JP2014129259A - Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene - Google Patents

Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an economically advantageous method for producing HFO-1234yf useful as a new cooling medium with a sufficiently high yield by a reaction involving thermal decomposition.SOLUTION: There is provided a method for producing HFO-1234yf by a reaction involving thermal decomposition using a first raw material composition containing R22 and TFE and a second raw material composition containing R40 and/or R50, the method comprising the steps of: (a) feeding the first raw material composition and a first heating medium into a first reactor to be brought into contact with each other and setting the first raw material composition at 0 to 850°C to obtain a first mixture; (b) feeding the second raw material composition and a second heating medium into a second reactor to be brought into contact with each other and setting the second raw material composition at 600 to 900°C to obtain a second mixture; and (c) feeding the first mixture obtained in the (a) step and the second mixture obtained in the step (b) into a third reactor to be brought into contact with each other.

Description

本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法に係り、特に、クロロジフルオロメタンとテトラフルオロエチレンと、クロロメタンおよび/またはメタンを含む原料組成物から、2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene, and in particular, 2,3,3 from a raw material composition containing chlorodifluoromethane, tetrafluoroethylene, chloromethane and / or methane. , 3-tetrafluoropropene.

2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)は、温室効果ガスである1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)に代わる新しい冷媒として、近年大きな期待が寄せられている。なお、本明細書において、ハロゲン化炭化水素については、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称を記すが、本明細書では必要に応じて化合物名に代えてその略称を用いる。   In recent years, 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) has been highly expected as a new refrigerant to replace 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a), which is a greenhouse gas. It has been. In the present specification, for halogenated hydrocarbons, the abbreviation of the compound is described in parentheses after the compound name, but in this specification, the abbreviation is used instead of the compound name as necessary.

このようなHFO−1234yfの製造方法としては、例えば、1,1−ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパン(HCFC−225ca)を相間移動触媒の存在下にアルカリ水溶液で脱フッ化水素させて得られる1,1−ジクロロ−2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(CFO−1214ya)を合成原料とし、水素により還元して製造する方法が知られている。   As a method for producing such HFO-1234yf, for example, 1,1-dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropane (HCFC-225ca) is removed with an alkaline aqueous solution in the presence of a phase transfer catalyst. A method is known in which 1,1-dichloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene (CFO-1214ya) obtained by hydrogen fluoride is used as a synthetic raw material and reduced by hydrogen.

しかし、このような方法では、多段階の反応を経るため設備コストが高くなる、中間生成物や最終生成物における蒸留・精製が難しい、などの問題があった。そのような問題を解決するため、クロロカーボン類を含む原料から、熱分解を伴う1回の反応でHFO−1234yfを製造する方法が提案されている。   However, such a method has a problem that the equipment cost increases because of the multi-stage reaction, and it is difficult to distill and purify the intermediate product and the final product. In order to solve such a problem, a method for producing HFO-1234yf from a raw material containing chlorocarbons by a single reaction involving thermal decomposition has been proposed.

特許文献1には、クロロメタン(R40)とクロロジフルオロメタン(R22)とを組み合わせて、水蒸気の共存下に845±5℃に加熱し、脱塩化水素・縮合させて、1,1−ジフルオロエチレン(VdF)を主生成物として生成する方法が記載されており、その際に、副生物としてHFO−1234yfのようなフッ素含有オレフィン類が生成したことが提示されている。
また、特許文献2には、R40と、テトラフルオロエチレン(TFE)またはR22の混合物を、反応器内で電気ヒータのような通常の加熱手段により700〜950℃の温度に加熱・分解して、HFO−1234yfを得る方法が提示されている。
In Patent Document 1, chloromethane (R40) and chlorodifluoromethane (R22) are combined, heated to 845 ± 5 ° C. in the presence of water vapor, dehydrochlorinated and condensed, and 1,1-difluoroethylene A method for producing (VdF) as a main product is described, and it is proposed that fluorine-containing olefins such as HFO-1234yf are produced as by-products.
Further, in Patent Document 2, a mixture of R40 and tetrafluoroethylene (TFE) or R22 is heated and decomposed to a temperature of 700 to 950 ° C. by a normal heating means such as an electric heater in a reactor, A method for obtaining HFO-1234yf is presented.

しかしながら、特許文献1に記載された方法においては、VdFを目的物質として反応条件等を設定しているため、VdFは高収率で得られるものの、HFO−1234yfを効率よく製造する方法ではない。   However, in the method described in Patent Document 1, since reaction conditions and the like are set using VdF as a target substance, VdF can be obtained in a high yield, but it is not a method for efficiently producing HFO-1234yf.

また、特許文献2に示された方法では、滞留時間の増加に伴って高沸物の生成や原料のカーボン化が起こり、反応器が閉塞するおそれがあり、また、副生する酸分の影響から、特殊な耐腐食装置(例えば、プラチナでライニングされた反応管等)が必要であり、工業的な製造を考えた場合、現実的な方法とはいえなかった。   Moreover, in the method shown in Patent Document 2, there is a possibility that high boiling substances are generated and carbonization of the raw material occurs with an increase in residence time, and the reactor may be clogged. Therefore, a special anti-corrosion device (for example, a reaction tube lined with platinum) is necessary, and it was not a realistic method when considering industrial production.

さらに、特許文献1および特許文献2に示された方法ではいずれも、1回の反応でHFO−1234yfが生成するものの、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)のようなHFO−1234yfとの蒸留分離が難しい副生物の生成量が多くなり、高純度のHFO−1234yfを十分に高い収率で得ることができなかった。   Further, in both methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, although HFO-1234yf is produced by one reaction, it is difficult to separate by distillation from HFO-1234yf such as chlorotrifluoroethylene (CTFE). The amount of by-products produced increased, and high purity HFO-1234yf could not be obtained in a sufficiently high yield.

特公昭40−2132号公報(実施例4)Japanese Examined Patent Publication No. 40-2132 (Example 4) 米国特許第2931840号明細書U.S. Pat. No. 2,931,840

本発明は、前記観点からなされたものであり、調達の容易な原料を使用し、熱分解を伴う反応で、新冷媒として有用なHFO−1234yfを十分に高い収率で製造する経済的に有利な方法を提供することを目的とする。また、HFO−1234yfとの蒸留分離が難しい副生物であるCTFEの生成を抑えることで、複雑な精製操作を経ることなく高純度のHFO−1234yfが得られる方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made from the above viewpoint, and is economically advantageous for producing HFO-1234yf useful as a new refrigerant in a sufficiently high yield by a reaction involving thermal decomposition, using raw materials that are easily procured. It aims to provide a simple method. It is another object of the present invention to provide a method for obtaining high-purity HFO-1234yf without complicated purification operations by suppressing the production of CTFE, which is a by-product that is difficult to be separated from HFO-1234yf by distillation.

本発明は、クロロジフルオロメタン(R22)とテトラフルオロエチレン(TFE)を含む第1の原料組成物と、クロロメタン(R40)および/またはメタン(R50)を含む第2の原料組成物を用いて、熱分解を伴う合成反応により2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)を製造する方法であって、
(a)第1の反応器内に前記第1の原料組成物と第1の熱媒体とを供給して接触させ、前記第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にして、第1の混合物を得る工程と、
(b)第2の反応器内に前記第2の原料組成物と第2の熱媒体とを供給して接触させ、前記第2の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にして、第2の混合物を得る工程と、
(c)第3の反応器内に、前記(a)工程で得られた第1の混合物と、前記(b)工程で得られた第2の混合物とを供給して接触させる工程と
を有することを特徴とするHFO−1234yfの製造方法を提供する。
The present invention uses a first raw material composition containing chlorodifluoromethane (R22) and tetrafluoroethylene (TFE), and a second raw material composition containing chloromethane (R40) and / or methane (R50). , A method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) by a synthetic reaction involving thermal decomposition,
(A) Supplying and contacting the first raw material composition and the first heat medium in a first reactor, and bringing the first raw material composition into a first temperature in the range of 0 to 850 ° C. Obtaining a first mixture; and
(B) supplying and contacting the second raw material composition and the second heat medium into the second reactor, and bringing the second raw material composition into a second temperature in the range of 600 to 900 ° C. Obtaining a second mixture, and
(C) Supplying and bringing the first mixture obtained in the step (a) and the second mixture obtained in the step (b) into contact with each other in the third reactor. A method for producing HFO-1234yf is provided.

本発明において、「第1の混合物」とは、(a)工程で第1の原料組成物の反応により得られ、第1の反応器内に存在する全成分の混合物をいい、具体的には、第1の原料組成物の反応により生成した化学種(後述する中間活性種1,2を含む。)と、未反応の原料成分、および第1の熱媒体の混合物をいう。また、「第2の混合物」とは、(b)工程で第2の原料組成物の反応により得られ、第2の反応器内に存在する全成分の混合物をいい、具体的には、第2の原料組成物の反応により生成した化学種(後述する中間活性種3を含む。)と、未反応の原料成分、および第2の熱媒体の混合物をいう。第1の混合物および第2の混合物については、以下でさらに詳しく説明する。   In the present invention, the “first mixture” refers to a mixture of all components obtained by the reaction of the first raw material composition in the step (a) and existing in the first reactor. Specifically, , Refers to a mixture of chemical species (including intermediate active species 1 and 2 described later) generated by the reaction of the first raw material composition, unreacted raw material components, and the first heat medium. The “second mixture” refers to a mixture of all components obtained by the reaction of the second raw material composition in step (b) and present in the second reactor. 2 refers to a mixture of chemical species (including intermediate active species 3 described later) generated by the reaction of the raw material composition 2, unreacted raw material components, and a second heat medium. The first mixture and the second mixture will be described in more detail below.

本発明の製造方法によれば、調達が容易なR22とTFE、およびR40とR50の少なくとも一方を原料とし、これらの原料を、フッ素原子を含む化合物と、フッ素原子を含まない化合物の2つのグループに分け、それぞれのグループ毎に最適な温度条件下で所望の中間活性種を発生させた後、これらの中間活性種を反応系から取り出すことなく接触させて反応させることにより、工業的に有用なHFO−1234yfを十分に高い収率で製造することができる。したがって、例えば、HCFC−225caを原料としてCFO−1214yaを経由してHFO−1234yfを製造する方法に比べて、原料および製造設備に要するコストを大幅に低減することができる。   According to the production method of the present invention, at least one of R22 and TFE, and R40 and R50, which are easy to procure, is used as a raw material, and these raw materials are divided into two groups: a compound containing a fluorine atom and a compound containing no fluorine atom. After the desired intermediate active species are generated under optimum temperature conditions for each group, these intermediate active species are brought into contact with each other without being removed from the reaction system, and thus are industrially useful. HFO-1234yf can be produced in a sufficiently high yield. Therefore, for example, compared with a method of manufacturing HFO-1234yf using HCFC-225ca as a raw material via CFO-1214ya, the cost required for the raw material and manufacturing equipment can be greatly reduced.

また、本発明の製造方法によれば、CTFEのような、HFO−1234yfとの蒸留分離が難しい副生物の生成が抑えられるので、高純度のHFO−1234yfを得ることができる。   In addition, according to the production method of the present invention, generation of by-products that are difficult to be separated from HFO-1234yf, such as CTFE, is suppressed, so that high-purity HFO-1234yf can be obtained.

さらに、熱媒体の存在下に反応を行わせることで高沸点物の生成を大きく抑制することができ、製造(反応)条件の制御が容易であり、よって定量的なHFO−1234yfの製造が可能となり経済的なメリットが大きい。具体的には、R22とTFEと、R40および/またはR50を原料とする熱分解を伴う合成反応において、反応生成物中に占めるHFO−1234yfの割合を、反応生成物においてその含有割合が高くなりがちなVdFとの相対関係において、一定値以上とできる点で経済的に有利である。またさらに、副生物のリサイクルも可能であり、経済的な効果が大きい。   Furthermore, by causing the reaction to occur in the presence of a heat medium, the production of high-boiling substances can be greatly suppressed, and the production (reaction) conditions can be easily controlled, so that quantitative HFO-1234yf can be produced. The economic merit is great. Specifically, in a synthesis reaction involving thermal decomposition using R22, TFE, and R40 and / or R50 as a raw material, the proportion of HFO-1234yf in the reaction product is increased in the reaction product. It is economically advantageous in that it can be a certain value or more in the relative relationship with VdF. Furthermore, it is possible to recycle by-products, which has a great economic effect.

本発明の製造方法に使用する反応装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reaction apparatus used for the manufacturing method of this invention. 例5に使用する反応装置の一例を示す図である。10 is a diagram showing an example of a reaction apparatus used in Example 5. FIG.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、R22とTFEを含む第1の原料組成物と、R40および/またはR50を含む第2の原料組成物を用いて、熱分解を伴う合成反応によりHFO−1234yfを製造する方法を提供する。そして、この製造方法は、以下に詳述するように、
(a)第1の反応器内に前記第1の原料組成物と第1の熱媒体とを供給して接触させ、第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にして、第1の混合物を得る工程と、
(b)第2の反応器内に前記第2の原料組成物と第2の熱媒体とを供給して接触させ、第2の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にして、第2の混合物を得る工程と、
(c)前記(a)工程で得られた第1の混合物と、前記(b)工程で得られた第2の混合物とを、第3の反応器内に供給して接触させる工程とを有する。
Embodiments of the present invention will be described below.
The present invention provides a method for producing HFO-1234yf by a synthesis reaction involving thermal decomposition, using a first raw material composition containing R22 and TFE and a second raw material composition containing R40 and / or R50. To do. And this manufacturing method, as detailed below,
(A) Supplying and contacting the first raw material composition and the first heat medium into the first reactor to bring the first raw material composition to a first temperature in the range of 0 to 850 ° C. Obtaining a first mixture; and
(B) Supplying and contacting the second raw material composition and the second heat medium in the second reactor, the second raw material composition is brought to a second temperature in the range of 600 to 900 ° C. Obtaining a second mixture,
(C) having the step of supplying the first mixture obtained in the step (a) and the second mixture obtained in the step (b) to be brought into contact with each other in the third reactor. .

以下に、下記式(1)を参照しながら、本発明の製造方法が対象とする、R22とTFEと、R40および/またはR50を原料として、熱分解を伴う合成反応によりHFO−1234yfを合成する反応系について説明する。   Hereinafter, with reference to the following formula (1), HFO-1234yf is synthesized by a synthesis reaction involving thermal decomposition, using R22, TFE, R40 and / or R50 as raw materials, which are targets of the production method of the present invention. The reaction system will be described.

Figure 2014129259
Figure 2014129259

式(1)中、枠Aで囲まれた部分には、R22とTFEの熱分解等により生成する化学種が示される。すなわち、加熱によりR22からは、R22が脱塩化水素したジフルオロカルベン(中間活性種1)が生成し、該中間活性種1のホモカップリングによりTFEが生成する。また、TFEからは、加熱によりフッ素の転移が起こることにより、トリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)が生成すると想定される。   In the formula (1), the part surrounded by the frame A indicates chemical species generated by thermal decomposition of R22 and TFE. That is, difluorocarbene (intermediate active species 1) in which R22 is dehydrochlorinated is produced from R22 by heating, and TFE is produced by homocoupling of intermediate active species 1. Further, from TFE, it is assumed that trifluoromethyl fluorocarbene (intermediate active species 2) is generated by the transfer of fluorine by heating.

一方、式(1)中、枠Bで囲まれた部分には、R40および/またはR50の熱分解反応により生成する化学種が示される。R40およびR50は、それぞれ加熱により塩素および水素がラジカル的に切断され、いずれもメチルラジカル(中間活性種3)を生成すると考えられる。   On the other hand, in the formula (1), in the part surrounded by the frame B, chemical species generated by the thermal decomposition reaction of R40 and / or R50 are shown. In R40 and R50, chlorine and hydrogen are radically cleaved by heating, respectively, and both are considered to generate a methyl radical (intermediate active species 3).

