JP2006257019A - Method for producing 1,1-difluoroethene and 1,1,1-trifluoroethane - Google Patents

Method for producing 1,1-difluoroethene and 1,1,1-trifluoroethane Download PDF

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Katsuki Fujiwara
克樹 藤原
Yusuke Iwanaga
祐介 岩永
Yoshinori Tanaka
義紀 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method capable of producing 1,1-difluoroethene and 1,1,1-trifluoroethane together. <P>SOLUTION: 1-Chloro-1,1-difluoroethane is heated in the presence of a catalyst in a first reaction area (1) to provide a first reaction mixture and at least one of a first fraction containing 1,1-difluoroethene, a second fraction containing 1,1,1-trifluoroethane, a third fraction containing 1-chloro-1-fluoroethene and a fourth fraction containing 1,1-dichloroethene is separated from the first reaction mixture and at least one of the third and fourth fraction is fed to a second reaction area (5) and at least one of 1-chloro-1-fluoroethene and 1,1-dichloroethene is heated in the presence of a catalyst together with hydrogen fluoride in the second reaction area (5) to provide a second reaction mixture and a fifth fraction containing 1,1,1-trifluoroethane is separated from the second reaction mixture. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は1,1−ジフルオロエテン(またはフッ化ビニリデン、以下、R−1132aと呼ぶ)および1,1,1−トリフルオロエタン(以下、R−143aと呼ぶ)の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing 1,1-difluoroethene (or vinylidene fluoride, hereinafter referred to as R-1132a) and 1,1,1-trifluoroethane (hereinafter referred to as R-143a).

従来、R−1132aの製造方法として、1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(以下、R−142bと呼ぶ)を熱分解する方法が用いられている。   Conventionally, as a method for producing R-1132a, a method of thermally decomposing 1-chloro-1,1-difluoroethane (hereinafter referred to as R-142b) has been used.

英国特許第1265245号明細書British Patent No. 1265245 フランシス・エイチ・ウォーカー(Francis H. Walker)、他1名、「1,1,1−トリハロエタンの脱ハロゲン化水素(Dehydrohalogenation of 1,1,1-Trihaloethanes)」、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリ(Journal of Organic Chemistry)、1965年10月、第30巻、p.3284−3285Francis H. Walker, 1 other, “Dehydrohalogenation of 1,1,1-Trihaloethanes”, Journal of Organic Chemistry ( Journal of Organic Chemistry), October 1965, vol. 30, p. 3284-3285 エー・ヘス(A. Hess)、他1名、「γ−アルミナ上のCH3CF3−nClnハロアルカンおよびCH2=CF2−nClnハロオレフィン:反応、反応速度および吸着(CH3CF3-nCln haloalkanes and CH2=CF2-nCln halo-olefins on -alumina catalysts: reactions, kinetics and adsorption)」、ジャーナル・オブ・フルオリン・ケミストリ(Journal of Fluorine Chemistry)、1995年、第74巻、p.27−35A. Hess, et al., "CH3CF3-nCln haloalkanes and CH2 = CF2-nCln haloolefins on γ-alumina: CH3CF3-nCln haloalkanes and CH2 = CF2-nCln halo -olefins on-alumina catalysts: reactions, kinetics and adsorption), Journal of Fluorine Chemistry, 1995, Vol. 74, p. 27-35

上記のような従来の方法のほか、R−142bは触媒存在下での脱塩化水素化反応によってもR−1132aを生成することが知られている(例えば特許文献1、非特許文献1および2を参照のこと)。また、R−142bはハロゲン交換(ClがFと交換される)および/またはR−142bから生成したR−1132aのフッ化水素化によってR−143aを生成し得る(例えば非特許文献2を参照のこと)。   In addition to the conventional methods as described above, R-142b is known to produce R-1132a also by a dehydrochlorination reaction in the presence of a catalyst (for example, Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2). checking). R-142b can generate R-143a by halogen exchange (Cl is exchanged with F) and / or hydrofluorination of R-1132a generated from R-142b (see, for example, Non-Patent Document 2). )

R−1132aはフッ素ゴムを製造するための原料として有用であり、また、R−143aは、R−143aが1,1,1,2,2−ペンタフルオロエタン(R−125)および1,1,1,2−テトラフルオロエタン(R−134a)と一緒に混合されて成る混合冷媒(R−404A)の成分などとして有用である。しかしながら、R−1132aおよびR−142bを併産するような製造方法はこれまで知られていない。   R-113a is useful as a raw material for producing fluororubber, and R-143a is a compound in which R-143a is 1,1,1,2,2-pentafluoroethane (R-125) and 1,1 , 1,2-tetrafluoroethane (R-134a) is useful as a component of a mixed refrigerant (R-404A) mixed together. However, a production method for producing R-1132a and R-142b together has not been known so far.

本発明はR−1132aおよびR−143aを併産することが可能な新規な製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the novel manufacturing method which can co-produce R-1132a and R-143a.

本発明の第1の要旨によれば、1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)および1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)の製造方法であって、
(a)第1反応域にて1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(R−142b)を触媒存在下で加熱することにより反応させて第1反応混合物を得、
(b)第1反応混合物から1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)を含む第1フラクションと、1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)を含む第2フラクションと、1−クロロ−1−フルオロエテン(R−1131a)を含む第3フラクションおよび1,1−ジクロロエテン(R−1130a)を含む第4フラクションの少なくとも一方、好ましくは双方とを分離し、そしてこの第3および第4フラクションの少なくとも一方、好ましくは双方を第2反応域に送り、
(c)第2反応域にて1−クロロ−1−フルオロエテン(R−1131a)および1,1−ジクロロエテン(R−1130a)の少なくとも一方、好ましくは双方をフッ化水素と共に触媒存在下で加熱することにより反応させて第2反応混合物を得、および
(d)第2反応混合物から1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)を含む第5フラクションを分離する
ことを含み、これにより、第1フラクション中に1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)を得、ならびに第2および第5フラクション中に1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)を得る製造方法が提供される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a process for producing 1,1-difluoroethene (R-1132a) and 1,1,1-trifluoroethane (R-143a),
(A) 1-chloro-1,1-difluoroethane (R-142b) is reacted in the first reaction zone by heating in the presence of a catalyst to obtain a first reaction mixture,
(B) a first fraction containing 1,1-difluoroethene (R-1132a), a second fraction containing 1,1,1-trifluoroethane (R-143a), and 1-chloro from the first reaction mixture; Separating at least one of the third fraction containing -1-fluoroethene (R-1131a) and the fourth fraction containing 1,1-dichloroethene (R-1130a), preferably both, and the third and third Sending at least one of the four fractions, preferably both to the second reaction zone,
(C) In the second reaction zone, at least one of 1-chloro-1-fluoroethene (R-1131a) and 1,1-dichloroethene (R-1130a), preferably both in the presence of a catalyst together with hydrogen fluoride. Reacting by heating to obtain a second reaction mixture, and (d) separating a fifth fraction comprising 1,1,1-trifluoroethane (R-143a) from the second reaction mixture, which comprises Provides a process for obtaining 1,1-difluoroethene (R-1132a) in the first fraction and 1,1,1-trifluoroethane (R-143a) in the second and fifth fractions. Is done.

