JP6043415B2 - Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene - Google Patents

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

Info

Publication number
JP6043415B2
JP6043415B2 JP2015163014A JP2015163014A JP6043415B2 JP 6043415 B2 JP6043415 B2 JP 6043415B2 JP 2015163014 A JP2015163014 A JP 2015163014A JP 2015163014 A JP2015163014 A JP 2015163014A JP 6043415 B2 JP6043415 B2 JP 6043415B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stream
catalyst
reaction
fluorinated
chloro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015163014A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016006110A (en
Inventor
ロラン ヴェンドランジャ,
ロラン ヴェンドランジャ,
ボネ,フィリップ
ピガモ,アンヌ
ニコラ ドゥセ,
ニコラ ドゥセ,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55224744&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6043415(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Priority to JP2015163014A priority Critical patent/JP6043415B2/en
Publication of JP2016006110A publication Critical patent/JP2016006110A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6043415B2 publication Critical patent/JP6043415B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

本発明は、2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)の製造方法、特に、その2段階製造プロセスに関するものである。本発明では先ず最初に1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC 240db)および/またはl,1,2,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC 240aa)を含むペンタクロロプロパンをフッ化水素(HF)と接触させて、この第1段階(a)で2−クロル−3,3,3−トリフルオロプロペン(HFO 1233xf)を作り、それを第2段階(b)で1234yfに変換する。   The present invention relates to a method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene (1234yf), and more particularly to its two-stage production process. In the present invention, pentachloropropane containing 1,1,1,2,3-pentachloropropane (HCC 240db) and / or l, 1,2,2,3-pentachloropropane (HCC 240aa) is first converted to hydrogen fluoride ( HF) to make 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HFO 1233xf) in this first stage (a), which is converted to 1234yf in the second stage (b).

本発明の対象製品である1234yfは発泡剤、冷媒、エアゾル推進薬、伝熱媒体、消火器、その他の用途で公知の化合物である。この1234yfはオゾン破壊能がゼロ(Zero Ozone Depletion Potential、ODE)を有する化合物であり、地球温暖化ポテンシャル(GWP)も150以下と非常に低いことも公知である。   The target product of the present invention, 1234yf, is a known compound for foaming agents, refrigerants, aerosol propellants, heat transfer media, fire extinguishers, and other applications. This 1234yf is a compound having zero ozone depletion potential (Zero Ozone Depletion Potential, ODE) and is also known to have a very low global warming potential (GWP) of 150 or less.

オゾン層保護のためのモントリオールプロトコルによってクロロフルオロカーボン(CFC)の使用は禁止された。クロロフルオロカーボンの代わりにオゾン層への影響がより少ない化合物、例えばハイドロフルオロカーボン、HFC、例えばHFC−134aが用いられるようになった。しかし、これらの化合物は温室効果ガスとなる。従って、ODE(オゾン減損ポテンシャル)が低く且つGWP(地球温暖化ポテンシャル)が低いものを開発するというニーズが存在する。ハイドロフルオロカーボン(HFC)はオゾン層に影響を及ぼさない化合物の重要な候補物質と認定されたが、それでも相対的に高いGWP値を示し、さらに低いGWP値を示す化合物を見つけるというニーズが存在している。ヒドロフルオロオレフィン(HFO)はODEおよびGWP値が非常に低い代替物であると考えられている。このHFO化合物、特にプロピレンの製造方法いくつかのプロセスが開発されている。   The use of chlorofluorocarbons (CFCs) was prohibited by the Montreal protocol for ozone layer protection. Instead of chlorofluorocarbons, compounds that have less impact on the ozone layer, such as hydrofluorocarbons, HFCs, such as HFC-134a, have come to be used. However, these compounds become greenhouse gases. Accordingly, there is a need to develop one with low ODE (ozone depletion potential) and low GWP (global warming potential). Hydrofluorocarbons (HFCs) have been identified as important candidates for compounds that do not affect the ozone layer, but there is still a need to find compounds that exhibit relatively high GWP values and even lower GWP values. Yes. Hydrofluoroolefins (HFO) are considered to be an alternative with very low ODE and GWP values. Several processes for producing this HFO compound, especially propylene, have been developed.

