JP2002105006A - Method for producing 1,1,1,3,3-heptafluoropropane - Google Patents

Method for producing 1,1,1,3,3-heptafluoropropane

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JP2002105006A
JP2002105006A JP2000298230A JP2000298230A JP2002105006A JP 2002105006 A JP2002105006 A JP 2002105006A JP 2000298230 A JP2000298230 A JP 2000298230A JP 2000298230 A JP2000298230 A JP 2000298230A JP 2002105006 A JP2002105006 A JP 2002105006A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for industrially advantageously producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane. SOLUTION: This method for producing the 1,1,1,3,3-pentafluoropropane from 1-chloro-3,3,3-trifluoropropane and hydrogen fluoride in the presence of chlorine, comprising using a fluorination reaction device containing a reactor (A) and a reactor (B) charged with antimony pentachloride-carrying activated carbon, respectively, arranging the first reactor set to >=150 deg.C and the second reactor set to 20 to 150 deg.C in series from the upstream side, performing the reaction in the reactor (A) as the first reactor and in the reactor (B) as the second reactor in the first time division, performing the reaction in the reactor (B) as the first reactor and in the reactor (A) as the second reactor in the second time division, and then similarly carrying out the reaction, while alternating the reactor (A) with the reactor (B).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、(クロロ)フルオ
ロプロペンをフッ化水素でフッ素化することからなる
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造方
法に関する。
The present invention relates to a method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane, which comprises fluorinating (chloro) fluoropropene with hydrogen fluoride.

【0002】[0002]

【従来の技術】1,1,1,3,3−ペンタフルオロプ
ロパンの製造方法としては、多くの方法が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Many methods have been proposed for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane.

【0003】例えば、CF3−CClX−CF2Cl
(Xはハロゲン原子を表す。)を接触水素する方法(特
開平6−256235号公報)、1,1,3,3,3
−ペンタフルオロ−1−プロペンをPd−Al2O3で水
素化する方法(Izvest.Aad.Nauk S.
S.S.R.,Otdel.Khim.Nauk.19
60,1412−18;CA 55,349f)、
1,2,2−トリクロロペンタフルオロプロパンを水素
化する方法(USP2942036号明細書)、1,
1,1,3,3−ペンタクロロプロパンを触媒の存在下
フッ化水素で液相フッ素化する方法(USP5,57
4,192号明細書)、気相で1,1,1,3,3−
ペンタクロロプロパンを触媒の存在下フッ化水素でフッ
素化する方法(特開平9−002983号公報)、同
じく気相で1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン
を触媒の存在下フッ化水素でフッ素化し1−クロロ−
3,3,3−トリフルオロロプロペンを得、さらに同伴
する塩化水素を除いた同化合物を触媒の存在下フッ化水
素で気相フッ素化する方法(特開平9−183740号
公報)等が知られている。
[0003] For example, CF3-CClX-CF2Cl
(X represents a halogen atom) by contact hydrogen (JP-A-6-256235), 1,1,3,3,3
Method for hydrogenating -pentafluoro-1-propene with Pd-Al2O3 (Izvest. Aad. Nauk S .;
S. S. R. , Otdel. Khim. Nauk. 19
60, 1412-18; CA 55,349f),
A method for hydrogenating 1,2,2-trichloropentafluoropropane (US Pat. No. 2,942,036),
Liquid phase fluorination of 1,1,3,3-pentachloropropane with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst (US Pat. No. 5,57
4,192), 1,1,1,3,3-
A method of fluorinating pentachloropropane with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-002983), similarly, using 1,1,1,3,3-pentachloropropane in the gas phase with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst Fluorinated 1-chloro-
A method is known in which 3,3,3-trifluoropropene is obtained, and the compound obtained by removing the accompanying hydrogen chloride is vapor-phase fluorinated with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst (JP-A-9-183740). ing.

【0004】また、特開2000−7591号公報に
は、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンま
たは1,3,3,3−テトラフルオロプロペンを五塩化
アンチモン担持活性炭触媒を用いてフッ化水素で気相フ
ッ素化して1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパ
ンを製造する方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-7591 discloses that 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene or 1,3,3,3-tetrafluoropropene is prepared using an active carbon catalyst carrying antimony pentachloride. A method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane by vapor-phase fluorination with hydrogen fluoride is disclosed.

【0005】さらに、USP5895825明細書に
は、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを
酸化クロム触媒を用いてフッ化水素で気相フッ素化し、
ついで得られた1,3,3,3−テトラフルオロプロペ
ンを五塩化アンチモン担持活性炭触媒を用いてフッ化水
素で気相フッ素化して1,1,1,3,3−ペンタフル
オロプロパンとする方法が開示されている。
Further, US Pat. No. 5,895,825 discloses that 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is vapor-phase fluorinated with hydrogen fluoride using a chromium oxide catalyst.
Then, a method of vapor-phase fluorinating the obtained 1,3,3,3-tetrafluoropropene with hydrogen fluoride using an antimony pentachloride-supported activated carbon catalyst to obtain 1,1,1,3,3-pentafluoropropane. Is disclosed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記特開2000−7
591号公報に記載された五塩化アンチモン担持活性炭
触媒を用いる1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロ
パンの製造方法は原料が容易に得られることに加えて、
生成物の選択率が極めて高いという特徴を有する工業的
に有利な方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-7
No. 591 describes a method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane using an antimony pentachloride-supported activated carbon catalyst, in addition to the fact that the raw materials are easily obtained,
This is an industrially advantageous method characterized by extremely high product selectivity.

【0007】一般に、フッ素化触媒の活性を維持するた
めに反応系に塩素、酸素などの酸化剤を共存させること
が好適であることは知られており、1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパンの製造においても塩素の添加
効果は認められた。
In general, it is known that it is preferable to coexist an oxidizing agent such as chlorine or oxygen in the reaction system in order to maintain the activity of the fluorination catalyst.
-The effect of adding chlorine was also observed in the production of pentafluoropropane.

【0008】しかしながら、比較的高温で反応を行う場
合には、塩素の添加で触媒の活性低下は避けることがで
きるが、不飽和化合物であるプロペン類が若干量生成物
に伴われ、一方、低温で行うと生成物の選択率は向上す
るが塩素の添加にも拘わらず触媒の活性を長時間維持す
ることが比較的困難なことが見いだされた。
However, when the reaction is carried out at a relatively high temperature, a decrease in the activity of the catalyst can be avoided by the addition of chlorine. However, propenes, which are unsaturated compounds, are added to the product in a small amount, However, it was found that it was relatively difficult to maintain the activity of the catalyst for a long time despite the addition of chlorine.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らはか
かる問題点に鑑み、五塩化アンチモン担持活性炭触媒を
用いる1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの
製造方法において、生成物の選択率を高く維持しつつ触
媒を長期にわたり使用可能とする反応方法の開発をめざ
して検討を加えたところ、反応系に有機物原料、フッ化
水素と共に塩素を共存させて反応させる場合において、
高い1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン選択
率を目的として低温での反応に使用して活性の低下した
触媒を比較的高い温度での反応に適用することで、五塩
化アンチモン担持活性炭触媒の活性を再生させることが
できることを見いだし、本発明を完成させた。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventors have proposed a method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane using an activated carbon catalyst carrying antimony pentachloride. A study was conducted with the aim of developing a reaction method that makes it possible to use the catalyst for a long period of time while maintaining a high selectivity of the product.When the reaction was carried out in the presence of chlorine together with an organic raw material and hydrogen fluoride in the reaction system,
Antimony pentachloride loading can be achieved by applying a catalyst with reduced activity to a reaction at a relatively high temperature by using the catalyst at a low temperature for the purpose of high 1,1,1,3,3-pentafluoropropane selectivity. It has been found that the activity of the activated carbon catalyst can be regenerated, and the present invention has been completed.