そして、R22およびTFEから生成するトリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)およびジフルオロカルベン(中間活性種1)と、R40および/またはR50から生成するメチルラジカル(中間活性種3)とがそれぞれ結合して、中間活性種4および中間活性種5を生成し、これらの中間活性種(中間活性種4および中間活性種5)が脱水素ラジカル反応して、HFO−1234yfおよびVdFが生成すると考えられる。前記式(1)において、経路AはHFO−1234yfを生成する反応経路を、経路BはVdFを生成する反応経路を示す。   Then, trifluoromethylfluorocarbene (intermediate active species 2) and difluorocarbene (intermediate active species 1) generated from R22 and TFE and a methyl radical (intermediate active species 3) generated from R40 and / or R50 are bonded to each other. Thus, it is considered that intermediate active species 4 and intermediate active species 5 are generated, and these intermediate active species (intermediate active species 4 and intermediate active species 5) undergo a dehydrogenative radical reaction to generate HFO-1234yf and VdF. . In the formula (1), the route A represents a reaction route for producing HFO-1234yf, and the route B represents a reaction route for producing VdF.

ここで、HFO−1234yfを生成する経路Aと、VdFを生成する経路Bは競合しており、経路Aを優先的に進行させることで、前記式(1)に示される反応系においてHFO−1234yfを効率よく製造することが可能となる。   Here, the path A for generating HFO-1234yf and the path B for generating VdF compete with each other, and by proceeding with the path A preferentially, in the reaction system represented by the formula (1), HFO-1234yf Can be produced efficiently.

通常、このような熱分解反応は、原料すなわち、R22およびTFEと、R40および/またはR50が一つの反応器に供給されて、上に説明した各反応がほぼ同時進行して行われる。したがって、式(1)に示す反応系の中で、反応条件を変更して、経路Bに比して経路Aを優先的に行わせるにも限界がある。特に温度条件に関しては、原料成分全体を一つの反応器に供給したのでは、個々の反応の温度をそれぞれに最適な温度に設定することが困難である。   Usually, such a thermal decomposition reaction is performed by supplying the raw materials, that is, R22 and TFE, and R40 and / or R50 to one reactor, and the above-described reactions proceed almost simultaneously. Therefore, there is a limit in changing the reaction conditions in the reaction system represented by the formula (1) so that the route A is preferentially performed over the route B. In particular, regarding the temperature condition, if the whole raw material components are supplied to one reactor, it is difficult to set the temperature of each reaction to an optimum temperature.

そこで、本発明の製造方法においては、前記式(1)における枠A内の反応を、(a)工程において第1の熱媒体を利用して第1の反応器内で行い、同様に枠B内の反応を、(b)工程において第2の熱媒体を利用して第2の反応器内で行い、さらに、(c)工程において、(a)工程で第1の反応器内に得られた全成分(第1の熱媒体を含む。)を、第1の混合物として第3の反応器内に供給するとともに、(b)工程で第2の反応器内に得られた全成分(第2の熱媒体を含む。)を、第2の混合物として第3の反応器内に供給して、第3の反応器内で式(1)全体を示す枠C内での反応を行わせることとした。そして、(a)工程および(b)工程における温度条件を、それぞれの工程の反応に最適な温度、すなわち前記に示す温度範囲とすることで、(c)工程において、経路AによるHFO−1234yfの生成を、経路BによるVdFの生成に優先させて行うことを可能としたものである。   Therefore, in the production method of the present invention, the reaction in the frame A in the above formula (1) is carried out in the first reactor using the first heat medium in the step (a), and similarly the frame B In step (b) using the second heat medium in the second reactor, and in step (c), the reaction is obtained in the first reactor in step (a). All the components (including the first heat medium) are supplied as a first mixture into the third reactor, and all the components (the first components obtained in the second reactor in step (b)) are supplied. 2) is supplied as a second mixture into the third reactor, and the reaction in the frame C showing the entire formula (1) is performed in the third reactor. It was. Then, by setting the temperature condition in the steps (a) and (b) to the optimum temperature for the reaction in each step, that is, the temperature range shown above, in the step (c), the HFO-1234yf of the route A The generation can be performed with priority over the generation of VdF by the path B.

本発明の製造方法は、連続式の製造方法であっても、バッチ式の製造方法であってもよい。連続式の製造方法においては、(a)工程におけるR22とTFEを含む第1の原料組成物の第1の反応器への供給と、第1の熱媒体の第1の反応器への供給は、第1の原料組成物の温度を前記第1の温度の範囲内にできる条件で、それぞれ同時にかつ連続的に行われる。そして、このような(a)工程と、(a)工程において第1の反応器内で得られた第1の混合物の第3の反応器への供給も、連続的に行われる。また(b)工程において、R40および/またはR50を含む第2の原料組成物の第2の反応器への供給と、第2の熱媒体の第2の反応器への供給は、第2の原料組成物の温度を前記第2の温度の範囲内にできる条件で、それぞれ同時にかつ連続的に行われ、このような(b)工程と、(b)工程において第2の反応器内で得られた第2の混合物の第3の反応器への供給も、連続的に行われる。   The production method of the present invention may be a continuous production method or a batch production method. In the continuous production method, the first raw material composition containing R22 and TFE in step (a) is supplied to the first reactor, and the first heat medium is supplied to the first reactor. The first raw material composition is simultaneously and continuously performed under conditions that allow the temperature of the first raw material composition to fall within the range of the first temperature. And the supply to the 3rd reactor of such a (a) process and the 1st mixture obtained in the 1st reactor in the (a) process is also performed continuously. In step (b), the second raw material composition containing R40 and / or R50 is supplied to the second reactor, and the second heat medium is supplied to the second reactor. The conditions are such that the temperature of the raw material composition can be within the range of the second temperature, and they are performed simultaneously and continuously, and are obtained in the second reactor in steps (b) and (b). Feeding the second mixture thus obtained to the third reactor is also carried out continuously.

バッチ式の製造方法において、(a)工程における第1の原料組成物の供給と第1の熱媒体の供給とは、どちらが先であっても、あるいは同時であってもよい。すなわち、第1の原料組成物と第1の熱媒体のいずれか一方の供給の際に、他方が第1の反応器内に供給されていない場合でも、先に供給された第1の原料組成物または第1の熱媒体が第1の反応器内に滞留中に、後から供給される成分が供給され、第1の原料組成物と第1の熱媒体とが第1の反応器内で接触して、第1の原料組成物の温度が前記第1の温度の範囲内になればよい。また、同様に、(b)工程における第2の原料組成物の供給と第2の熱媒体の供給とは、第2の原料組成物と第2の熱媒体とが第2の反応器内で接触して、第2の原料組成物の温度が前記第2の温度の範囲内になれば、どちらが先であってもあるいは同時であってもよい。   In the batch type production method, either the first raw material composition supply or the first heat medium supply in the step (a) may be earlier or at the same time. That is, when one of the first raw material composition and the first heating medium is supplied, even if the other is not supplied into the first reactor, the first raw material composition supplied first is supplied. The component to be supplied later is supplied while the product or the first heat medium stays in the first reactor, and the first raw material composition and the first heat medium are supplied in the first reactor. It is sufficient that the temperature of the first raw material composition falls within the range of the first temperature by contacting. Similarly, in the step (b), the second raw material composition and the second heat medium are supplied in such a manner that the second raw material composition and the second heat medium are in the second reactor. As long as it comes into contact and the temperature of the second raw material composition falls within the range of the second temperature, whichever may be the first or the same.

さらに、バッチ式の製造方法では、(c)工程において、前記(a)工程で得られた第1の混合物の第3の反応器への供給と、前記(b)工程で得られた第2の混合物の第3の反応器への供給とは、どちらが先であっても、あるいは同時であってもよい。すなわち、第1の混合物と第2の混合物のいずれか一方の供給の際に、他方が第3の反応器内に供給されていない場合でも、先に供給された第1の混合物または第2の混合物が第3の反応器内に滞留中に、後から供給される混合物が供給され、第1の混合物と第2の混合物とが第3の反応器内に所定の時間滞留すればよい。   Further, in the batch type production method, in the step (c), the first mixture obtained in the step (a) is supplied to the third reactor, and the second mixture obtained in the step (b) is used. The feed of the mixture to the third reactor may be either first or simultaneously. That is, when one of the first mixture and the second mixture is supplied, even if the other is not supplied into the third reactor, the first mixture or the second mixture supplied previously While the mixture is staying in the third reactor, the mixture supplied later is supplied, and the first mixture and the second mixture may stay in the third reactor for a predetermined time.

本発明の製造方法は、製造効率の点で連続式の方法であることが好ましい。以下、本発明の方法を連続式の製造に適用する実施形態について説明するが、これに限定されない。   The production method of the present invention is preferably a continuous method in terms of production efficiency. Hereinafter, although embodiment which applies the method of this invention to continuous manufacture is described, it is not limited to this.

<(a)工程>
本発明の(a)工程においては、R22とTFEを含む第1の原料組成物を、第1の反応器に供給するとともに、第1の熱媒体をこの第1の反応器に供給する。そして、第1の反応器内で第1の熱媒体を前記第1の原料組成物と接触させて、第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にする。この(a)工程において、前記(1)式の枠Aに囲まれた反応が、第1の反応器内でその他の反応とは分離して行われる。以下、枠Aに囲まれた反応を、必要に応じて(a)工程の反応という。なお、第1の温度は、0〜800℃の範囲が好ましく、0〜750℃の範囲がさらに好ましく、100〜750℃の範囲が特に好ましい。
<(A) Process>
In step (a) of the present invention, the first raw material composition containing R22 and TFE is supplied to the first reactor, and the first heat medium is supplied to the first reactor. Then, the first heat medium is brought into contact with the first raw material composition in the first reactor to bring the first raw material composition to the first temperature in the range of 0 to 850 ° C. In the step (a), the reaction surrounded by the frame A in the formula (1) is performed separately from the other reactions in the first reactor. Hereinafter, the reaction surrounded by the frame A is referred to as the reaction in the step (a) as necessary. The first temperature is preferably in the range of 0 to 800 ° C, more preferably in the range of 0 to 750 ° C, and particularly preferably in the range of 100 to 750 ° C.

R22とTFEを含む第1の原料組成物は、第1の反応器内で第1の熱媒体と接触して前記範囲の第1の温度に加熱・保持される。そして、熱分解、脱塩化水素反応およびフッ素転移により生成されるジフルオロカルベン(中間活性種1)とトリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)、未反応原料であるR22、および未反応原料であり、R22の熱分解、脱塩化水素反応により生成される化合物でもあるTFEを含む第1の反応生成物を生成すると考えられる。なお、この第1の反応生成物と第1の熱媒体との混合物が、(a)工程で得られる第1の混合物となる。   The first raw material composition containing R22 and TFE is heated and maintained at the first temperature within the above range in contact with the first heat medium in the first reactor. And difluorocarbene (intermediate active species 1) and trifluoromethyl fluorocarbene (intermediate active species 2) produced by thermal decomposition, dehydrochlorination reaction and fluorine transfer, unreacted raw material R22, and unreacted raw material. It is considered that a first reaction product containing TFE, which is also a compound produced by thermal decomposition of R22 and dehydrochlorination reaction, is produced. In addition, the mixture of the first reaction product and the first heat medium becomes the first mixture obtained in the step (a).

(a)工程で得られる第1の混合物においては、ジフルオロカルベン(中間活性種1)に比べてトリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)の存在割合が高いことが好ましい。それにより、次の(c)工程において前記(1)式中の経路Aの反応が経路Bの反応に優先して進行して、HFO−1234yfを効率的に製造できる。第1の混合物において、トリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)の存在割合を高めるための具体的な方法、条件等については、以下に説明する。   In the first mixture obtained in the step (a), it is preferable that the proportion of trifluoromethylfluorocarbene (intermediate active species 2) is higher than that of difluorocarbene (intermediate active species 1). Thereby, in the next step (c), the reaction of the route A in the formula (1) proceeds in preference to the reaction of the route B, and HFO-1234yf can be efficiently produced. Specific methods, conditions, and the like for increasing the abundance ratio of trifluoromethylfluorocarbene (intermediate active species 2) in the first mixture will be described below.

(第1の原料組成物)
(a)工程に用いる第1の原料組成物は、R22とTFEを含有する。第1の原料組成物は、R22とTFE以外に、第1の反応器内で第1の熱媒体との接触により分解してジフルオロカルベン(中間活性種1)やトリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)を発生し得る化合物、例えば、ヘキサフルオロプロペン(以下、HFPという。)、トリフルオロエチレン、オクタフルオロシクロブタン(以下、RC318という。)、ヘキサフルオロプロペンオキサイド等を含有することができる。
(First raw material composition)
(A) The 1st raw material composition used for a process contains R22 and TFE. In addition to R22 and TFE, the first raw material composition is decomposed by contact with the first heat medium in the first reactor to produce difluorocarbene (intermediate active species 1) or trifluoromethylfluorocarbene (intermediate activity). The compound which can generate | occur | produce seed 2), for example, hexafluoropropene (henceforth HFP), trifluoroethylene, octafluorocyclobutane (henceforth RC318), hexafluoropropene oxide, etc. can be contained.

第1の原料組成物に含有される、このような熱分解してジフルオロカルベン等を発生しうる含フッ素化合物からも、(a)工程の反応においてTFEを経由してトリフルオロメチルフルオロカルベン(中間活性種2)が生成される。また、前記含フッ素化合物には、熱分解により直接トリフルオロメチルフルオロカルベンを発生するものもあり、(a)工程で該熱分解反応が生起すれば、トリフルオロメチルフルオロカルベンが生成される。そして、得られたトリフルオロメチルフルオロカルベンが、後述する(c)工程で、(b)工程で生成されたメチルラジカル(中間活性種3)と反応し、最終的にHFO−1234yfが生成される。   From such a fluorine-containing compound that is contained in the first raw material composition and can generate difluorocarbene or the like by thermal decomposition, trifluoromethylfluorocarbene (intermediate) via TFE in the reaction of step (a). Active species 2) are produced. Some of the fluorine-containing compounds directly generate trifluoromethylfluorocarbene by thermal decomposition. If the thermal decomposition reaction occurs in step (a), trifluoromethylfluorocarbene is generated. The obtained trifluoromethylfluorocarbene reacts with the methyl radical (intermediate active species 3) generated in the step (b) in the step (c) described later, and finally, HFO-1234yf is generated. .

第1の原料組成物に、このような反応器内で熱分解してジフルオロカルベンやトリフルオロメチルフルオロカルベンを発生しうる含フッ素化合物(以下、カルベン源となる含フッ素化合物という。)を用いる場合、このようなカルベン源となる含フッ素化合物を新たに用意してもよいが、本発明の製造方法で熱分解反応により副生される含フッ素化合物、例えば、HFP、RC318、トリフルオロエチレン等から選ばれる1種または2種以上を用いることが、リサイクルの観点から好ましい。これらの中でも、RC318が特に好ましい。さらに、第1の混合物が含有するTFEを、R22とともに、(c)工程終了後に回収して第1の原料組成物に用いることが可能であり、リサイクルの観点から特に好ましい。   When a fluorine-containing compound that can be thermally decomposed in such a reactor to generate difluorocarbene or trifluoromethylfluorocarbene (hereinafter referred to as a fluorine-containing compound that serves as a carbene source) is used as the first raw material composition. Further, such a fluorine-containing compound as a carbene source may be newly prepared, but from a fluorine-containing compound by-produced by a thermal decomposition reaction in the production method of the present invention, such as HFP, RC318, trifluoroethylene, etc. It is preferable from the viewpoint of recycling to use one or more selected. Among these, RC318 is particularly preferable. Further, the TFE contained in the first mixture can be recovered together with R22 after the completion of the step (c) and used in the first raw material composition, which is particularly preferable from the viewpoint of recycling.