特許文献1(米国特許公開第US2009/0240090号明細書)には1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン(HCC 240db)の気相反応で2−クロル−3,3,3−トリフルオロプロペン(HCFO 1233xf)を製造する方法が開示されている。この特許の実施例3ではフッ素化Cr23から成る触媒を使用している。得られた化合物1233xfを次に液相反応で製品の2−クロル−1,1,1,2−テトラフルオロプロパン(244bb)に変換し、この化合物244bbを次いで所望の製品1234yfに変換する。 Patent Document 1 (US Patent Publication No. US2009 / 0240090) discloses 2-chloro-3,3,3-trifluoro by gas phase reaction of 1,1,1,2,3-pentachloropropane (HCC 240db). A method for producing propene (HCFO 1233xf) is disclosed. Example 3 of this patent uses a catalyst consisting of fluorinated Cr 2 O 3 . The resulting compound 1233xf is then converted to the product 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane (244bb) in a liquid phase reaction, which is then converted to the desired product 1234yf.

特許文献2(国際公開特許公開第W02005/108334号公報)の実施例3では、50gの1/8インチCr23触媒床上を5モル過剰なHFの存在下で接触時間を約5〜50秒にして約250〜400℃の温度で240dbを貫通反応装置に通して244db(2−クロロ−1,1,1,3−テトラフルオロプロパン)にする。さらに、この244dbを425〜550℃で25〜30秒の接触時間で、Cr23触媒(50g)上を通してデヒドロクロル化して製品に234ze(1,3,3,3−テトラフルオロプロペン)にすることも記載されている。 In Example 3 of Patent Document 2 (WO 02005/108334), a contact time of about 5 to 50 in the presence of 5 molar excess of HF on a 50 g 1/8 inch Cr 2 O 3 catalyst bed was set. In a second, 240 db is passed through the through reactor at a temperature of about 250-400 ° C. to 244 db (2-chloro-1,1,1,3-tetrafluoropropane). In addition, this 244db was dehydrochlorinated over Cr 2 O 3 catalyst (50 g) at 425-550 ° C. with a contact time of 25-30 seconds to give 234ze (1,3,3,3-tetrafluoropropene). It is also described to do.

この文献は一般に244を介して1234yfを製造するシェーマに関するものである。従って、1234yfを製造する更なるプロセスに対するニーズがある。   This document generally relates to a schema that produces 1234yf via 244. Thus, there is a need for further processes for manufacturing 1234yf.

米国特許公開第US2009/0240090号明細書US Patent Publication No. US2009 / 0240090 国際公開特許公開第W02005/108334号公報International Patent Publication No. W02005 / 108334

本発明は、ペンタクロロプロパンから始めて1234yf化合物を製造することができるという発見に基づいている。本発明の実施例では本発明プロセスは中間段階で244bb(2−クロロ−1,1,1,2−テトラフルオロプロパン)を製造せずに実施される。   The present invention is based on the discovery that 1234yf compounds can be prepared starting from pentachloropropane. In an embodiment of the present invention, the process of the present invention is performed without producing 244bb (2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane) in an intermediate stage.

本発明は、下記(a)と(b)の段階から成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を提供する:
(a)1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンおよび/または1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンをHFとの触媒反応で、2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを作り、
(b)得られた2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを触媒反応で2,3,3,3−テトラフルオロプロペンにする。
The present invention provides a process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene characterized by comprising the following steps (a) and (b):
(A) Catalytic reaction of 1,1,1,2,3-pentachloropropane and / or 1,1,2,2,3-pentachloropropane with HF to give 2-chloro-3,3,3-trifluoro Make a propen,
(B) The obtained 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene is converted to 2,3,3,3-tetrafluoropropene by a catalytic reaction.

は段階(b)を実行するプロセスの概念図。Is a conceptual diagram of a process for executing step (b). は段階(b)を実行する別のプロセスの概念図。FIG. 4 is a conceptual diagram of another process for executing step (b). は液相反応の最初の段階で使用される実験装置の一つの例を表す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an experimental apparatus used in the first stage of a liquid phase reaction. は段階(a)液相で実行するプロセスの図。FIG. 2 is a diagram of a process performed in the stage (a) liquid phase.