【0010】すなわち、本発明は、1−クロロ−3,
3,3−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−
テトラフルオロプロペンとフッ化水素と塩素を少なくと
も含む原料をフッ素化反応装置に通じて1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンを製造する方法であっ
て、それぞれ五塩化アンチモン担持活性炭を充填した反
応器(A)および反応器(B)を含んでなるフッ素化反
応装置を使用し、上流から150℃以上、好ましくは1
50〜220℃に設定された第一反応器、20〜150
℃、好ましくは20〜120℃に設定された第二反応器
が直列に配列され、第一の時間区分において反応器
(A)を第一反応器とし、反応器(B)を第二反応器と
し、第二の時間区分において反応器(B)を第一反応器
とし、反応器(A)を第二反応器として反応を行い、次
いで前記と同様に反応器(A)と反応器(B)の交換を
繰り返して反応を行うことからなる1,1,1,3,3
−ペンタフルオロプロパンの製造方法である。
That is, the present invention relates to 1-chloro-3,
3,3-trifluoropropene or 1,3,3,3-
A raw material containing at least tetrafluoropropene, hydrogen fluoride and chlorine is passed through a fluorination reactor to 1,1,1,
A method for producing 3,3-pentafluoropropane, comprising using a fluorination reactor comprising a reactor (A) and a reactor (B) each filled with antimony pentachloride-loaded activated carbon, and ℃ or more, preferably 1
First reactor set at 50-220 ° C, 20-150
° C, preferably 20-120 ° C, are arranged in series, with reactor (A) being the first reactor and reactor (B) being the second reactor in the first time interval. In the second time interval, the reaction is carried out using the reactor (B) as the first reactor and the reactor (A) as the second reactor, and then reacting the reactor (A) and the reactor (B) in the same manner as described above. 1,1,1,3,3 consisting of carrying out a reaction by repeating the exchange of
-A method for producing pentafluoropropane.

【0011】本発明の方法においては、低温反応を行う
第二反応器は20〜150℃、好ましくは20〜120
℃程度に設定されているため反応系に塩素が存在するに
も拘わらず触媒の活性低下を避けることができないが、
高温反応を行う第一反応器の150℃以上、好ましくは
150〜220℃においては触媒の活性低下が起こらな
い上に、第一反応器の温度による使用で活性の低下した
触媒の再活性化にも有効であるという極めて特異な反応
系であることに基づく触媒長寿命化方法であるといえ
る。これらの第一反応器、第二反応器のいずれにおいて
も塩素が有機化合物と反応することによる化合物の生成
は見られない。
In the method of the present invention, the second reactor for performing the low-temperature reaction is at 20 to 150 ° C., preferably 20 to 120 ° C.
Despite the presence of chlorine in the reaction system, it is unavoidable to reduce the activity of the catalyst because it is set to about ℃,
At a temperature of 150 ° C. or higher, preferably 150 to 220 ° C. in the first reactor for performing a high-temperature reaction, the activity of the catalyst does not decrease. It can be said that this is a method for extending the life of the catalyst based on a very specific reaction system which is also effective. In both the first reactor and the second reactor, no compound is generated due to the reaction of chlorine with the organic compound.

【0012】本発明に使用する1−クロロ−3,3,3
−トリフルオロプロペンまたは1,3,3,3−テトラ
フルオロプロペンは、どの様な方法で製造されたもので
もよい。例えば、1,1,1,3,3−ペンタクロロプ
ロパンとフッ化水素を無触媒液相加圧下で反応させた
り、フッ素化クロミア、フッ素化アルミナ、フッ化クロ
ムなどを触媒とした気相フッ素化条件で反応させたりす
ることで得られる。また、1,3,3,3−テトラフル
オロプロペンも酸化クロム、フッ化クロムなどを触媒と
した気相フッ素化条件で反応させたりすることで得られ
る。これらの方法により得られる1−クロロ−3,3,
3−トリフルオロプロペンなどは、反応器から得られる
状態では主生成物の1−クロロ−3,3,3−トリフル
オロプロペンの他に1,1,1,3,3−ペンタフルオ
ロプロパンやその低フッ素化物とともに未反応のフッ化
水素、副生成物の塩化水素などを含むことがあるが、そ
れらの一部を除去して使用することもでき、そのまま使
用することもできる。
1-chloro-3,3,3 used in the present invention
-Trifluoropropene or 1,3,3,3-tetrafluoropropene may be produced by any method. For example, 1,1,1,3,3-pentachloropropane and hydrogen fluoride are reacted under non-catalytic liquid phase pressurization, or gas-phase fluorination using fluorinated chromia, fluorinated alumina, chromium fluoride, etc. as a catalyst It is obtained by reacting under conditions. In addition, 1,3,3,3-tetrafluoropropene can also be obtained by reacting under a gas-phase fluorination condition using chromium oxide, chromium fluoride or the like as a catalyst. 1-chloro-3,3,3 obtained by these methods
In the state obtained from the reactor, 3-trifluoropropene and the like are not limited to 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, which is the main product, and 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and the like. In some cases, unreacted hydrogen fluoride, by-product hydrogen chloride, and the like may be contained together with the low fluorinated product, but a part of them may be removed and used, or they may be used as they are.

【0013】本発明のフッ素化反応装置は、少なくとも
2個のフッ素化反応器、すなわち、第一反応器、第二反
応器が上流から順に直列に配列されている。これらのフ
ッ素化反応器はそれぞれ第一の時間区分において反応器
(A)と反応器(B)に、または第二の時間区分におい
て反応器(B)と反応器(A)に対応し、第三の時間区
分以降はこの順序の変更を繰り返すことで反応を長期に
より維持できる。
In the fluorination reactor of the present invention, at least two fluorination reactors, that is, a first reactor and a second reactor are arranged in series from the upstream in order. These fluorination reactors respectively correspond to the reactor (A) and the reactor (B) in the first time section or to the reactor (B) and the reactor (A) in the second time section, After the third time period, the reaction can be maintained for a long period of time by repeating the change of the order.

