JP2015117188A - Method for producing trifluoroethylene - Google Patents

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優 竹内
Masaru Takeuchi
優 竹内
古田 昇二
Shoji Furuta
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an economically advantageous method for efficiently producing high purity trifluoroethylene by using easily available raw materials without using a catalyst by a synthetic reaction accompanied by thermal decomposition.SOLUTION: There is provided a method for producing trifluoroethylene from tetrafluoroethylene and hydrogen by a synthetic reaction accompanied by thermal decomposition, the method comprising: (a) a step of mixing tetrafluoroethylene and hydrogen in advance to feed into a reactor or feeding tetrafluoroethylene and hydrogen separately into a rector; (b) a step of feeding a heating medium into the reactor; and (c) a step of bringing the tetrafluoroethylene and the hydrogen into contact with each other in the reactor in a state of controlling the temperature inside the reactor at 400 to 950°C to generate the trifluoroethylene.

Description

本発明は、トリフルオロエチレンの製造方法に係り、特に、テトラフルオロエチレンと水素を原料としてトリフルオロエチレンを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing trifluoroethylene, and more particularly to a method for producing trifluoroethylene using tetrafluoroethylene and hydrogen as raw materials.

トリフルオロエチレン(HFO−1123)は、地球温暖化係数(GWP)が小さいため、温室効果ガスであるジフルオロメタン(HFC−32)や1,1,1,2,2−ペンタフルオロエタン(HFC−125)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。
本明細書において、ハロゲン化炭化水素については、前記したように、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称を記す。また、必要に応じて化合物名に代えてその略称を用いる。
Since trifluoroethylene (HFO-1123) has a low global warming potential (GWP), it is a greenhouse gas such as difluoromethane (HFC-32) or 1,1,1,2,2-pentafluoroethane (HFC-). In recent years, great expectations have been given as a new refrigerant replacing 125).
In the present specification, for halogenated hydrocarbons, as described above, the abbreviations of the compounds are shown in parentheses after the compound names. Moreover, the abbreviation is used instead of the compound name as necessary.

HFO−1123の製造方法としては、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)を、パラジウムまたは白金触媒の存在下で水素により還元する方法(例えば、特許文献1参照。)、1,1,1,2−テトラフルオロエタン(HFC−134a)や1,1,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−134)を酸化アルミニウム等の担体に担持させた金属フッ化物等を触媒として脱フッ化水素させる方法(例えば、特許文献2参照)、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン(CFC−113)をパラジウム等の触媒の存在下で水素により還元する方法(例えば、特許文献3参照。)等が知られている。   As a method for producing HFO-1123, chlorotrifluoroethylene (CTFE) is reduced with hydrogen in the presence of a palladium or platinum catalyst (for example, see Patent Document 1), 1,1,1,2-tetra. A method of dehydrofluorination using a metal fluoride or the like in which fluoroethane (HFC-134a) or 1,1,2,2-tetrafluoroethane (HFC-134) is supported on a carrier such as aluminum oxide as a catalyst (for example, Patent Document 2), a method of reducing 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane (CFC-113) with hydrogen in the presence of a catalyst such as palladium (see, for example, Patent Document 3). ) Etc. are known.

しかしながら、特許文献1〜3に記載の触媒プロセスを用いる製造方法では、触媒調製、触媒失活に伴う触媒充填反応器の触媒の入れ替え、触媒廃棄または再活性化、高分子副生成物による触媒充填反応器の目詰まりの可能性、および反応時間が長い等の経済的に不利な点が多く、高純度のHFO−1123を効率的に得ることができなかった。   However, in the production method using the catalyst process described in Patent Documents 1 to 3, catalyst preparation, catalyst replacement in the catalyst filling reactor accompanying catalyst deactivation, catalyst disposal or reactivation, catalyst filling with polymer by-products There were many economical disadvantages such as the possibility of clogging of the reactor and a long reaction time, and high purity HFO-1123 could not be obtained efficiently.

国際公開2012/000853号International Publication 2012/000853 特開2010−533151号JP 2010-533151 A 特開平9−104647号JP-A-9-104647

本発明者らが研究を重ねた結果、特許文献1および特許文献3に示された方法ではいずれも、遷移金属触媒を用いるため、水素還元が過度に進行して、Z−1,2−ジフルオロエチレン(HFO−1132(Z))が生成することがわかった。また、このHFO−1132(Z)は、HFO−1123と沸点が非常に近いため、両者の蒸留精製分離が困難であることがわかった。   As a result of repeated studies by the present inventors, since the transition metal catalyst is used in any of the methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 3, hydrogen reduction proceeds excessively, resulting in Z-1,2-difluoro. It was found that ethylene (HFO-1132 (Z)) was produced. Moreover, since this HFO-1132 (Z) has a boiling point very close to HFO-1123, it turned out that the distillation refinement | purification separation of both is difficult.

本発明は、上記観点からなされたものであり、触媒を使用せずに、熱分解を伴う合成反応で工業的に有用なHFO−1123を、HFO−1123との蒸留分離が難しい副生物、特にHFO−1132(Z)の生成を抑えて高純度に効率よく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。   The present invention has been made from the above viewpoint. Byproducts which are difficult to be separated from HFO-1123 by distillation from HFO-1123 industrially useful in a synthesis reaction involving thermal decomposition without using a catalyst, particularly, An object of the present invention is to provide an economically advantageous method for efficiently producing high purity by suppressing the formation of HFO-1132 (Z).

本発明は、テトラフルオロエチレン(TFE)と水素からHFO−1123を製造する方法であって、
(a)前記TFEと前記水素とを予め混合し、または別々に反応器に供給する工程と、
(b)熱媒体を前記反応器に供給する工程と、
(c)前記反応器内で、前記TFEと前記水素と前記熱媒体とを接触させてHFO−1123を生成する工程とを有し、工程(c)における前記反応器内の温度を400〜950℃に調整することを特徴とするHFO−1123の製造方法を提供する。
The present invention is a method for producing HFO-1123 from tetrafluoroethylene (TFE) and hydrogen,
(A) mixing the TFE and the hydrogen in advance or separately supplying them to the reactor;
(B) supplying a heat medium to the reactor;
(C) In the reactor, the TFE, the hydrogen, and the heat medium are brought into contact with each other to generate HFO-1123, and the temperature in the reactor in step (c) is set to 400 to 950. Provided is a method for producing HFO-1123, characterized by adjusting the temperature to ° C.