上記第1の要旨による本発明の製造方法によれば、R−1132aおよびR−143aを併産することができる。更に、本発明の製造方法では反応域を2つ設け、第1反応域においてはR−142bを原料としてR−1132aおよびR−143aを生成させ、第2反応域においては第1反応域で副生成物として生じたR−1131aおよびR−1130aの少なくとも一方、好ましくは双方を原料として利用してR−143aを生成させることができるので、R−1132aおよびR−143aを効率的に製造することができる。   According to the production method of the present invention according to the first aspect, R-1132a and R-143a can be produced together. Furthermore, in the production method of the present invention, two reaction zones are provided. In the first reaction zone, R-132b and R-143a are produced using R-142b as a raw material, and in the second reaction zone, a secondary reaction zone is formed in the first reaction zone. Since R-143a can be produced by using at least one of R-1131a and R-1130a produced as a product, preferably both as raw materials, efficiently producing R-1132a and R-143a Can do.

本発明の製造方法において、工程(b)における分離および工程(d)における分離は別々の蒸留操作により実施することができる。   In the production method of the present invention, the separation in step (b) and the separation in step (d) can be carried out by separate distillation operations.

本発明の1つの態様において、工程(d)は第2反応混合物から1−クロロ−1−フルオロエテン(R−1131a)を含む第6フラクションおよび1,1−ジクロロエテン(R−1130a)を含む第7フラクションの少なくとも一方、好ましくは双方を分離して第2反応域に戻すことを含んでいてよい。これにより、第2反応混合物に含まれるR−1131aおよびR−1130aの少なくとも一方、好ましくは双方を第2反応域において原料として再利用してR−143aを生成させることができるので、R−143aをより効率的に製造することができる。   In one embodiment of the invention, step (d) comprises from the second reaction mixture a sixth fraction comprising 1-chloro-1-fluoroethene (R-1131a) and 1,1-dichloroethene (R-1130a). Separating at least one, preferably both, of the seventh fraction and returning it to the second reaction zone. Thereby, at least one of R-1131a and R-1130a contained in the second reaction mixture, preferably both can be reused as a raw material in the second reaction zone to produce R-143a. Can be manufactured more efficiently.

本発明の1つの態様において、工程(b)は第1反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(R−142b)を含む第8フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含んでいてよい。これに代えて、またはこれに加えて、工程(d)は第2反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(R−142b)を含む第9フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含んでいてよい。これにより、第1反応混合物および第2反応混合物の少なくとも一方、好ましくは双方に含まれるR−142bを第1反応域において原料として再利用してR−1132aおよびR−143aを生成させることができるので、R−1132aおよびR−143aをより効率的に製造することができる。   In one embodiment of the invention, step (b) comprises separating an eighth fraction comprising 1-chloro-1,1-difluoroethane (R-142b) from the first reaction mixture and returning it to the first reaction zone. You can leave. Alternatively or additionally, step (d) separates the ninth fraction containing 1-chloro-1,1-difluoroethane (R-142b) from the second reaction mixture and returns it to the first reaction zone. May include. Thereby, R-1132a and R-143a can be produced by reusing R-142b contained in at least one of the first reaction mixture and the second reaction mixture, preferably R-142b, as a raw material in the first reaction zone. Therefore, R-1132a and R-143a can be manufactured more efficiently.

本発明の第2の要旨によれば、1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)および1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)の製造方法であって、
(e)第1反応域にて1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(R−142b)を触媒存在下で加熱することにより反応させて第1反応混合物を得、
(f)第2反応域にて1−クロロ−1−フルオロエテン(R−1131a)および1,1−ジクロロエテン(R−1130a)の少なくとも一方、好ましくは双方をフッ化水素と共に触媒存在下で加熱することにより反応させて第2反応混合物を得、および
(g)第1反応混合物および第2反応混合物から1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)を含む第10フラクションと、1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)を含む第11フラクションと、1−クロロ−1−フルオロエテン(R−1131a)を含む第12フラクションおよび1,1−ジクロロエテン(R−1130a)を含む第13フラクションの少なくとも一方、好ましくは双方とを分離し、そしてこの第12および第13フラクションの少なくとも一方、好ましくは双方を第2反応域に送る
ことを含み、これにより、第10フラクション中に1,1−ジフルオロエテン(R−1132a)を得、ならびに第11フラクション中に1,1,1−トリフルオロエタン(R−143a)を得る製造方法が提供される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a process for producing 1,1-difluoroethene (R-1132a) and 1,1,1-trifluoroethane (R-143a),
(E) 1-chloro-1,1-difluoroethane (R-142b) is reacted in the first reaction zone by heating in the presence of a catalyst to obtain a first reaction mixture,
(F) In the second reaction zone, at least one of 1-chloro-1-fluoroethene (R-1131a) and 1,1-dichloroethene (R-1130a), preferably both together with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst. Reacting by heating to obtain a second reaction mixture; and (g) a tenth fraction comprising 1,1-difluoroethene (R-1132a) from the first reaction mixture and the second reaction mixture; An eleventh fraction containing 1-trifluoroethane (R-143a), a twelfth fraction containing 1-chloro-1-fluoroethene (R-1131a) and a first fraction containing 1,1-dichloroethene (R-1130a). Separating at least one of the 13 fractions, preferably both, and preferably at least one of the twelfth and thirteenth fractions. Or sending both to the second reaction zone, thereby obtaining 1,1-difluoroethene (R-1132a) in the tenth fraction and 1,1,1-trifluoro in the eleventh fraction. A process for obtaining ethane (R-143a) is provided.

上記第2の要旨による本発明の製造方法によれば、上述の第1の要旨による本発明の製造方法と同様の効果を得ることができ、加えて、第1反応混合物および第2反応混合物の分離操作を共通化しているので製造方法をより簡素化することができ、設備費および製造コストをより低くすることができる。   According to the production method of the present invention according to the second aspect, the same effects as those of the production method of the present invention according to the first aspect can be obtained, and in addition, the first reaction mixture and the second reaction mixture can be obtained. Since the separation operation is made common, the manufacturing method can be further simplified, and the equipment cost and the manufacturing cost can be further reduced.

本発明の製造方法において、工程(g)における分離は蒸留操作により実施することができる。   In the production method of the present invention, the separation in the step (g) can be carried out by a distillation operation.