【0014】第一反応器は150℃以上に設定する。好
ましくは150〜250℃、より好ましくは150〜2
20℃、さらに好ましくは170〜200℃程度であ
る。150℃未満においても1,1,1,3,3−ペン
タフルオロプロパンは充分満足できる程度に生成する
が、触媒の活性の低下が見られ、また、第二反応器とし
て使用した触媒の再活性化ができないので好ましくな
い。250℃を超える温度では触媒の活性の低下が見ら
れることがあり、また分解生成物等が生成し1,1,
1,3,3−ペンタフルオロプロパン選択率が低下する
ので避けるのが好ましい。
The temperature of the first reactor is set at 150 ° C. or higher. Preferably 150 to 250 ° C, more preferably 150 to 2
The temperature is 20 ° C, more preferably about 170 to 200 ° C. Even at a temperature lower than 150 ° C., 1,1,1,3,3-pentafluoropropane is produced to a sufficiently satisfactory degree, but the activity of the catalyst is reduced, and the catalyst used as the second reactor is reactivated. It is not preferable because it cannot be converted. At a temperature higher than 250 ° C., a decrease in the activity of the catalyst may be observed, and decomposition products and the like may be formed, and
It is preferable to avoid 1,3,3-pentafluoropropane because it reduces the selectivity.

【0015】第二反応器は20〜150℃程度に設定す
る。好ましくは20〜120℃程度であり、50〜10
0℃がより好ましい。20℃未満では、原料または中間
生成物が液化することがあり好ましくなく、150℃を
超えると不飽和化合物の含有量が増えるので好ましくな
い。
The temperature of the second reactor is set at about 20 to 150 ° C. It is preferably about 20 to 120 ° C, and 50 to 10 ° C.
0 ° C. is more preferred. If the temperature is lower than 20 ° C, the raw material or the intermediate product may be liquefied, which is not preferable. If the temperature is higher than 150 ° C, the content of the unsaturated compound increases, which is not preferable.

【0016】反応器(A)および反応器(B)は実質的
に同一の反応器である。すわわち、機械的構造、内部の
触媒の種類、量などは実質的に同一とする。反応形式は
固定床、流動床等いずれであってもよい。
[0016] Reactor (A) and reactor (B) are substantially the same reactor. That is, the mechanical structure, the type and amount of the internal catalyst, and the like are substantially the same. The reaction type may be any of a fixed bed, a fluidized bed and the like.

【0017】反応器は、耐熱性とフッ化水素、塩化水
素、塩素等に対する耐食性を有する材質で作られれば良
く、鉄、ステンレス鋼、ハステロイ、モネル、白金など
が好ましい。また、これらの金属でライニングされた材
料で作ることもできる。
The reactor may be made of a material having heat resistance and corrosion resistance to hydrogen fluoride, hydrogen chloride, chlorine and the like, and is preferably iron, stainless steel, Hastelloy, Monel, platinum or the like. It can also be made of materials lined with these metals.

【0018】本発明の方法において第一反応器で生成す
る反応ガスは、有機成分としては大部分1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパン(トランス体またはシ
ス体)であり、少量の未反応1−クロロ−3,3,3−
トリフルオロプロペンを含み、少量の1,3,3,3−
テトラフルオロプロペンを含むこともある。その他に塩
化水素と未反応のフッ化水素と塩素を含んでいる。この
反応ガスの組成は予備的な実験で容易に知ることができ
る。しかし、本発明の方法を実施するにあたっては、第
一反応器と第二反応器を接続して実施するのでこの反応
ガス中に含まれる有機物成分を正確に知ることは必ずし
も必要ではない。
In the method of the present invention, the reaction gas generated in the first reactor is mostly 1,1,1,1 as an organic component.
3,3-pentafluoropropane (trans form or cis form) and a small amount of unreacted 1-chloro-3,3,3-
Contains trifluoropropene and a small amount of 1,3,3,3-
It may also include tetrafluoropropene. In addition, it contains unreacted hydrogen fluoride and chlorine. The composition of this reaction gas can be easily known by preliminary experiments. However, in carrying out the method of the present invention, since the first and second reactors are connected, it is not always necessary to accurately know the organic components contained in the reaction gas.

【0019】本発明にかかるフッ素化触媒は、活性炭に
五塩化アンチモンが担持された触媒である。本明細書に
おいて「五塩化アンチモン担持活性炭」の「五塩化アン
チモン」はSbClx5-x(xは0から5の整数)で表
されるアンチモン化合物を意味する。すなわち、五塩化
アンチモンは触媒として活性な状態ではSbClx5 -x
(xは2から4の整数)で表される塩素化フッ素化アン
チモンの状態であると考えられるからである。したがっ
て、触媒調製に用いる際には、必ずしも五塩化アンチモ
ンである必要はなく五塩化アンチモン、三塩化二フッ化
アンチモン、五フッ化アンチモンなどが使用でき、さら
には、三塩化アンチモン、三フッ化アンチモンなども活
性炭に担持した後に塩素などの酸化剤で5価アンチモン
とすることで使用できる。また、塩素の代わりに臭素を
含む化合物であっても同様に使用可能である。
The fluorination catalyst according to the present invention is a catalyst in which antimony pentachloride is supported on activated carbon. In the present specification, “antimony pentachloride” of “antimony pentachloride-supported activated carbon” means an antimony compound represented by SbCl x F 5-x (x is an integer of 0 to 5). That is, when antimony pentachloride is active as a catalyst, SbCl x F 5 -x
(X is an integer of 2 to 4), which is considered to be a chlorinated fluorinated antimony state. Therefore, when used in the preparation of the catalyst, it is not necessary to use antimony pentachloride, and antimony pentachloride, antimony trichloride, antimony pentafluoride and the like can be used. These can also be used by supporting them on activated carbon and converting them to pentavalent antimony with an oxidizing agent such as chlorine. Further, a compound containing bromine instead of chlorine can also be used.

【0020】調製方法としては特に限定されず五塩化ア
ンチモンが活性炭に付着しておればよい。常温付近で液
体である五塩化アンチモン場合、後に述べるような塩基
性物質、酸または熱水による処理や脱水処理の前処理を
必要に応じて施した活性炭にそのまま滴下、スプレー、
浸漬等の方法で直接付着させることができる。また、常
温で液体または固体の化合物である場合には、化合物を
溶媒に溶解した溶液へ活性炭を浸漬し含浸させるか、ス
プレーなどの方法で活性炭に付着させる。次いで、この
ようにして得られたアンチモン化合物の付着した活性炭
を加熱または/および減圧して乾燥した後、アンチモン
の付着した活性炭を加熱下においてフッ化水素、塩素等
と接触させることで触媒は調製される。五塩化アンチモ
ンを担持した場合、100℃以上で1当量以上の塩素に
より処理することが触媒の活性化に望ましい。
The preparation method is not particularly limited as long as antimony pentachloride adheres to the activated carbon. In the case of antimony pentachloride, which is a liquid at around normal temperature, a basic substance, a treatment with an acid or hot water or a pretreatment for dehydration treatment as described later is directly dropped on activated carbon, sprayed,
It can be directly attached by a method such as immersion. When the compound is a liquid or solid compound at room temperature, it is impregnated by immersing activated carbon in a solution of the compound in a solvent, or attached to the activated carbon by a method such as spraying. Next, the activated carbon to which the antimony compound thus obtained is attached is heated or / and dried under reduced pressure, and then the activated carbon to which antimony is attached is brought into contact with hydrogen fluoride, chlorine or the like under heating to prepare a catalyst. Is done. In the case where antimony pentachloride is supported, it is desirable to treat the catalyst with one or more equivalents of chlorine at 100 ° C. or more for activation of the catalyst.

