JP3407332B2 - 1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造方法 - Google Patents

1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造方法

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JP3407332B2
JP3407332B2 JP10959793A JP10959793A JP3407332B2 JP 3407332 B2 JP3407332 B2 JP 3407332B2 JP 10959793 A JP10959793 A JP 10959793A JP 10959793 A JP10959793 A JP 10959793A JP 3407332 B2 JP3407332 B2 JP 3407332B2
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chloroethane
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龍晴 新井
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トリクロロエチレン
(以下CHCl=CCl2またはトリクレン(東亞合成
(株)および三井化学(株)の登録商標)と記す)とH
Fを反応させて、1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ン(以下CF3−CH2FまたはF134aと記す)を簡
単な装置を用いて効率よく製造することができるF13
4aの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、F134aを製造するには、トリ
クレンとHFとを反応させる方法が知られている。上記
反応は一段では達成できずに、反応条件が異なる二段の
反応によって行われる。先ず、トリクレンとHFとを反
応させて1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタン
(以下CF3−CH2ClまたはF133aと記す)を生
成せしめる第一段の反応およびF133aとHFとを反
応させてF134aを生成せしめる第二段の反応が用い
られる。
【0003】下記(1)式で示される第一段の反応、 CHCl=CCl2 +3HF→CF3 −CH2 Cl+2HCl ……(1) は例えば圧力:4kg/cm2 G、温度:250℃、H
F/トリクレンのモル比:6の条件で行われ、下記
(2)式で示される第二段の反応、 CF3 −CH2 Cl+HF→CF3 −CH2 F+HCl ……………(2) は例えば、圧力:4kg/cm2 G、反応温度:350
℃、HF/F133aのモル比:4で行われる。
【0004】そのため、上記条件で第一段の反応を行っ
た後、精製工程を経てHClを分離し、反応条件を整
え、第二反応を行い、F134aを生成せしめ、これを
精製してF134aが回収されるが、蒸留、分離工程が
長くなり、エネルギー効率が悪い欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、条件の異なる2つの反応を行い、それぞれ別個に蒸
留分離するため工程が複雑化し、効率の悪い点である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、トリクレンと
HFとを反応させるF134aの製造方法において、ト
リクレンとHFとを反応させて、F133aを生成する
第一反応器およびF133aとHFとを反応させてF1
34aを生成する第二反応器の生成物を単独または合流
させて第一蒸留塔に導き、第一蒸留塔でHClを塔頂よ
り留出させ、残りを第二蒸留塔へ導入するF134aの
製造に関する単純化した分離方法である。
【0007】具体的には、トリクレンとHFとを反応さ
せてF133aを生成する第一反応器とF133aとH
Fとを反応させてF134aを生成する第二反応器の生
成物を第一蒸留塔に導いて、HClを塔頂留出分、F1
34a,F133a,HFを主成分とし少量のトリクレ
ンを含むボトム液に分け、ボトム液は第二蒸留塔に導い
て、F133a,HFを少量含有したF134aを塔頂
留出分、F133a,HFを主成分とするサイドカット
留分、トリクレンを少量含有するHFを主成分とするボ
トム液に分ける。
【0008】第二蒸留塔塔頂留出分は別に設けられた精
製工程に導いてF134aを回収する。第二蒸留塔サイ
ドカット留分は、HFを添加してモル比を調整し第二反
応器へ供給し、ボトム液はトリクレンおよびHFを添加
してモル比、量を調整して第一反応器に供給して反応せ
しめる。
【0009】また、第二蒸留塔において上記サイドカッ
トを行わず、F133a,HF等を少量含有したF13
4aを主成分とする第二塔頂留出分、F133a,HF
を主成分とし少量のトリクレンを含有するボトム液とに
分け、塔頂留出分は別に設けられた精製工程に導きF1
34aを回収し、ボトム液は第三蒸留塔に導き、HFを
含みF133aを主成分とする塔頂留出分と、トリクレ
ンを少量含有するボトム液とに分け塔頂留出分は、HF
を添加してモル比を調整して第二反応器へ供給し、ボト
ム液はトリクレン、HFを添加し、モル比、量を調整
し、第一反応器へ供給する製造方法を採用してもよい。
【0010】また、サイドカットを行わない別の手段と
して、第二蒸留塔においてF134a,F133a,H
Fを主成分とする塔頂留出分と、HFを主成分とし、少
量のトリクレンを含有するボトム液とに分け、塔頂留出
分は第三蒸留塔に導き、F133a,HF等を少量含有
するF134aを主成分とする塔頂留出分と、HFを含
