JP2020117501A - フルオロエタンの製造方法及びフルオロオレフィンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
項1
下記一般式(1)
CX1X2FCX3X4X5 (1)
(式(1)中、X1、X2、X3、X4及びX5は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、X1、X2、X3、X4及びX5のうちの少なくとも一つは水素原子を示す)
で表されるフルオロエタンの製造方法であって、
反応器内にて触媒の存在下での反応により、下記一般式(3)
CX9F=CX10X11 (3)
(式(3)中、X9、X10及びX11は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示す)
で表されるフルオロエチレンから前記フルオロエタンを含む生成物を得る工程を含み、
前記反応は、前記フルオロエチレンを含む原料ガスを前記反応器に導入することで行われ、
前記原料ガス中の水分の含有量が前記原料ガス全質量に対して150質量ppm以下である、フルオロエタンの製造方法。
項2
前記フルオロエチレンは、クロロトリフルオロエチレンを含む、項1に記載のフルオロエタンの製造方法。
項3
前記フルオロエタンは、1,1,2−トリフルオロエタンを含む、項1又は2に記載のフルオロエタンの製造方法。
項4
前記触媒は、担体に貴金属が担持されて形成されており、
前記反応が行われる反応器内には、前記触媒全体に対する貴金属の濃度がC1質量%である触媒と前記貴金属の濃度がC2質量%である触媒とを充填してそれぞれ上流部及び下流部を形成し、かつ、C1<C2であり、
前記反応は、前記式(3)で表されるフルオロエチレン及び水素ガスを、前記上流部及び前記下流部の順に接触させて行う、項1〜3のいずれか1項にフルオロエタンの製造方法。
項5
前記反応は、二以上の反応ゾーンで行われ、各反応ゾーンは前記触媒を備え、
前記フルオロエチレンを含む原料ガスをそれぞれの反応ゾーンに供給して前記反応を行う、項1〜4のいずれか1項に記載のフルオロエタンの製造方法。
項6
前記反応は、二個以上の反応器を直列に接続した反応装置で行われ、各反応器は、前記反応ゾーンを備える、項5に記載のフルオロエタンの製造方法。
項7
前記生成物は、該生成物の全量を基準として1,1,2−トリフルオロエタンを60モル%以上含む、請求項3に記載の製造方法。
項8
前記生成物は、該生成物の全量を基準としてトリフルオロエチレンを40モル%以下含む、項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
項9
項1〜8のいずれか1項に記載された製造方法で得られたフルオロエタンの脱フッ化水素反応によりフルオロオレフィンを得る工程を備える、フルオロオレフィンの製造方法。
本開示の製造方法は、下記一般式(1)
CX1X2FCX3X4X5 (1)
(式(1)中、X1、X2、X3、X4及びX5は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、X1、X2、X3、X4及びX5のうちの少なくとも一つは水素原子を示す)
で表されるフルオロエタンを製造する。
(式(3)中、X9、X10及びX11は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示す)
で表されるフルオロエチレンから前記フルオロエタンを含む生成物を得る工程を含む。
CX6F=CX7X8 (2)
式(2)中、X6、X7及びX8は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、X6、X7及びX8のうちの少なくとも一つは水素原子を示す)で表されるフルオロエチレンである。
本開示の製造方法1において、生成物に含まれる前記フルオロエタンは、本開示の製造方法1の主生成物であって目的物である。ここでいう主生成物とは、生成物中に50モル%以上含まれる成分であることを意味する。
本開示の製造方法1において、式(3)で表されるフルオロエチレンは、目的の生成物を得るための原料であって、本開示の製造方法1で行う反応の原料である。式(3)で表されるフルオロエチレンは、目的とする前記フルオロエタンの構造式に応じて適宜選択することができる。
本開示の製造方法1において、反応は、例えば、水素化反応である。また、本開示の製造方法1において、反応は前記水素化反応に加え、脱塩化水素反応及び塩化水素付加反応の一方又は両方を含むこともある。
本開示の製造方法1の反応で使用する触媒の種類は特に限定されず、例えば、水素化反応で使用される公知の触媒を広く使用することができる。
本開示の製造方法1では、反応器内に2以上の反応ゾーンを向け、それぞれの反応ゾーンで水素化反応を行うこともできる。ここでいう反応ゾーンとは、反応用の触媒を備える領域であって、反応(例えば、水素化反応)が行われている領域のことをいう。本開示の製造方法1では、前記反応ゾーンを有する反応器内に式(3)で表されるフルオロエチレン及び水素を流入させ、これらのガスを反応ゾーンに設けられた触媒と接触させることによって水素化反応が進行し、さらに当該水素化反応に同伴する脱塩化水素反応及び塩化水素付加反応も進行し得る。
本開示のフルオロオレフィンの製造方法は、前述のフルオロエタンの製造方法(製造方法1)で得られたフルオロエタンの脱フッ化水素反応によりフルオロオレフィンを得る工程を備える。以下、当該工程を「脱フッ化水素工程」と略記し、本開示のフルオロオレフィンの製造方法を「本開示の製造方法2」と表記する。
CX11X21=CX31X41 (4)