本発明の製造方法によれば、調達が容易なTFEと水素を原料として、触媒を使用せずに、特定の温度に制御された熱分解を伴う合成反応で、地球温暖化係数(GWP)が小さく新冷媒として工業的に有用なHFO−1123を、効率よく製造することができる。   According to the manufacturing method of the present invention, a global warming potential (GWP) is obtained by a synthesis reaction involving thermal decomposition controlled to a specific temperature without using a catalyst, using TFE and hydrogen that are easy to procure as raw materials. HFO-1123 that is small and industrially useful as a new refrigerant can be efficiently produced.

また、本発明の製造方法によれば、沸点が近いことから分離が難しい副生物の生成を抑制し、純度の高いHFO−1123を得ることができる。すなわち、副生物のなかでもHFO−1132(Z)は、沸点が−51℃とHFO−1123の沸点(−54℃)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、本発明の製造方法によれば、HFO−1132(Z)のようなHFO−1123との蒸留分離が難しい副生物の生成を抑え、高純度のHFO−1123を製造することができる。   Moreover, according to the manufacturing method of this invention, since the boiling point is near, the production | generation of the by-product which is difficult to isolate | separate can be suppressed and HFO-1123 with high purity can be obtained. That is, among the by-products, HFO-1132 (Z) has a boiling point of −51 ° C. and very close to that of HFO-1123 (−54 ° C.). Although it is difficult, according to the production method of the present invention, it is possible to produce high-purity HFO-1123 by suppressing the formation of by-products that are difficult to be separated from HFO-1123 such as HFO-1132 (Z). it can.

さらに、本発明の製造方法によれば、熱媒体を用いることで、製造(反応)条件の制御、特に温度条件の制御が容易であるので、安定してHFO−1123の製造が可能となり、経済的なメリットが大きい。またさらに、後述するジフルオロカルベン(FC:)を発生し得る副生物をリサイクルして、原料として使用することも可能であり、工業的製造方法として有用である。 Furthermore, according to the production method of the present invention, the use of a heat medium makes it easy to control production (reaction) conditions, in particular, temperature conditions, so that HFO-1123 can be produced stably and economically. The major merit is great. Furthermore, a by-product that can generate difluorocarbene (F 2 C :), which will be described later, can be recycled and used as a raw material, which is useful as an industrial production method.

したがって、本発明の製造方法は、例えば高価な金属触媒を用いる従来の製造方法に比べて、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、経済的に有利である。さらに、上記のとおりHFO−1132(Z)のようなHFO−1123との蒸留分離が難しい副生物の生成を抑えられるため、特別な精製方法を採用することなく、加圧蒸留など公知の技術を用いた精製分離を行うことで、高純度のHFO−1123を得られる点においても工業的製造方法として有用である。   Therefore, the production method of the present invention is economically advantageous because the cost required for the raw materials and the production equipment can be greatly reduced as compared with, for example, a conventional production method using an expensive metal catalyst. Furthermore, as mentioned above, since it is possible to suppress the formation of by-products that are difficult to separate from HFO-1123 such as HFO-1132 (Z), a known technique such as pressure distillation can be used without employing a special purification method. It is useful as an industrial production method in that high-purity HFO-1123 can be obtained by carrying out the purification separation used.

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. 本発明の製造方法に使用する反応装置の別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of the reaction apparatus used for the manufacturing method of this invention.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、原料としてTFEと水素を用い、熱分解を伴う合成反応により、HFO−1123を製造する方法を提供する。そして、この製造方法は、
(a)前記TFEと前記水素とを予め混合し、または別々に反応器に供給する工程((a)工程)と、
(b)熱媒体を前記反応器に供給する工程((b)工程)と、
(c)前記反応器内で、前記反応器内の温度を400〜950℃に調整し、前記TFEと前記水素と前記熱媒体とを接触させてHFO-1123を生成する工程((c)工程)とを有する。
さらに、本発明は、
前記(c)工程の後に、(d)反応器内で生成したHFO-1123を含む反応混合物を反応器から取り出す工程を有することができる。なお、反応器からHFO−1123を取り出す工程を、以下の記載では(d)工程という。
なお、以下、TFEと水素とを「原料」ともいう。後述のように、「原料」はTFEや水素とともに、これら以外の含フッ素化合物が使用されてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below.
The present invention provides a method for producing HFO-1123 by a synthesis reaction involving thermal decomposition using TFE and hydrogen as raw materials. And this manufacturing method
(A) mixing the TFE and the hydrogen in advance or supplying them separately to the reactor (step (a));
(B) supplying a heat medium to the reactor (step (b));
(C) In the reactor, the temperature in the reactor is adjusted to 400 to 950 ° C., and the TFE, the hydrogen, and the heat medium are brought into contact with each other to generate HFO-1123 (step (c)) ).
Furthermore, the present invention provides
After the step (c), the method may include a step (d) of removing a reaction mixture containing HFO-1123 produced in the reactor from the reactor. In addition, the process of taking out HFO-1123 from a reactor is called (d) process in the following description.
Hereinafter, TFE and hydrogen are also referred to as “raw materials”. As will be described later, as the “raw material”, other fluorine-containing compounds may be used together with TFE and hydrogen.

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、原料、すなわちTFEおよび水素の反応器への供給と熱媒体の反応器への供給、反応器内での原料と熱媒体との接触、およびHFO−1123を含む反応混合物の反応器からの取り出しは、連続的に行われる。
バッチ式の製造では、(a)工程における原料の供給と(b)工程における熱媒体の供給とは、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、原料と熱媒体のいずれか一方の供給の際に、反応器内に他方が供給されていない場合でも、先に供給された原料または熱媒体に反応器内で、後から供給される成分が供給され、原料と熱媒体とが、内部温度を上記特定の温度範囲に制御した反応器内で所定の時間接触すればよい。
The production method of the present invention may be a continuous production method or a batch production method. In a continuous production method, a raw material, that is, supply of TFE and hydrogen to a reactor and supply of a heat medium to the reactor, contact of the raw material with the heat medium in the reactor, and a reaction mixture containing HFO-1123 Removal from the reactor is carried out continuously.
In batch-type production, either the supply of the raw material in the step (a) or the supply of the heat medium in the step (b) may be performed first or simultaneously. That is, when either one of the raw material and the heat medium is supplied, even if the other is not supplied in the reactor, the component supplied later in the reactor to the previously supplied raw material or heat medium The raw material and the heat medium may be brought into contact with each other for a predetermined time in a reactor in which the internal temperature is controlled within the specific temperature range.

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のが好ましい。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。上記連続的な製造方法においては、(a)工程、(b)工程、(c)工程および(d)工程はこの順で連続的に行われる。   The production method of the present invention is preferably a continuous method in terms of production efficiency. Hereinafter, an embodiment in which the method of the present invention is applied to continuous production will be described. In the continuous production method, the steps (a), (b), (c) and (d) are continuously performed in this order.