みF133aを主成分とするボトム液とに分け、第三蒸
留塔塔頂留出分は別に設けた精製工程に導き、F134
aを回収し、第二蒸留塔ボトム液はトリクレン、HFを
添加し、モル比、量を調整し第一反応器に供給し、第三
蒸留塔ボトム液はHFを添加し、モル比を調整し、第二
反応器に供給してもよい。
【0011】図1は、本発明に係るF134aの製造方
法のフローの一実施例を示す図で、図中符号1は第一反
応器、2は第二反応器である。好ましい反応条件の目安
としては例えば、第一反応器1は、圧力:4kg/cm
2 G、温度:250℃、HF/トリクレンのモル比:
6、第二反応器2は、圧力:4kg/cm2 G、温度:
350℃、HF/F133aのモル比:4である。
【0012】これら第一,第二反応器1,2の反応生成
物は単独または合流され反応生成物15として第一蒸留
塔に導入される。第一蒸留塔においては塔頂留出分1
6、ボトム液17に分けられる。塔頂留出分16はHC
lが主成分であり、他の用途に使用される。ボトム液1
7はF134a,F133a,HFが主成分で少量のト
リクレンを含有しており第二蒸留塔に導入される。
【0013】第二蒸留塔においては塔頂留出分18、サ
イドカット留分19、ボトム液20に分けられる。塔頂
留出分18は、少量のF133a,HF等を含むF13
4aであり、別に設けられた精製工程5に導かれF13
4aが回収される。その際含有するF133a,HFが
分離され、適宜、第一または第二反応器の原料13,1
4として使用される。
【0014】サイドカット留分19は、F133a,H
Fが主成分でありHFが添加されモル比が調整され第二
反応器の原料14として供給される。ボトム液20は少
量のトリクレンを含有したHFが主成分であり、その一
部は第二反応器2の原料調整に使用されることもある
が、大部分はこれに新しいHF、およびトリクレンが添
加されそのモル比および量が調整された後、第一反応器
1の原料13として使用される。なお、11は系内に導
入されるHF、12は系内に導入されるトリクレンであ
る。
【0015】本発明の装置は上記の構成となっているの
で第一,第二反応器1,2の生成物を単独または合流し
て第一,第二蒸留塔3,4の蒸留塔によって目的生成物
であるF134a、副生HCl、反応原料の調整に使用
できる少量のトリクレンを含むHF、第二反応器2の原
料となるサイドカット留分に分離され、これらと補給原
料となる新しいトリクレンおよびHFを組合わせて反
応、および蒸留分離が行われるので、少ない装置によっ
て効率よくF134aを製造することができる。
【0016】図2,図3は本発明の他の実施例を示すも
ので、第二蒸留塔のサイドカットを行わないものであ
る。図2は第二蒸留塔塔頂から、F133a,HF等を
少量含有するF134aを抜き出し、残りをボトムから
第三蒸留塔へ導入し、第三蒸留塔塔頂からHFを含むF
133aを主成分とする留出分を抜き出し、ボトムから
少量のトリクレンを含有するHFを主成分とする液を抜
き出すものである。
【0017】図3は第二蒸留塔ボトムから少量のトリク
レンを含有するHFを主成分とする液を抜き出し、残り
を塔頂から第三蒸留塔へ導入し、第三蒸留塔塔頂からF
133a,HF等を少量含有するF134aを抜き出
し、ボトムからHFを含むF133aを主成分とする液
を抜き出すものである。図2,図3に示す実施例の場
合、第三蒸留塔6が増加するが、第二蒸留塔においてサ
イドカットを行わないことによって運転の安定化が高ま
る。
【0018】
【実施例】図1〜図3のフローを用いた実施例を以下に
示すが、各部における成分の重量%および第一蒸留塔に
導入される第一,第二反応器の単独または合流反応生成
物15の量を100とした場合の各部の流量を例示す
る。
【0019】実施例1 図1のフローを用いて行った。その結果を表1に示す。
表の NO.は図1の番号である。
【0020】
【表1】
【0021】表1から明らかなように、2本の蒸留塔に
よって単独または合流生成物を分離し、これらと補給ト
リクレンおよびHFとを組合わせて第一,第二反応器原
料が調整されるとともに副生HClが回収され、目的と
するF134aが濃縮される。
【0022】実施例2 図2のフローを用いて行った。その結果を表2に示す。
表の NO.は図2の番号である。
【0023】
【表2】
【0024】実施例3 図3のフローを用いて行った。その結果を表3に示す。
表の NO.は図3の番号である。
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るF13
4aの製造方法は、従来、各反応器の生成物を別個に蒸
留分離し、これらと補給トリクレン、HFとを組合わせ
て第一,第二反応器の原料を調整したのに対し、単独ま
たは合流生成物を蒸留分離し、これらと補給トリクレ
ン、HFとを組合わせて反応器の原料を調整するので、
蒸留工程が簡単となりエネルギー原単位が低くなる等の
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフローの一実施例を示す図である。
【図2】サイドカットを用いず、蒸留塔を1基付加した
フローの実施例を示す図である。
【図3】サイドカットを用いず、蒸留塔を1基付加した
別のフローの実施例を示す図である。