【0021】アンチモン化合物を溶解して触媒調製に使
用する際の溶媒としてはアンチモン化合物を溶解でき、
その際アンチモン化合物を分解しない溶媒であればよ
い。具体的には、塩化メチレン、クロロホルム、テトラ
クロロエチレン、テトラクロロエタンなどの塩素系溶
剤、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン3,3−ジ
クロロ−1,1,2,2,3−ペンタフルオロプロパ
ン、1,3−ビス(トリフルオロメチル)ベンゼン、ト
リフルオロメチルベンゼンなどのフッ素系溶剤、および
3−クロロ−1,1,1,3−テトラフルオロプロパ
ン、3,3−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロプロ
パンなどのフッ素化プロパンなどが挙げられる。これら
の溶媒を使用する際または溶媒を用いない場合でも水な
どのハロゲン化物と反応性を有する物質を溶媒および処
理系から除去し、実質的に水の不存在下において担持さ
せるのが好ましい。
When the antimony compound is dissolved and used for preparing the catalyst, the solvent can dissolve the antimony compound,
At that time, any solvent that does not decompose the antimony compound may be used. Specifically, chlorinated solvents such as methylene chloride, chloroform, tetrachloroethylene and tetrachloroethane, 1,1-dichloro-1-fluoroethane 3,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane, Fluorinated solvents such as 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene and trifluoromethylbenzene, and 3-chloro-1,1,1,3-tetrafluoropropane and 3,3-dichloro-1,1,1 -Fluorinated propane such as trifluoropropane. When these solvents are used or when no solvent is used, it is preferable to remove a substance having reactivity with a halide such as water from the solvent and the treatment system, and carry the substance substantially in the absence of water.

【0022】本発明に使用する触媒調製に用いるアンチ
モン化合物の担持量は活性炭100重量部に対し0.1
〜500重量部であり、好ましくは1〜250重量部で
ある。また、アンチモン化合物に他の金属を併せて使用
することで触媒活性を調節することも好ましい。その場
合、アンチモン化合物(特に五塩化アンチモン)を主成
分として、他のニオブ化合物(特に五塩化ニオブ)また
はタンタル化合物(特に五塩化タンタル)、スズ、チタ
ン、ニオブ、タンタル、モリブテンのハロゲン化物を組
み合わせるのが好ましい。副成分金属/アンチモン化合
物の原子比は、副成分金属を含まない場合でもよいので
50/50〜0/100とすることができ、30/70
〜0/100が好ましい。
The supported amount of the antimony compound used in the preparation of the catalyst used in the present invention is 0.1 to 100 parts by weight of activated carbon.
To 500 parts by weight, preferably 1 to 250 parts by weight. It is also preferable to adjust the catalytic activity by using another metal in combination with the antimony compound. In that case, an antimony compound (especially antimony pentachloride) is used as a main component, and another niobium compound (especially niobium pentachloride) or a tantalum compound (especially tantalum pentachloride) is combined with a halide of tin, titanium, niobium, tantalum, or molybdenum. Is preferred. The atomic ratio of the subcomponent metal / antimony compound may be 50/50 to 0/100 because the subcomponent metal may not be contained, and 30/70.
~ 0/100 is preferred.

【0023】本発明の第一工程および第二工程で触媒ま
たは担体として用いる活性炭は、木材、木炭、椰子殻
炭、パーム核炭、素灰等を原料とする植物系、泥炭、亜
炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭等を原料とする石炭系、石油
残滓、オイルカーボン等を原料とする石油系または炭化
ポリ塩化ビニリデン等の合成樹脂系がある。これら市販
の活性炭から選択し使用することができ、例えば、瀝青
炭から製造された活性炭(東洋カルゴン製BPL粒状活
性炭)、椰子殻炭(武田薬品工業製粒状白鷺GX、G2
X、SX、CX、XRC、東洋カルゴン製PCB)等が
挙げられるが、これらに限定されない。形状、大きさも
通常粒状で用いられるが、球状、繊維状、粉体状、ハニ
カム状等反応器に適合すれば通常の知識範囲の中で使用
することができる。
Activated carbon used as a catalyst or a carrier in the first and second steps of the present invention is a plant based on wood, charcoal, coconut shell charcoal, palm kernel charcoal, ash, etc., peat, lignite, lignite, There are coal based on bituminous coal and anthracite, petroleum residue, petroleum based on oil carbon, and synthetic resin based on polyvinylidene chloride. It is possible to select and use these commercially available activated carbons, for example, activated carbon produced from bituminous coal (BPL granular activated carbon manufactured by Toyo Calgon), coconut shell charcoal (granular Shirasagi GX, G2 manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.)
X, SX, CX, XRC, PCB manufactured by Toyo Calgon, and the like, but are not limited thereto. The shape and size are also usually used in the form of granules, but they can be used within the ordinary knowledge range as long as they are suitable for a spherical, fibrous, powdery, or honeycomb reactor.

【0024】本発明において使用する活性炭は比表面積
の大きな活性炭が好ましい。活性炭の比表面積ならびに
細孔容積は、市販品の規格の範囲で十分であるが、それ
ぞれ400m2/gより大きく、0.1cm3/gより大
きいことが望ましい。またそれぞれ800〜3000m
2/g、0.2〜1.0cm3/gであればよい。さらに
活性炭を担体に用いる場合、水酸化アンモニウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性水溶液に常温
付近で10時間程度またはそれ以上の時間浸漬するか、
活性炭を触媒担体に使用する際に慣用的に行われる硝
酸、塩酸、フッ酸等の酸による前処理を施し、予め担体
表面の活性化ならびに灰分の除去を行うことが望まし
い。
The activated carbon used in the present invention is preferably an activated carbon having a large specific surface area. The specific surface area and the pore volume of the activated carbon are within the range of the specifications of commercial products, but are preferably larger than 400 m 2 / g and larger than 0.1 cm 3 / g, respectively. In addition, each 800-3000m
2 / g, 0.2 to 1.0 cm3 / g. Furthermore, when using activated carbon as a carrier, ammonium hydroxide, sodium hydroxide, or immersed in a basic aqueous solution such as potassium hydroxide at about room temperature for about 10 hours or more,
It is desirable to perform a pretreatment with an acid such as nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, etc., which is conventionally performed when using activated carbon as a catalyst carrier, to activate the carrier surface and remove ash in advance.