ここで、第1の原料組成物として、R22およびTFEに加えて、上記のようにリサイクルされるその他のカルベン源となる含フッ素化合物を用いた場合には、第1の原料組成物における、R22およびTFEと、その他のカルベン源となる含フッ素化合物との含有割合については、特に制限されない。また、(a)工程で得られる第1の混合物におけるジフルオロカルベンとトリフルオロメチルフルオロカルベンとの含有割合は、用いる含フッ素化合物の種類によらず、主として(a)工程が実行される第1の温度により制御されると考えられる。   Here, in addition to R22 and TFE as the first raw material composition, when a fluorine-containing compound that is another carbene source recycled as described above is used, R22 in the first raw material composition is used. The content ratio of TFE and other fluorine-containing compounds as carbene sources is not particularly limited. In addition, the content ratio of difluorocarbene and trifluoromethylfluorocarbene in the first mixture obtained in the step (a) is not limited to the type of the fluorine-containing compound to be used. It is thought to be controlled by temperature.

(a)工程におけるTFEの供給量とR22の供給量とのモル比(以下、TFE/R22と示す。)は、0.01〜100の範囲とするのが好ましく、0.1〜10の範囲がより好ましい。なお、R22とTFEを含む第1の原料組成物と第1の熱媒体を、第1の反応器内を連続的に流通させて反応を行わせる本実施形態において、原料各成分および熱媒体の供給量は、単位時間当たりの供給量を示すものとする。(b)工程および(c)工程における各成分、熱媒体等の供給量についても同様である。   The molar ratio (hereinafter referred to as TFE / R22) of the TFE supply amount and the R22 supply amount in the step (a) is preferably in the range of 0.01 to 100, and preferably in the range of 0.1 to 10. Is more preferable. In the present embodiment in which the first raw material composition containing R22 and TFE and the first heat medium are allowed to react by continuously flowing through the first reactor, each of the raw material components and the heat medium The supply amount indicates the supply amount per unit time. The same applies to the supply amount of each component, heat medium, etc. in the steps (b) and (c).

TFE/R22を0.01以上とすることで、後述する第1の滞留時間を短縮できるうえに、ジフルオロカルベンの生成を抑制し、トリフルオロメチルフルオロカルベンの生成を増大させることができる。そして、このようにジフルオロカルベンの生成を抑えてトリフルオロメチルフルオロカルベンの生成を高めることで、後述する(c)工程で、VdFやCTFE等の副生物の生成を抑制し、純度の高いHFO−1234yfを得ることができる。また、TFE/R22を100以下とすることで、より高い収率でHFO−1234yfを得ることができる。TFE/R22は、0.1〜3の範囲が特に好ましい。   By setting TFE / R22 to 0.01 or more, the first residence time described later can be shortened, and the production of difluorocarbene can be suppressed and the production of trifluoromethylfluorocarbene can be increased. And by suppressing the production | generation of difluorocarbene in this way and raising the production | generation of trifluoromethyl fluoro carbene, by the process (c) mentioned later, the production | generation of by-products, such as VdF and CTFE, is suppressed, and high purity HFO- 1234yf can be obtained. Moreover, HFO-1234yf can be obtained with a higher yield by making TFE / R22 into 100 or less. TFE / R22 is particularly preferably in the range of 0.1 to 3.

第1の反応器に供給する第1の原料組成物のうちで、R22および前記カルベン源となる含フッ素化合物の温度は、反応性がある程度高いがカーボン化はしにくい温度とするという観点から、0〜600℃とするのが好ましい。より反応性を高めるという観点からは、R22およびカルベン源となる含フッ素化合物は、第1の反応器に導入する前に、常温(25℃)以上600℃以下に予熱(プレヒート)することが好ましく、100〜500℃に予熱(プレヒート)することがより好ましい。
また、第1の反応器に供給するTFEの温度は、反応性の観点から0〜600℃とするのが好ましい。より反応性を高めるという観点からは、TFEは、第1の反応器に導入する前に、常温(25℃)以上600℃以下に予熱(プレヒート)することが好ましく、100〜500℃に予熱(プレヒート)することがより好ましい。
ただし、第1の反応器に供給する前記各成分の温度はそれぞれ、前記第1の温度以下に設定される。
Among the first raw material compositions to be supplied to the first reactor, the temperature of R22 and the fluorine-containing compound serving as the carbene source is set to a temperature at which the reactivity is high to some extent but is not easily carbonized. It is preferable to set it as 0-600 degreeC. From the viewpoint of increasing the reactivity, it is preferable that R22 and the fluorine-containing compound serving as a carbene source are preheated (preheated) to room temperature (25 ° C.) or higher and 600 ° C. or lower before being introduced into the first reactor. It is more preferable to preheat (preheat) to 100 to 500 ° C.
Moreover, it is preferable that the temperature of TFE supplied to a 1st reactor shall be 0-600 degreeC from a reactive viewpoint. From the viewpoint of enhancing the reactivity, TFE is preferably preheated (preheated) to room temperature (25 ° C.) or more and 600 ° C. or less before being introduced into the first reactor, and preheated to 100 to 500 ° C. ( It is more preferable to preheat).
However, the temperature of each of the components supplied to the first reactor is set to be equal to or lower than the first temperature.

R22とTFE、さらに必要に応じて用いられる前記カルベン源となる含フッ素化合物の第1の反応器への供給は、別々であってもよいし、2種以上の成分を混合してから供給してもよい。2種以上の成分を混合してから供給する場合には、予熱の効率の観点から、混合したものを所定の温度に予熱した後、供給することが好ましい。その場合の予熱温度についても、上記と同様の温度にすることが好ましい。   The supply of R22, TFE, and the fluorine-containing compound used as the carbene source as needed to the first reactor may be separate, or may be supplied after mixing two or more components. May be. When supplying after mixing 2 or more types of components, it is preferable to supply, after preheating the mixed thing to predetermined temperature from a viewpoint of the efficiency of preheating. In this case, the preheating temperature is preferably set to the same temperature as described above.

(第1の熱媒体)
(a)工程においては、第1の反応器に供給された第1の熱媒体がこの反応器内で前記第1の原料組成物と接触して、第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にすることで、第1の反応生成物が得られる。
第1の反応器に供給される第1の熱媒体の温度は、第1の原料組成物と接触してから第3の反応器に供給されるまでの間、得られる第1の反応生成物と第1の熱媒体との混合物である第1の混合物を、第1の温度に保持できる温度である。したがって、第1の反応器に供給される第1の熱媒体の温度は、必ずしも前記第1の温度と同じである必要はなく、第1の原料組成物の温度等に合わせて適宜調整される。
(First heat medium)
In the step (a), the first heat medium supplied to the first reactor comes into contact with the first raw material composition in the reactor, and the first raw material composition is heated to 0 to 850 ° C. The first reaction product can be obtained by setting the first temperature in the range.
The temperature of the first heat medium supplied to the first reactor is the first reaction product obtained from the time of contact with the first raw material composition until it is supplied to the third reactor. It is the temperature which can hold | maintain the 1st mixture which is a mixture of a 1st and a 1st heat medium to 1st temperature. Therefore, the temperature of the first heat medium supplied to the first reactor is not necessarily the same as the first temperature, and is appropriately adjusted according to the temperature of the first raw material composition and the like. .

第1の熱媒体は、前記第1の温度で熱分解が生じないことはもとより、(c)工程で接触する、(b)工程で得られる第2の混合物の温度、具体的には後述する第2の温度、または、(c)工程において反応が行われる温度が第1の温度および第2の温度より高い温度である場合には、該温度で熱分解が生じない媒体であり、具体的には200〜1300℃の温度で熱分解しない媒体であるのが好ましい。第1の熱媒体としては、水蒸気、窒素、二酸化炭素から選ばれる1種または2種以上の気体が挙げられ、水蒸気を50体積%以上含み、残部が窒素および/または二酸化炭素である気体の使用が好ましい。前記(a)工程の反応において生成するHClを塩酸にして除くために、第1の熱媒体における水蒸気の含有割合は50体積%以上が好ましく、実質的に水蒸気のみ(100体積%)からなる気体の使用が特に好ましい。   The first heat medium is not thermally decomposed at the first temperature, and is contacted in the step (c). The temperature of the second mixture obtained in the step (b), specifically described below. When the second temperature or the temperature at which the reaction is carried out in the step (c) is higher than the first temperature and the second temperature, it is a medium that does not undergo thermal decomposition at the temperature. The medium is preferably a medium that does not thermally decompose at a temperature of 200 to 1300 ° C. Examples of the first heat medium include one or more gases selected from water vapor, nitrogen, and carbon dioxide, and use of a gas that contains 50% by volume or more of water vapor, with the balance being nitrogen and / or carbon dioxide. Is preferred. In order to remove HCl generated in the reaction of the step (a) as hydrochloric acid, the content ratio of water vapor in the first heat medium is preferably 50% by volume or more, and a gas substantially consisting of only water vapor (100% by volume). Is particularly preferred.

第1の熱媒体の供給量は、この熱媒体と第1の原料組成物の供給量の合計に対して20〜98体積%の割合が好ましく、50〜95体積%がより好ましい。第1の熱媒体の供給量の割合を20体積%以上とすることで、高沸物の生成や原料のカーボン化を抑制しながら(a)工程の反応を進行させることができる。すなわち、R22からジフルオロカルベンおよびTFEを経てトリフルオロメチルフルオロカルベンを生成する反応を、効率よくかつ安定して実行できる。また、(a)工程の反応において、ジフルオロカルベンとTFEの間の結合・分解反応、TFEとトリフルオロメチルフルオロカルベンのフッ素転移はいずれも可逆反応であり、平衡状態が安定化していることが好ましい。第1の熱媒体を20体積%以上とすることで、より均一な混合ガスとなり、(a)工程の反応後の該平衡状態も安定に維持されるので、後述する(c)工程における反応を十分に制御された状態で行うことができ、HFO−1234yfを高い収率で製造できる。また、第1の熱媒体の供給量の割合が98体積%を超えると、生産性が著しく低下するため、工業的に現実的でない。   The supply amount of the first heat medium is preferably 20 to 98% by volume, and more preferably 50 to 95% by volume with respect to the total supply amount of the heat medium and the first raw material composition. By setting the ratio of the supply amount of the first heat medium to 20% by volume or more, the reaction in the step (a) can be advanced while suppressing the formation of high boilers and carbonization of the raw material. That is, the reaction for producing trifluoromethylfluorocarbene from R22 via difluorocarbene and TFE can be carried out efficiently and stably. In the reaction of step (a), the bond / decomposition reaction between difluorocarbene and TFE, and the fluorine transfer between TFE and trifluoromethylfluorocarbene are both reversible reactions, and it is preferable that the equilibrium state is stabilized. . By setting the first heat medium to 20% by volume or more, a more uniform mixed gas is obtained, and the equilibrium state after the reaction in the step (a) is also stably maintained. Therefore, the reaction in the step (c) described later is performed. HFO-1234yf can be produced with a high yield. Moreover, since the productivity will fall remarkably when the ratio of the supply amount of a 1st heat medium exceeds 98 volume%, it is not industrially realistic.

このように第1の反応器に供給される第1の熱媒体と、前記第1の原料組成物とが接触してから、(c)工程で、(a)工程で得られた第1の混合物が第3の反応器に供給されるまでの時間(以下、第1の滞留時間という。)は、0.01〜10秒間とするのが好ましく、0.1〜3.0秒間とするのがより好ましい。第1の滞留時間を0.01〜10秒間とすることで、トリフルオロメチルフルオロカルベンの生成反応を十分に進行させることができる。なお、この第1の滞留時間は、第1の原料組成物の第1の反応器への供給量(流量)を調節することで制御できる。   Thus, after the 1st heat carrier supplied to the 1st reactor and the 1st above-mentioned raw material composition contact, in the (c) process, the 1st obtained in the (a) process The time until the mixture is supplied to the third reactor (hereinafter referred to as the first residence time) is preferably 0.01 to 10 seconds, and preferably 0.1 to 3.0 seconds. Is more preferable. By setting the first residence time to 0.01 to 10 seconds, the formation reaction of trifluoromethylfluorocarbene can be sufficiently advanced. The first residence time can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of the first raw material composition to the first reactor.

(第1の反応器)
第1の反応器としては、後述する反応器内温度および圧力に耐えるものであれば、特に形状は限定されず、例えば、円筒状の縦型反応器が挙げられる。第1の反応器の材質としては、ガラス、鉄、ニッケル、または鉄、ニッケルを主成分とする合金等が挙げられる。
(First reactor)
The shape of the first reactor is not particularly limited as long as it can withstand the temperature and pressure in the reactor, which will be described later, and examples thereof include a cylindrical vertical reactor. Examples of the material of the first reactor include glass, iron, nickel, or an alloy mainly composed of iron and nickel.

(a)工程における第1の反応器内の温度は、この反応器内で前記第1の混合物を0〜850℃の範囲の第1の温度に保持できる温度(以下、第1の器内温度)とする。このような第1の器内温度は、前記第1の温度でもある。すなわち、第1の反応器内の温度を0〜850℃の範囲の第1の器内温度とすることで、第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にして、第1の反応生成物を得ることができる。   The temperature in the first reactor in the step (a) is a temperature at which the first mixture can be maintained at a first temperature in the range of 0 to 850 ° C. (hereinafter referred to as the first temperature in the reactor). ). Such a first internal temperature is also the first temperature. That is, by setting the temperature in the first reactor to the first temperature in the range of 0 to 850 ° C, the first raw material composition is set to the first temperature in the range of 0 to 850 ° C. A first reaction product can be obtained.

第1の反応器内の温度は、第1の反応器に供給される前記第1の熱媒体の温度および圧力を調整することで制御することができる。このような第1の反応器内の温度が、前記第1の器内温度となるように、電気ヒータ等により第1の反応器内を補助的に加熱することもできる。なお、前記第1の器内温度は、0〜800℃の範囲が好ましく、0〜750℃の範囲がさらに好ましく、100〜750℃の範囲が特に好ましい。   The temperature in the first reactor can be controlled by adjusting the temperature and pressure of the first heat medium supplied to the first reactor. The inside of the first reactor can be supplementarily heated with an electric heater or the like so that the temperature in the first reactor becomes the first inside temperature. The first internal temperature is preferably in the range of 0 to 800 ° C, more preferably in the range of 0 to 750 ° C, and particularly preferably in the range of 100 to 750 ° C.

第1の反応器内の温度を前記第1の器内温度とすることで、前記(a)工程の反応において、R22からジフルオロカルベンを経て生成されるTFEを十分に高い収率で製造できる。そして、得られる第1の混合物におけるジフルオロカルベンとTFEとトリフルオロメチルフルオロカルベンの3者の平衡状態において、トリフルオロメチルフルオロカルベンの存在割合を高く維持することが可能となる。こうして前記(a)工程の反応において得られる第1の混合物におけるトリフルオロメチルフルオロカルベンの存在割合を高くすることができるので、次の(c)工程において、VdFに比べてHFO−1234yfを高収率で生成できる。   By setting the temperature in the first reactor to the first temperature in the first reactor, TFE produced from R22 via difluorocarbene can be produced in a sufficiently high yield in the reaction of the step (a). Then, in the three-state equilibrium state of difluorocarbene, TFE, and trifluoromethylfluorocarbene in the obtained first mixture, it is possible to maintain a high ratio of trifluoromethylfluorocarbene. In this way, since the proportion of trifluoromethylfluorocarbene present in the first mixture obtained in the reaction of the step (a) can be increased, in the next step (c), high yield of HFO-1234yf is obtained as compared with VdF. Can be generated at a rate.