【符号の説明】 1 第一反応器 2 第二反応器 3 第一蒸留塔 4 第二蒸留塔 5 精製工程 6 第三蒸留塔 11 系内に導入されるHF 12 系内に導入されるトリクレン 13 第一反応器に導入される原料 14 第二反応器に導入される原料 15 単独または合流反応生成物 16 第一蒸留塔塔頂留出分 17 第一蒸留塔ボトム液 18 第二蒸留塔塔頂留出分 19 第二蒸留塔サイドカット留分 20 第二蒸留塔ボトム液 21 図2の第二蒸留塔ボトム液 22 図2の第三蒸留塔塔頂留出分 23 図2の第三蒸留塔ボトム液 25 図3の第二蒸留塔塔頂留出分 26 図3の第二蒸留塔ボトム液 27 図3の第三蒸留塔塔頂留出分 28 図3の第三蒸留塔ボトム液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村槙 一男 神奈川県川崎市川崎区扇町5番1号 昭 和電工株式会社川崎工場内 (72)発明者 大井 敏夫 神奈川県川崎市川崎区扇町5番1号 昭 和電工株式会社川崎工場内 (56)参考文献 特開 平3−294237(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 17/20 C07C 17/383 C07C 19/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トリクロロエチレンとHFとを反応させる
    1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造方法にお
    いて、トリクロロエチレンとHFとを反応させて、1,
    1,1−トリフルオロ−2クロロエタンを生成する第
    一反応器、および1,1,1−トリフルオロ−2クロ
    ロエタンとHFとを反応させて、1,1,1,2−テト
    ラフルオロエタンを生成する第二反応器の生成物を単独
    または合流させて第一蒸留塔に導き、第一蒸留塔でHC
    lを塔頂より留出させ、残りを第二蒸留塔へ導入する
    1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造方法。
  2. 【請求項2】前記第一反応器および第二反応器の生成物
    を単独または合流させて第一蒸留塔に導き、第一蒸留塔
    でHClを塔頂留出分、1,1,1,2−テトラフルオ
    ロエタン、1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタ
    ンおよびHFを主成分とするボトム液とに分け、前記ボ
    トム液は第二蒸留塔に導いて、第二蒸留塔塔頂留出分と
    して1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタン、H
    F等を少量含有する1,1,1,2−テトラフルオロエ
    タン、第二蒸留塔サイドカット留分として主に1,1,
    1−トリフルオロ−2クロロエタンとHFおよび第二
    蒸留塔ボトム液としてHFを主成分とする液とに分け、
    第二蒸留塔塔頂留出分は別に設けられた精製工程に導い
    て1,1,1,2−テトラフルオロエタンを回収し、第
    蒸留塔サイドカット留分はHFを添加しモル比を調整
    して第二反応器に供給し、第二蒸留塔ボトム液はトリク
    ロロエチレン、HFを添加してモル比を調整して第一反
    応器へ供給して反応させる請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】前記第一反応器および第二反応器の生成物
    を単独または合流させて第一蒸留塔に導き、第一蒸留塔
    でHClを塔頂留出分、1,1,1,2−テトラフルオ
    ロエタン、1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタ
    ンおよびHFを主成分とするボトム液とに分け、前記ボ
    トム液は第二蒸留塔に導いて、第二蒸留塔塔頂留出分と
    して1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタン、H
    F等を少量含有する1,1,1,2−テトラフルオロエ
    タン、第二蒸留塔ボトム液として1,1,1−トリフル
    オロ−2クロロエタンとHFを主成分とする液とに分
    け、前記第二蒸留塔塔頂留出分は別に設けられた精製工
    程に導いて1,1,1,2−テトラフルオロエタンを回
    収し、第二蒸留塔ボトム液は第三蒸留塔に導き、第三
    留塔塔頂留出分はHFを添加して、モル比を調整して第
    二反応器へ供給し、第三蒸留塔ボトム液はトリクロロエ
    チレンおよびHFを添加して、モル比を調整して第一反
    応器に供給する請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】前記第一反応器および第二反応器の生成物
    を単独または合流させて第一蒸留塔に導き、第一蒸留塔
    でHClを塔頂留出分、1,1,1,2−テトラフルオ
    ロエタン、1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタ
    ンおよびHFを主成分とするボトム液とに分け、前記ボ
    トム液は第二蒸留塔に導いて、第二蒸留塔塔頂留出分と
    して1,1,1−トリフルオロ−2クロロエタン、
    1,1,1,2−テトラフルオロエタンおよびHF、第
    蒸留塔ボトム液としてHFを主成分とする液に分け、
    前記第二蒸留塔塔頂留出分は第三蒸留塔に導き、第三
    留塔塔頂留出分は別に設けられた精製工程に導いて1,
    1,1,2−テトラフルオロエタンを回収し、第三蒸留
    塔ボトム液として1,1,1−トリフルオロ−2クロ
    ロエタンを主成分とする液とに分け、第三蒸留塔ボトム
    液はHFを添加して、モル比を調整して第二反応器へ供
    給し、前記第二蒸留塔ボトム液はトリクロロエチレンお
    よびHFを添加して、モル比、量を調整して第一反応器
    へ供給する請求項1記載の方法。
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