本発明の1つの態様において、工程(g)は第1反応混合物および第2反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(R−142b)を含む第14フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含んでいてよい。これにより、第1反応混合物および第2反応混合物に含まれるR−142bを第1反応域において原料として再利用してR−1132aおよびR−143aを生成させることができるので、R−1132aおよびR−143aをより効率的に製造することができる。   In one embodiment of the present invention, step (g) comprises separating the 14th fraction comprising 1-chloro-1,1-difluoroethane (R-142b) from the first reaction mixture and the second reaction mixture, and May include returning to As a result, R-1132a and R-143a can be produced by reusing R-142b contained in the first reaction mixture and the second reaction mixture as raw materials in the first reaction zone. -143a can be manufactured more efficiently.

上記第1および第2の要旨を通じて、本発明の製造方法は第1反応混合物を分離操作に付す前に(工程(a)および(b)の間ならびに工程(e)および(g)の間に)第1反応混合物から塩化水素およびフッ化水素を除去することを更に含んでいてよい。また、本発明の製造方法は、第2反応混合物からの分離の前に(工程(c)および(d)の間ならびに工程(f)および(g)の間に)、第2反応混合物から塩化水素およびフッ化水素を除去することを更に含んでいてよい。   Through the first and second aspects, the production method of the present invention can be used before the first reaction mixture is subjected to the separation operation (between steps (a) and (b) and between steps (e) and (g). ) May further comprise removing hydrogen chloride and hydrogen fluoride from the first reaction mixture. In addition, the production method of the present invention can be used to remove chloride from the second reaction mixture before separation from the second reaction mixture (between steps (c) and (d) and between steps (f) and (g)). It may further comprise removing hydrogen and hydrogen fluoride.

本発明に利用可能な触媒は、第1反応域においてR−142bからR−1132aおよびR−143aを生成させる反応、第2反応域においてR−1131aおよび/またはR−1130aからR−143aを生成させる反応を触媒するものであればよい。第1反応域および第2反応域において同じ触媒を用いても異なる触媒を用いてもよく、また、同一の反応域において1種または2種以上の触媒を用いてもよい。   The catalyst that can be used in the present invention is a reaction that generates R-1132a and R-143a from R-142b in the first reaction zone, and R-143a from R-1131a and / or R-1130a in the second reaction zone. What is necessary is just to catalyze the reaction to be carried out. The same catalyst or different catalysts may be used in the first reaction zone and the second reaction zone, or one or more catalysts may be used in the same reaction zone.

そのような触媒には以下の式

Figure 2006257019
(式中、
Figure 2006257019
は金属塩化物の標準生成エンタルピー(kJ・mol−1)、nは金属塩化物中の塩素原子数)で定義されるXの値が135〜400kJ・mol−1の範囲内である少なくとも1種の金属を含んで成るものを用いることができる。Xの値が135〜400kJ・mol−1の範囲内である金属としては、例えば以下の表1を参照して、Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、ZrおよびInなどが挙げられる。第1反応域においては、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、ZnおよびInからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含んで成る触媒を用いることが好ましい。第2反応域においては、Mg、Al、Ti、V、Cr、CuおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含んで成る触媒を用いることが好ましい。
Figure 2006257019
Such catalysts include the following formula:
Figure 2006257019
(Where
Figure 2006257019
Is at least one of the values of X defined by the standard enthalpy of formation of metal chloride (kJ · mol −1 , n is the number of chlorine atoms in the metal chloride) within the range of 135 to 400 kJ · mol −1 It is possible to use a material comprising any of these metals. As a metal whose X value is in the range of 135 to 400 kJ · mol −1 , for example, referring to Table 1 below, Mg, Al, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, In, etc. are mentioned. In the first reaction zone, it is preferable to use a catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Zn and In. In the second reaction zone, it is preferable to use a catalyst comprising at least one metal selected from the group consisting of Mg, Al, Ti, V, Cr, Cu and Zr.
Figure 2006257019

触媒は、上記のような金属を活性炭などの担体に担持させたものであってよく、あるいは上記のような金属を含む化合物、例えば活性アルミナなどであってもよい。しかし、これらに限定されず、上記のような金属を単体で触媒として用いることも可能である。   The catalyst may be obtained by supporting the above metal on a support such as activated carbon, or may be a compound containing the above metal, for example, activated alumina. However, the present invention is not limited to these, and the above metals can be used alone as a catalyst.

以上のような本発明の製造方法は連続式で実施することが好ましいが、上記第1の要旨による製造方法においてR−1131aまたはR−1130aを含むフラクションを第2反応域に戻さず、およびR−142bを含むフラクションを第1反応域に戻さない場合はバッチ式で実施してもよい。   The production method of the present invention as described above is preferably carried out continuously, but in the production method according to the first aspect, the fraction containing R-1131a or R-1130a is not returned to the second reaction zone, and R If the fraction containing -142b is not returned to the first reaction zone, it may be carried out batchwise.

本発明によれば、R−1132aおよびR−143aを併産することが可能な新規な製造方法が提供される。本発明の製造方法では反応域を2つ設け、第1反応域で生じる副生成物を第2反応域で利用してるので、R−1132aおよびR−143aを効率的に製造することができる。   According to the present invention, a novel production method capable of co-producing R-1132a and R-143a is provided. In the production method of the present invention, two reaction zones are provided, and by-products generated in the first reaction zone are used in the second reaction zone, so that R-1132a and R-143a can be efficiently produced.

(実施形態1)
本実施形態は上述の第1の要旨による本発明の製造方法に関するものである。以下、本実施形態の製造方法について図1を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
The present embodiment relates to the manufacturing method of the present invention according to the first aspect described above. Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated, referring FIG.

まず、予め触媒を入れた第1反応器1にR−142bを供給し、第1反応器1によって規定される第1反応域にてR−142bを触媒存在下で加熱する。これによりR−142b(CClF−CH)はR−1132a(CF=CH)およびR−143a(CF−CH)を、例えば下記の反応(I)および(IIa)または(IIb)をそれぞれ経て生成する。

Figure 2006257019
First, R-142b is supplied to the first reactor 1 in which a catalyst has been put in advance, and R-142b is heated in the presence of the catalyst in the first reaction zone defined by the first reactor 1. As a result, R-142b (CClF 2 —CH 3 ) is converted into R-1132a (CF 2 ═CH 2 ) and R-143a (CF 3 —CH 3 ), for example, by the following reactions (I) and (IIa) or (IIb): ) To generate each.
Figure 2006257019

ここで、反応(IIa)および(IIb)において消費されるHFは、R−1131a(CClF=CH)およびR−1130a(CCl=CH)を生じる副反応、例えば下記の反応(IIIa)および(IIIb)を経て生じたものであり得る。

Figure 2006257019
Here, HF consumed in the reactions (IIa) and (IIb) is a side reaction that generates R-1131a (CC1F = CH 2 ) and R-1130a (CCl 2 = CH 2 ), for example, the following reaction (IIIa) And (IIIb).
Figure 2006257019

従って、第1反応器1にて得られる第1反応混合物は目的生成物であるR−1132aおよびR−143aに加えて、未反応のR−142bならびに副生成物であるR−1131a、R−1130a、HClおよびHFを含む。   Therefore, the first reaction mixture obtained in the first reactor 1 is not only the target products R-1132a and R-143a, but also unreacted R-142b and by-products R-1131a, R- 1130a, including HCl and HF.