<TFEと水素による合成反応>
本発明の製造方法において、反応器内で生起すると考えられる主な反応を下記式(1)に示す。

Figure 2015117188
<Synthesis reaction with TFE and hydrogen>
In the production method of the present invention, the main reaction that is considered to occur in the reactor is represented by the following formula (1).
Figure 2015117188

すなわち、原料であるTFEは、反応器内で加熱によりトリフルオロエテニルラジカルを生成し、原料であるH(水素)、またはHから生成する水素ラジカル(H・)が結合して、HFO−1123が生成すると考えられる。なお、本発明においては、このような熱分解反応からHFO−1123の生成反応までを、熱分解を伴う合成反応という。 That is, TFE as a raw material generates trifluoroethenyl radicals by heating in a reactor, and H 2 (hydrogen) as a raw material or hydrogen radicals (H.) generated from H 2 are combined to form HFO- 1123 is considered to generate. In the present invention, such a thermal decomposition reaction to a formation reaction of HFO-1123 is referred to as a synthesis reaction involving thermal decomposition.

<原料>
本発明のHFO−1123の製造方法では、TFEと水素を原料として用いる。
反応器に供給するTFEの供給量に対する水素の供給量のモル比(以下、水素/TFE「モル比」と示す。)は、0.01〜100の範囲が好ましく、0.05〜20の範囲がより好ましく、0.1〜10の範囲が特に好ましい。水素/TFE「モル比」が0.01〜100であると、原料の転化率、特に水素の転化率が高く、HFO−1123を効率よく製造できる。また、反応器から取り出される反応生成物における、HFO−1123の割合を一定以上とすることができる。
なお、原料および熱媒体を、反応器内を連続的に流通させて反応を行わせる本発明の実施形態において、各原料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。
<Raw material>
In the method for producing HFO-1123 of the present invention, TFE and hydrogen are used as raw materials.
The molar ratio of the hydrogen supply amount to the TFE supply amount supplied to the reactor (hereinafter referred to as hydrogen / TFE “molar ratio”) is preferably in the range of 0.01 to 100, and in the range of 0.05 to 20. Is more preferable, and the range of 0.1 to 10 is particularly preferable. When the hydrogen / TFE “molar ratio” is 0.01 to 100, the conversion rate of the raw material, particularly the conversion rate of hydrogen is high, and HFO-1123 can be produced efficiently. Moreover, the ratio of HFO-1123 in the reaction product taken out from the reactor can be set to a certain level or more.
In the embodiment of the present invention in which the reaction is performed by continuously circulating the raw material and the heat medium in the reactor, the supply amount of each raw material and the heat medium indicates the supply amount per unit time. .

原料としては、これら2成分に加えて、反応器内で熱分解してジフルオロカルベン(FC:)を発生し得る含フッ素化合物(ただし、TFEを除く。)、例えば、クロロジフルオロメタン(R22)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、ヘキサフルオロプロペン(HFP)、オクタフルオロシクロブタン(RC318)およびヘキサフルオロプロペンオキシド(HFPO)等を、必要に応じて使用することができる。原料として、このような反応器内で熱分解してFC:を発生しうる含フッ素化合物をさらに用いることで、FC:からTFEが生成され、そのTFEが水素と反応して最終的にHFO−1123が生成される。 As a raw material, in addition to these two components, a fluorine-containing compound (excluding TFE) that can be thermally decomposed in a reactor to generate difluorocarbene (F 2 C :), such as chlorodifluoromethane (R22). ), Chlorotrifluoroethylene (CTFE), hexafluoropropene (HFP), octafluorocyclobutane (RC318), hexafluoropropene oxide (HFPO) and the like can be used as necessary. As a raw material, such reactor is thermally decomposed in F 2 C: a further possible to use a fluorine-containing compound and may occur, F 2 C: from TFE is generated, the TFE reacts with hydrogen Last Thus, HFO-1123 is generated.

原料として、このような反応器内で熱分解してFC:を発生しうる含フッ素化合物を用いる場合には、新たに用意した含フッ素化合物を用いてもよいが、上記したTFEと水素による熱分解反応を伴う合成反応において副生する含フッ素化合物、例えば、HFP、RC318等から選ばれる1種以上を用いることが、リサイクルの観点から好ましい。反応器内で熱分解してFC:を発生しうる含フッ素化合物(ただし、TFEを除く。)を、「他のFC:源化合物」ともいう。 When a fluorine-containing compound capable of generating F 2 C: by pyrolysis in such a reactor is used as a raw material, a newly prepared fluorine-containing compound may be used, but the above-described TFE and hydrogen From the viewpoint of recycling, it is preferable to use one or more fluorine-containing compounds that are by-produced in a synthesis reaction involving a thermal decomposition reaction by, for example, HFP, RC318, and the like. By thermally decomposing in a reactor F 2 C: a fluorine-containing compound capable of generating a (excluding TFE.), "Other F 2 C: source compound" also referred to.

本発明の製造方法において、HFO−1123を含む反応混合物は反応器の出口から取り出される。反応混合物には、未反応原料、反応生成物、副生物および熱媒体等が含まれる。反応混合物から、熱媒体および目的生成物であるHFO−1123を分離し、さらに、副生物を除去することで、未反応原料のTFEおよび水素と、他のFC:源化合物とから主として構成される混合物が得られる。この混合物を、新たなTFEと水素とともに反応器に供給することで、TFEおよび他のFC:源化合物のリサイクルが可能となり、経済的に有利である。 In the production method of the present invention, the reaction mixture containing HFO-1123 is taken out from the outlet of the reactor. The reaction mixture includes unreacted raw materials, reaction products, by-products, a heat medium, and the like. From the reaction mixture, the heat medium and the target product, HFO-1123, are separated, and further, by-products are removed, and mainly composed of TFE and hydrogen as unreacted raw materials and other F 2 C: source compounds. Is obtained. Feeding this mixture to the reactor along with fresh TFE and hydrogen is economically advantageous, as it allows recycling of TFE and other F 2 C: source compounds.

[(a)工程]
本発明の製造方法において、(a)TFEと水素とを予め混合し、または別々に反応器に供給する工程を(a)工程という。
(a)工程において、各原料は、常温のまま反応器に導入してもよいが、反応器内での反応性を向上させるために、反応器に導入する際の温度を加熱等により調整してもよい。ただし、TFEと水素とは、反応性を向上させるのに好適な温度範囲が異なるので、温度調整を別々に行うことが好ましい。他のFC:源化合物を用いる場合も、別に温度調整することが好ましい。
[Step (a)]
In the production method of the present invention, the step (a) of mixing TFE and hydrogen in advance or supplying them separately to the reactor is referred to as the step (a).
In step (a), each raw material may be introduced into the reactor at room temperature, but in order to improve the reactivity in the reactor, the temperature at the time of introduction into the reactor is adjusted by heating or the like. May be. However, since TFE and hydrogen have different temperature ranges suitable for improving reactivity, it is preferable to perform temperature adjustment separately. Even when other F 2 C: source compounds are used, it is preferable to adjust the temperature separately.