【0025】また、本発明にかかる触媒ではいずれの方
法により前処理される場合も、アンチモン化合物を担持
処理する際に加水分解等により劣化しないように前もっ
て加熱したり、減圧等することで水分除去を可及的に行
うのが望ましい。
When the catalyst according to the present invention is pretreated by any of the methods, water is removed by heating or reducing the pressure in advance so that the catalyst does not deteriorate due to hydrolysis or the like during the supporting treatment of the antimony compound. It is desirable to perform as much as possible.

【0026】何れの方法で調製した触媒も、使用の前に
予めフッ化水素などのフッ素化剤および/または塩素と
接触させておき、反応中の触媒の組成変化、短寿命化、
異常反応などを防止することが有効である。
Before use, the catalyst prepared by any of the methods is brought into contact with a fluorinating agent such as hydrogen fluoride and / or chlorine in advance to change the composition of the catalyst during the reaction, shorten the life,
It is effective to prevent abnormal reactions and the like.

【0027】本発明の方法においては、1−クロロ−
3,3,3−トリフルオロプロペンとフッ化水素と共に
塩素を反応系中に供給することが必要である。塩素は第
二反応器においては必要としないので第二反応器への導
入前に除去しておくこともできるが通常除去する必要は
ない。塩素の導入量は第一反応器において触媒の活性を
少なくとも維持できる量を越える量であればよい。した
がって、塩素は第一反応器の温度を始め他の反応条件に
依存するが、原料である1−クロロ−3,3,3−トリ
フルオロプロペン100モルに対し0.001〜10モ
ル程度とするのが望ましい。
In the method of the present invention, 1-chloro-
It is necessary to supply chlorine into the reaction system together with 3,3,3-trifluoropropene and hydrogen fluoride. Since chlorine is not required in the second reactor, it can be removed before introduction into the second reactor, but usually need not be removed. The amount of chlorine introduced may be an amount that exceeds at least the amount that can maintain the activity of the catalyst in the first reactor. Accordingly, chlorine depends on the temperature of the first reactor and other reaction conditions, but is about 0.001 to 10 mol based on 100 mol of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene as a raw material. It is desirable.

【0028】五塩化アンチモン担持活性炭触媒の寿命
は、一般的に還元剤の作用によりアンチモン化合物が5
価から3価に還元されこと、また重合性の高い有機物原
料をフッ素化する場合には高沸点有機化合物が触媒表面
を覆うこと等により触媒作用を失うとされている。これ
らの問題は塩素等の酸化剤を反応系中に共存することに
より防ぐことができる。
The life of an antimony pentachloride-supported activated carbon catalyst is generally determined by the action of a reducing agent.
It is said that when the organic material having high polymerizability is reduced from trivalent to trivalent, and the organic material having high polymerizability is fluorinated, the catalytic action is lost because the high boiling organic compound covers the surface of the catalyst. These problems can be prevented by coexisting an oxidizing agent such as chlorine in the reaction system.

【0029】本発明の方法での原料である1−クロロ−
3,3,3−トリフルオロプロペンに対するフッ化水素
のモル比は2倍モル以上であり、50倍モル以下とし、
20倍モル以下が好ましい。通常3〜10倍モル程度と
すればよい。フッ化水素が過剰であることは反応器、後
処理設備等の負荷が大きくなり経済性に支障となること
もあるが、回収再使用することで問題は回避でき、反応
生成物の点では問題はない。第一反応器と第二反応器の
中間でフッ化水素を追加することも可能である。
The raw material 1-chloro- in the method of the present invention is used.
The molar ratio of hydrogen fluoride to 3,3,3-trifluoropropene is 2 moles or more, and 50 moles or less,
It is preferably at most 20 times mol. Usually, it may be about 3 to 10 moles. Excess of hydrogen fluoride increases the load on the reactor and after-treatment equipment, and may hinder economic efficiency.However, the problem can be avoided by recovering and reusing it, and there is a problem in terms of reaction products. There is no. It is also possible to add hydrogen fluoride in the middle between the first reactor and the second reactor.

【0030】本発明の方法の反応圧力は常圧(1気圧付
近)でよいが、反応は平衡反応が推定されるので、反応
を生成物側に偏らせるためには加圧系が有利となると考
えられることから、一般的に常圧より高くすることがよ
り好ましい。また、加圧により反応基質の触媒表面への
物理吸着効果が高まり、反応速度の上昇が期待できるた
め、圧力が高いことはこの観点からも好ましい。この効
果は特に表面積の大きな活性炭触媒において顕著に現れ
ることが期待されるため、表面積の大きな活性炭が好ま
しく使用される。一方、反応装置の耐圧性、経済性等か
ら余り高い圧力は使用されがたいので、反応圧力は0〜
5.0MPa(ゲージ圧)程度とするのが好ましく、と
りわけ系内に存在する原料有機物、中間物質およびフッ
化水素が反応系内で液化せず、触媒の力学的条件に適合
することが望ましいことから、0〜2.0MPa(ゲー
ジ圧)がより好ましく、実際上は0〜1.0MPa程度
で行うのが好ましい。
The reaction pressure of the method of the present invention may be normal pressure (around 1 atm). However, since the reaction is assumed to be an equilibrium reaction, a pressurized system is advantageous for biasing the reaction toward the product. For this reason, it is generally more preferable that the pressure be higher than normal pressure. In addition, since the physical adsorption effect of the reaction substrate on the catalyst surface is increased by pressurization and an increase in the reaction rate can be expected, a high pressure is preferable from this viewpoint. Since this effect is expected to be particularly prominent in an activated carbon catalyst having a large surface area, activated carbon having a large surface area is preferably used. On the other hand, since a pressure that is too high is difficult to use due to the pressure resistance of the reactor, economy, etc., the reaction pressure is 0 to 0.
Preferably, the pressure is about 5.0 MPa (gauge pressure). In particular, it is desirable that raw material organic substances, intermediate substances, and hydrogen fluoride present in the system do not liquefy in the reaction system and conform to the mechanical conditions of the catalyst. Therefore, the pressure is more preferably 0 to 2.0 MPa (gauge pressure), and in practice, it is preferably performed at about 0 to 1.0 MPa.

【0031】本発明の方法にかかる反応の接触時間は、
通常0.1〜300秒であり、生産性の面から好ましく
は1〜60秒である。
The contact time of the reaction according to the method of the present invention is:
It is usually 0.1 to 300 seconds, and preferably 1 to 60 seconds from the viewpoint of productivity.