第1の反応器内の圧力は、ゲージ圧で0〜2MPaとすることが好ましく、0〜0.5MPaの範囲がさらに好ましい。   The pressure in the first reactor is preferably 0 to 2 MPa in gauge pressure, and more preferably in the range of 0 to 0.5 MPa.

<(b)工程>
本発明の(b)工程においては、R40とR50の少なくとも一方を含む第2の原料組成物を、第2の反応器に供給するとともに、第2の熱媒体をこの第2の反応器に供給する。そして、第2の反応器内で第2の熱媒体を前記第2の原料組成物と接触させて、第2の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にする。この(b)工程において、前記(1)式の枠Bに囲まれた反応が、第2の反応器内で分離して行われる。以下、枠Bに囲まれた反応を、必要に応じて(b)工程の反応という。
第2の温度は、700〜900℃の範囲が好ましく,760〜900℃の範囲がさらに好ましい。なお、この第2の温度は、前記(a)工程での第1の原料組成物の温度である第1の温度より高いことが好ましい。
<(B) Process>
In step (b) of the present invention, the second raw material composition containing at least one of R40 and R50 is supplied to the second reactor, and the second heat medium is supplied to the second reactor. To do. Then, the second heat medium is brought into contact with the second raw material composition in the second reactor to bring the second raw material composition to the second temperature in the range of 600 to 900 ° C. In the step (b), the reaction surrounded by the frame B in the formula (1) is performed separately in the second reactor. Hereinafter, the reaction surrounded by the frame B is referred to as the reaction in the step (b) as necessary.
The second temperature is preferably in the range of 700 to 900 ° C, and more preferably in the range of 760 to 900 ° C. In addition, it is preferable that this 2nd temperature is higher than 1st temperature which is the temperature of the 1st raw material composition in the said (a) process.

R40および/またはR50を含む第2の原料組成物は、第2の反応器内で第2の熱媒体との接触により、600〜900℃の範囲の第2の温度に加熱・保持される。そして、R40および/またはR50の熱分解、脱塩素反応または脱水素反応により生成されるメチルラジカル(中間活性種3)、および未反応原料であるR40および/またはR50を含む第2の反応生成物を生成すると考えられる。なお、この第2の反応生成物と第2の熱媒体との混合物が、(b)工程で得られる第2の混合物となる。   The second raw material composition containing R40 and / or R50 is heated and maintained at a second temperature in the range of 600 to 900 ° C. by contact with the second heat medium in the second reactor. And the 2nd reaction product containing R40 and / or R50 which is a methyl radical (intermediate active species 3) produced | generated by thermal decomposition of R40 and / or R50, a dechlorination reaction, or a dehydrogenation reaction, and an unreacted raw material Is considered to generate. In addition, the mixture of the second reaction product and the second heat medium becomes the second mixture obtained in the step (b).

(第2の原料組成物)
(b)工程に用いる第2の原料組成物は、R40とR50の少なくとも一方を含み、R40の単独使用、R50の単独使用、もしくはR40とR50との混合物の使用の各態様を有する。
(Second raw material composition)
The second raw material composition used in the step (b) includes at least one of R40 and R50, and has each aspect of using R40 alone, using R50 alone, or using a mixture of R40 and R50.

(b)工程におけるR40および/またはR50の供給量と、前記(a)工程におけるR22とTFEの供給量の合計とのモル比(以下、(R40+R50)/(R22+TFE)と示す。)は、0.01〜100の範囲が好ましい。0.1〜10の範囲がより好ましく、0.1〜3の範囲が特に好ましい。R40/(R22+TFE)を0.01〜100とすることで、R40および/またはR50の転化率を上げ、HFO−1234yfを高い収率で製造することができる。   The molar ratio of the supply amount of R40 and / or R50 in the step (b) and the total supply amount of R22 and TFE in the step (a) (hereinafter referred to as (R40 + R50) / (R22 + TFE)) is 0. The range of .01 to 100 is preferred. The range of 0.1-10 is more preferable, and the range of 0.1-3 is particularly preferable. By setting R40 / (R22 + TFE) to 0.01 to 100, the conversion rate of R40 and / or R50 can be increased, and HFO-1234yf can be produced in a high yield.

第2の反応器に供給するR40および/またはR50の温度は、反応性の観点から0〜1200℃とするのが好ましい。より反応性を高めるという観点からは、R40および/またはR50を第2の反応器に導入する前に、常温(25℃)以上1200℃以下に予熱(プレヒート)するのが好ましく、100〜800℃に予熱するのがより好ましい。ただし、第2の反応器に供給する前記各成分の温度はそれぞれ、前記第2の温度以下に設定される。また、R40とR50をともに使用する場合、これらの第2の反応器への供給は、別々であってもよいし混合してから供給してもよい。   The temperature of R40 and / or R50 supplied to the second reactor is preferably 0 to 1200 ° C. from the viewpoint of reactivity. From the standpoint of further increasing the reactivity, it is preferable to preheat (preheat) R40 and / or R50 to normal temperature (25 ° C.) or higher and 1200 ° C. or lower before introducing the second reactor into the second reactor. More preferably, it is preheated. However, the temperature of each of the components supplied to the second reactor is set to be equal to or lower than the second temperature. Moreover, when using both R40 and R50, the supply to these 2nd reactors may be separate, and may be supplied after mixing.

(第2の熱媒体)
(b)工程においては、第2の反応器に供給された第2の熱媒体がこの反応器内で前記第2の原料組成物と接触して、第2の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にすることで、第2の反応生成物が得られる。
第2の反応器に供給される第2の熱媒体の温度は、第2の原料組成物と接触してから第3の反応器に供給されるまでの間、得られる第2の反応生成物と第2の熱媒体との混合物である第2の混合物を、第2の温度に保持できる温度である。したがって、第2の反応器に供給される第2の熱媒体の温度は、必ずしも前記第2の温度と同じである必要はなく、第2の原料組成物の温度等に合わせて適宜調整される。
(Second heat medium)
In the step (b), the second heat medium supplied to the second reactor comes into contact with the second raw material composition in the reactor, and the second raw material composition is heated to 600 to 900 ° C. By setting the second temperature within the range, the second reaction product is obtained.
The temperature of the second heat medium supplied to the second reactor is the second reaction product obtained from the time of contact with the second raw material composition until the temperature is supplied to the third reactor. It is the temperature which can hold | maintain the 2nd mixture which is a mixture of a 2nd heat medium and 2nd temperature. Therefore, the temperature of the second heat medium supplied to the second reactor is not necessarily the same as the second temperature, and is appropriately adjusted according to the temperature of the second raw material composition and the like. .

第2の熱媒体は、前記第2の温度で熱分解が生じないことはもとより、(c)工程で接触する、(a)工程で得られる第1の混合物の温度、具体的には前記した第1の温度、または、(c)工程において反応が行われる温度が第1の温度および第2の温度より高い温度である場合には、該温度で熱分解が生じない媒体であり、具体的には200〜1300℃の温度で熱分解しない媒体であるのが好ましい。第2の熱媒体としては、上記第1の熱媒体と同様な気体が挙げられる。実質的に水蒸気のみ(100体積%)からなる気体の使用が特に好ましい。また、第1の熱媒体と第2の熱媒体とは、供給温度のみが異なる同種の気体であることが好ましい。   The second heat medium is not thermally decomposed at the second temperature, but is contacted in the step (c), and the temperature of the first mixture obtained in the step (a), specifically, as described above. When the first temperature or the temperature at which the reaction is carried out in the step (c) is higher than the first temperature and the second temperature, it is a medium that does not undergo thermal decomposition at the temperature. The medium is preferably a medium that does not thermally decompose at a temperature of 200 to 1300 ° C. Examples of the second heat medium include the same gas as the first heat medium. The use of a gas consisting essentially only of water vapor (100% by volume) is particularly preferred. Moreover, it is preferable that the first heat medium and the second heat medium are the same kind of gases that differ only in the supply temperature.

第2の反応器への第2の熱媒体の供給量は、この熱媒体と第2の原料組成物の供給量の合計に対して20〜98体積%の割合が好ましく、50〜95体積%がより好ましい。第2の熱媒体の供給量の割合を20体積%以上とすることで、高沸物の生成や原料のカーボン化を抑制しながら(b)工程の反応を進行させてメチルラジカルを安定して生成することができる。そして、これにより(c)工程における反応を十分に制御された状態で行うことができ、HFO−1234yfを効率よく製造できる。また、第2の熱媒体の供給量の割合が98体積%を超えると、生産性が著しく低下するため、工業的に現実的でない。   The supply amount of the second heat medium to the second reactor is preferably 20 to 98% by volume, and preferably 50 to 95% by volume, with respect to the total supply amount of the heat medium and the second raw material composition. Is more preferable. By controlling the ratio of the supply amount of the second heat medium to 20% by volume or more, the reaction in the step (b) is progressed while suppressing the formation of high boilers and the carbonization of the raw material to stabilize the methyl radical. Can be generated. As a result, the reaction in step (c) can be carried out in a sufficiently controlled state, and HFO-1234yf can be produced efficiently. Further, when the ratio of the second heat medium supply amount exceeds 98% by volume, the productivity is remarkably lowered, which is not industrially practical.

このように第2の反応器に供給される第2の熱媒体と、前記第2の原料組成物とが接触してから、(c)工程で、(b)工程で得られた第2の混合物が第3の反応器に供給されるまでの時間(以下、第2の滞留時間という。)は、0.001〜10秒間とするのが好ましく、0.05〜3.0秒間とするのがより好ましい。第2の滞留時間を0.001〜10秒間とすることで、メチルラジカルの生成反応を十分に進行させることができる。なお、第2の滞留時間は、第2の原料組成物の第2の反応器への供給量(流量)を調節することで制御できる。   Thus, after the 2nd heat carrier supplied to the 2nd reactor and the 2nd above-mentioned raw material composition contact, in the (c) process, the 2nd obtained by the (b) process The time until the mixture is supplied to the third reactor (hereinafter referred to as the second residence time) is preferably 0.001 to 10 seconds, and 0.05 to 3.0 seconds. Is more preferable. By setting the second residence time to be 0.001 to 10 seconds, the methyl radical production reaction can be sufficiently advanced. The second residence time can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of the second raw material composition to the second reactor.

(第2の反応器)
第2の反応器としては、後述する反応器内温度および圧力に耐えるものであれば、特に形状は限定されず、例えば、円筒状の縦型反応器が挙げられる。第2の反応器の材質としては、ガラス、鉄、ニッケル、または鉄、ニッケルを主成分とする合金等が挙げられる。
(Second reactor)
The shape of the second reactor is not particularly limited as long as it can withstand the temperature and pressure in the reactor, which will be described later, and examples thereof include a cylindrical vertical reactor. Examples of the material for the second reactor include glass, iron, nickel, and alloys containing iron and nickel as main components.

(b)工程における第2の反応器内の温度は、この反応器内で前記第2の混合物を600〜900℃の範囲の第2の温度に保持できる温度(以下、第2の器内温度)とする。このような第2の器内温度は、前記第2の温度でもある。すなわち、第2の反応器内の温度を600〜900℃の範囲の第2の器内温度とすることで、第1の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にして、第2の反応生成物を得ることができる。   The temperature in the second reactor in the step (b) is a temperature at which the second mixture can be maintained at a second temperature in the range of 600 to 900 ° C. (hereinafter referred to as the second reactor temperature). ). Such a second internal temperature is also the second temperature. That is, by setting the temperature in the second reactor to the second temperature in the range of 600 to 900 ° C., the first raw material composition is set to the second temperature in the range of 600 to 900 ° C., A second reaction product can be obtained.

第2の反応器内の温度は、第2の反応器に供給される前記第2の熱媒体の温度および圧力を調整することで制御することができる。このような第2の反応器内の温度が、前記第2の器内温度となるように、電気ヒータ等により第2の反応器内を補助的に加熱することもできる。なお、前記第2の器内温度は、700〜900℃の範囲が好ましく、760〜900℃の範囲がさらに好ましい。   The temperature in the second reactor can be controlled by adjusting the temperature and pressure of the second heat medium supplied to the second reactor. The inside of the second reactor can be supplementarily heated with an electric heater or the like so that the temperature inside the second reactor becomes the temperature inside the second reactor. The second internal temperature is preferably in the range of 700 to 900 ° C, more preferably in the range of 760 to 900 ° C.

第2の反応器内の温度を前記第2の器内温度とすることで、前記式(1)で示される反応系のうちの(b)工程の反応の反応率を高め、メチルラジカルを十分に高い収率で得ることができる。   By setting the temperature in the second reactor to the temperature in the second reactor, the reaction rate in the step (b) in the reaction system represented by the formula (1) is increased, and the methyl radicals are sufficient. In a high yield.

第2の反応器内の圧力は、ゲージ圧で0〜2MPaとすることが好ましく、0〜0.5MPaの範囲がさらに好ましい。   The pressure in the second reactor is preferably 0 to 2 MPa in gauge pressure, and more preferably in the range of 0 to 0.5 MPa.

<(c)工程>
本発明の(c)工程においては、前記(a)工程で得られた前記第1の混合物と前記(b)工程で得られた前記第2の混合物とを、第3の反応器に供給し、第3の反応器内で接触させて第3の温度とする。(c)工程においては、枠A内のトリフルオロメチルフルオロカルベンおよびジフルオロカルベンと、枠B内のメチルラジカルとが、それぞれ経路Aおよび経路Bで示されるように反応して、HFO−1234yfおよびVdFが生成する。
<(C) Process>
In step (c) of the present invention, the first mixture obtained in step (a) and the second mixture obtained in step (b) are supplied to a third reactor. The third temperature is brought into contact in the third reactor. In the step (c), trifluoromethylfluorocarbene and difluorocarbene in the frame A and the methyl radical in the frame B react as shown by the route A and the route B, respectively, and HFO-1234yf and VdF Produces.

ここで、(a)工程で得られた第1の混合物は、式(1)における枠A内の化合物と中間活性種、すなわち、R22、TFE、ジフルオロカルベン、トリフルオロメチルフルオロカルベン、および第1の熱媒体を含み、前記したように、トリフルオロメチルフルオロカルベンの存在割合が高い状態で平衡となるように、第1の温度に調整された混合物である。なお、第1の原料組成物が、TFE以外のカルベン源となる含フッ素化合物を含む場合には、第1の混合物は、前記に加えて該含フッ素化合物自体やその熱分解生成物を含有するが、前記と同様に、第1の温度の範囲内でトリフルオロメチルフルオロカルベンの存在割合が高い状態で平衡となるように調整されている。   Here, the first mixture obtained in the step (a) is a compound in the frame A in Formula (1) and an intermediate active species, that is, R22, TFE, difluorocarbene, trifluoromethylfluorocarbene, and first As described above, the mixture is adjusted to the first temperature so as to be in an equilibrium state with a high proportion of trifluoromethylfluorocarbene. In addition, when the 1st raw material composition contains the fluorine-containing compound used as carbene sources other than TFE, the 1st mixture contains this fluorine-containing compound itself and its thermal decomposition product in addition to the above. However, in the same manner as described above, the trifluoromethyl fluorocarbene is adjusted so as to be in an equilibrium state in a high state within the first temperature range.

また、(b)工程で得られた第2の混合物は、式(1)における枠B内の化合物と中間活性種、すなわち、R40および/またはR50、メチルラジカル、および第2の熱媒体を含み、メチルラジカルが多く生成する条件の第2の温度に調整された混合物である。   In addition, the second mixture obtained in the step (b) includes the compound in the frame B in the formula (1) and an intermediate active species, that is, R40 and / or R50, a methyl radical, and a second heat medium. , A mixture adjusted to the second temperature under conditions where many methyl radicals are produced.