反応器に供給するTFEの温度は、より反応性を高めるという観点から0〜600℃が好ましく、25〜600℃がより好ましく、100〜500℃が最も好ましい。   The temperature of TFE supplied to the reactor is preferably 0 to 600 ° C., more preferably 25 to 600 ° C., and most preferably 100 to 500 ° C. from the viewpoint of further increasing the reactivity.

反応器に供給する水素の温度は、反応性の観点から0〜950℃が好ましい。より反応性を高めるという観点からは、25〜900℃が好ましく、100〜800℃がより好ましい。
ただし、反応器に供給する上記各原料の温度はそれぞれ、後述する(c)工程における反応器内の温度以下に設定される。
他のFC:源化合物を使用する場合には、TFEと他のFC:源化合物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、それぞれ独立に反応器に供給することが好ましい。反応器に供給する他のFC:源化合物の温度は、0〜600℃が好ましく、25〜600℃がより好ましく、100〜500℃が最も好ましい。
The temperature of hydrogen supplied to the reactor is preferably 0 to 950 ° C. from the viewpoint of reactivity. From the viewpoint of increasing the reactivity, 25 to 900 ° C is preferable, and 100 to 800 ° C is more preferable.
However, the temperature of each raw material supplied to the reactor is set to be equal to or lower than the temperature in the reactor in the step (c) described later.
When using other F 2 C: source compounds, TFE and the other F 2 C: source compounds have high reactivity to some extent, but from the viewpoint of making the temperature difficult to carbonize, the reactors are independent of each other. It is preferable to supply to. The temperature of the other F 2 C: source compound supplied to the reactor is preferably 0 to 600 ° C, more preferably 25 to 600 ° C, and most preferably 100 to 500 ° C.

原料であるTFEおよび水素、さらに必要に応じて用いられる他のFC:源化合物の反応器への供給は、別々であってもよいし、各原料を混合してから供給してもよい。各原料を混合してから供給する場合には、原料をグループに分けることが好ましい。例えば、TFEおよび必要に応じて用いられる他のFC:源化合物と、それ以外に分けて、各グループでそれぞれ各原料を混合し反応器に別々に供給してもよいし、全原料を混合してから供給してもよい。上記温度条件の違いを考慮すれば、TFEおよび必要に応じて用いられる他のFC:源化合物を混合し、上記好ましい温度に調整して反応器に供給し、これとは別に水素を上記好ましい温度に調整して反応器に供給することが好ましい。 The feeds of TFE and hydrogen as raw materials, and other F 2 C: source compounds used as necessary may be supplied separately or after each raw material is mixed. . When the raw materials are mixed and then supplied, the raw materials are preferably divided into groups. For example, TFE and other F 2 C: source compounds used as necessary may be divided into other groups, and each raw material may be mixed in each group and supplied separately to the reactor. You may supply after mixing. In consideration of the difference in the temperature conditions, TFE and other F 2 C: source compounds used as necessary are mixed, adjusted to the preferred temperature and supplied to the reactor, and separately from this, hydrogen is added to the above It is preferable to adjust to a preferable temperature and supply it to the reactor.

なお、TFEおよび水素、さらに必要に応じて用いられる他のFC:源化合物の各原料を、予め混合してから反応器に供給する場合は、反応器の手前で反応・分解が進行することを防ぐという観点から、反応器に導入する際の温度は0〜600℃が好ましく、0〜500℃がより好ましい。 In addition, when each raw material of TFE, hydrogen, and other F 2 C: source compounds used as necessary is mixed in advance and then supplied to the reactor, the reaction and decomposition proceed before the reactor. From the viewpoint of preventing this, the temperature at the time of introduction into the reactor is preferably from 0 to 600 ° C, more preferably from 0 to 500 ° C.

[(b)工程]
本発明の製造方法において、熱媒体を前記反応器に供給する工程を(b)工程という。
[Step (b)]
In the production method of the present invention, the step of supplying the heat medium to the reactor is referred to as the step (b).

<熱媒体>
(b)工程において、熱媒体は、前記原料と反応器内で一定の時間接触するように、反応器に供給される。熱媒体は、反応器内の温度で熱分解が生じない媒体であり、具体的には反応温度(400〜950℃)で熱分解しない媒体であるのが好ましい。熱媒体としては、水蒸気、窒素、二酸化炭素等の気体が挙げられ、2種以上の気体の混合物であってもよい。熱媒体としては、水蒸気を50体積%以上含み、残部として他の気体を含む場合、その気体は窒素および/または二酸化炭素であることが好ましい。より多くの熱量を原料に伝導させるため、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、100体積%(水蒸気のみ)がより好ましい。
<Heat medium>
In the step (b), the heat medium is supplied to the reactor so as to come into contact with the raw material for a certain time in the reactor. The heat medium is a medium that does not undergo thermal decomposition at the temperature in the reactor, and specifically, is preferably a medium that does not undergo thermal decomposition at the reaction temperature (400 to 950 ° C.). Examples of the heat medium include gases such as water vapor, nitrogen, and carbon dioxide, and may be a mixture of two or more gases. When the heat medium contains 50% by volume or more of water vapor and the other part contains other gas, the gas is preferably nitrogen and / or carbon dioxide. In order to conduct a larger amount of heat to the raw material, the content ratio of water vapor in the heat medium is preferably 50% by volume or more, and more preferably 100% by volume (water vapor only).

