JP2018527393A - ペンタクロロプロパンの触媒気相脱塩化水素化によるテトラクロロプロペンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ペンタクロロプロパンを気相脱塩化水素化してテトラクロロプロペンを製造することに関する。
1,1,3,3−テトラクロロ−1−プロペン(1230za)を含めたテトラクロロプロペンを製造するための多くの方法が開示されている。これらの方法は、出発材料、反応条件及び選択率の点で大きく異なる。
本発明は、ペンタクロロプロパンを触媒気相脱塩化水素化してテトラクロロプロペンを形成させることに関する。
本発明は、ペンタクロロプロパンを触媒気相脱塩化水素化してテトラクロロプロペンを形成させることに関する。
1.テトラクロロプロペンの製造方法であって、ガス状ペンタクロロプロパンを500℃未満の温度で触媒にわたって流してテトラクロロプロペンを形成することを含む方法。
2.前記ペンタクロロプロパンが1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン(240fa)であり、前記テトラクロロプロペンが1,1,3,3−テトラクロロプロペンである、請求項1に記載の方法。
3.前記ペンタクロロプロパンが1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンであり、前記テトラクロロプロペンが1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペンである、請求項1に記載の方法。
4.前記触媒が、遷移金属酸化物、金属触媒、フッ化アルミニウム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
5.前記金属触媒がニッケル、クロム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
6.前記触媒が予めフッ素化された触媒である、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
7.前記触媒を予めフッ素化することによって前記触媒を活性化することをさらに含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
8.前記触媒を予めフッ素化することが、前記触媒とフッ化水素酸とを接触させることを含む、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
9.前記触媒が約200℃〜約450℃の範囲の温度である、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
10.前記触媒が約200℃〜約350℃の範囲の温度である、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
11.前記テトラクロロプロペンを水柱中で捕捉する、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
12.前記ペンタクロロプロパンを、1〜120秒の接触時間で前記触媒と接触させる、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
13.前記ペンタクロロプロパンを、20〜80秒の接触時間で前記触媒と接触させる、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
14.前記ペンタクロロプロパンを不活性ガス中で希釈することをさらに含む、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
15.1,1,3,3−テトラクロロプロペン(1230za)の製造方法であって、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン(240fa)を触媒にわたって500℃未満の温度で1〜120秒の接触時間で流して1,1,3,3−テトラクロロプロペンを生成させることを含む方法。
16.前記触媒が遷移金属酸化物、金属触媒、フッ化アルミニウム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項15に記載の方法。
17.前記接触時間が20〜80秒の範囲である、請求項15又は16に記載の方法。
18.前記触媒がフッ化アルミニウムに担持されたニッケル/クロムを含む、請求項15〜17のいずれかに記載の方法。
19.前記触媒が予めフッ素化されている、請求項15〜18のいずれかに記載の方法。
20.前記触媒が200℃〜350℃の温度である、請求項15〜19のいずれかに記載の方法。
以下は、異なる触媒を評価するための一般的な手順である。触媒を触媒床に装填し(触媒はAl2O3担体材料の2つの層間に固定されている)、所望の温度に加熱する。ペンタクロロプロパン及び任意の不活性ガスを、触媒床上での所望の接触時間(例えば1〜60秒)を与える速度で所望の持続時間(例えば24時間)にわたって触媒床に流す。ペンタクロロプロパン及び不活性ガスを、触媒床を通るガスの流れを制御するためにポンプ及び/又はマスフローコントローラを使用して供給することができる。所望の時間の経過後、ペンタクロロプロパン及び任意の不活性ガスの流れを停止させる。水柱を操作前に秤量し、次いで有機(非水性)層及び水性層を相分離させる。各相の重量を測定し、分析する。水性相及び非水性相は、未反応のペンタクロロプロパン及びテトラクロロプロペン生成物を含む有機物並びにHClを含む可溶性塩素種について別々に分析できる。非水性相成分、特にペンタクロロプロパン及びテトラクロロプロペンを、1H NMR分光法及び/又はGC−MSによって分析する。
AlF3触媒(1/16インチ〜1/8インチのビーズ形態)に担持された活性化Ni/Crを触媒床(1インチ外径のハステロイ(Hastelloy)パイプ)に充填した。用語「活性化」とは、使用前に触媒がHFで予めフッ素化されたことを意味する。床を250℃に加熱した。水柱に新たな脱イオン水500.47gを充填した。240fa(1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン)の流れを開始させ、8cc/分で供給されたN2との混合物として触媒床に2.3g/時(4cc/分)の速度で供給した。したがって、この実験におけるN2対240faのモル比は2:1であった。反応器からの流出液をH2Oカラム(水柱)に通した。240fa/N2の流れを24時間にわたって継続し、その間に合計56gの240faを触媒床に供給した。指定時間後に240faの流れを停止し、不安定な有機物質が全て触媒床からパージされていることを確実にするためにN2の流れを継続した。次に、水柱を除去し、内容物の重量を測定した(549.09g)。得られた2相を分離し、個々に秤量した。水相の重量は514gであった。有機相の重量は35.09gであった。1H NMRによる有機相の分析から、1,1,3,3−テトラクロロ−1−プロペン(1230za)に対する選択率が99%であり、240faに対する選択率が1%であることが示された。したがって、この実験では、回収率は549.09/556.47=98.7%であり、1230zaに対する選択率は99%であった。