本発明の製造方法においては、このようにして、それぞれに最適の温度条件に調整された混合物同士を、(c)工程において第3の反応器内で接触させることで、上記枠C内の経路Bによる反応に比して経路Aによる反応を優先的に生起させ、HFO−1234yfを効率よく生成することができる。なお、(a)工程で得られた第1の混合物と、(b)工程で得られた第2の混合物とは、それぞれの反応器内に存在するもの全てをそのまま第3の反応器に供給される。   In the production method of the present invention, the mixture in the frame C is brought into contact with each other in the third reactor in the step (c) by bringing the mixtures adjusted to the optimum temperature conditions in this way. Compared with the reaction by B, the reaction by route A can be preferentially caused, and HFO-1234yf can be produced efficiently. The first mixture obtained in the step (a) and the second mixture obtained in the step (b) are all supplied in the respective reactors as they are supplied to the third reactor. Is done.

(c)工程における第3の温度は、加温しない限りは、第3の反応器に供給される第1の温度に保持された第1の混合物と、第2の温度に保持された第2の混合物との供給量の割合により制御される。ここで、第3の反応器に供給される第1の混合物と第2の混合物の供給量の割合は、前記(R40+R50)/(R22+TFE)として好ましい範囲が規定されているため、第3の温度を制御するための自由度は小さい。第3の温度を制御するためには。例えば、第3の反応器に第3の熱媒体を供給する方法をとってもよく、また電気ヒータ等で第3の反応器内をさらに加熱する方法をとってもよい。   The third temperature in step (c) is the first mixture held at the first temperature supplied to the third reactor and the second temperature held at the second temperature, unless heated. It is controlled by the ratio of the supply amount to the mixture. Here, since the ratio of the supply amount of the first mixture and the second mixture supplied to the third reactor is defined as the above-mentioned (R40 + R50) / (R22 + TFE), the third temperature The degree of freedom for controlling is small. To control the third temperature. For example, a method of supplying a third heat medium to the third reactor may be employed, or a method of further heating the inside of the third reactor with an electric heater or the like may be employed.

第3の温度は、反応性の観点から、600〜1200℃とすることが好ましく、600〜900℃の範囲がさらに好ましい。第3の温度を600〜1200℃とすることで、上記枠C内の経路Bによる反応に比して経路Aによる反応を優先的に生起することができ、それによりHFO−1234yfを効率よく生成できる。また、CTFEのような、HFO−1234yfとの蒸留分離が難しい副生物の生成が抑えられる。   The third temperature is preferably 600 to 1200 ° C., more preferably 600 to 900 ° C. from the viewpoint of reactivity. By setting the third temperature to 600 to 1200 ° C., the reaction by the path A can be preferentially generated compared to the reaction by the path B in the frame C, thereby efficiently generating HFO-1234yf. it can. Moreover, the production | generation of by-products which are difficult to distill and separate with HFO-1234yf like CTFE is suppressed.

(c)工程で、第1の混合物と第2の混合物が接触してから第3の反応器外から導出されるまでの時間、すなわち供給された第1の混合物と第2の混合物とが、第3の反応器内で接触してから、この反応器内に留まり、前記第3の温度に保持されている時間(以下、第3の滞留時間という。)は、0.01〜10秒間とするのが好ましく、0.2〜3.0秒間とするのがより好ましい。第3の滞留時間を0.01〜10秒間とすることで、経路Bによる反応に比して経路Aによる反応を優先的に生起させることができ、それによりHFO−1234yfを効率よく生成できる。
なお、前記第3の滞留時間は、第1の混合物および第2の混合物の第3の反応器への供給量(流量)を調節することで制御できる。
In the step (c), the time from when the first mixture and the second mixture are brought into contact with each other to be led out of the third reactor, that is, the supplied first mixture and second mixture are: After contacting in the third reactor, the time of staying in the reactor and being maintained at the third temperature (hereinafter referred to as the third residence time) is 0.01 to 10 seconds. It is preferable to set it to 0.2 to 3.0 seconds. By setting the third residence time to 0.01 to 10 seconds, the reaction by the path A can be preferentially caused as compared with the reaction by the path B, and thereby HFO-1234yf can be generated efficiently.
The third residence time can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of the first mixture and the second mixture to the third reactor.

(第3の反応器)
第3の反応器としては、前記第3の温度および以下の圧力に耐えるものであれば、特に形状は限定されず、例えば、円筒状の縦型反応器が挙げられる。第3の反応器の材質としては、ガラス、鉄、ニッケル、または鉄、ニッケルを主成分とする合金等が挙げられる。
(Third reactor)
The shape of the third reactor is not particularly limited as long as it can withstand the third temperature and the following pressure, and examples thereof include a cylindrical vertical reactor. Examples of the material for the third reactor include glass, iron, nickel, and alloys containing iron and nickel as main components.

第3の反応器内の温度を制御する方法は上記のとおりである。第3の反応器内の温度を制御する方法としては、電気ヒータ等により加熱する方法が好ましい。
第3の反応器内の圧力は、ゲージ圧で0〜2MPaとすることが好ましく、0〜0.5MPaの範囲がさらに好ましい。
The method for controlling the temperature in the third reactor is as described above. As a method of controlling the temperature in the third reactor, a method of heating with an electric heater or the like is preferable.
The pressure in the third reactor is preferably 0 to 2 MPa in gauge pressure, and more preferably in the range of 0 to 0.5 MPa.

<反応装置>
本発明において、HFO−1234yfの製造に使用される反応装置の一例を、図1に示す。
この反応装置20は、いずれも電気ヒータ等の加熱手段を備えた第1の反応器1と第2の反応器2および第3の反応器3を備える。なお、これらの反応器における加熱手段の設置は必須ではない。
<Reactor>
In the present invention, an example of a reaction apparatus used for production of HFO-1234yf is shown in FIG.
The reaction apparatus 20 includes a first reactor 1, a second reactor 2, and a third reactor 3 each including heating means such as an electric heater. In addition, installation of the heating means in these reactors is not essential.

第1の反応器1には、R22とTFEを含む第1の原料組成物の供給ライン4と第1の水蒸気の供給ライン5が接続されており、第2の反応器2には、R40および/またはR50を含む第2の原料組成物の供給ライン6と第2の水蒸気の供給ライン7が接続されている。第1の原料組成物の供給ライン4および第2の原料組成物の供給ライン6には、それぞれ電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)4a、6aが設置されており、供給される各原料組成物が所定の温度に予熱されてから第1の反応器1および第2の反応器2に供給される。また、第1の水蒸気の供給ライン5および第2の水蒸気の供給ライン7には、それぞれ過熱水蒸気発生器5a、7aが設置されており、過熱水蒸気と混合されることで、第1の水蒸気および第2の水蒸気の温度および圧力がそれぞれ所定の値に調整された後、供給される。なお、過熱水蒸気発生器5a、7aは、電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)でもよい。また、第1の原料組成物の供給ライン4および第2の原料組成物の供給ライン6における予熱器(プレヒータ)4a、6aの設置は、必須ではない。   The first reactor 1 is connected with a supply line 4 for the first raw material composition containing R22 and TFE and a supply line 5 for the first water vapor, and the second reactor 2 has R40 and A second raw material composition supply line 6 containing R50 and a second water vapor supply line 7 are connected. The first raw material composition supply line 4 and the second raw material composition supply line 6 are provided with preheaters (preheaters) 4a and 6a each equipped with an electric heater or the like. The composition is preheated to a predetermined temperature and then supplied to the first reactor 1 and the second reactor 2. The first steam supply line 5 and the second steam supply line 7 are provided with superheated steam generators 5a and 7a, respectively, and are mixed with the superheated steam so that the first steam and After the temperature and pressure of the second water vapor are adjusted to predetermined values, they are supplied. The superheated steam generators 5a and 7a may be preheaters (preheaters) equipped with an electric heater or the like. Further, it is not essential to install the preheaters (preheaters) 4a and 6a in the first raw material composition supply line 4 and the second raw material composition supply line 6.

図1では、第1の反応器1に接続される第1の原料組成物の供給ライン4を1本とし、R22とTFEの混合物が予熱器4aを経て第1の反応器1に供給されるようにしているが、R22の供給ラインとTFEの供給ラインとを別々に設け、それぞれの供給ラインが別々に設置された予熱器を経て、第1の反応器1に接続されるようにしてもよい。また、必要に応じてカルベン源となる含フッ素化合物を用いる場合には、その供給ラインをさらに設け、それぞれの供給ラインが別々に設置された予熱器を経て、第1の反応器1に接続されるようにしてもよい。   In FIG. 1, the supply line 4 of the 1st raw material composition connected to the 1st reactor 1 is made into one, and the mixture of R22 and TFE is supplied to the 1st reactor 1 through the preheater 4a. However, the R22 supply line and the TFE supply line are provided separately, and each supply line is connected to the first reactor 1 via a preheater provided separately. Good. Further, when a fluorine-containing compound as a carbene source is used as necessary, the supply line is further provided, and each supply line is connected to the first reactor 1 via a preheater installed separately. You may make it do.

また、第2の原料組成物がR40とR50の両方の原料成分を含有する場合、図1に示すように、第2の原料組成物の供給ライン6を1本とし、R40とR50の混合物が予熱器6aを経て第2の反応器2に供給されるようにしてもよいが、R40の供給ラインとR50の供給ラインとを別々に設け、それぞれの供給ラインが別々に設置された予熱器を経て、第2の反応器2に接続されるようにしてもよい。   When the second raw material composition contains both raw material components of R40 and R50, as shown in FIG. 1, the second raw material composition supply line 6 is one, and the mixture of R40 and R50 is The preheater 6a may be supplied to the second reactor 2, but a R40 supply line and a R50 supply line are separately provided, and each of the supply lines is provided separately. Then, it may be connected to the second reactor 2.

第1の反応器1の出口には、第1の反応器1内で得られた第1の混合物の供給ライン8が接続されている。また、第2の反応器2の出口には、第2の反応器2内で得られた第2の混合物の供給ライン9が接続されている。第1の混合物の供給ライン8の他端部、および第2の混合物の供給ライン9の他端部は、いずれも第3の反応器3に接続されている。   A supply line 8 for the first mixture obtained in the first reactor 1 is connected to the outlet of the first reactor 1. In addition, a supply line 9 for the second mixture obtained in the second reactor 2 is connected to the outlet of the second reactor 2. The other end of the first mixture supply line 8 and the other end of the second mixture supply line 9 are both connected to the third reactor 3.

第3の反応器3の出口には、熱交換器のような冷却手段10が設置された出口ライン11が接続されている。出口ライン11には、さらに、蒸気および酸性液回収槽12、アルカリ洗浄装置13および脱水塔14が順に設置されている。そして、脱水塔14により脱水された後、出口ガスの各成分がガスクロマトグラフィ(GC)のような分析装置により分析・定量されるようになっている。   An outlet line 11 provided with a cooling means 10 such as a heat exchanger is connected to the outlet of the third reactor 3. In the outlet line 11, a steam and acidic liquid recovery tank 12, an alkali cleaning device 13 and a dehydration tower 14 are further installed in this order. Then, after dehydration by the dehydration tower 14, each component of the outlet gas is analyzed and quantified by an analyzer such as gas chromatography (GC).

<出口ガス成分>
本発明の製造方法においては、第3の反応器3からの出口ガスの成分として、HFO−1234yfを得ることができる。出口ガスに含有されるHFO−1234yfおよび未反応原料成分(R22、TFE、R40およびR50)以外の化合物としては、エチレン、HFP、CTFE、トリフルオロエチレン、RC318、VdF、3,3,3−トリフルオロプロペン(CFCH=CH:HFO−1243zf)等が挙げられる。
これら出口ガスに含有される成分のうちで、メチレン基(=CH)またはメチル基(−CH)を有する成分は、原料成分のR40またはR50に由来する化合物であり、フルオロ基(−F)を有する成分は、原料成分のR22および/またはTFEに由来する化合物である。すなわち、出口ガスに含有される成分のうち、エチレンは、原料成分のR40またはR50に由来する化合物であり、HFP、CTFE、トリフルオロエチレン、RC318は、いずれも原料成分のR22および/またはTFEに由来する化合物である。HFO−1234yfおよびVdF、さらにはHFO−1243zfは、R22および/またはTFEに由来する化合物であるとともに、R40および/またはR50に由来する化合物である。
<Outlet gas component>
In the production method of the present invention, HFO-1234yf can be obtained as a component of the outlet gas from the third reactor 3. Examples of compounds other than HFO-1234yf and unreacted raw material components (R22, TFE, R40 and R50) contained in the outlet gas include ethylene, HFP, CTFE, trifluoroethylene, RC318, VdF, 3,3,3-tri And fluoropropene (CF 3 CH═CH 2 : HFO-1243zf).
Among the components contained in these outlet gases, the component having a methylene group (═CH 2 ) or a methyl group (—CH 3 ) is a compound derived from the raw material component R40 or R50, and is a fluoro group (—F ) Is a compound derived from R22 and / or TFE as a raw material component. That is, among the components contained in the outlet gas, ethylene is a compound derived from the raw material component R40 or R50, and HFP, CTFE, trifluoroethylene, and RC318 are all in the raw material component R22 and / or TFE. It is a derived compound. HFO-1234yf and VdF, as well as HFO-1243zf, are compounds derived from R22 and / or TFE, and are compounds derived from R40 and / or R50.

出口ガスに含まれるHFO−1234yf以外の上記成分は、蒸留等の既知の手段により分離し、望まれる程度に除去することができる。そして、分離されたR22、TFE、R40やR50は、原料組成物の一部としてリサイクルが可能である。また、HFP、トリフルオロエチレンおよびRC318も、カルベン源となる含フッ素化合物であり、原料組成物の一部としてリサイクルが可能である。特に、RC318はカルベン源となる含フッ素化合物として好適である。VdFについては前記反応条件においてはほとんどカルベンを生成しないため、分離回収することが好ましい。CTFEは、前記反応条件のうちで、カルベン源としてHFO−1234yfに高い割合で転換されてそれ自体が反応系に残存する割合が少ない条件であれば、その条件下の反応においてリサイクル使用してもよい。   The above components other than HFO-1234yf contained in the outlet gas can be separated by a known means such as distillation and removed to a desired extent. The separated R22, TFE, R40 and R50 can be recycled as a part of the raw material composition. HFP, trifluoroethylene, and RC318 are also fluorine-containing compounds that serve as carbene sources, and can be recycled as part of the raw material composition. In particular, RC318 is suitable as a fluorine-containing compound serving as a carbene source. VdF is preferably separated and recovered because it hardly generates carbene under the above reaction conditions. CTFE can be recycled in the reaction under the above reaction conditions as long as it is converted to HFO-1234yf as a carbene source at a high rate and remains in the reaction system. Good.

分離回収して得られるVdF等は、必要に応じて、ポリフッ化ビニリデン、FEP(TFE−HFP共重合体)、VdF−HFP共重合体、PCTFE(CTFE重合体)、ECTFE(エチレン−CTFE共重合体)等のフッ素樹脂の原料として使用することもできる。   VdF and the like obtained by separation and recovery may be polyvinylidene fluoride, FEP (TFE-HFP copolymer), VdF-HFP copolymer, PCTFE (CTFE polymer), ECTFE (ethylene-CTFE copolymer weight), if necessary. It can also be used as a raw material for fluororesins such as coalescence.

なお、副生物として出口ガスに含まれるCTFEは、沸点が近いためHFO−1234yfとの蒸留分離が難しいが、本実施形態ではHFO−1234yfの生成量に対するCTFEの副生量の割合が低いので、蒸留精製により純度の高いHFO−1234yfを得ることができる。   In addition, since CTFE contained in the exit gas as a by-product is difficult to be separated from HFO-1234yf because of its close boiling point, in this embodiment, the ratio of the by-product amount of CTFE to the amount of HFO-1234yf produced is low. High-purity HFO-1234yf can be obtained by distillation purification.