具体例は以下である。
(1)上記段階(b)が下記(i)〜(iii)を含む:
(i)2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−l−プロペン(1233xf)をフッ素化触媒の存在下で、反応混合物を得るのに十分な条件下に、フッ化水素HEと気相で接触させ、
(ii)上記反応混合物をHC1と2,2,2,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)とから成る第の流と、HFと、未反応の2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−l−プロペン(1233xf)と、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(245cb)とから成る第2流とに分離し、
(iii)上記第2流れの少なくとも一部を段階(i)の少なくとも一部へ再循環する。
Specific examples are as follows.
(1) The step (b) includes the following (i) to (iii):
(I) Hydrogen fluoride HE and gas phase under conditions sufficient to obtain 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene (1233xf) in the presence of a fluorination catalyst to obtain a reaction mixture. Contact with
(Ii) combining the reaction mixture with a first stream comprising HC1 and 2,2,2,3-tetrafluoropropene (1234yf), HF and unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoro- separating into a second stream consisting of l-propene (1233xf) and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb);
(Iii) Recirculate at least a portion of the second stream to at least a portion of step (i).

(2)第1流をHClと2,2,2,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)にさらに分離する、好ましくは蒸留段階で分離する。 (2) The first stream is further separated into HCl and 2,2,2,3-tetrafluoropropene (1234yf), preferably in the distillation stage.

(3)上記段階(b)が下記(i)〜(iv)を含む:
(i)2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(1233xf)を、反応混合物を得るのに十分な条件下で、フッ素化触媒の存在下で気相でフッ化水素HFと接触させ、
(ii)反応混合物をHC1とフッ素化製品を含む流れとに分離し、
(iii)フッ素化製品を含む上記流れを2,2,2,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)から成る第1流と、HFと、未反応の2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(1233xf)と、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(245cb)とから成る第2流とに分離し、
(iv)第2流の少なくとも一部を段階(i)の少なくとも一部へ再循環する。
(3) The step (b) includes the following (i) to (iv):
(I) 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene (1233xf) is hydrogen fluoride HF in the gas phase in the presence of a fluorination catalyst under conditions sufficient to obtain a reaction mixture. Contact with
(Ii) separating the reaction mixture into a stream comprising HC1 and a fluorinated product;
(Iii) The above stream containing the fluorinated product is mixed with a first stream comprising 2,2,2,3-tetrafluoropropene (1234yf), HF and unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoro. -1-Propene (1233xf) and a second stream consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb),
(Iv) Recirculating at least a portion of the second stream to at least a portion of step (i).

(4)段階(b)をNi−Crから成る触媒、好ましくは担持触媒の存在下で実行する。
(5)触媒がフッ素化アルミナ、フッ素化クロミア(chromia)、フッ素化活性炭またはグラファイトカーボンの中から選択される担体上に担持されている。
(4) Step (b) is carried out in the presence of a catalyst comprising Ni-Cr, preferably a supported catalyst.
(5) The catalyst is supported on a support selected from fluorinated alumina, fluorinated chromia, fluorinated activated carbon or graphite carbon.

(6)段階(a)を液相で実行する。
(7)段階(a)を有機媒体中で実行する。
(6) Step (a) is performed in the liquid phase.
(7) Step (a) is carried out in an organic medium.

(8)上記方法を溶剤中で実行する。この溶剤を1,2−ジクロロエタン、1,2,3−トリクロロプロパン、1−クロル−1−フルオロエタン、1,1−ジフルオロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,3−ジクロロ−1−フルオロブタン、テトラクロロフルオロプロパン異性体、トリクロロジフルオロプロパン異性体、ジクロロトリフルオロプロパン異性体、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、1,1,2−トリクロロ−2,2−ジフルオロエタン、ニトロメタンとニトロベンゼンを含むニトレート化溶剤、スルホランおよびジメチル・スルホンを含むスルホン、1,1,2−トリクロロ−2−フルオロエタン、テトラクロロエチレンまたはこれらの混合物の中から選択し、好ましくは1,1,2−トリクロロ−2,2−ジフルオロエタンにする。 (8) The above method is carried out in a solvent. This solvent is 1,2-dichloroethane, 1,2,3-trichloropropane, 1-chloro-1-fluoroethane, 1,1-difluoroethane, 1,1-dichloroethane, 1,3-dichloro-1-fluorobutane, Tetrachlorofluoropropane isomer, trichlorodifluoropropane isomer, dichlorotrifluoropropane isomer, 1,1,1,3,3-pentafluorobutane, 1,1,2-trichloro-2,2-difluoroethane, nitromethane and Selected from nitrated solvents containing nitrobenzene, sulfones containing sulfolane and dimethyl sulfone, 1,1,2-trichloro-2-fluoroethane, tetrachloroethylene or mixtures thereof, preferably 1,1,2-trichloro- 2,2-difluoroethane.