第1反応域における加熱温度は上記のような反応が進行し得るように選択される。温度は圧力条件にもよるが、圧力制御を特段行わない場合には、例えば約250〜450℃、好ましくは約300〜400℃とされる。   The heating temperature in the first reaction zone is selected so that the above reaction can proceed. Although the temperature depends on the pressure condition, when the pressure control is not particularly performed, the temperature is, for example, about 250 to 450 ° C., preferably about 300 to 400 ° C.

第1反応域にて使用する触媒の材料および形態は、目的生成物であるR−1132aの選択率およびR−143aの選択率、R−142bの転化率、反応混合物と触媒との分離性および原価などを考慮して適宜選択してよい。触媒の材料は、これらに限定されるものではないが、例えばCa、Mn、Fe、Co、Ni、ZnおよびInなどが好ましい。このような触媒は担体に担持させて用いることができ、担体の材料によって選択率および転化率も異なり得る。担体の材料は活性炭が好ましい。   The material and form of the catalyst used in the first reaction zone are the selectivity of the target product R-1132a and the selectivity of R-143a, the conversion rate of R-142b, the separation between the reaction mixture and the catalyst, and You may select suitably considering cost etc. The material of the catalyst is not limited to these, but for example, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, and In are preferable. Such a catalyst can be used by being supported on a carrier, and the selectivity and conversion rate may differ depending on the material of the carrier. The support material is preferably activated carbon.

そして、得られた第1反応混合物を第1反応器1から取り出し、第1反応混合物から塩化水素(HCl)およびフッ化水素(HF)を除去する。塩化水素およびフッ化水素の除去は、例えば第1反応混合物に水を添化して第1反応混合物中のHClおよびHFを水相中に移すことによって実施できる。但し、HFが反応混合物中に比較的多量に含まれる場合には、反応混合物に硫酸を接触させてHFを硫酸で吸収させることによって、HFを除去することが好ましい。   Then, the obtained first reaction mixture is taken out from the first reactor 1, and hydrogen chloride (HCl) and hydrogen fluoride (HF) are removed from the first reaction mixture. Removal of hydrogen chloride and hydrogen fluoride can be carried out, for example, by adding water to the first reaction mixture and transferring HCl and HF in the first reaction mixture into the aqueous phase. However, when HF is contained in a relatively large amount in the reaction mixture, it is preferable to remove HF by bringing sulfuric acid into contact with the reaction mixture and absorbing HF with sulfuric acid.

その後、HClおよびHFが除去された第1反応混合物を第1蒸留塔3に入れて蒸留分離操作に付す。R−1132a、R−143a、R−1131a、R−142b、R−1130aの沸点差によって、これらをそれぞれ主成分して含むフラクション(好ましくは実質的に該成分から構成されるフラクション)に分離して第1蒸留塔3から取り出す。R−1132aのフラクションおよびR−143aのフラクションは目的物質フラクションである。R−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションは予め触媒を入れた第2反応器5に送る。他方、R−142bのフラクションは第1反応器1に戻して再利用する。   Thereafter, the first reaction mixture from which HCl and HF have been removed is placed in the first distillation column 3 and subjected to a distillation separation operation. R-1132a, R-143a, R-1131a, R-142b, and R-1130a are separated into fractions (preferably consisting essentially of the components) containing each of them as a main component by the difference in boiling points. To take out from the first distillation column 3. The R-1132a fraction and the R-143a fraction are target substance fractions. The fraction of R-1131a and the fraction of R-1130a are sent to the 2nd reactor 5 which put the catalyst beforehand. On the other hand, the fraction of R-142b is returned to the first reactor 1 for reuse.

第2反応器5には上記のR−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションの他、後述する第2蒸留塔7により分離された上記のR−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションを供給し、また、フッ化水素(HF)も供給する。そして、第2反応器5によって規定される第2反応域にてR−1131aおよびR−1130aをHFと共に触媒存在下で加熱する。これによりR−1131a(CClF=CH)およびR−1130a(CCl=CH)はR−143a(CF−CH)を、例えば下記の反応(IV)および(V)をそれぞれ経て生成する。

Figure 2006257019
In addition to the above R-1131a fraction and R-1130a fraction, the second reactor 5 is supplied with the above R-1131a fraction and R-1130a fraction separated by the second distillation column 7 described later. Also, hydrogen fluoride (HF) is supplied. Then, R-1131a and R-1130a are heated together with HF in the presence of a catalyst in the second reaction zone defined by the second reactor 5. As a result, R-1131a (CCIF = CH 2 ) and R-1130a (CCl 2 = CH 2 ) produce R-143a (CF 3 —CH 3 ), for example, through the following reactions (IV) and (V), respectively. To do.
Figure 2006257019

ここで、中間生成物としてR−142b(CClF−CH)も生成し得る。 Here, R-142b (CClF 2 -CH 3) as an intermediate product may also be generated.

従って、第2反応器5にて得られる第2反応混合物は目的生成物の1つであるR−143aに加えて、未反応のR−1131a、R−1130aおよびHF、副生成物であるHClならびに中間生成物であるR−142bを含む。   Therefore, the second reaction mixture obtained in the second reactor 5 is not only R-143a which is one of the target products, but also unreacted R-1131a, R-1130a and HF, and HCl which is a by-product. As well as the intermediate product R-142b.

第2反応域における加熱温度は上記のような反応が進行し得るように選択される。温度は圧力条件にもよるが、圧力制御を特段行わない場合には、例えば約100〜300℃、好ましくは約150〜250℃とされる。   The heating temperature in the second reaction zone is selected so that the above reaction can proceed. Although the temperature depends on the pressure condition, when pressure control is not particularly performed, the temperature is, for example, about 100 to 300 ° C., preferably about 150 to 250 ° C.

第2反応域にて使用する触媒の材料および形態は、目的生成物であるR−143aの選択率、R−1131aおよびR−1130aの転化率、反応混合物と触媒との分離性および原価などを考慮して適宜選択してよい。触媒の材料は、これらに限定されるものではないが、例えばMg、Ti、V、Cr、CuおよびZrなどが好ましい。このような触媒は担体に担持させて用いることができ、担体の材料によって選択率および転化率も異なり得る。担体の材料は活性炭が好ましい。また、Alを活性アルミナの形態で用いることも好ましい。   The material and form of the catalyst used in the second reaction zone include the selectivity of the target product R-143a, the conversion rate of R-1131a and R-1130a, the separability between the reaction mixture and the catalyst and the cost. You may select suitably in consideration. The material of the catalyst is not limited to these, but for example, Mg, Ti, V, Cr, Cu and Zr are preferable. Such a catalyst can be used by being supported on a carrier, and the selectivity and conversion rate may differ depending on the material of the carrier. The support material is preferably activated carbon. It is also preferable to use Al in the form of activated alumina.