本発明の製造方法によれば、調達が容易なR22とTFE、およびR40とR50の少なくとも一方を原料として、地球温暖化係数(GWP)が4と小さい、新冷媒として有用なHFO−1234yfを高い収率で製造することができる。したがって、本発明の製造方法は、例えば、HCFC−225caを原料としてCFO−1214yaを経由してHFO−1234yfを製造する、多段階反応が必要な方法に比べて、原料および製造設備に要するコストを低減することができるばかりでなく、製造に必要なエネルギーを圧倒的に低減することができる。   According to the production method of the present invention, at least one of R22 and TFE and R40 and R50, which are easy to procure, is used as a raw material, and the global warming potential (GWP) is as small as 4, and HFO-1234yf useful as a new refrigerant is high. It can be produced in a yield. Therefore, the production method of the present invention, for example, reduces the cost required for raw materials and production equipment as compared with a method that requires HST-1234yf using HCFC-225ca as a raw material and producing HFO-1234yf via CFO-1214ya. Not only can it be reduced, but the energy required for manufacturing can be greatly reduced.

また、本発明の製造方法によれば、R22およびTFEに由来する副生物のうちでも、沸点が近いことから非常に分離しにくい副生物の生成を抑制し、純度の高いHFO−1234yfを得ることができる。すなわち、R22およびTFE由来の副生物のなかでもCTFEは、沸点が−28℃とHFO−1234yfの沸点(−29℃)と極めて近いため、通常の分離精製技術(蒸留等)では分離・精製が困難であるが、本発明においては、HFO−1234yfの生成量に対するCTFEの生成量の割合を大幅に減少させることができ、より高い純度のHFO−1234yfを得ることができる。
具体的には、反応生成物におけるHFO−1234yfとCTFEの含有割合のモル比(以下、「HFO−1234yf/CTFE」と示す。)を、8.5以上とすることができる。HFO−1234yf/CTFEは、好ましくは9.0以上であり、さらに好ましくは10.0以上である。HFO−1234yf/CTFEの値が8.5以上であれば、HFO−1234yfの製造方法として経済的に優位性が高い。
Moreover, according to the production method of the present invention, among the by-products derived from R22 and TFE, by-product formation that is very difficult to separate due to the close boiling point is suppressed, and high-purity HFO-1234yf is obtained. Can do. That is, among the by-products derived from R22 and TFE, CTFE has a boiling point of −28 ° C. and the boiling point of HFO-1234yf (−29 ° C.), so that separation and purification are not possible with ordinary separation and purification techniques (distillation, etc.). Although difficult, in the present invention, the ratio of the amount of CTFE produced to the amount of HFO-1234yf produced can be greatly reduced, and HFO-1234yf with higher purity can be obtained.
Specifically, the molar ratio of the content ratio of HFO-1234yf and CTFE in the reaction product (hereinafter referred to as “HFO-1234yf / CTFE”) can be 8.5 or more. HFO-1234yf / CTFE is preferably 9.0 or more, and more preferably 10.0 or more. If the value of HFO-1234yf / CTFE is 8.5 or more, it is economically superior as a method for producing HFO-1234yf.

さらに、本発明の製造方法では、原料成分の加熱・分解に熱媒体を用いているので、製造(反応)条件の制御、特に温度条件の制御が容易であり、高沸物の生成や原料のカーボン化による反応器の閉塞等のリスクがほとんどない。したがって、安定して定量的なHFO−1234yfの製造が可能となる。   Furthermore, in the production method of the present invention, since a heat medium is used for heating / decomposition of the raw material components, it is easy to control production (reaction) conditions, particularly temperature conditions, There is almost no risk of reactor clogging due to carbonization. Therefore, stable and quantitative production of HFO-1234yf is possible.

さらに、原料組成物がR22とR40および/またはR50を含み、TFEを含まない場合も、熱媒体との接触により同様な熱分解・脱塩化水素反応が生起してHFO−1234yfが生成するが、TFEを含む原料組成物を使用する本発明においては、HFO−1234yf/CTFEがより大きく、高純度のHFO−1234yfを得ることができるうえに、原料成分が熱媒体とともに反応器(第1の反応器および第2の反応器)内に留まる時間を短縮でき、安全に原料のハンドリングを行うことができるという利点がある。また、反応生成物中に占めるHFO−1234yfの割合を、反応生成物においてその含有割合が高くなりがちなVdFとの相対関係において、一定値以上とできる点で経済的に有利である。   Furthermore, even when the raw material composition contains R22 and R40 and / or R50 and does not contain TFE, similar thermal decomposition / dehydrochlorination reaction occurs due to contact with the heat medium, and HFO-1234yf is generated. In the present invention using a raw material composition containing TFE, HFO-1234yf / CTFE is larger and a high-purity HFO-1234yf can be obtained. The time spent in the reactor and the second reactor) can be shortened, and the raw materials can be handled safely. Further, it is economically advantageous in that the proportion of HFO-1234yf in the reaction product can be set to a certain value or more in the relative relationship with VdF, which tends to be high in the reaction product.

またさらに、本発明の製造方法は、原料成分であるR22とTFEとR40および/またはR50を、全て一つの反応器に供給し、この反応器内で熱媒体と所定の時間接触させる方法に比べて、HFO−1234yfの生成量を増大して、HFO−1234yfの選択率を高めることができるという利点がある。   Furthermore, the production method of the present invention is compared to a method in which R22, TFE, R40, and / or R50, which are raw material components, are all supplied to one reactor and contacted with a heat medium in the reactor for a predetermined time. Thus, there is an advantage that the generation amount of HFO-1234yf can be increased and the selectivity of HFO-1234yf can be increased.

以下に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。例1〜3は実施例であり、例4〜5は比較例である。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 3 are examples, and examples 4 to 5 are comparative examples.

[例1]
図1に示す反応装置を用い、R22とTFEとからなる第1の原料ガス(以下、混合原料ガスという。)と、R40からなる第2の原料ガスを用いて、以下に示すようにして粗HFO−1234yfを得た。
[Example 1]
Using the reactor shown in FIG. 1, a first source gas composed of R22 and TFE (hereinafter referred to as a mixed source gas) and a second source gas composed of R40 are used as shown below. HFO-1234yf was obtained.

(a)工程
炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、R22とTFEの混合原料ガスを連続的に導入し、300℃に予熱(プレヒート)した。プレヒートされた混合原料ガス(R22およびTFE)と、炉内温度600℃に設定した電気炉によって加熱された水蒸気とを、原料成分の供給量のモル比が、TFE/(TFE+R22)=30/100(=0.30)となり、かつガス供給量全体に対する水蒸気の供給量の割合が、体積%で、水蒸気/(R22+TFE+水蒸気)×100=90%となるようにして、内圧(ゲージ圧)0.042MPaで内温500℃に管理された第1の反応器(以下、反応器Aと示す。)に供給した。以下、圧力はいずれもゲージ圧とする。
(A) Process The mixed raw material gas of R22 and TFE was continuously introduce | transduced into the stainless steel tube in the electric furnace set to the furnace temperature of 300 degreeC, and it pre-heated (preheating) to 300 degreeC. The molar ratio of the feed amount of the raw material components of the preheated mixed raw material gas (R22 and TFE) and the steam heated by the electric furnace set at a furnace temperature of 600 ° C. is TFE / (TFE + R22) = 30/100. (= 0.30), and the ratio of the supply amount of water vapor to the total gas supply amount is, in volume%, water vapor / (R22 + TFE + water vapor) × 100 = 90%. It was supplied to a first reactor (hereinafter referred to as reactor A) controlled at 042 MPa and an internal temperature of 500 ° C. Hereinafter, all the pressures are assumed to be gauge pressures.

反応器A内のガス(水蒸気および混合原料ガス(R22+TFE))の滞留時間が0.25秒間となるように、水蒸気および混合原料ガスの流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、反応器Aの出口ガス(第1の混合物)を内温750℃に管理された第3の反応器(以下、反応器Cと示す。)に導入した。第1の混合物の温度(第1の温度)は500℃であった。   The flow rate (supply amount per unit time) of water vapor and mixed raw material gas is controlled so that the residence time of the gas in the reactor A (water vapor and mixed raw material gas (R22 + TFE)) is 0.25 seconds, and the reactor The outlet gas (first mixture) of A was introduced into a third reactor (hereinafter referred to as reactor C) controlled at an internal temperature of 750 ° C. The temperature of the first mixture (first temperature) was 500 ° C.

(b)工程
炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、第2の原料ガスであるR40を連続的に導入し、300℃に予熱(プレヒート)した。プレヒートされたR40と、炉内温度800℃に設定した電気炉によって加熱された水蒸気とを、ガス供給量全体に対する水蒸気の供給量の割合が、体積%で、水蒸気/(R40+水蒸気)×100=90%となるようにして、内圧(ゲージ圧)0.042MPaで内温800℃に管理された第2の反応器(以下、反応器Bと示す。)に供給した。反応器B内のガス(水蒸気およびR40)の滞留時間が1.7秒間となるように、R40および水蒸気の流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、反応器Bの出口ガス(第2の混合物)を内温750℃に管理された反応器Cに導入した。第2の混合物の温度(第2の温度)は800℃であった。
(B) Process R40 which is 2nd source gas was continuously introduce | transduced into the stainless steel tube in the electric furnace set to the furnace temperature of 300 degreeC, and it pre-heated (preheating) to 300 degreeC. The ratio of the supply amount of water vapor to preheated R40 and the water vapor heated by the electric furnace set at a furnace temperature of 800 ° C. is vol%, and water vapor / (R40 + water vapor) × 100 = It was supplied to a second reactor (hereinafter referred to as “reactor B”) having an internal pressure (gauge pressure) of 0.042 MPa and an internal temperature of 800 ° C. The flow rate of R40 and water vapor (amount supplied per unit time) is controlled so that the residence time of the gas (water vapor and R40) in reactor B is 1.7 seconds, and the outlet gas (second gas) of reactor B is controlled. Was introduced into the reactor C controlled at an internal temperature of 750 ° C. The temperature of the second mixture (second temperature) was 800 ° C.

(c)工程
反応器Cにおいて、前記反応器Aから供給された水蒸気を含む第1の混合物と前記反応器Bから供給された水蒸気を含む第2の混合物を接触させた。
ここで、反応器Bに供給したR40の供給量と反応器Aに供給したR22およびTFEの供給量の合計のモル比は、R40/(R22+TFE)=39.3/60.7=0.65であった。すなわち、R40とR22とTFEの各供給量のモル比は、R40/R22/TFE=39.3/42.5/18.2であった。
(C) Process In the reactor C, the 1st mixture containing the water vapor | steam supplied from the said reactor A and the 2nd mixture containing the water vapor | steam supplied from the said reactor B were made to contact.
Here, the molar ratio of the total supply amount of R40 supplied to the reactor B and the supply amounts of R22 and TFE supplied to the reactor A is R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / 60.7 = 0.65. Met. That is, the molar ratio of each supply amount of R40, R22, and TFE was R40 / R22 / TFE = 39.3 / 42.5 / 18.2.

なお、反応器Cに供給されるガス全体の供給量に対する水蒸気の供給量、すなわち反応器AへのR22およびTFEの混合原料ガスの供給量と、反応器BへのR40の供給量との合計に対する、反応器Aおよび反応器Bへの水蒸気の供給量の合計の体積比は、水蒸気/(R40+R22+TFE)=90/10となる。すなわち、R40とR22とTFEと水蒸気の各供給量の体積比は、R40/R22/TFE/水蒸気=3.9/4.3/1.8/90となる。   In addition, the supply amount of water vapor relative to the supply amount of the entire gas supplied to the reactor C, that is, the total supply amount of the raw material gas of R22 and TFE to the reactor A and the supply amount of R40 to the reactor B The total volume ratio of the amount of steam supplied to the reactor A and the reactor B is steam / (R40 + R22 + TFE) = 90/10. That is, the volume ratio of each supply amount of R40, R22, TFE, and water vapor is R40 / R22 / TFE / water vapor = 3.9 / 4.3 / 1.8 / 90.

また、R40の供給量と、R22とTFEの供給量の合計とのモル比は、前記したように0.65(R40/(R22+TFE)=39.3/60.7)であるが、原料組成物を構成する成分のうちで、フッ素を含む化合物としての働きの観点からは、TFEの1モルはR22の2モルに相当して2当量とカウントできるため、R40の供給量と、R22とTFEの供給量の合計との当量比は、以下の計算から0.5となる。
R40/(R22+TFE)=39.3/(42.5+18.2×2)=0.5
The molar ratio of the supply amount of R40 and the total supply amount of R22 and TFE is 0.65 (R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / 60.7) as described above. From the viewpoint of working as a fluorine-containing compound among the components constituting the product, 1 mole of TFE can be counted as 2 equivalents corresponding to 2 moles of R22. Therefore, the supply amount of R40, R22 and TFE The equivalent ratio with the sum of the supply amounts of is 0.5 from the following calculation.
R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / (42.5 + 18.2 × 2) = 0.5

こうして、反応器C内での前記第1の混合物と前記第2の混合物の滞留時間がいずれも0.5秒間となるように、反応器Aおよび反応器Bに供給する混合原料ガスと水蒸気の流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、生成ガスを反応器Cの出口より取り出した。反応器C内の温度の実測値(第3の温度)は750℃であり、反応器C内の圧力の実測値は0.042MPaであった。なお、反応器Cの出口より取り出された出口ガスには、反応器C内の反応により生成または副生したガスの他に、未反応の原料ガスも含まれるが、以下の記載では出口ガスを生成ガスということもある。   Thus, the mixed raw material gas and water vapor supplied to the reactor A and the reactor B are set so that the residence time of the first mixture and the second mixture in the reactor C is both 0.5 seconds. The flow rate (supply amount per unit time) was controlled, and the product gas was taken out from the outlet of the reactor C. The actual measurement value (third temperature) of the temperature in the reactor C was 750 ° C., and the actual measurement value of the pressure in the reactor C was 0.042 MPa. The outlet gas taken out from the outlet of the reactor C includes unreacted source gas in addition to the gas generated or by-produced by the reaction in the reactor C. In the following description, the outlet gas is referred to as the outlet gas. Sometimes referred to as product gas.

次いで、反応器Cの出口より取り出した出口ガスを、100℃以下に冷却し、蒸気および酸性液の回収とアルカリ洗浄を順に行ってから脱水処理した後、ガスクロマトグラフィで分析して、出口ガスに含まれるガス成分のモル組成を計算した。これらの結果を、反応の条件とともに表1に示す。
なお、R40、R22およびTFEのプレヒート温度は、プレヒート用の各電気炉における設定温度であり、水蒸気温度は、水蒸気加熱用の電気炉における設定温度である。また、水蒸気圧力は設定圧力である。
Next, the outlet gas taken out from the outlet of the reactor C is cooled to 100 ° C. or lower, and after performing steam and acidic liquid recovery and alkali washing in order, dehydration treatment is performed, and gas chromatographic analysis is performed. The molar composition of the gas components contained was calculated. These results are shown in Table 1 together with the reaction conditions.
In addition, the preheating temperature of R40, R22, and TFE is a preset temperature in each electric furnace for preheating, and water vapor temperature is a preset temperature in the electric furnace for steam heating. The water vapor pressure is a set pressure.

また、ガスクロマトグラフィでの分析で得られた出口ガスのモル組成を基にして、R40の転化率(反応率)、R22およびTFEの転化率(反応率)、R22および/またはTFE由来の各成分の選択率、ならびにHFO−1234yf/CTFE比およびHFO−1234yf/VdF比をそれぞれ求めた。これらの結果を表1の下欄に示す。   In addition, based on the molar composition of the outlet gas obtained by gas chromatography analysis, the conversion rate of R40 (reaction rate), the conversion rate of R22 and TFE (reaction rate), and each component derived from R22 and / or TFE As well as HFO-1234yf / CTFE ratio and HFO-1234yf / VdF ratio. These results are shown in the lower column of Table 1.