2.実験1Iと1Jの間に、触媒床を周囲温度に冷却し、N2を35日間にわたって流した。
AlF3触媒(1/16インチ〜1/8インチのビード形態)に担持された非活性化Ni/Crを触媒床(1インチ外径のハステロイ(Hastelloy)パイプ)に充填した。用語「非活性化」とは、使用前に触媒がHFで予めフッ素化されていないことを意味する。例1で記載された手順をこの例で繰り返した。パラメーター及び結果を表2にまとめる。
Z−1233zd(シス)及びE−1233zd(トランス)の混合物を生成する無水HFと240faとの気相フッ素化反応の触媒として従来使用されていたAlF3触媒(1/16インチ〜1/8インチのビーズ形態)に担持されたNi/Crを、例1に記載されたのと同様の実験手順によって触媒床で評価した。パラメーター及び結果を表3にまとめる。
1/16インチのビーズ形態の純粋なAlF3を触媒床(1インチ外径のハステロイパイプ)に充填した。例1に記載した手順をこの例で繰り返した。パラメーター及び結果を表4にまとめる。
2.実験4Fと4Gとの間に、AlF3触媒床を週末に300で空気により処理した。これは触媒を「コークス除去」して触媒を再活性化させる試みであった。
市販のHCl吸着剤(1/16インチのビーズ形態のBASF CL−760)を触媒床(1インチ外径のハステロイ(Hastelloy)パイプ)に充填した。例1に記載された手順をこの例で繰り返した。パラメーター及び結果を表5にまとめる。
1/16インチビーズ形態のC担持0.5%Pdの市販供給源を触媒床(1インチ外径のハステロイ(Hastelloy)チューブ)に装填した。例1に記載の手順をこの例で繰り返した。パラメーター及び結果を表6にまとめる。
1/16インチのビーズ形態の純粋なAl2O3を触媒床(1インチ外径のハステロイ(Hastelloy)パイプ)に充填した。例1に記載した手順をこの例で繰り返した。パラメーター及び結果を表7にまとめる。
例2に記載したのと同様の方法で、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(240db)の1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペン(1230xa)への脱塩化水素反応を、240dbを、所望の転化を達成するのに十分な接触時間及び適切な温度で触媒床に通すことによって達成する。
Claims (20)
- テトラクロロプロペンの製造方法であって、ガス状ペンタクロロプロパンを500℃未満の温度で触媒にわたって流してテトラクロロプロペンを形成することを含む方法。
- 前記ペンタクロロプロパンが1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン(240fa)であり、前記テトラクロロプロペンが1,1,3,3−テトラクロロプロペンである、請求項1に記載の方法。
- 前記ペンタクロロプロパンが1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンであり、前記テトラクロロプロペンが1,1,2,3−テトラクロロ−1−プロペンである、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒が、遷移金属酸化物、金属触媒、フッ化アルミニウム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記金属触媒がニッケル、クロム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項4に記載の方法。
- 前記触媒が予めフッ素化された触媒である、請求項4に記載の方法。
- 前記触媒を予めフッ素化することによって前記触媒を活性化することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒を予めフッ素化することが、前記触媒とフッ化水素酸とを接触させることを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記触媒が約200℃〜約450℃の範囲の温度である、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒が約200℃〜約350℃の範囲の温度である、請求項9に記載の方法。
- 前記テトラクロロプロペンを水柱中で捕捉する、請求項1に記載の方法。
- 前記ペンタクロロプロパンを、1〜120秒の接触時間で前記触媒と接触させる、請求項1に記載の方法。
- 前記ペンタクロロプロパンを、20〜80秒の接触時間で前記触媒と接触させる、請求項12に記載の方法。
- 前記ペンタクロロプロパンを不活性ガス中で希釈することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 1,1,3,3−テトラクロロプロペン(1230za)の製造方法であって、1,1,1,3,3−ペンタクロロプロパン(240fa)を触媒にわたって500℃未満の温度で1〜120秒の接触時間で流して1,1,3,3−テトラクロロプロペンを生成させることを含む方法。
- 前記触媒が遷移金属酸化物、金属触媒、フッ化アルミニウム及びそれらの組み合わせから選択される、請求項15に記載の方法。
- 前記接触時間が20〜80秒の範囲である、請求項15に記載の方法。
- 前記触媒がフッ化アルミニウムに担持されたニッケル/クロムを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記触媒が予めフッ素化されている、請求項15に記載の方法。
- 前記触媒が200℃〜350℃の温度である、請求項15に記載の方法。
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