そして、得られた第2反応混合物を第2反応器5から取り出し、第2反応混合物からフッ化水素(HF)および塩化水素(HCl)を除去する。塩化水素およびフッ化水素の除去は、第1反応混合物から除去する場合と同様にして実施できるが、第2反応混合物は第1反応混合物に比べて多量のHFを含み、第2反応混合物に硫酸を接触させてHFを硫酸で吸収させることによって、HFを除去することが好ましい。   Then, the obtained second reaction mixture is taken out from the second reactor 5, and hydrogen fluoride (HF) and hydrogen chloride (HCl) are removed from the second reaction mixture. The removal of hydrogen chloride and hydrogen fluoride can be carried out in the same manner as when removing from the first reaction mixture, but the second reaction mixture contains a larger amount of HF than the first reaction mixture, and the second reaction mixture contains sulfuric acid. It is preferable to remove HF by bringing HF into contact and absorbing HF with sulfuric acid.

その後、HFおよびHClが除去された第2反応混合物を第2蒸留塔7に入れて蒸留分離操作に付す。R−143a、R−1131a、R−142b、R−1130aの沸点差によって、これらをそれぞれ主成分して含むフラクション(好ましくは実質的に該成分から構成されるフラクション)に分離して第2蒸留塔7から取り出す。R−143aのフラクションは目的物質フラクションである。R−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションは第2反応器5に戻して再利用する。他方、R−142bのフラクションは第1反応器1に戻して再利用する。   Thereafter, the second reaction mixture from which HF and HCl have been removed is placed in the second distillation column 7 and subjected to a distillation separation operation. The second distillation is carried out by separating the fractions containing R-143a, R-1131a, R-142b, and R-1130a as the main components (preferably a fraction substantially composed of the components). Remove from Tower 7. The fraction of R-143a is the target substance fraction. The fraction of R-1131a and the fraction of R-1130a are returned to the second reactor 5 for reuse. On the other hand, the fraction of R-142b is returned to the first reactor 1 for reuse.

このような本実施形態の製造方法は連続的に実施される。   Such a manufacturing method of this embodiment is continuously implemented.

本実施形態によればR−1132aおよびR−143aを別々のフラクション中に得ることにより、これらを併産することが可能である。   According to this embodiment, it is possible to co-produce R-1132a and R-143a by obtaining them in separate fractions.

(実施形態2)
本実施形態は実施形態1を改変したものである。以下、本実施形態の製造方法について図2を参照しながら説明する。尚、図2中、図1に示す部材または要素と同様のものには同じ参照番号を付し、特に説明のない限り実施形態1におけるものと同様とする。
(Embodiment 2)
This embodiment is a modification of the first embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated, referring FIG. In FIG. 2, the same members or elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the same as those in the first embodiment unless otherwise specified.

本実施形態においてはタンク9を設け、これに第1蒸留塔3および第2蒸留塔7から取り出したR−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションを入れ、R−1130aおよびR−1131aを含む混合物をタンク9から第2蒸留塔7に供給している。   In the present embodiment, a tank 9 is provided, in which the fraction of R-1131a and the fraction of R-1130a taken out from the first distillation column 3 and the second distillation column 7 are placed, and a mixture containing R-1130a and R-1131a Is supplied from the tank 9 to the second distillation column 7.

本実施形態の製造方法によれば、実施形態1にて上述した効果に加えて、第2蒸留塔7に供給する物質を一端貯槽し、適当な流量で第2蒸留塔7に送ることができる。   According to the manufacturing method of the present embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, a substance to be supplied to the second distillation column 7 can be stored once and sent to the second distillation column 7 at an appropriate flow rate. .

(実施形態3)
本実施形態は上述の第2の要旨による本発明の製造方法に関するものである。以下、本実施形態の製造方法について図3を参照しながら説明する。尚、図3中、図1に示す部材または要素と同様のものには同じ参照番号を付し、特に説明のない限り実施形態1におけるものと同様とする。
(Embodiment 3)
This embodiment relates to the manufacturing method of the present invention according to the second aspect described above. Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated, referring FIG. In FIG. 3, the same members or elements as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified.

本実施形態においては第1蒸留塔3および第2蒸留塔7に代えて共通蒸留塔11を設け、第2反応器5から取り出した第2反応混合物を、第1反応器から取り出した第1反応混合物と一緒にしてそこから塩化水素(HCl)およびフッ化水素(HF)を除去し、共通蒸留塔11に入れて蒸留分離操作に付す。   In the present embodiment, a common distillation column 11 is provided instead of the first distillation column 3 and the second distillation column 7, and the second reaction mixture taken out from the second reactor 5 is taken out from the first reactor. Together with the mixture, hydrogen chloride (HCl) and hydrogen fluoride (HF) are removed therefrom, and the mixture is put into a common distillation column 11 and subjected to a distillation separation operation.

本実施形態によれば、実施形態1にて上述した効果に加えて、第1反応混合物および第2反応混合物の塩化水素およびフッ化水素除去操作および蒸留分離操作を共通化しているので製造方法をより簡素化することができ、設備費および製造コストをより低くすることができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, the hydrogen chloride and hydrogen fluoride removing operation and the distillation separation operation of the first reaction mixture and the second reaction mixture are made common, so that the production method is It can be further simplified, and the equipment cost and the manufacturing cost can be further reduced.

以上、本発明の3つの実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では第1反応混合物からR−1131aおよびR−1130aを各々分離して第2反応域に供給したが、いずれか一方のみを分離して第2反応域に供給してもよい。また上記実施形態では第1反応混合物および第2反応混合物からHFおよびHClをそれぞれ除去するものとしたが、これらのことは、反応混合物から所望のフラクションを適当に分離できれば本発明に必須ではなく、省略してよい。加えて、実施形態1〜3においてR−142bのフラクションを再利用し、また、実施形態1および2においてR−1131aのフラクションおよびR−1130aのフラクションを再利用することとしたが、これらのことは本発明に必須ではなく、省略してよい。   As mentioned above, although three embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, Various modification | change is possible. For example, in the above embodiment, R-1131a and R-1130a are separated from the first reaction mixture and supplied to the second reaction zone, but only one of them may be separated and supplied to the second reaction zone. . In the above embodiment, HF and HCl are removed from the first reaction mixture and the second reaction mixture, respectively, but these are not essential to the present invention as long as the desired fraction can be appropriately separated from the reaction mixture. May be omitted. In addition, in Embodiments 1 to 3, the R-142b fraction was reused, and in Embodiments 1 and 2, the R-1131a fraction and the R-1130a fraction were reused. Is not essential to the present invention and may be omitted.