なお、前記値は、それぞれ以下のことを意味するものである。
(R40転化率(反応率))
出口ガス中のR40由来成分(メチレン基またはメチル基を持つ成分)のうちで、R40の占める割合(R40回収率)がX%であるとき、(100−X)%をR40の転化率(反応率)という。反応したR40の割合(モル%)を意味する。
The above values mean the following.
(R40 conversion rate (reaction rate))
Among the R40-derived components (components having a methylene group or methyl group) in the outlet gas, when the proportion of R40 (R40 recovery rate) is X%, (100-X)% is the conversion rate of R40 (reaction Rate). It means the ratio (mol%) of reacted R40.

(R22およびTFEの転化率(反応率))
出口ガス中のフッ素を含む化合物であるR22および/またはTFEに由来する成分(フルオロ基を持つ成分)のうちで、R22および/またはTFEの占める割合(R22および/またはTFE回収率)がX%であるとき、(100−X)%をR22および/またはTFEの転化率(反応率)という。反応したR22および/またはTFEの割合(モル%)を意味する。
(R22 and TFE conversion (reaction rate))
Among the components derived from R22 and / or TFE, which are fluorine-containing compounds in the outlet gas (components having a fluoro group), the proportion of R22 and / or TFE (R22 and / or TFE recovery rate) is X%. (100-X)% is referred to as the conversion rate (reaction rate) of R22 and / or TFE. It means the ratio (mol%) of reacted R22 and / or TFE.

(R22および/またはTFE由来の各成分の選択率)
反応したR22および/またはTFEのうちで、R22以外の各成分として得られたのは各々何%かをいう。各成分の選択率は、「R22および/またはTFE由来の各成分の収率」/「R22および/またはTFEの転化率(反応率)」で求められる。なお、R22および/またはTFE由来の各成分の収率は、出口ガス中のR22および/またはTFE由来成分のうちのR22以外の各成分の占める割合(モル%)をいう。
(Selectivity of each component derived from R22 and / or TFE)
Among the reacted R22 and / or TFE, the percentage obtained as each component other than R22 each means. The selectivity of each component is determined by “yield of each component derived from R22 and / or TFE” / “conversion rate (reaction rate) of R22 and / or TFE”. The yield of each component derived from R22 and / or TFE refers to the proportion (mol%) of each component other than R22 in the components derived from R22 and / or TFE in the outlet gas.

なお、原料ガスとしてTFEを含む本発明の実施例では、TFEは反応(=転化)しているが、R22から生成もしているため、TFEだけの転化率(反応率)を求めることは不可能である。また、フルオロ基(−F)を有する生成物であるHFO−1234yfやVdFが、R22から生成したものであるか、TFEから生成したものであるかを求めることも不可能である。そのため、「原料のTFEは全てR22である」と仮定して、その原料R22が反応した割合を、R22および/またはTFEの転化率(反応率)としている。また、前記原料R22から各成分に何%転化しているかを求め、R22および/またはTFE由来の各成分の選択率としている。   In the examples of the present invention including TFE as the raw material gas, TFE reacts (= converted), but since it is also generated from R22, it is impossible to determine the conversion rate (reaction rate) of only TFE. It is. In addition, it is impossible to determine whether HFO-1234yf and VdF, which are products having a fluoro group (-F), are those produced from R22 or TFE. Therefore, assuming that “the TFE of the raw material is all R22”, the rate of reaction of the raw material R22 is defined as the conversion rate (reaction rate) of R22 and / or TFE. Further, the percentage of each component converted from the raw material R22 is obtained, and the selectivity of each component derived from R22 and / or TFE is used.

(HFO−1234yf/CTFE比)
出口ガス中のCTFEに対するHFO−1234yfのモル比を算出した。出口ガス中にHFO−1234yfがCTFEに対してどのくらいの割合(モル比)で存在しているかを表す。
(HFO-1234yf / CTFE ratio)
The molar ratio of HFO-1234yf to CTFE in the outlet gas was calculated. It represents how much (molar ratio) HFO-1234yf is present in the outlet gas with respect to CTFE.

(HFO−1234yf/VdF比)
出口ガス中のVdFに対するHFO−1234yfのモル比を算出した。出口ガス中にHFO−1234yfがVdFに対してどのくらいの割合(モル比)で存在しているかを表す。
(HFO-1234yf / VdF ratio)
The molar ratio of HFO-1234yf to VdF in the outlet gas was calculated. This represents the ratio (molar ratio) of HFO-1234yf to VdF in the outlet gas.

[例2]
TFEの供給量と、TFEとR22の供給量の合計とのモル比(TFE/(TFE+R22))を、例2では0.5(50%)とした。また、R40/(TFE+R22)の当量比が0.5になるように、R40/(TFE+R22)のモル比を、例2では0.75とした。それ以外は例1と同様な条件で反応を行なわせた。
[Example 2]
In Example 2, the molar ratio (TFE / (TFE + R22)) between the TFE supply amount and the total supply amount of TFE and R22 was 0.5 (50%). In addition, in Example 2, the molar ratio of R40 / (TFE + R22) was set to 0.75 so that the equivalent ratio of R40 / (TFE + R22) was 0.5. Otherwise, the reaction was carried out under the same conditions as in Example 1.

次いで、反応器の出口より取り出した出口ガスを、100℃以下に冷却し、蒸気および酸性液回収とアルカリ洗浄を順に行ってから脱水処理した後、ガスクロマトグラフィで分析して、出口ガスに含まれるガス成分のモル組成を計算した。そして、得られた出口ガスのモル組成を基にして、R40の転化率(反応率)、R22および/またはTFEの転化率(反応率)、R22および/またはTFE由来の各成分の選択率、ならびにHFO−1234yf/CTFE比およびHFO−1234yf/VdF比をそれぞれ求めた。結果を表1の下欄に示す。   Next, the outlet gas taken out from the outlet of the reactor is cooled to 100 ° C. or lower, and after vapor and acidic liquid recovery and alkali washing are sequentially performed, dehydration treatment is performed, and then analyzed by gas chromatography and included in the outlet gas. The molar composition of the gas component was calculated. And based on the molar composition of the obtained outlet gas, the conversion rate of R40 (reaction rate), the conversion rate of R22 and / or TFE (reaction rate), the selectivity of each component derived from R22 and / or TFE, In addition, the HFO-1234yf / CTFE ratio and the HFO-1234yf / VdF ratio were determined, respectively. The results are shown in the lower column of Table 1.

[例3]
R40の代わりにR50を使用した以外は、例2と同様な条件で反応を行わせた。次いで、反応器Cの出口より取り出したガスを、例1と同様に処理した後、同様に分析を行った。結果を表1の下欄に示す。
[Example 3]
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 2 except that R50 was used instead of R40. Next, the gas taken out from the outlet of the reactor C was treated in the same manner as in Example 1 and then analyzed in the same manner. The results are shown in the lower column of Table 1.

[例4]
TFEを使用せず、R22からなる第1の原料ガスとR40からなる第2の原料ガスを用いて、以下に示すようにして粗HFO−1234yfを得た。
[Example 4]
Without using TFE, crude HFO-1234yf was obtained as follows using a first source gas composed of R22 and a second source gas composed of R40.

炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、R22を連続的に導入して300℃にプレヒートした。プレヒートされたR22と、炉内温度600℃に設定した電気炉によって加熱された水蒸気とを、体積比で、水蒸気/R22=90/10となるようにして、内圧(ゲージ圧)0.042MPaで内温500℃に管理された反応器Aに供給した。反応器A内のガス(水蒸気およびR22)の滞留時間が0.25秒間となるように、水蒸気およびR22の流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、反応器Aの出口ガスである第1の混合物を内温750℃に管理された反応器Cに導入した。   R22 was continuously introduced into a stainless steel tube in an electric furnace set at a furnace temperature of 300 ° C. and preheated to 300 ° C. The preheated R22 and the steam heated by the electric furnace set at a furnace temperature of 600 ° C. are set to have a volume ratio of steam / R22 = 90/10 at an internal pressure (gauge pressure) of 0.042 MPa. The reactor A was supplied to an internal temperature of 500 ° C. The flow rate (supply amount per unit time) of the water vapor and R22 is controlled so that the residence time of the gas (water vapor and R22) in the reactor A is 0.25 seconds, and the outlet gas of the reactor A 1 was introduced into the reactor C controlled at an internal temperature of 750 ° C.

また、炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、R40を連続的に導入し、300℃にプレヒートした。プレヒートされたR40と、炉内温度800℃に設定した電気炉によって加熱された水蒸気とを、供給量が体積比で、水蒸気/R40=90/10となるようにして、内圧(ゲージ圧)0.042MPaで内温800℃に管理された反応器Bに供給した。反応器B内のガス(水蒸気およびR40)の滞留時間が1.7秒間となるように、R40および水蒸気の流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、反応器Bの出口ガスである第2の混合物を内温750℃に管理された反応器Cに導入した。   Further, R40 was continuously introduced into a stainless steel tube in an electric furnace set at a furnace temperature of 300 ° C., and preheated to 300 ° C. The internal pressure (gauge pressure) of the preheated R40 and the water vapor heated by the electric furnace set at a furnace temperature of 800 ° C. is adjusted so that the supply amount is water vapor / R40 = 90/10 by volume ratio. The reactor B was supplied at 0.042 MPa and the internal temperature was controlled at 800 ° C. The flow rate of R40 and water vapor (amount of supply per unit time) is controlled so that the residence time of the gas (water vapor and R40) in reactor B becomes 1.7 seconds, and the outlet gas of reactor B The mixture of 2 was introduced into a reactor C controlled at an internal temperature of 750 ° C.

ここで、反応器Bに供給したR40の供給量と反応器Aに供給したR22の供給量とのモル比は、R40/R22=33/67=0.50であった。   Here, the molar ratio of the supply amount of R40 supplied to the reactor B and the supply amount of R22 supplied to the reactor A was R40 / R22 = 33/67 = 0.50.

なお、反応器Cに供給される原料ガス全体の供給量に対する水蒸気の供給量、すなわち反応器AへのR22の供給量と反応器BへのR40の供給量との合計に対する、反応器Aおよび反応器Bへの水蒸気の供給量の合計の体積比は、水蒸気/(R40+R22)=90/10となる。すなわち、R40とR22と水蒸気の各供給量の体積比は、R40/R22/水蒸気=3.3/6.7/90となる。   Note that the amount of steam supplied relative to the total amount of the raw material gas supplied to the reactor C, that is, the reactor A and the sum of the amount of R22 supplied to the reactor A and the amount of R40 supplied to the reactor B, The total volume ratio of the amount of steam supplied to the reactor B is steam / (R40 + R22) = 90/10. That is, the volume ratio of each supply amount of R40, R22, and water vapor is R40 / R22 / water vapor = 3.3 / 6.7 / 90.

こうして、反応器C内での第1の混合物と第2の混合物の滞留時間がいずれも1.0秒間となるように、反応器Aおよび反応器Bに供給する混合原料ガスと水蒸気の流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、生成ガスを反応器Cの出口より取り出した。反応器C内の温度の実測値は750℃であり、反応器C内の圧力の実測値は0.042MPaであった。   Thus, the flow rates of the mixed raw material gas and steam supplied to the reactor A and the reactor B so that the residence time of the first mixture and the second mixture in the reactor C are both 1.0 seconds. The supply gas per unit time) was controlled, and the product gas was taken out from the outlet of the reactor C. The actual measurement value of the temperature in the reactor C was 750 ° C., and the actual measurement value of the pressure in the reactor C was 0.042 MPa.

次いで、反応器Cの出口より取り出した出口ガスを、100℃以下に冷却し、蒸気および酸性液の回収とアルカリ洗浄を順に行ってから脱水処理した後、ガスクロマトグラフィで分析して、出口ガスに含まれるガス成分のモル組成を計算し、得られた出口ガスのモル組成を基にして、R40の転化率(反応率)、R22の転化率(反応率)、R22由来の各成分の選択率、ならびにHFO−1234yf/CTFE比およびHFO−1234yf/VdF比をそれぞれ求めた。これらの結果を表1の下欄に示す。   Next, the outlet gas taken out from the outlet of the reactor C is cooled to 100 ° C. or lower, and after performing steam and acidic liquid recovery and alkali washing in order, dehydration treatment is performed, and gas chromatographic analysis is performed. Calculate the molar composition of the gas component contained, and based on the molar composition of the resulting outlet gas, the conversion rate of R40 (reaction rate), the conversion rate of R22 (reaction rate), the selectivity of each component derived from R22 , And HFO-1234yf / CTFE ratio and HFO-1234yf / VdF ratio, respectively. These results are shown in the lower column of Table 1.

[例5]
図2に示す反応装置を用い、R22とR40とTFEとからなる原料組成物(以下、原料ガスともいう。)から、以下に示すようにして粗HFO−1234yfを得た。
[Example 5]
Using the reaction apparatus shown in FIG. 2, crude HFO-1234yf was obtained as shown below from a raw material composition (hereinafter also referred to as raw material gas) composed of R22, R40, and TFE.

ここで、図2に示す反応装置30は、電気ヒータ等の加熱手段を備えた一括反応器21を有し、この一括反応器21には、R40の供給ライン22、R22の供給ライン23、TFEの供給ライン24、および水蒸気の供給ライン25が接続されている。R40の供給ライン22、R22の供給ライン23およびTFEの供給ライン24には、それぞれ電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)22a、23a、24aが設置されており、供給される各原料成分が所定の温度に予熱されてから一括反応器21に供給される。また、水蒸気の供給ライン25には、電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)25aが設置されており、温度および圧力が調整された水蒸気が供給される。そして、一括反応器21の出口には、熱交換器のような冷却手段10が設置された出口ライン11が接続されている。出口ライン11には、さらに、蒸気および酸性液回収槽12、アルカリ洗浄装置13および脱水塔14が順に設置されている。そして、脱水塔14により脱水された後、出口ガスの各成分がガスクロマトグラフィ(GC)のような分析装置により分析・定量されるようになっている。   Here, the reaction apparatus 30 shown in FIG. 2 has a batch reactor 21 equipped with heating means such as an electric heater. The batch reactor 21 includes a supply line 22 for R40, a supply line 23 for R22, and a TFE. Supply line 24 and water vapor supply line 25 are connected. The R40 supply line 22, the R22 supply line 23, and the TFE supply line 24 are provided with preheaters (preheaters) 22a, 23a, and 24a each equipped with an electric heater or the like. After being preheated to a predetermined temperature, the batch reactor 21 is supplied. The steam supply line 25 is provided with a preheater (preheater) 25a equipped with an electric heater or the like, and steam with adjusted temperature and pressure is supplied. And the exit line 11 in which the cooling means 10 like a heat exchanger was installed is connected to the exit of the batch reactor 21. In the outlet line 11, a steam and acidic liquid recovery tank 12, an alkali cleaning device 13 and a dehydration tower 14 are further installed in this order. Then, after dehydration by the dehydration tower 14, each component of the outlet gas is analyzed and quantified by an analyzer such as gas chromatography (GC).

R40用予熱器22aである炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、R40を連続的に導入し、R40を300℃にプレヒートした。また、R22用予熱器23aである炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、R22を連続的に導入し、R22を300℃にプレヒートした。さらに、TFE用予熱器24aである炉内温度300℃に設定した電気炉内のステンレス製チューブに、TFEを連続的に導入し、TFEを300℃にプレヒートした。   R40 was continuously introduced into a stainless steel tube in an electric furnace set to a furnace temperature of 300 ° C., which was the R40 preheater 22a, and R40 was preheated to 300 ° C. Moreover, R22 was continuously introduced into a stainless steel tube in an electric furnace set to a furnace temperature of 300 ° C., which is the R22 preheater 23a, and R22 was preheated to 300 ° C. Further, TFE was continuously introduced into a stainless steel tube in an electric furnace set to a furnace temperature of 300 ° C., which is the TFE preheater 24a, and TFE was preheated to 300 ° C.