(9)触媒をイオン性液体にする。
(10)反応生成物を気体の状態で取り出す。
(9) The catalyst is made an ionic liquid.
(10) The reaction product is taken out in a gaseous state.

(11)上記方法は下記(i)と(ii)の段階を含む:
(i)1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンまたは/および1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンを、2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンから成る反応混合物を形成するのに充分な条件下で、有機媒体中で液相でフッ化水素と接触させ、
(ii)反応混合物をHC1から成る第1流と、HFと2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンとから成る第2流とに分離する。
(11) The method includes the following steps (i) and (ii):
(I) a reaction mixture comprising 1,1,1,2,3-pentachloropropane or / and 1,1,2,2,3-pentachloropropane and 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene. Contacting with hydrogen fluoride in the liquid phase in an organic medium under conditions sufficient to form,
(Ii) separating the reaction mixture into a first stream consisting of HC1 and a second stream consisting of HF and 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene;

(12)段階(a)を気相で実行する。
(13)上記方法を酸素の存在下で実行する。
(12) Step (a) is performed in the gas phase.
(13) The above method is performed in the presence of oxygen.

(14)段階(a)をNi−Crから成る触媒、好ましくは担持触媒の存在下で実行する。この触媒はフッ素化アルミナ、フッ素化クロミア(chromia)、フッ素化活性炭またはグラファイトカーボンの中から選択される担体上に担持されている。 (14) Step (a) is carried out in the presence of a catalyst comprising Ni-Cr, preferably a supported catalyst. The catalyst is supported on a support selected from fluorinated alumina, fluorinated chromia, fluorinated activated carbon or graphite carbon.

(15)段階(b)の温度を段階(a)の温度より少なくとも30℃高くする。
(16)1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが異性体1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンを40モル%以下まで含む。
(17)上記方法は連続法である。
(15) The temperature of step (b) is at least 30 ° C. higher than the temperature of step (a).
(16) 1,1,1,2,3-pentachloropropane contains isomer 1,1,2,2,3-pentachloropropane up to 40 mol% or less.
(17) The above method is a continuous method.

本発明はさらに、上記の本発明方法の上記段階で得られる製品、特に主として1234yfと、不純物および/または未反応の出発材料および/または共生成物とを含む混合物にある。   The present invention further resides in a mixture comprising the product obtained at the above stage of the above inventive process, in particular mainly 1234yf, and impurities and / or unreacted starting materials and / or co-products.

1233xfを気相反応で1234yfにする。
1234yfの上記製造方法の第2段階は、前段階で得られた2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロピレン(1233xf)をフッ素化反応で所望する製品の2,3,3,3−テトラフルオロ−1−プロペンにする段階である。
1233xf is converted to 1234yf by gas phase reaction.
The second stage of the above production method of 1234yf is the 2,3,3 of the desired product by fluorination reaction of 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propylene (1233xf) obtained in the previous stage. , 3-tetrafluoro-1-propene.

これら2つの段階は連続して実行でき、または、1233xfを中間貯蔵する不連続方法で実行できる。第2段階はHFの存在下で気相でフッ素化触媒上で直接実施できる。この気相反応はフッ素化触媒の存在下で実行される。反応は単一の気相反応装置で実行される。温度、圧力および接触時間は当業者が簡単に決定できる。以下に典型的な条件を示す。   These two stages can be performed in succession or in a discontinuous manner with intermediate storage of 1233xf. The second stage can be carried out directly on the fluorination catalyst in the gas phase in the presence of HF. This gas phase reaction is carried out in the presence of a fluorination catalyst. The reaction is carried out in a single gas phase reactor. The temperature, pressure and contact time can be easily determined by one skilled in the art. Typical conditions are shown below.

所望の製品の転化率および選択率のレベルはプロセス条件に従って変化する。触媒は固定床または流動床、好ましくは固定床のような任意の適切な形にすることができる。流れ方向は下流方向でも上昇方向でもよい。   The level of conversion and selectivity of the desired product varies according to the process conditions. The catalyst can be in any suitable form such as a fixed bed or fluidized bed, preferably a fixed bed. The flow direction may be the downstream direction or the ascending direction.