熱媒体の供給量は、熱媒体と原料の供給量の合計量に対して20〜98体積%となる割合が好ましく、50〜95体積%がより好ましい。熱媒体の供給量を20体積%以上とすると、高沸物の生成や原料のカーボン化を抑制しながら原料と熱媒体との接触による反応を進行させて、HFO−1123を効率よく製造できる。また、上記割合が98体積%以下であると、生産性が著しく低下することがなく、工業的に現実的なプロセスとなる。また、反応器に供給する熱媒体の温度は、原料の熱分解および反応性をより高めるという観点から100〜950℃が好ましい。原料の反応性をより高めるという観点からは、反応器に供給する熱媒体の温度は400〜950℃がより好ましく、500〜950℃が最も好ましい。   The supply amount of the heat medium is preferably 20 to 98% by volume, and more preferably 50 to 95% by volume with respect to the total amount of the heat medium and the raw material. When the supply amount of the heat medium is 20% by volume or more, HFO-1123 can be efficiently produced by advancing the reaction by the contact between the raw material and the heat medium while suppressing the formation of high boilers and carbonization of the raw material. Further, when the ratio is 98% by volume or less, productivity is not significantly reduced, and an industrially realistic process is obtained. Further, the temperature of the heat medium supplied to the reactor is preferably 100 to 950 ° C. from the viewpoint of further increasing the thermal decomposition and reactivity of the raw materials. From the viewpoint of further increasing the reactivity of the raw material, the temperature of the heat medium supplied to the reactor is more preferably 400 to 950 ° C, and most preferably 500 to 950 ° C.

[(c)工程]
本発明の製造方法において、反応器内でTFEと水素に熱媒体を接触させて、HFO-1123を生成する工程を、(c)工程という。
[(C) Step]
In the production method of the present invention, the step of bringing the heating medium into contact with TFE and hydrogen in the reactor to produce HFO-1123 is referred to as step (c).

<反応条件>
(c)工程における反応器内の温度は、400〜950℃の範囲であり、かつ、反応器に供給される各原料、すなわち水素、TFEおよび必要に応じて用いられる他のFC:源化合物の温度以上の温度である。(c)工程における反応器内の温度は、500〜950℃がより好ましく、600〜950℃が最も好ましい。反応器内の温度が400〜950℃であると、上記式(1)で示される熱分解を伴う合成反応の反応率を高めるとともに、副生物、特にHFO−1132(Z)の生成を抑制して、HFO−1123を効率よく得ることができる。
<Reaction conditions>
The temperature in the reactor in the step (c) is in the range of 400 to 950 ° C., and each raw material to be supplied to the reactor, that is, hydrogen, TFE, and other F 2 C: sources used as necessary The temperature is higher than the temperature of the compound. (C) As for the temperature in the reactor in a process, 500-950 degreeC is more preferable, and 600-950 degreeC is the most preferable. When the temperature in the reactor is 400 to 950 ° C., the reaction rate of the synthesis reaction involving thermal decomposition represented by the above formula (1) is increased, and the production of by-products, particularly HFO-1132 (Z), is suppressed. Thus, HFO-1123 can be obtained efficiently.

反応器内の温度は、反応器に供給される前記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。また、前記反応器内の温度が特に好ましい温度範囲(600〜950℃)になるように、電気ヒータやマイクロウェーブ発生機等により反応器内を補助的に加熱することもできる。   The temperature in the reactor can be controlled by adjusting the temperature and pressure of the heat medium supplied to the reactor. Further, the inside of the reactor can be supplementarily heated by an electric heater, a microwave generator or the like so that the temperature in the reactor is in a particularly preferable temperature range (600 to 950 ° C.).

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 reactor is preferably 0 to 2 MPa in gauge pressure, and more preferably in the range of 0 to 0.5 MPa.

熱媒体と上記原料との反応器内での接触時間は、0.01〜10秒間が好ましく、0.01〜3.0秒間がより好ましい。接触時間が0.01〜10秒間であると、HFO−1123の合成反応が十分に進行する。なお、熱媒体と原料との接触時間は、原料の反応器内での滞留時間に相当し、原料の反応器への供給量(流量)を調節することで制御できる。   The contact time of the heat medium and the raw material in the reactor is preferably 0.01 to 10 seconds, and more preferably 0.01 to 3.0 seconds. When the contact time is 0.01 to 10 seconds, the synthesis reaction of HFO-1123 proceeds sufficiently. The contact time between the heat medium and the raw material corresponds to the residence time of the raw material in the reactor, and can be controlled by adjusting the supply amount (flow rate) of the raw material to the reactor.

反応器としては、前記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。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。   The shape of the reactor is not particularly limited as long as it can withstand the temperature and pressure in the reactor, and examples thereof include a cylindrical vertical reactor. Examples of the material of the reactor include glass, iron, nickel, or an alloy mainly composed of iron and nickel.

<反応装置>
本発明において、HFO−1123の製造に使用される反応装置の例を、図1および図2に示す。
反応装置20は、電気ヒータ等の加熱手段を備えた反応器1を有する。反応器1には、第1の原料である水素の供給ライン2、第2の原料であるTFEの供給ライン3、および熱媒体としての水蒸気の供給ライン4が、以下に示すように接続されている。なお、反応器1における加熱手段の設置は必須ではない。
<Reactor>
In this invention, the example of the reaction apparatus used for manufacture of HFO-1123 is shown in FIG. 1 and FIG.
The reaction apparatus 20 has a reactor 1 provided with heating means such as an electric heater. A hydrogen supply line 2 as a first raw material, a TFE supply line 3 as a second raw material, and a steam supply line 4 as a heat medium are connected to the reactor 1 as shown below. Yes. In addition, installation of the heating means in the reactor 1 is not essential.

水素の供給ライン2およびTFEの供給ライン3には、それぞれ電気ヒータ等を備えた予熱器(プレヒータ)2a、3aが設置されており、供給される各原料が所定の温度に予熱されてから反応器1に供給される。また、水蒸気の供給ライン4には、加熱水蒸気発生器4aが設置されており、供給される水蒸気の温度および圧力が調整される。   The hydrogen supply line 2 and the TFE supply line 3 are provided with preheaters (preheaters) 2a and 3a each equipped with an electric heater or the like, and react after each supplied raw material is preheated to a predetermined temperature. Supplied to the vessel 1. The steam supply line 4 is provided with a heated steam generator 4a, and the temperature and pressure of the steam supplied are adjusted.

これらの供給ライン2、3、4はそれぞれ別々に反応器1に接続されていてもよいが、一部または全部の供給ラインが反応器1の手前で連結されて反応器に接続されていてもよい。例えば、図1に示すように、それぞれの予熱器2a、3aを経た後の供給ライン2、3を連結することで、全ての原料が混合された原料混合物が、原料混合供給ライン5から反応器1に供給され、水蒸気は、原料混合供給ライン5とは別に、水蒸気の供給ライン4から反応器1に供給されるように構成してもよい。
また、図2に示す反応装置20のように、TFE、水素および水蒸気が別々に反応器1に供給されて反応器1の入り口付近でこれらが一体に混合されるように構成することもできる。
These supply lines 2, 3, and 4 may be connected to the reactor 1 separately, but some or all of the supply lines may be connected before the reactor 1 and connected to the reactor. Good. For example, as shown in FIG. 1, by connecting supply lines 2 and 3 after passing through respective preheaters 2a and 3a, a raw material mixture in which all raw materials are mixed is supplied from a raw material mixing supply line 5 to a reactor. 1, the steam may be supplied from the steam supply line 4 to the reactor 1 separately from the raw material mixing supply line 5.
Moreover, like the reaction apparatus 20 shown in FIG. 2, it can also comprise so that TFE, hydrogen, and water vapor | steam may be separately supplied to the reactor 1, and these may be mixed integrally in the entrance vicinity of the reactor 1. FIG.