プレヒートされたこれらの原料ガス成分(R40、R22およびTFE)と、水蒸気用予熱器25aである炉内温度800℃に設定した電気炉によって加熱された水蒸気とを、原料成分の供給量のモル比が、
TFE/(TFE+R22)=30/100(=0.30)、
R40/(R22+TFE)=39.3/60.7=0.65
となり、かつ水蒸気と原料組成物全体との供給量の体積比が、
水蒸気/(R40+R22+TFE)=90/10
(すなわち、R40/R22/TFE/水蒸気=3.9/4.3/1.8/90)
となるようにして、内圧(ゲージ圧)0.042MPaで内温800℃に管理された一括反応器21に供給した。
The molar ratio of the supply amount of the raw material components between these preheated raw material gas components (R40, R22 and TFE) and the steam heated by the electric furnace set at a furnace temperature of 800 ° C. which is the steam preheater 25a But,
TFE / (TFE + R22) = 30/100 (= 0.30),
R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / 60.7 = 0.65
And the volume ratio of the supply amount of water vapor and the entire raw material composition is
Water vapor / (R40 + R22 + TFE) = 90/10
(Ie, R40 / R22 / TFE / water vapor = 3.9 / 4.3 / 1.8 / 90)
In this way, it was supplied to the batch reactor 21 controlled at an internal temperature (gauge pressure) of 0.042 MPa and an internal temperature of 800 ° C.

なお、一括反応器21に供給されるガス全体の供給量に対する水蒸気の供給量の体積比(以下、水蒸気の流量体積比という。)は、90/(10+90)=0.9(90%)となる。また、R40の供給量と、R22とTFEの供給量の合計とのモル比は、前記したように0.65(R40/(R22+TFE)=39.3/60.7)であるが、R40の供給量と、R22およびTFEの供給量の合計との当量比は、以下の計算から0.5となる。
R40/(R22+TFE)=39.3/(42.5+18.2×2)=0.5
The volume ratio of the supply amount of water vapor to the supply amount of the whole gas supplied to the batch reactor 21 (hereinafter referred to as the flow volume ratio of water vapor) is 90 / (10 + 90) = 0.9 (90%). Become. The molar ratio of the supply amount of R40 and the total supply amount of R22 and TFE is 0.65 (R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / 60.7) as described above. The equivalent ratio between the supply amount and the total supply amount of R22 and TFE is 0.5 from the following calculation.
R40 / (R22 + TFE) = 39.3 / (42.5 + 18.2 × 2) = 0.5

こうして、一括反応器21内の原料ガスの滞留時間が0.5秒間となるように、原料ガスの流量(単位時間当たりの供給量)を制御し、生成したガスを一括反応器21の出口より取り出した。一括反応器21内温度の実測値は800℃であり、一括反応器21内圧力の実測値は0.042MPaであった。   In this way, the flow rate of the source gas (amount of supply per unit time) is controlled so that the residence time of the source gas in the batch reactor 21 is 0.5 seconds, and the generated gas is discharged from the outlet of the batch reactor 21. I took it out. The measured value of the temperature inside the batch reactor 21 was 800 ° C., and the measured value of the pressure inside the batch reactor 21 was 0.042 MPa.

次いで、一括反応器21の出口より取り出した出口ガスを、100℃以下に冷却し、蒸気および酸性液の回収とアルカリ洗浄を順に行ってから脱水処理した後、ガスクロマトグラフィで分析して、出口ガスに含まれるガス成分のモル組成を計算し、得られた出口ガスのモル組成を基にして、R40の転化率(反応率)、R22およびTFEの転化率(反応率)、R22および/またはTFE由来の各成分の選択率、ならびにHFO−1234yf/CTFE比およびHFO−1234yf/VdF比とそれぞれ求めた。これらの結果を表1の下欄に示す。   Next, the outlet gas taken out from the outlet of the batch reactor 21 is cooled to 100 ° C. or lower, and after performing steam and acidic liquid recovery and alkali washing in order, dehydration treatment is performed, and then the gas is analyzed by gas chromatography. Based on the molar composition of the outlet gas obtained, the conversion rate of R40 (reaction rate), the conversion rate of R22 and TFE (reaction rate), R22 and / or TFE is calculated. The selectivity of each component derived from, and the HFO-1234yf / CTFE ratio and the HFO-1234yf / VdF ratio were determined, respectively. These results are shown in the lower column of Table 1.

Figure 2014129259
Figure 2014129259

表1からわかるように、例1〜3では、R22とTFEとR40またはR50を原料とし、各原料成分を、フッ素原子を含む化合物であるR22およびTFEと、フッ素原子を含まない化合物であるR40またはR50との2つのグループに分け、それぞれのグループ毎に最適な温度条件下で所望の中間活性種を発生させた後、これらの中間活性種を反応系から取り出すことなく接触させて反応させることにより、HFO−1234yfを高い収率で製造することができた。   As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 3, R22 and TFE and R40 or R50 are used as raw materials, and each raw material component is R22 and TFE, which are compounds containing fluorine atoms, and R40, which is a compound containing no fluorine atoms. Or after dividing into two groups of R50 and generating desired intermediate active species under optimum temperature conditions for each group, these intermediate active species are brought into contact with each other without being taken out of the reaction system and reacted. Thus, HFO-1234yf could be produced with a high yield.

また、例1〜3では、R22および/またはTFEに由来する生成物のうちでも、HFO−1234yfと沸点が近いことから非常に分離しにくいCTFEの生成が、例4に比べて抑制されており、純度の高いHFO−1234yfを得ることができた。
さらに、例5に比べて、HFO−1234yf/VdF比が大きくなっており、HFO−1234yfが効率的に得られていることがわかる。
Further, in Examples 1 to 3, among the products derived from R22 and / or TFE, the formation of CTFE which is very difficult to separate from the boiling point of HFO-1234yf is close to that of Example 4, and is suppressed. High purity HFO-1234yf could be obtained.
Furthermore, compared with Example 5, HFO-1234yf / VdF ratio is large, and it turns out that HFO-1234yf is obtained efficiently.

本発明の製造方法によれば、調達が容易なR22とTFEと、R40および/またはR50を原料とし、新冷媒として有用なHFO−1234yfを十分に高い収率で製造することができ、従来公知のHFO−1234yfを製造する方法に比べて、原料および製造設備に要するコストを低減することができる。また、CTFEのような、HFO−1234yfとの蒸留分離が難しい副生物の生成が抑えられ、高純度のHFO−1234yfを得ることができる。   According to the production method of the present invention, it is possible to produce HFO-1234yf useful as a new refrigerant with a sufficiently high yield by using R22 and TFE, which are easily procured, and R40 and / or R50 as raw materials. Compared with the method of manufacturing HFO-1234yf, the cost required for raw materials and manufacturing equipment can be reduced. Moreover, the production | generation of by-products which are difficult to distill and separate with HFO-1234yf like CTFE is suppressed, and highly purified HFO-1234yf can be obtained.

1…第1の反応器(反応器A)、2…第2の反応器(反応器B)、3…第3の反応器(反応器C)、4…第1の原料組成物の供給ライン、5…第1の水蒸気の供給ライン、6…第2の原料組成物の供給ライン、7…第2の水蒸気の供給ライン、4a,6a…予熱器(プレヒータ)、5a,7a…過熱水蒸気発生器、8…第1の混合物の供給ライン、9…第2の混合物の供給ライン、10…冷却手段、11…出口ライン、12…蒸気および酸性液回収槽、13…アルカリ洗浄装置、14…脱水塔、20…反応装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st reactor (reactor A), 2 ... 2nd reactor (reactor B), 3 ... 3rd reactor (reactor C), 4 ... Supply line of 1st raw material composition DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Supply line of 1st steam, 6 ... Supply line of 2nd raw material composition, 7 ... Supply line of 2nd steam, 4a, 6a ... Preheater (preheater), 5a, 7a ... Superheated steam generation 8 ... First mixture supply line, 9 ... Second mixture supply line, 10 ... Cooling means, 11 ... Outlet line, 12 ... Steam and acidic liquid recovery tank, 13 ... Alkaline cleaning device, 14 ... Dehydration Tower, 20 ... reactor.

Claims (20)

クロロジフルオロメタンとテトラフルオロエチレンを含む第1の原料組成物と、クロロメタンおよび/またはメタンを含む第2の原料組成物を用いて、熱分解を伴う合成反応により2,3,3,3−テトラフルオロプロペンを製造する方法であって、
(a)第1の反応器内に前記第1の原料組成物と第1の熱媒体とを供給して接触させ、前記第1の原料組成物を0〜850℃の範囲の第1の温度にして、第1の混合物を得る工程と、
(b)第2の反応器内に前記第2の原料組成物と第2の熱媒体とを供給して接触させ、前記第2の原料組成物を600〜900℃の範囲の第2の温度にして、第2の混合物を得る工程と、
(c)第3の反応器内に、前記(a)工程で得られた第1の混合物と、前記(b)工程で得られた第2の混合物とを供給して接触させる工程と
を有することを特徴とする2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。
By using a first raw material composition containing chlorodifluoromethane and tetrafluoroethylene and a second raw material composition containing chloromethane and / or methane, 2, 3, 3, 3- A method for producing tetrafluoropropene, comprising:
(A) Supplying and contacting the first raw material composition and the first heat medium in a first reactor, and bringing the first raw material composition into a first temperature in the range of 0 to 850 ° C. Obtaining a first mixture; and
(B) supplying and contacting the second raw material composition and the second heat medium into the second reactor, and bringing the second raw material composition into a second temperature in the range of 600 to 900 ° C. Obtaining a second mixture, and
(C) Supplying and bringing the first mixture obtained in the step (a) and the second mixture obtained in the step (b) into contact with each other in the third reactor. A process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
前記第1の温度は0〜700℃である、請求項1に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to claim 1, wherein the first temperature is 0 to 700C. 前記第2の温度は760〜900℃である、請求項1または2に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to claim 1 or 2, wherein the second temperature is 760 to 900 ° C. 前記(a)工程において、前記テトラフルオロエチレンの前記第1の反応器への供給量は、前記クロロジフルオロメタンの前記第1の反応器への供給量1モルに対して0.01〜100モルである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   In the step (a), the supply amount of the tetrafluoroethylene to the first reactor is 0.01 to 100 mol with respect to 1 mol of the supply amount of the chlorodifluoromethane to the first reactor. The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記(b)工程における前記クロロメタンおよび/または前記メタンの前記第2の反応器への供給量の合計は、前記(a)工程における前記クロロジフルオロメタンと前記テトラフルオロエチレンの前記第1の反応器への供給量の合計1モルに対して0.01〜100モルである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The total amount of the chloromethane and / or the methane supplied to the second reactor in the step (b) is the first reaction of the chlorodifluoromethane and the tetrafluoroethylene in the step (a). The manufacturing method of 2,3,3,3-tetrafluoropropene of any one of Claims 1-4 which is 0.01-100 mol with respect to the total of 1 mol of the supply_amount | feed_rate to a container. 前記第1の反応器に供給する前記クロロジフルオロメタンの温度は0〜600℃である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the chlorodifluoromethane supplied to the first reactor is 0 to 600C. . 前記第1の反応器に供給する前記テトラフルオロエチレンの温度は0〜600℃である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature of the tetrafluoroethylene supplied to the first reactor is 0 to 600 ° C. . 前記第2の反応器に供給する前記クロロメタンおよび/またはメタンの温度は0〜1200℃である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 7, wherein a temperature of the chloromethane and / or methane supplied to the second reactor is 0 to 1200 ° C. Manufacturing method. 前記(c)工程において、前記第1の混合物と前記第2の混合物とを接触させて、これらを600〜1200℃の範囲の第3の温度にする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The said (c) process WHEREIN: A said 1st mixture and a said 2nd mixture are made to contact and these are made into the 3rd temperature of the range of 600-1200 degreeC, Any one of Claims 1-8. A process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to claim 1. 前記第1の熱媒体および前記第2の熱媒体は、いずれも200〜1300℃で熱分解しない媒体である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The said 1st heat carrier and the said 2nd heat carrier are media which are not thermally decomposed at 200-1300 degreeC, respectively, 2, 3, 3, 3- of any one of Claims 1-9. A method for producing tetrafluoropropene. 前記第1の熱媒体および前記第2の熱媒体は、いずれも水蒸気、窒素、二酸化炭素から選ばれる1種または2種以上の気体である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The first heat medium and the second heat medium are both one kind or two or more kinds of gases selected from water vapor, nitrogen, and carbon dioxide. A method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene. 前記(a)工程において、前記第1の熱媒体の前記第1の反応器への供給量は、該熱媒体と前記第1の原料組成物の供給量の合計に対して、20〜98体積%である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   In the step (a), the supply amount of the first heat medium to the first reactor is 20 to 98 volumes with respect to the total supply amount of the heat medium and the first raw material composition. %, The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 11. 前記(b)工程において、前記第2の熱媒体の前記第2の反応器への供給量は、該熱媒体と前記第2の原料組成物の供給量の合計に対して、20〜98体積%である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   In the step (b), the supply amount of the second heat medium to the second reactor is 20 to 98 volumes with respect to the total supply amount of the heat medium and the second raw material composition. %. The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 12. 前記(a)工程で前記第1の原料組成物と前記第1の熱媒体が接触してから、前記(c)工程で前記第3の反応器に前記第1の混合物が供給されるまでの時間は、0.01〜10秒間である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   From the contact of the first raw material composition and the first heat medium in the step (a) to the supply of the first mixture to the third reactor in the step (c). The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 13, wherein the time is 0.01 to 10 seconds. 前記(b)工程で前記第2の原料組成物と前記第2の熱媒体が接触してから、前記(c)工程で前記第3の反応器に前記第2の混合物が供給されるまでの時間は、0.001〜10秒間である、請求項1〜14のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   Until the second mixture is supplied to the third reactor in the step (c) after the second raw material composition and the second heat medium are contacted in the step (b). The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 14, wherein the time is 0.001 to 10 seconds. 前記(a)工程において、前記第1の反応器内の圧力はゲージ圧で0〜2MPaである、請求項1〜15のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 15, wherein in the step (a), the pressure in the first reactor is 0 to 2 MPa as a gauge pressure. Manufacturing method. 前記(b)工程において、前記第2の反応器内の圧力はゲージ圧で0〜2MPaである、請求項1〜16のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 16, wherein in the step (b), the pressure in the second reactor is 0 to 2 MPa as a gauge pressure. Manufacturing method. 前記(c)工程において、前記第3の反応器内の圧力はゲージ圧で0〜2MPaである、請求項1〜17のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 17, wherein in the step (c), the pressure in the third reactor is 0 to 2 MPa as a gauge pressure. Manufacturing method. 前記(a)工程において、前記クロロジフルオロメタンおよび前記テトラフルオロエチレンとともに、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、およびオクタフルオロシクロブタンから選ばれる1種以上の含フッ素化合物を前記第1の反応器に供給する、請求項1〜18のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   In the step (a), one or more fluorine-containing compounds selected from trifluoroethylene, hexafluoropropene, and octafluorocyclobutane are supplied to the first reactor together with the chlorodifluoromethane and the tetrafluoroethylene. The method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of claims 1 to 18. 前記(c)工程で前記第1の混合物と前記第2の混合物が接触してから、前記第3の反応器内に留まる時間は、0.01〜10秒間である、請求項1〜19のいずれか1項に記載の2,3,3,3−テトラフルオロプロペンの製造方法。   The time which stays in the said 3rd reactor after the said 1st mixture and a said 2nd mixture contact in the said (c) process is 0.01 to 10 second of Claims 1-19 A method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene according to any one of the above.
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