【0032】本発明の方法で製造される1,1,1,
3,3−ペンタフルオロプロパンは、ハロゲン化炭化水
素のフッ化水素によるフッ素化生成物に対して行われる
一般的な精製方法が適用できる。例えば、反応器より流
出する目的生成物を含んだ有機物と未反応フッ化水素と
生成塩化水素などからなる反応器流出ガスは水洗浄、塩
基性溶液洗浄など、溶解度の差を利用した分離、抽出分
離または蒸留などにより酸性ガスを除去した後、有機物
についてさらに精製蒸留することで目的とする1,1,
1,3,3−ペンタフルオロプロパンを得ることができ
る。
The 1,1,1, produced by the method of the present invention
For 3,3-pentafluoropropane, a general purification method performed on a fluorinated product of a halogenated hydrocarbon with hydrogen fluoride can be applied. For example, the reactor effluent gas consisting of organic matter containing the target product, unreacted hydrogen fluoride, and generated hydrogen chloride that flows out of the reactor is separated and extracted using the difference in solubility, such as water washing and basic solution washing. After removing the acidic gas by separation or distillation, the organic substance is further purified and distilled to obtain the target 1,1,
1,3,3-pentafluoropropane can be obtained.

【0033】以下に、実施例をもって本発明をより詳細
に説明するが、これらの実施態様に限られるものではな
い。実施例および表において有機物組成の「%」はガス
クロマトグラムの「面積%」である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In Examples and Tables, “%” of the organic composition is “area%” of the gas chromatogram.

【0034】[0034]

【実施例】[調製例1]1リットルガラス製フラスコ
に、表面積1200m2/g、細孔径18オングストロ
ームの粒状椰子殻炭(武田薬品工業製粒状白鷺G2X、
4〜6メッシュ)1リットルを入れ130〜150℃に
加温した後真空ポンプにより水分を除去した。水分の留
出が認められなくなった時点でフラスコ内に窒素を導入
して常圧とした。
EXAMPLES [Preparation Example 1] Granular coconut shell charcoal having a surface area of 1200 m 2 / g and a pore size of 18 Å (granular Shirasagi G2X manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) was placed in a 1-liter glass flask.
One liter of the solution (4 to 6 mesh) was heated to 130 to 150 ° C., and then water was removed by a vacuum pump. When the distillation of water was stopped, nitrogen was introduced into the flask to adjust the pressure to normal pressure.

【0035】[調製例2]1リットルガラス製フラスコ
に、表面積1200m2/g、細孔径18オングストロ
ームの粒状椰子殻炭(武田薬品工業製粒状白鷺G2X、
4〜6メッシュ)1リットルを入れ130〜150℃に
加温した後真空ポンプにより水分を除去した。水分の留
出が認められなくなった時点でフラスコ内に窒素を導入
して常圧とし、500gの五塩化アンチモンを滴下ロー
トにて1時間にわたり攪拌しながら活性炭層に導入し
た。五塩化アンチモンを含浸した活性炭は約1時間、1
50℃に保持して熟成した。
[Preparation Example 2] Granular coconut shell charcoal having a surface area of 1200 m 2 / g and a pore size of 18 Å (granular Shirasagi G2X manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) was placed in a 1-liter glass flask.
One liter of the solution (4 to 6 mesh) was heated to 130 to 150 ° C., and then water was removed by a vacuum pump. When the distillation of water was no longer observed, nitrogen was introduced into the flask to normal pressure, and 500 g of antimony pentachloride was introduced into the activated carbon layer while stirring with a dropping funnel for 1 hour. Activated carbon impregnated with antimony pentachloride should be
Aged at 50 ° C.

【0036】〔実施例1〕同一の形状の反応器aと反応
器bが配管により直列に接続され、流路の切り替えによ
り反応器aまたは反応器bから原料を供給できるように
配管された図1に示すフッ素化反応装置を用いた。有機
物の原料を供給する前に触媒の安定化を図るための準備
をそれぞれの反応器について互いに独立に行った。
[Example 1] A diagram in which reactors a and b having the same shape are connected in series by pipes, and pipes are provided so that raw materials can be supplied from the reactor a or the reactor b by switching channels. The fluorination reaction apparatus shown in 1 was used. Preparations for stabilizing the catalyst before supplying the organic material were performed independently for each reactor.

【0037】反応器aおよび反応器bは電気炉を備えた
円筒形反応管(SUS316L製、直径4.0cm、長
さ30cm)に調製例2で調製した触媒を250ミリリ
ットル充填し、約25ミリリットル/分の流量で窒素ガ
スを流しながら反応管の温度を100℃に上げ、その後
窒素ガスを停止しフッ化水素を約0.2g/分の速度で
供給しながら100℃で6時間保った。次に反応器aは
温度を180℃に上げ、反応器bは温度を80℃に下げ
反応準備を完了した。
For the reactor a and the reactor b, 250 ml of the catalyst prepared in Preparation Example 2 was charged into a cylindrical reaction tube (SUS316L, diameter 4.0 cm, length 30 cm) equipped with an electric furnace, and about 25 ml The temperature of the reaction tube was raised to 100 ° C. while flowing nitrogen gas at a flow rate of / min., And then the nitrogen gas was stopped and the temperature was maintained at 100 ° C. for 6 hours while supplying hydrogen fluoride at a rate of about 0.2 g / min. Next, the temperature of the reactor a was raised to 180 ° C., and the temperature of the reactor b was lowered to 80 ° C. to complete the reaction preparation.

【0038】その後、反応器aおよび反応器bをそれぞ
れ第一反応器と第二反応器とし、それらを直列に接続
し、フッ化水素0.32g/分、塩素1.3mg/分の
供給量で第一反応器入り口から供給し、その直後に1−
クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを予め気化
させて0.26g/分の速度で第一反応器入り口に供給
を開始した。
Thereafter, the reactor a and the reactor b are respectively a first reactor and a second reactor, which are connected in series, and a supply rate of 0.32 g / min of hydrogen fluoride and 1.3 mg / min of chlorine is used. At the inlet of the first reactor, and immediately thereafter
Chloro-3,3,3-trifluoropropene was vaporized beforehand and started to be fed into the first reactor at a rate of 0.26 g / min.

【0039】反応開始直後に第一反応器出口の生成ガス
(反応ガス)をサンプリングし、塩化水素を含む酸性ガ
スの除去後ガスクロマトグラフィで分析したところ、
1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン97.5
%、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペン
(トランス体/シス体のモル比は9/1)2.1%、
1,3,3,3−テトラフルオロプロペン0.1%の組
成であった。
Immediately after the start of the reaction, the product gas (reaction gas) at the outlet of the first reactor was sampled and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride.
1,1,1,3,3-pentafluoropropane 97.5
%, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (trans / cis isomer molar ratio is 9/1) 2.1%,
The composition was 0.1% of 1,3,3,3-tetrafluoropropene.