本実施例においては一般的には触媒担体として用いられている3種の材料の存在下で第1反応域における反応を実施して試験した。   In this example, the reaction in the first reaction zone was conducted and tested in the presence of three materials generally used as catalyst supports.

まず、活性アルミナ、ゼオライト13X(キシダ化学株式会社製、Molecular Sieve 13X(1/16 ペレット))および活性炭を反応器にそれぞれ入れて、反応器温度を約300℃とした。また、基準として、空の反応器を準備して同様に加熱した。
そして、R−142bおよび窒素ガスを体積流量比 約60:40として各反応器に連続的に流した。流量は、単位流量あたりの担体重量が各反応器で同等のレベルになるようにした。
プロセスが安定化した後、反応器から出てくる反応混合物を所定期間に亘ってサンプリングした。尚、プロセスを通じて反応器内の圧力は特段制御しなかった。
得られた反応混合物サンプル中の有機物組成をガスクロマトグラフィーにより分析して反応混合物の組成を調べた。表2に反応混合物中のR−1132aおよびR−143aの各組成割合を示す。また、分析値からR−142bの転化率ならびにR−1132aおよびR−143aの各選択率を求め、併せて表2に示す。
First, activated alumina, zeolite 13X (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., Molecular Sieve 13X (1/16 pellets)) and activated carbon were respectively added to the reactor, and the reactor temperature was about 300 ° C. As a reference, an empty reactor was prepared and heated in the same manner.
And R-142b and nitrogen gas were continuously flowed to each reactor by volume flow ratio about 60:40. The flow rate was such that the carrier weight per unit flow rate would be at an equivalent level in each reactor.
After the process was stabilized, the reaction mixture exiting the reactor was sampled over a period of time. Note that the pressure in the reactor was not particularly controlled throughout the process.
The composition of the reaction mixture was examined by analyzing the organic composition in the obtained reaction mixture sample by gas chromatography. Table 2 shows each composition ratio of R-1132a and R-143a in the reaction mixture. Moreover, the conversion rate of R-142b and each selectivity of R-1132a and R-143a were calculated | required from the analysis value, and it shows in Table 2 collectively.

Figure 2006257019
Figure 2006257019

表2を参照して、これら3種の材料のうち活性炭を用いた場合にはR−1132aおよびR−143aの各選択率が高く、よって、第1反応域において使用する触媒の担体材料としては、活性炭が好ましいことがわかった。このことは実施例2および3の結果からも支持される。また、活性炭はR−143aの選択率が高いので、反応条件を適切に調節することにより、第2反応域において使用する触媒の担体材料としても好ましく使用できると考えられる。   Referring to Table 2, when activated carbon is used among these three types of materials, the selectivity of each of R-1132a and R-143a is high. Therefore, as a support material for the catalyst used in the first reaction zone, It was found that activated carbon is preferable. This is also supported by the results of Examples 2 and 3. Further, since activated carbon has a high selectivity for R-143a, it is considered that it can be preferably used as a support material for the catalyst used in the second reaction zone by appropriately adjusting the reaction conditions.

また、活性アルミナを用いた場合にはR−1132aおよびR−143aの各組成割合の合計が高く、よって、活性アルミナはそれ自体単独で触媒として用いることができることがわかった。またこの場合にはR−1132aに比べてR−143aの選択率が高いことから、活性アルミナは第2反応域において使用する触媒に適していると考えられる。このことは実施例3の結果により支持される。   In addition, when activated alumina was used, it was found that the sum of the composition ratios of R-1132a and R-143a was high, and thus activated alumina itself could be used as a catalyst. In this case, since the selectivity of R-143a is higher than that of R-1132a, it is considered that activated alumina is suitable for the catalyst used in the second reaction zone. This is supported by the results of Example 3.

本実施例においては種々の金属を活性炭に担持させた材料の存在下で第1反応域における反応を実施して試験した。   In this example, the reaction was conducted in the first reaction zone in the presence of a material in which various metals were supported on activated carbon.

まず、実施例1で用いたものと同様の活性炭にMg、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Ru、Rh、Pd、In、BaおよびPtの金属をそれぞれ担持させた触媒を調製した。金属担持量(担体重量基準、以下も同様)は0.5〜36重量%であった。得られた触媒を反応器にそれぞれ入れて、反応器温度を約300℃とした。
そして、R−142bおよび窒素ガスを体積流量比 約60:40として各反応器に連続的に流した。流量は、単位流量あたりの担体重量が各反応器で同等のレベルになるようにした。
プロセスが安定化した後、反応器から出てくる反応混合物を所定期間に亘ってサンプリングした。尚、プロセスを通じて反応器内の圧力は特段制御しなかった。
得られた反応混合物サンプル中の有機物組成をガスクロマトグラフィーにより分析して反応混合物の組成を調べた。表3に反応混合物中のR−1132aおよびR−143aの各組成割合を示す。また、分析値からR−142bの転化率ならびにR−1132aおよびR−143aの各選択率を求め、併せて表3に示す。
First, Mg, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Zr, Ru, Rh, Pd, In, Ba, and Pt are added to the activated carbon similar to that used in Example 1. Each supported catalyst was prepared. The metal loading (based on the weight of the carrier, the same applies hereinafter) was 0.5 to 36% by weight. The obtained catalyst was put in each reactor, and the reactor temperature was about 300 ° C.
And R-142b and nitrogen gas were continuously flowed to each reactor by volume flow ratio about 60:40. The flow rate was such that the carrier weight per unit flow rate would be at an equivalent level in each reactor.
After the process was stabilized, the reaction mixture exiting the reactor was sampled over a period of time. Note that the pressure in the reactor was not particularly controlled throughout the process.
The composition of the reaction mixture was examined by analyzing the organic composition in the obtained reaction mixture sample by gas chromatography. Table 3 shows each composition ratio of R-1132a and R-143a in the reaction mixture. Moreover, the conversion rate of R-142b and each selectivity of R-1132a and R-143a were calculated | required from the analysis value, and it shows in Table 3 collectively.