反応器1の出口には、水冷器のような冷却手段6が設置された出口ライン7が接続されている。出口ライン7には、さらに、水蒸気および酸性液回収槽8、アルカリ洗浄装置9および脱水塔10が順に設置されている。そして、脱水塔10により脱水された後、得られたガス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。なお、HFO−1123を含有する反応混合物が反応器1から取り出され、上記のように出口ライン7以降の処理によって塩化水素などの酸性物質、水蒸気、水などが除去されて得られたガスを、以下、出口ガスという。   An outlet line 7 provided with a cooling means 6 such as a water cooler is connected to the outlet of the reactor 1. The outlet line 7 is further provided with a water vapor and acidic liquid recovery tank 8, an alkali cleaning device 9, and a dehydration tower 10 in this order. After dehydration by the dehydration tower 10, the obtained gas is analyzed and quantified by an analyzer such as gas chromatography (GC). In addition, the reaction mixture containing HFO-1123 is taken out from the reactor 1, and the gas obtained by removing acidic substances such as hydrogen chloride, water vapor, water, etc. by the treatment after the outlet line 7 as described above, Hereinafter, it is called outlet gas.

<出口ガス>
出口ガスには、目的生成物であるHFO−1123が含まれる。出口ガスに含有されるHFO−1123と未反応原料(TFEおよび水素)以外の化合物としては、HFO−1132(E/Z)、1,1−ジフルオロエチレン(VdF)、1,1,2−トリフルオロエタン(HFC−143)、フルオロエチレン(HFO−1141)、3,3−ジフルオロプロペン(HFO−1252zf)、3,3,3−トリフルオロプロペン(HFO−1243zf)、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234yf)、E/Z−1,3,3,3−テトラフルオロプロペン(HFO−1234ze(E/Z))、HFP、E/Z−1,2,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(HFO−1225ye(E/Z))、1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロペン(HFO−1225zc)、HFC−125、HFC−134、HFC−134a、1,1,1−トリフルオロエタン(HFC−143a)、1,1,1,2,2,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ca)、1,1,1,2,3,3,3−ヘプタフルオロプロパン(HFC−227ea)、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236fa)、1,1,1,2,3,3−ヘキサフルオロプロパン(HFC−236ea)、HFC−32、トリフルオロメタン(HFC−23)、フルオロメタン(HFC−41)、およびRC318等が挙げられる。なお、上記においてE/ZはE体とZ体の混合物を意味する。
<Outlet gas>
The outlet gas contains HFO-1123, which is the target product. Examples of compounds other than HFO-1123 and unreacted raw materials (TFE and hydrogen) contained in the outlet gas include HFO-1132 (E / Z), 1,1-difluoroethylene (VdF), 1,1,2-trimethyl Fluoroethane (HFC-143), fluoroethylene (HFO-1141), 3,3-difluoropropene (HFO-1252zf), 3,3,3-trifluoropropene (HFO-1243zf), 2,3,3,3 -Tetrafluoropropene (HFO-1234yf), E / Z-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze (E / Z)), HFP, E / Z-1,2,3,3 3-pentafluoropropene (HFO-1225ye (E / Z)), 1,1,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225zc), HF -125, HFC-134, HFC-134a, 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a), 1,1,1,2,2,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ca), 1 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane (HFC-227ea), 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane (HFC-236fa), 1,1,1,2 , 3,3-hexafluoropropane (HFC-236ea), HFC-32, trifluoromethane (HFC-23), fluoromethane (HFC-41), RC318 and the like. In the above, E / Z means a mixture of E body and Z body.

フッ素原子2個以上がひとつの炭素に結合した部分をもつ化合物、具体的には、HFP、HFO−1123、HFO−1225、RC318およびVdF等は、いずれも原料のTFEに由来する化合物である。   Compounds having a moiety in which two or more fluorine atoms are bonded to one carbon, specifically, HFP, HFO-1123, HFO-1225, RC318, VdF, and the like are all compounds derived from TFE as a raw material.

出口ガスに含まれるHFO−1123以外の上記成分は、蒸留等の既知の手段により、望まれる程度に除去できる。本発明の製造方法によれば、沸点の近い副生物の生成が抑制できることから、特別な精製方法や装置を用いることなく、一般的な蒸留装置等により、高純度に精製されたHFO−1123が製造できる。   The above components other than HFO-1123 contained in the outlet gas can be removed to a desired extent by known means such as distillation. According to the production method of the present invention, since the production of by-products having close boiling points can be suppressed, HFO-1123 purified to a high purity by a general distillation apparatus or the like without using a special purification method or apparatus can be obtained. Can be manufactured.

そして、分離されたTFEは原料の一部としてリサイクルが可能である。また、HFPおよびRC318はFC:源化合物であり、原料の一部としてリサイクルが可能である。なお、得られるVdF、TFE、HFP等は、必要に応じて、PVdF(VdF重合体)、PTFE(TFE重合体)、FEP(TFE−HFP共重合体)、VdF−HFP共重合体等のフッ素樹脂の原料として使用できる。 The separated TFE can be recycled as part of the raw material. HFP and RC318 are F 2 C: source compounds and can be recycled as part of the raw material. In addition, VdF, TFE, HFP, etc. obtained are fluorine, such as PVdF (VdF polymer), PTFE (TFE polymer), FEP (TFE-HFP copolymer), VdF-HFP copolymer, if necessary. It can be used as a raw material for resins.

さらに、本発明においては、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−1123を得ることができる。すなわち、副生物のなかでもHFO−1132(Z)は、沸点が−51℃とHFO−1123の沸点(−54℃)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、水素とTFEを原料として使用し、これら原料の熱分解を伴う合成反応における温度を特定の範囲に制御する、具体的にはこの合成反応を行う反応器内の温度を上記特定の範囲に制御することで、HFO−1123の生成量に対するHFO−1132(Z)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−1123を得ることができる。   Furthermore, in this invention, since the boiling point is near, the production | generation of the by-product which is very hard to isolate | separate can be suppressed and HFO-1123 with high purity can be obtained. That is, among the by-products, HFO-1132 (Z) has a boiling point of −51 ° C. and very close to that of HFO-1123 (−54 ° C.). Although it is difficult, in the present invention, hydrogen and TFE are used as raw materials, and the temperature in the synthesis reaction involving thermal decomposition of these raw materials is controlled within a specific range. By controlling the temperature of the above to the above specific range, the ratio of the production amount of HFO-1132 (Z) to the production amount of HFO-1123 can be greatly reduced, and HFO-1123 with higher purity can be obtained. Can do.