【0040】〔1−1〕そのまま反応を続け、反応開始
2時間後には反応は安定したので、その後4時間にわた
って第二反応器から流出する生成ガスを水中に吹き込み
塩化水素やフッ化水素の酸性ガスを除去した後、ドライ
アイス−アセトン−トラップで有機物を捕集した。捕集
した有機物の重量は60.8gでありこれをガスクロマ
トグラフィーで分析したところ、1,1,1,3,3−
ペンタフルオロプロパン98.1%、1−クロロ−3,
3,3−トリフルオロプロペン(トランス体/シス体の
モル比は9/1)0.3%、1,3,3,3−テトラフ
ルオロプロペン0.1%であった。
[1-1] The reaction was continued as it was, and the reaction was stable 2 hours after the start of the reaction. Thereafter, the product gas flowing out of the second reactor was blown into water for 4 hours, and then the acidity of hydrogen chloride or hydrogen fluoride was increased. After removing the gas, organic substances were collected with a dry ice-acetone trap. The weight of the collected organic matter was 60.8 g, which was analyzed by gas chromatography to find that the 1,1,1,3,3-
98.1% pentafluoropropane, 1-chloro-3,
3,3-trifluoropropene (trans / cis isomer molar ratio: 9/1) 0.3% and 1,3,3,3-tetrafluoropropene 0.1%.

【0041】〔1−2〕さらに反応を継続して100時
間後に第二反応器(反応器b)の出口ガスをサンプリン
グし、塩化水素を含む酸性ガスの除去後ガスクロマトグ
ラフィで分析したところ、1,1,1,3,3−ペンタ
フルオロプロパン96.8%、1−クロロ−3,3,3
−トリフルオロプロペン2.7%であった。
[1-2] After the reaction was further continued and 100 hours later, the outlet gas of the second reactor (reactor b) was sampled and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride. , 1,1,3,3-pentafluoropropane 96.8%, 1-chloro-3,3,3
-Trifluoropropene 2.7%.

【0042】〔1−3〕そこで、バルブの操作により図
1の破線で示される流路を使用するように反応器aと反
応器bの接続順序を変えて、反応器bから原料が供給さ
れるように設定し、第二反応器、第一反応器をそれぞれ
180℃と80℃とした。反応再開2時間後に第二反応
器(反応器a)の出口ガスをサンプリングし、塩化水素
を含む酸性ガスの除去後ガスクロマトグラフィで分析し
たところ、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパ
ン98.4%、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ
プロペン0.2%であった。
[1-3] Then, the raw material is supplied from the reactor b by changing the connection order of the reactor a and the reactor b so as to use the flow path shown by the broken line in FIG. 1 by operating the valve. The second and first reactors were set at 180 ° C. and 80 ° C., respectively. Two hours after the resumption of the reaction, the outlet gas of the second reactor (reactor a) was sampled, and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride, and the result was 1,1,1,3,3-pentafluoropropane. 98.4% and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene 0.2%.

【0043】〔1−4〕次いで、再び反応器aと反応器
bの接続順序を変えて最初の接続順序として第一反応器
(反応器a)から原料が供給されるように設定し、反応
器温度をそれぞれ180℃と80℃とした。反応再開2
時間後に第二反応器(反応器b)の出口ガスをサンプリ
ングし、塩化水素を含む酸性ガスの除去後ガスクロマト
グラフィで分析したところ、1,1,1,3,3−ペン
タフルオロプロパン98.2%、1−クロロ−3,3,
3−トリフルオロプロペン0.2%であった。
[1-4] Next, the connection order of the reactor a and the reactor b is changed again, and the first connection order is set so that the raw materials are supplied from the first reactor (reactor a). The vessel temperatures were 180 ° C. and 80 ° C., respectively. Reaction restart 2
After a lapse of time, the outlet gas of the second reactor (reactor b) was sampled, and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride. As a result, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane 98.2 was obtained. %, 1-chloro-3,3,
3-trifluoropropene was 0.2%.

【0044】表1に各反応条件と生成物組成を示す。Table 1 shows each reaction condition and product composition.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】〔実施例2〕実施例1と同一の反応器を用
い、有機物の原料を供給する前に触媒の安定化を図るた
めの準備をそれぞれの反応器について互いに独立に行っ
た。
Example 2 The same reactor as in Example 1 was used, and preparation for stabilizing the catalyst was performed independently for each reactor before supplying the organic material.

【0047】反応器は電気炉を備えた円筒形反応管(S
US316L製、直径4.0cm、長さ30cm)に触
媒として調製例2で調製した触媒を250ミリリットル
充填し、約25ミリリットル/分の流量で窒素ガスを流
しながら反応管の温度を100℃に上げ、その後窒素ガ
スを停止しフッ化水素を約0.2g/分の速度で供給し
ながら100℃で6時間保った。次に反応器aでは温度
を200℃に上げ、反応器bでは反応管温度を50℃に
下げ反応準備を完了した。
The reactor is a cylindrical reaction tube (S) equipped with an electric furnace.
US316L, diameter 4.0 cm, length 30 cm) was filled with 250 ml of the catalyst prepared in Preparation Example 2 as a catalyst, and the temperature of the reaction tube was raised to 100 ° C. while flowing nitrogen gas at a flow rate of about 25 ml / min. After that, the nitrogen gas was stopped, and the temperature was maintained at 100 ° C. for 6 hours while supplying hydrogen fluoride at a rate of about 0.2 g / min. Next, in the reactor a, the temperature was raised to 200 ° C., and in the reactor b, the temperature of the reaction tube was lowered to 50 ° C. to complete the reaction preparation.

【0048】その後、反応器aと反応器bをそれぞれ第
一反応器と第二反応器として直列に接続し、フッ化水素
0.32g/分、塩素2.6mg/分の供給量で第一反
応器入り口から供給し、その直後に1−クロロ−3,
3,3−トリフルオロプロペンを予め気化させて0.2
6g/分の速度で第一反応器入り口に供給を開始した。
Thereafter, the reactor a and the reactor b were connected in series as a first reactor and a second reactor, respectively, and the first reactor was supplied at a supply rate of 0.32 g / min of hydrogen fluoride and 2.6 mg / min of chlorine. Supplied from the reactor inlet, and immediately thereafter, 1-chloro-3,
3,3-trifluoropropene is vaporized in advance to 0.2
Feeding was started at a rate of 6 g / min to the inlet of the first reactor.

【0049】〔2−1〕反応開始2時間後には反応は安
定したので、その後4時間にわたって第二反応器から流
出する生成ガスを水中に吹き込み塩化水素やフッ化水素
の酸性ガスを除去した後、ドライアイス−アセトン−ト
ラップで有機物を捕集した。捕集した有機物の重量は6
1.1gでありこれをガスクロマトグラフィーで分析し
たところ、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパ
ン98.8%、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ
プロペン(トランス体/シス体のモル比は9/1)0.
2%であった。
[2-1] Since the reaction was stable 2 hours after the start of the reaction, the product gas flowing out of the second reactor was blown into water for 4 hours to remove the acid gas such as hydrogen chloride and hydrogen fluoride. Organic matter was collected with a dry ice-acetone trap. The weight of collected organic matter is 6
When analyzed by gas chromatography, 98.8% of 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (trans form / The molar ratio of the cis form is 9/1) 0.
2%.