Figure 2006257019
Figure 2006257019

表3の結果に基づいて、Mg、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、ZrおよびInを活性炭に担持させたものを用いた場合では、反応混合物中のR−1132aおよびR−143aの組成割合の合計が20mol%を超え、よって、これらは触媒として用いるのに適当であることがわかった。更に、これらのうちCa、Mn、Fe、Ni、ZnおよびInを用いた場合は、R−1132aの組成割合ひいては選択率が比較的高いことから、第1反応域において使用する触媒に適していると考えられる。他方、Mg、Ti、V、Cr、CuおよびZrを用いた場合は、R−1132aの組成割合ひいては選択率が低く、かつR−143aの組成割合ひいては選択率が比較的高いことから、第2反応域において使用する触媒に適していると考えられる。   Based on the results in Table 3, in the case of using Mg, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Zr and In supported on activated carbon, R- It has been found that the sum of the composition ratios of 1132a and R-143a exceeds 20 mol%, and therefore they are suitable for use as a catalyst. Further, among these, when Ca, Mn, Fe, Ni, Zn and In are used, the composition ratio of R-1132a and thus the selectivity is relatively high, which is suitable for the catalyst used in the first reaction zone. it is conceivable that. On the other hand, when Mg, Ti, V, Cr, Cu and Zr are used, the composition ratio of R-1132a and thus the selectivity is low, and the composition ratio of R-143a and thus the selectivity is relatively high. It is considered suitable for the catalyst used in the reaction zone.

本実施例においては第1反応域および第2反応域における反応を実施して第1反応混合物および第2反応混合物をそれぞれ得た。   In this example, the reaction in the first reaction zone and the second reaction zone was carried out to obtain a first reaction mixture and a second reaction mixture, respectively.

(第1反応混合物)
まず、実施例1で用いたものと同様の活性炭にZnを担持させた触媒276cm(Zn担持量 11重量%)を反応器に入れて、反応器温度を約300℃に設定した。
そして、R−142bを流量 約975cm/min(0℃および0.1MPa換算)で反応器に連続的に流した。
上記のようにして第1反応域における反応を実施するプロセスが安定化した後、反応器から出てくる第1反応混合物を8時間に亘ってサンプリングした。尚、プロセスを通じて反応器内の圧力は特段制御しなかった。
サンプリングの間のR−142bの供給量は約2kgであった。
得られた第1反応混合物サンプル中の有機物組成(即ち、HFおよびHClを除く組成)をガスクロマトグラフィーにより分析した。結果を表4に示す。
(First reaction mixture)
First, 276 cm 3 (Zn supported amount: 11 wt%) of Zn supported on activated carbon similar to that used in Example 1 was put in the reactor, and the reactor temperature was set to about 300 ° C.
And R-142b was continuously flowed to the reactor at a flow rate of about 975 cm 3 / min (converted to 0 ° C. and 0.1 MPa).
After the process for carrying out the reaction in the first reaction zone was stabilized as described above, the first reaction mixture exiting the reactor was sampled over 8 hours. Note that the pressure in the reactor was not particularly controlled throughout the process.
The feed rate of R-142b during sampling was about 2 kg.
The organic composition (that is, the composition excluding HF and HCl) in the obtained first reaction mixture sample was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 4.

(第2反応混合物)
まず、実施例1で用いたものと同様の活性アルミナ触媒 約276cmを反応器に入れて、反応器温度を約200℃とした。
そして、R−1131a、R−1130aおよびHFをそれぞれ流量 約146cm/min、約20cm/minおよび約1004cm/min(0℃および0.1MPa換算)で反応器に連続的に流した。
上記のようにして第2反応域における反応を実施するプロセスが安定化した後、反応器から出てくる第2反応混合物を8時間に亘ってサンプリングした。尚、プロセスを通じて反応器内の圧力は特段制御しなかった。
サンプリングの間のR−1131a、R−1130aおよびHFの供給量はそれぞれ約0.3kg、約0.04kgおよび約0.4kgであった。
得られた第2反応混合物サンプル中の有機物組成(即ち、HFおよびHClを除く組成)をガスクロマトグラフィーにより分析した。結果を表4に示す。
(Second reaction mixture)
First, about 276 cm 3 of an activated alumina catalyst similar to that used in Example 1 was placed in the reactor, and the reactor temperature was about 200 ° C.
Then, R-1131a, R-1130a, and HF were continuously flowed into the reactor at flow rates of about 146 cm 3 / min, about 20 cm 3 / min, and about 1004 cm 3 / min (converted to 0 ° C. and 0.1 MPa), respectively.
After the process of performing the reaction in the second reaction zone as described above was stabilized, the second reaction mixture exiting the reactor was sampled over 8 hours. Note that the pressure in the reactor was not particularly controlled throughout the process.
The feed rates of R-1131a, R-1130a and HF during sampling were about 0.3 kg, about 0.04 kg and about 0.4 kg, respectively.
The organic composition (that is, the composition excluding HF and HCl) in the obtained second reaction mixture sample was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 4.

Figure 2006257019
Figure 2006257019

表4から、第1反応混合物が目的生成物であるR−1132aおよびR−143aと第2反応域に送るべきR−1131aおよびR−1130aを含むこと、ならびに第2反応混合物が目的生成物であるR−143aを含むことが確認された。加えて、第1反応混合物および第2反応混合物はR−142bを含むことが確認され、これは第1反応域における反応に再利用することが可能である。また、第2反応混合物はR−1131aおよびR−1130aを含むことが確認され、これらは第2反応域における反応に再利用することが可能である。   From Table 4, it can be seen that the first reaction mixture contains R-1132a and R-143a as the target products and R-1131a and R-1130a to be sent to the second reaction zone, and that the second reaction mixture is the target product. It was confirmed to contain some R-143a. In addition, the first reaction mixture and the second reaction mixture are confirmed to contain R-142b, which can be reused for the reaction in the first reaction zone. The second reaction mixture is also confirmed to contain R-1131a and R-1130a, which can be reused for the reaction in the second reaction zone.

本発明の1つの実施形態における製造方法を説明するための概略模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method in one embodiment of this invention. 本発明のもう1つの実施形態における製造方法を説明するための概略模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method in another embodiment of this invention. 本発明のもう1つの実施形態における製造方法を説明するための概略模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing method in another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1反応器(第1反応域)
3 第1蒸留塔
5 第2反応器(第2反応域)
7 第2蒸留塔
9 タンク
11 共通蒸留塔
1 First reactor (first reaction zone)
3 First distillation column 5 Second reactor (second reaction zone)
7 Second distillation column 9 Tank 11 Common distillation column

Claims (13)