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って限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(例1)
図1に示す反応装置を用い、TFEと水素とからなる原料ガスから、以下に示すようにして粗HFO−1123を得た。
(Example 1)
Using the reaction apparatus shown in FIG. 1, crude HFO-1123 was obtained as shown below from a raw material gas composed of TFE and hydrogen.

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の予熱器2aに、水素を連続的に導入し、水素を300℃に加熱(予熱)した。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の予熱器3aに、TFEを連続的に導入し、TFEを300℃に加熱した。   Hydrogen was continuously introduced into a preheater 2a of a stainless steel tube in an electric furnace set to a furnace temperature of 300 ° C, and the hydrogen was heated to 300 ° C (preheated). Further, TFE was continuously introduced into a preheater 3a made of a stainless steel tube in an electric furnace set at a furnace temperature of 300 ° C., and the TFE was heated to 300 ° C.

炉内温度750℃に設定した電気炉である加熱水蒸気発生器4aによって加熱されたスチーム(水蒸気)を、内圧(ゲージ圧)0.04MPaで内温750℃に管理された反応器1に供給した。以下、圧力はいずれもゲージ圧とする。さらに、予め加熱されて上記温度に調整された原料ガス(水素およびTFE)を、原料ガスの供給量が、水素/TFE[モル比]=1.0となり、かつガス供給量全体に対する水蒸気の供給割合(水蒸気/(水素+TFE+水蒸気)なる体積比で示される割合)が90体積%となるようにして反応器1に供給した。   Steam (steam) heated by a heated steam generator 4a, which is an electric furnace set to a furnace temperature of 750 ° C., was supplied to the reactor 1 controlled to an internal temperature (gauge pressure) of 0.04 MPa and an internal temperature of 750 ° C. . Hereinafter, all the pressures are assumed to be gauge pressures. Further, the raw material gas (hydrogen and TFE) that has been preheated and adjusted to the above temperature is supplied with water vapor to the entire gas supply amount with the supply amount of the raw material gas being hydrogen / TFE [molar ratio] = 1.0. It was supplied to the reactor 1 so that the ratio (ratio indicated by the volume ratio of water vapor / (hydrogen + TFE + water vapor)) was 90% by volume.

こうして、反応器内の原料ガスの滞留時間が0.29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、反応混合物のガスを反応器の出口より取り出した。反応器内温度の実測値は750℃であり、反応器内圧力の実測値は0.04MPaであった。なお、反応器の出口より取り出された反応混合物のガスには、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。   Thus, the flow rate of the source gas (amount supplied per unit time) was controlled so that the residence time of the source gas in the reactor was 0.29 seconds, and the gas of the reaction mixture was taken out from the outlet of the reactor. The actually measured value of the reactor internal temperature was 750 ° C., and the actually measured value of the reactor internal pressure was 0.04 MPa. In addition, the gas of the reaction mixture taken out from the outlet of the reactor includes unreacted source gas in addition to the gas generated or by-produced by the reaction.

次いで、反応器の出口より取り出した反応混合物のガスを、100℃以下に冷却し、水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、得られた出口ガスを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。   Next, the gas of the reaction mixture taken out from the outlet of the reactor is cooled to 100 ° C. or lower, and after performing water vapor and acidic liquid recovery and alkali washing in order, dehydration treatment is performed, and the obtained outlet gas is subjected to gas chromatography. Analysis was performed to calculate the molar composition of the gas contained in the outlet gas. These results are shown in Table 1 together with the reaction conditions.

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、出口ガスにおける、TFE、HFO−1123およびR318のモル比を算出した。さらに、TFE由来の各成分の収率、およびTFEの転化率(反応率)、をそれぞれ求め、TFE由来の各成分の選択率を算出した。さらに、HFO−1123/HFO−1132(Z)(モル比)を求めた。これらの結果を表1の下欄に示す。   The molar ratio of TFE, HFO-1123, and R318 in the outlet gas was calculated based on the molar composition of the outlet gas obtained by analysis by gas chromatography. Furthermore, the yield of each component derived from TFE and the conversion rate (reaction rate) of TFE were determined, and the selectivity of each component derived from TFE was calculated. Furthermore, HFO-1123 / HFO-1132 (Z) (molar ratio) was determined. These results are shown in the lower column of Table 1.

なお、上記値は、それぞれ以下のことを意味するものである。
(TFE由来の各成分の収率)
出口ガス中のTFE由来成分のうちのTFE以外の各化合物の占める割合(モル%)を意味する。ここで、TFE由来成分は、フッ素原子2個以上が一つの炭素に結合した部分をもつ化合物、およびフッ素原子1個と水素原子1個が一つの炭素に結合した部分(−CFH−、=CFH)をもつ化合物であり、例えば、TFE、HFO−1123、R318等をいう。
The above values mean the following respectively.
(Yield of each component derived from TFE)
It means the proportion (mol%) of each compound other than TFE among the TFE-derived components in the outlet gas. Here, the TFE-derived component includes a compound having a portion in which two or more fluorine atoms are bonded to one carbon, and a portion in which one fluorine atom and one hydrogen atom are bonded to one carbon (-CFH-, = CFH For example, TFE, HFO-1123, R318 and the like.

(TFE転化率(反応率))
出口ガス中のTFE由来成分のうちで、TFEの占める割合(TFE収率)がX%であるとき、(100−X)%をTFEの転化率(反応率)という。反応したTFEの割合(モル%)を意味する。
(TFE conversion rate (reaction rate))
Among the TFE-derived components in the outlet gas, when the proportion of TFE (TFE yield) is X%, (100-X)% is referred to as TFE conversion (reaction rate). It means the ratio (mol%) of reacted TFE.

(TFE由来の各成分の選択率)
反応したTFEのうちで、TFE以外の各成分に転化したのは各々何%かをいう。各成分の選択率は、「TFE由来の各成分の収率」/「TFEの転化率(反応率)」で求められる。
(Selectivity of each component derived from TFE)
Of the reacted TFE, the percentage converted to each component other than TFE is the percentage of each. The selectivity of each component is determined by “yield of each component derived from TFE” / “conversion rate of TFE (reaction rate)”.

