
cual el reactor está equipado con una columna de reflujo y un
condensador de reflujo.
10. El proceso según la Reivindicación 1 ó 6, en
el cual se utiliza como material del reactor Hastelloy™, NAR™ o
acero inoxidable de doble fase.
11. El proceso según la Reivindicación 1, en el
cual el cociente molar entre el fluoruro de hidrógeno introducido
en el reactor y el diclorometano o triclorometano introducido en el
reactor es aproximadamente entre 2:1 y 4:1.
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