1,1−ジフルオロエテンおよび1,1,1−トリフルオロエタンの製造方法であって、
(a)第1反応域にて1−クロロ−1,1−ジフルオロエタンを触媒存在下で加熱することにより反応させて第1反応混合物を得、
(b)第1反応混合物から1,1−ジフルオロエテンを含む第1フラクションと、1,1,1−トリフルオロエタンを含む第2フラクションと、1−クロロ−1−フルオロエテンを含む第3フラクションおよび1,1−ジクロロエテンを含む第4フラクションの少なくとも一方とを分離し、そして第3および第4フラクションの該少なくとも一方を第2反応域に送り、
(c)第2反応域にて1−クロロ−1−フルオロエテンおよび1,1−ジクロロエテンの少なくとも一方をフッ化水素と共に触媒存在下で加熱することにより反応させて第2反応混合物を得、および
(d)第2反応混合物から1,1,1−トリフルオロエタンを含む第5フラクションを分離する
ことを含み、これにより、第1フラクション中に1,1−ジフルオロエテンを得、ならびに第2および第5フラクション中に1,1,1−トリフルオロエタンを得る製造方法。
A process for producing 1,1-difluoroethene and 1,1,1-trifluoroethane,
(A) 1-chloro-1,1-difluoroethane is reacted in the first reaction zone by heating in the presence of a catalyst to obtain a first reaction mixture,
(B) a first fraction containing 1,1-difluoroethene from the first reaction mixture, a second fraction containing 1,1,1-trifluoroethane, and a third fraction containing 1-chloro-1-fluoroethene. And at least one of the fourth fractions comprising 1,1-dichloroethene and sending at least one of the third and fourth fractions to the second reaction zone,
(C) reacting at least one of 1-chloro-1-fluoroethene and 1,1-dichloroethene with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst in the second reaction zone to obtain a second reaction mixture; And (d) separating a fifth fraction comprising 1,1,1-trifluoroethane from the second reaction mixture, thereby obtaining 1,1-difluoroethene in the first fraction, and second And a process for obtaining 1,1,1-trifluoroethane in the fifth fraction.
工程(b)における分離および工程(d)における分離は別々の蒸留操作により実施される、請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the separation in step (b) and the separation in step (d) are carried out by separate distillation operations. 工程(d)は第2反応混合物から1−クロロ−1−フルオロエテンを含む第6フラクションおよび1,1−ジクロロエテンを含む第7フラクションの少なくとも一方を分離して第2反応域に戻すことを含む、請求項1または2に記載の製造方法。   Step (d) separates at least one of the sixth fraction containing 1-chloro-1-fluoroethene and the seventh fraction containing 1,1-dichloroethene from the second reaction mixture and returning it to the second reaction zone. The manufacturing method of Claim 1 or 2 containing. 工程(b)は第1反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタンを含む第8フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。   Process according to any of claims 1 to 3, wherein step (b) comprises separating the eighth fraction comprising 1-chloro-1,1-difluoroethane from the first reaction mixture and returning it to the first reaction zone. Method. 工程(d)は第2反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタンを含む第9フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。   Process according to any of claims 1 to 4, wherein step (d) comprises separating the ninth fraction comprising 1-chloro-1,1-difluoroethane from the second reaction mixture and returning it to the first reaction zone. Method. 1,1−ジフルオロエテンおよび1,1,1−トリフルオロエタンの製造方法であって、
(e)第1反応域にて1−クロロ−1,1−ジフルオロエタンを触媒存在下で加熱することにより反応させて第1反応混合物を得、
(f)第2反応域にて1−クロロ−1−フルオロエテンおよび1,1−ジクロロエテンの少なくとも一方をフッ化水素と共に触媒存在下で加熱することにより反応させて第2反応混合物を得、および
(g)第1反応混合物および第2反応混合物から1,1−ジフルオロエテンを含む第10フラクションと、1,1,1−トリフルオロエタンを含む第11フラクションと、1−クロロ−1−フルオロエテンを含む第12フラクションおよび1,1−ジクロロエテンを含む第13フラクションの少なくとも一方とを分離し、そして第12および第13フラクションの少なくとも一方を第2反応域に送る
ことを含み、これにより、第10フラクション中に1,1−ジフルオロエテンを得、ならびに第11フラクション中に1,1,1−トリフルオロエタンを得る製造方法。
A process for producing 1,1-difluoroethene and 1,1,1-trifluoroethane,
(E) 1-chloro-1,1-difluoroethane is reacted in the first reaction zone by heating in the presence of a catalyst to obtain a first reaction mixture,
(F) reacting at least one of 1-chloro-1-fluoroethene and 1,1-dichloroethene with hydrogen fluoride in the presence of a catalyst in the second reaction zone to obtain a second reaction mixture; And (g) a tenth fraction containing 1,1-difluoroethene from the first reaction mixture and the second reaction mixture, an eleventh fraction containing 1,1,1-trifluoroethane, and 1-chloro-1-fluoro. Separating at least one of the twelfth fraction containing ethene and the thirteenth fraction containing 1,1-dichloroethene and sending at least one of the twelfth and thirteenth fractions to the second reaction zone, thereby 1,1-difluoroethene is obtained in the 10th fraction and 1,1,1-trifluoro in the 11th fraction A production method for obtaining ethane.
工程(g)における分離は蒸留操作により実施される、請求項6に記載の製造方法。   The production method according to claim 6, wherein the separation in the step (g) is carried out by a distillation operation. 工程(g)は第1反応混合物および第2反応混合物から1−クロロ−1,1−ジフルオロエタンを含む第14フラクションを分離して第1反応域に戻すことを含む、請求項6または7に記載の製造方法。   Step (g) comprises separating the fourteenth fraction comprising 1-chloro-1,1-difluoroethane from the first reaction mixture and the second reaction mixture and returning them to the first reaction zone. Manufacturing method. 第1反応混合物を分離操作に付す前に、第1反応混合物から塩化水素およびフッ化水素を除去することを更に含む、請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, further comprising removing hydrogen chloride and hydrogen fluoride from the first reaction mixture before subjecting the first reaction mixture to a separation operation. 第2反応混合物を分離操作に付す前に、第2反応混合物から塩化水素およびフッ化水素を除去することを更に含む、請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to claim 1, further comprising removing hydrogen chloride and hydrogen fluoride from the second reaction mixture before subjecting the second reaction mixture to a separation operation. 触媒が以下の式
Figure 2006257019
(式中、
Figure 2006257019
は金属塩化物の標準生成エンタルピー(kJ・mol−1)、nは金属塩化物中の塩素原子数)で定義されるXの値が135〜400kJ・mol−1の範囲内である金属を含んで成る、請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。
The catalyst is
Figure 2006257019
(Where
Figure 2006257019
Includes a metal having a value of X defined by the standard enthalpy of formation of metal chloride (kJ · mol −1 , n is the number of chlorine atoms in the metal chloride) within the range of 135 to 400 kJ · mol −1. The manufacturing method in any one of Claims 1-10 which consists of these.
第1反応域において使用される触媒がCa、Mn、Fe、Co、Ni、ZnおよびInからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含んで成る、請求項11に記載の製造方法。   The production method according to claim 11, wherein the catalyst used in the first reaction zone comprises at least one metal selected from the group consisting of Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Zn and In. 第2反応域において使用される触媒がMg、Al、Ti、V、Cr、CuおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の金属を含んで成る、請求項11に記載の製造方法。   The production method according to claim 11, wherein the catalyst used in the second reaction zone comprises at least one metal selected from the group consisting of Mg, Al, Ti, V, Cr, Cu and Zr.
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