(HFO−1123/HFO−1132(Z))
出口ガス中のHFO−1132(Z)の存在比に対するHFO−1123の存在比の割合である。「HFO−1123の出口ガスモル組成」/「HFO−1132(Z)の出口ガスモル組成」で求められる。出口ガス中にHFO−1123がHFO−1132(Z)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-1123 / HFO-1132 (Z))
It is the ratio of the abundance ratio of HFO-1123 to the abundance ratio of HFO-1132 (Z) in the outlet gas. It is calculated | required by "the exit gas molar composition of HFO-1123" / "the exit gas molar composition of HFO-1132 (Z)." It represents how much (molar ratio) HFO-1123 is present in the outlet gas with respect to HFO-1132 (Z).

[例2]
スチームを加熱する電気炉の設定温度を950℃とし、反応器の内温を950℃に管理した以外は例1と同様な条件で反応を行なわせた。次いで、反応器の出口より取り出した反応混合物のガスを、例1と同様に処理した後、得られた出口ガスを例1と同様に分析した。結果を反応の条件とともに表1に示す。
[Example 2]
The reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the set temperature of the electric furnace for heating the steam was 950 ° C. and the internal temperature of the reactor was controlled at 950 ° C. Subsequently, the gas of the reaction mixture taken out from the outlet of the reactor was treated in the same manner as in Example 1, and then the obtained outlet gas was analyzed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 together with the reaction conditions.

Figure 2015117188
Figure 2015117188

本発明の製造方法によれば、工業的に有用なHFO−1123を効率よく、かつHFO−1132(Z)のようなHFO−1123との蒸留分離が難しい副生物の生成を抑えて高純度に製造する方法を提供できる。   According to the production method of the present invention, industrially useful HFO-1123 can be efficiently produced with high purity by suppressing the formation of by-products that are difficult to be separated from HFO-1123 such as HFO-1132 (Z). A method of manufacturing can be provided.

1…反応器、2…水素の供給ライン、3…TFEの供給ライン、4…水蒸気の供給ライン、2a,3a…予熱器(プレヒータ)、4a…加熱水蒸気発生器、5…原料混合供給ライン、6…冷却手段、7…出口ライン、8…水蒸気および酸性液回収槽、9…アルカリ洗浄装置、10…脱水塔、20…反応装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reactor, 2 ... Hydrogen supply line, 3 ... TFE supply line, 4 ... Steam supply line, 2a, 3a ... Preheater (preheater), 4a ... Heated steam generator, 5 ... Raw material mixing supply line, DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... Cooling means, 7 ... Outlet line, 8 ... Steam and acidic liquid recovery tank, 9 ... Alkaline washing apparatus, 10 ... Dehydration tower, 20 ... Reactor.

Claims (9)

テトラフルオロエチレンと水素からトリフルオロエチレンを製造する方法であって、
(a)前記テトラフルオロエチレンと前記水素とを予め混合し、または別々に反応器に供給する工程((a)工程)と、
(b)熱媒体を前記反応器に供給する工程((b)工程)と、
(c)前記反応器内で、前記反応器内の温度を400〜950℃に調整し、前記テトラフルオロエチレンと前記水素と前記熱媒体とを接触させてトリフルオロエチレンを生成する工程((c)工程)と
を有することを特徴とするトリフルオロエチレンの製造方法。
A process for producing trifluoroethylene from tetrafluoroethylene and hydrogen, comprising:
(A) a step of previously mixing the tetrafluoroethylene and the hydrogen or supplying them separately to the reactor (step (a));
(B) supplying a heat medium to the reactor (step (b));
(C) In the reactor, the temperature in the reactor is adjusted to 400 to 950 ° C., and the tetrafluoroethylene, the hydrogen, and the heat medium are brought into contact with each other to produce trifluoroethylene ((c ) Step) and a process for producing trifluoroethylene, comprising:
前記水素の供給量が、前記テトラフルオロエチレンの供給量1モルに対して0.01〜100モルである、請求項1に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The method for producing trifluoroethylene according to claim 1, wherein the supply amount of hydrogen is 0.01 to 100 mol with respect to 1 mol of the tetrafluoroethylene supply amount. 前記水素の温度が0〜950℃である、請求項1または2に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The manufacturing method of the trifluoroethylene of Claim 1 or 2 whose temperature of the said hydrogen is 0-950 degreeC. 前記テトラフルオロエチレンの温度が0〜600℃である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The manufacturing method of the trifluoroethylene of any one of Claims 1-3 whose temperature of the said tetrafluoroethylene is 0-600 degreeC. 前記反応器に供給する前記熱媒体の温度が100〜950℃である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The manufacturing method of the trifluoroethylene of any one of Claims 1-4 whose temperature of the said heat medium supplied to the said reactor is 100-950 degreeC. 前記熱媒体が、水蒸気、窒素および二酸化炭素からなる群から選ばれる1種以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The method for producing trifluoroethylene according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat medium is one or more selected from the group consisting of water vapor, nitrogen and carbon dioxide. 前記反応器に供給する前記熱媒体の供給量が、前記反応器に供給する気体全体に対して20〜98体積%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   The supply amount of the heat medium supplied to the reactor is 20 to 98% by volume with respect to the total gas supplied to the reactor, of trifluoroethylene according to any one of claims 1 to 6. Production method. 前記(c)工程において、前記反応器内に供給された前記テトラフルオロエチレンおよび前記水素と前記熱媒体との接触時間が、0.01〜10秒間である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   In the step (c), the contact time between the tetrafluoroethylene and hydrogen supplied into the reactor and the heat medium is 0.01 to 10 seconds. The method for producing trifluoroethylene according to Item. 前記(c)工程の後に、(d)前記反応器内で生成した前記トリフルオロエチレンを含む反応混合物を前記反応器から取り出す工程を有し、前記(a)工程における前記テトラフルオロエチレンと前記水素の反応器への供給と、前記(b)工程における前記熱媒体の前記反応器への供給と、前記(c)工程における前記反応器内での前記水素および前記テトラフルオロエチレンと前記熱媒体との接触と、前記(d)工程における前記反応器からの前記反応混合物の取り出しとを連続的に行う、請求項1〜8のいずれか1項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。   After the step (c), the method includes (d) a step of taking out the reaction mixture containing the trifluoroethylene produced in the reactor from the reactor, and the tetrafluoroethylene and the hydrogen in the step (a). Supply to the reactor, supply of the heat medium in the step (b) to the reactor, hydrogen and tetrafluoroethylene in the reactor in the step (c), and the heat medium The method for producing trifluoroethylene according to any one of claims 1 to 8, wherein the contact and the removal of the reaction mixture from the reactor in the step (d) are continuously performed.
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