【0050】〔2−2〕さらに反応を継続して100時
間後に第二反応器(反応器b)の出口ガスをサンプリン
グし、塩化水素を含む酸性ガスの除去後ガスクロマトグ
ラフィで分析したところ、1,1,1,3,3−ペンタ
フルオロプロパン96.3%、1−クロロ−3,3,3
−トリフルオロプロペン3.0%であった。
[2-2] 100 hours after the reaction was further continued, the outlet gas of the second reactor (reactor b) was sampled and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride. , 1,1,3,3-pentafluoropropane 96.3%, 1-chloro-3,3,3
-Trifluoropropene 3.0%.

【0051】〔2−3〕そこで、バルブの操作により図
1の破線で示される流路を使用するように反応器aと反
応器bの接続順序を変えて、反応器bから原料が供給さ
れるように設定し、第一反応器、第二反応器をそれぞれ
200℃と50℃とした。反応再開2時間後に第ニ反応
器(反応器a)の出口ガスをサンプリングし、塩化水素
を含む酸性ガスの除去後ガスクロマトグラフィで分析し
たところ、1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパ
ン98.9%、1−クロロ−3,3,3−トリフルオロ
プロペン0.1%、1,3,3,3−テトラフルオロプ
ロペン0.1%であった。
[2-3] Then, the raw material is supplied from the reactor b by changing the connection order of the reactor a and the reactor b by operating the valve so that the flow path shown by the broken line in FIG. 1 is used. The first and second reactors were set at 200 ° C. and 50 ° C., respectively. Two hours after the resumption of the reaction, the outlet gas of the second reactor (reactor a) was sampled and analyzed by gas chromatography after removing the acidic gas containing hydrogen chloride, and the result was 1,1,1,3,3-pentafluoropropane. 98.9%, 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene 0.1% and 1,3,3,3-tetrafluoropropene 0.1%.

【0052】〔2−4〕次いで、再び反応器aと反応器
bの接続順序を変えて最初の接続順序として第一反応器
(反応器a)から原料が供給されるように設定し、反応
器温度をそれぞれ200℃と50℃とした。反応再開2
時間後に第二反応器(反応器b)の出口ガスをサンプリ
ングし、塩化水素を含む酸性ガスの除去後ガスクロマト
グラフィで分析したところ、1,1,1,3,3−ペン
タフルオロプロパン98.7%、1−クロロ−3,3,
3−トリフルオロプロペン0.1%、1,3,3,3−
テトラフルオロプロペン0.1%であった。
[2-4] Next, the connection order of the reactor a and the reactor b is changed again, and the first connection order is set so that the raw materials are supplied from the first reactor (reactor a). The vessel temperatures were 200 ° C. and 50 ° C., respectively. Reaction restart 2
After a lapse of time, the outlet gas of the second reactor (reactor b) was sampled and analyzed by gas chromatography after removal of an acid gas containing hydrogen chloride. As a result, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane 98.7 was obtained. %, 1-chloro-3,3,
0.1% of 3-trifluoropropene, 1,3,3,3-
Tetrafluoropropene was 0.1%.

【0053】表1に各反応条件と生成物組成を示す。Table 1 shows each reaction condition and product composition.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明の方法によると、第一反応器での
反応条件において第二反応器に使用した触媒を再活性化
できるため、反応の途中において温度設定と原料の供給
流路を変える操作により実質的に触媒の長寿命化を図る
ことができるという効果を奏する。
According to the method of the present invention, the catalyst used in the second reactor can be reactivated under the reaction conditions in the first reactor, so that the temperature setting and the supply flow path of the raw material are changed during the reaction. There is an effect that the operation can substantially extend the life of the catalyst.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法に使用する反応装置の一例を示す
図面である。 1・・・反応器a 2・・・反応器b 3・・・バルブ
FIG. 1 is a drawing showing an example of a reaction apparatus used in the method of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor a 2 ... Reactor b 3 ... Valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久 冬彦 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株 式会社化学研究所内 (72)発明者 日比野 泰雄 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株 式会社化学研究所内 Fターム(参考) 4G069 AA03 BA08A BA08B BB08A BB08B BC26A BC26B BD12A BD12B CB25 CB69 DA06 EA02Y EC05Y EC13Y ED05 EE07 4H006 AA02 AC30 BA13 BA37 BA55 BC10 BD60 BE01 BE53 4H039 CA51 CD20 CF10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Fuyuhiko Saku 2805 Imafukunakadai, Kawagoe-shi, Saitama Central Glass Glass Co., Ltd. 4G069 AA03 BA08A BA08B BB08A BB08B BC26A BC26B BD12A BD12B CB25 CB69 DA06 EA02Y EC05Y EC13Y ED05 EE07 4H006 AA02 AC30 BA13 BA37 BA55 BC10 BD60 BE01 CD53 4039

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプ
ロペンまたは1,3,3,3−テトラフルオロプロペン
とフッ化水素と塩素を少なくとも含む原料をフッ素化反
応装置に通じて1,1,1,3,3−ペンタフルオロプ
ロパンを製造する方法であって、それぞれ五塩化アンチ
モン担持活性炭を充填した反応器(A)および反応器
(B)を含んでなるフッ素化反応装置を使用し、上流か
ら150℃以上に設定された第一反応器、20〜150
℃に設定された第二反応器が直列に配列され、第一の時
間区分において反応器(A)を第一反応器とし、反応器
(B)を第二反応器とし、第二の時間区分において反応
器(B)を第一反応器とし、反応器(A)を第二反応器
として反応を行い、次いで前記と同様に反応器(A)と
反応器(B)の交換を繰り返して反応を行うことからな
る1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンの製造
方法。
1. A raw material containing at least 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene or 1,3,3,3-tetrafluoropropene, hydrogen fluoride and chlorine is passed through a fluorination reactor to obtain 1,1. A method for producing 1,1,3,3-pentafluoropropane, wherein a fluorination reaction apparatus comprising a reactor (A) and a reactor (B) each filled with activated carbon carrying antimony pentachloride is used. , The first reactor set at 150 ° C. or higher from the upstream, 20 to 150
The second reactor set at 0 ° C. is arranged in series, the reactor (A) being the first reactor, the reactor (B) being the second reactor and the second time interval in the first time interval. In the above, the reaction is carried out using the reactor (B) as the first reactor and the reactor (A) as the second reactor, and then repeating the exchange of the reactor (A) and the reactor (B) in the same manner as described above. A method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane.
【請求項2】第一反応器を150〜220℃に設定し、
第二反応器を20〜120℃に設定することを特徴とす
る請求項1記載の1,1,1,3,3−ペンタフルオロ
プロパンの製造方法。
2. The first reactor is set at 150 to 220 ° C.,
The method for producing 1,1,1,3,3-pentafluoropropane according to claim 1, wherein the second reactor is set at 20 to 120C.
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