(式(4)中、X11、X21、X31及びX41は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、X11、X21、X31及びX41のうちの少なくとも一つは水素原子を示し、X11、X21、X31及びX41のうちの少なくとも一つはフッ素原子を示す)
で表されるフルオロオレフィンを得ることができる。
CF2HCFH2 → CHF=CHF + HF
水分量25ppmのクロロトリフルオロエチレン(以下、CTFE)をモレキュラーシーブとしてMS4Aを充填した乾燥塔を通して乾燥する事前処理することで、CTFE中の水の含有量を調節した。事前処理した該CTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、17質量ppmであった。上記事前処理により得られたCTFEを水素化反応用の原料として用いた。
事前処理として、原料であるCTFE中の水の含有量を、乾燥塔を通して乾燥した後に水中を流通させることで調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。事前処理したCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、36質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例2と同様の方法で水素化反応を行った。事前処理したCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、51質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。原料であるCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、60質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。原料であるCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、72質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。原料であるCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、90質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。原料であるCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、120質量ppmであった。
事前処理として、実施例2とは異なる流速で、原料であるCTFE中の水の含有量を調節したこと以外は実施例1と同様の方法で水素化反応を行った。原料であるCTFE中の水の含有量をカール・フィッシャー水分測定法で測定したところ、180質量ppmであった。
Claims (9)
- 下記一般式(1)
CX1X2FCX3X4X5 (1)
(式(1)中、X1、X2、X3、X4及びX5は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示し、X1、X2、X3、X4及びX5のうちの少なくとも一つは水素原子を示す)
で表されるフルオロエタンの製造方法であって、
反応器内にて触媒の存在下での反応により、下記一般式(3)
CX9F=CX10X11 (3)
(式(3)中、X9、X10及びX11は同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を示す)
で表されるフルオロエチレンから前記フルオロエタンを含む生成物を得る工程を含み、
前記反応は、前記フルオロエチレンを含む原料ガスを前記反応器に導入することで行われ、
前記原料ガス中の水分の含有量が前記原料ガス全質量に対して150質量ppm以下である、フルオロエタンの製造方法。 - 前記フルオロエチレンは、クロロトリフルオロエチレンを含む、請求項1に記載のフルオロエタンの製造方法。
- 前記フルオロエタンは、1,1,2−トリフルオロエタンを含む、請求項1又は2に記載のフルオロエタンの製造方法。
- 前記触媒は、担体に貴金属が担持されて形成されており、
前記反応が行われる反応器内には、前記触媒全体に対する貴金属の濃度がC1質量%である触媒と前記貴金属の濃度がC2質量%である触媒とを充填してそれぞれ上流部及び下流部を形成し、かつ、C1<C2であり、
前記反応は、前記式(3)で表されるフルオロエチレン及び水素ガスを、前記上流部及び前記下流部の順に接触させて行う、請求項1〜3のいずれか1項にフルオロエタンの製造方法。 - 前記反応は、二以上の反応ゾーンで行われ、各反応ゾーンは前記触媒を備え、
前記フルオロエチレンを含む原料ガスをそれぞれの反応ゾーンに供給して前記反応を行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載のフルオロエタンの製造方法。 - 前記反応は、二個以上の反応器を直列に接続した反応装置で行われ、各反応器は、前記反応ゾーンを備える、請求項5に記載のフルオロエタンの製造方法。
- 前記生成物は、該生成物の全量を基準として1,1,2−トリフルオロエタンを60モル%以上含む、請求項3に記載の製造方法。
- 前記生成物は、該生成物の全量を基準としてトリフルオロエチレンを40モル%以下含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載された製造方法で得られたフルオロエタンの脱フッ化水素反応によりフルオロオレフィンを得る工程を備える、フルオロオレフィンの製造方法。
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