触媒は例えば遷移金属酸化物またはこの種の金属の誘導体またはハロゲン化物またはオキシハロゲン化物をベースにした金属触媒である。触媒は例えばFeC13、クロムオキシフルオライド、酸化クロム(必要に応じてフッ素化処理されていてもよい)、フックロムおよびこれらの混合物である。他の触媒としては炭素に担持された触媒、アンチモンベロスの触媒、アルミニウムベースの触媒(A1F3およびAl23およびアルミナのオキシフルオライドおよびフッ化アルミニウム等)である。一般に使用可能な触媒はクロムオキシフルオライド(フッ化アルミニウムおよびオキシフルオライド)と、Cr、Ni、Fe、Zn、Ti、V、Zr、Mo、Ge、Sn、Pb、Mg、Sbのような金属を含む担持または非担持の触媒である。特許文献3の第7頁、第1〜5行目および第28〜32行目、特許文献4のパラグラフ[0022]、特許文献5の第9頁、第22行目〜第10頁第34行目、特許文献6のクレーム1を参照することができる。これらの内容は本目の一部を成す。
国際公開特許公開第WO2007/079431号公報 欧州特許第EP−A−939071号公報 国際公開特許公開第WO2008/054781号公報 国際公開特許公開第WO2008/040969号公報
The catalyst is, for example, a metal catalyst based on transition metal oxides or derivatives or halides or oxyhalides of such metals. Examples of the catalyst include FeC1 3 , chromium oxyfluoride, chromium oxide (which may be fluorinated if necessary), Hokkrom, and a mixture thereof. Other catalysts is a catalyst supported on carbon, antimony Berosu catalysts, aluminum-based catalyst (A1F 3 and Al 2 O 3 and oxy alumina fluoride and aluminum fluoride, etc.). Commonly usable catalysts are chromium oxyfluoride (aluminum fluoride and oxyfluoride) and metals such as Cr, Ni, Fe, Zn, Ti, V, Zr, Mo, Ge, Sn, Pb, Mg, Sb Is a supported or unsupported catalyst. Patent Document 3, page 7, lines 1 to 5 and lines 28 to 32, patent document 4, paragraph [0022], patent document 5, page 9, lines 22 to page 10, line 34. Reference can be made to Claim 1 of Patent Document 6. These contents are part of the book.
International Patent Publication No. WO2007 / 079431 European Patent No. EP-A-939071 International Patent Publication No. WO2008 / 054781 International Patent Publication No. WO2008 / 040969

触媒は使用前に賦活する。典型的には特許文献7に記載のような高圧力下(一般には気相法で使用する圧力は約10バール以上の圧力)でHFで賦活する。この特許の内容は本願明細書の一部を成す。他の任意の適切な条件も適している。
米国特許第US−A−7485598号明細書
The catalyst is activated before use. Typically, HF is activated under high pressure as described in Patent Document 7 (generally, the pressure used in the gas phase method is a pressure of about 10 bar or more). The contents of this patent form part of the present specification. Any other suitable conditions are also suitable.
US Patent No. US-A-7485598

好ましい実施例では特定の触媒を使用する。この触媒クロムとニッケルを含む混合触媒である。金属元素に対するCr:Niのモル比は一般に0.5〜5の間、例えば0.7と2の間、ほぼ1に近い。触媒は重量で0.5〜20%のクロムと、0.5〜20%のニッケルとを含むことができ、好ましくは各金属が2〜10%の間である。   In the preferred embodiment, a specific catalyst is used. This catalyst is a mixed catalyst containing chromium and nickel. The molar ratio of Cr: Ni to metal element is generally between 0.5 and 5, for example between 0.7 and 2, close to 1. The catalyst can contain 0.5-20% chromium and 0.5-20% nickel by weight, preferably between 2-10% of each metal.

金属は、金属の形をしいるか、その酸化物、ハロゲン化物またはオキシハロゲン化物を含む誘導体の形にすることができる。ハロゲン化物およびハロゲン化物オキサイドを含む上記誘導体は触媒金属の賦活によって得られる。金属の賦活は必要ではないが、好ましい。   The metal can be in the form of a metal or in the form of its oxides, halides or derivatives containing oxyhalides. The above derivatives containing halides and halide oxides are obtained by activation of the catalytic metal. Metal activation is not required but is preferred.

担体はアルミニウムから成るのが好ましい。アルミナ、活性アルミナまたはアルミニウム誘導体等のいくつかの担体も可能である。これらの誘導体は例えば特許文献8に記載のようなアルミニウムのハロゲン化物、アルミニウムのハロゲン化酸化物を含み、また、後記の賦活方法で得ることができる。
米国特許第US−P−4902838号明細書
The support is preferably made of aluminum. Some supports such as alumina, activated alumina or aluminum derivatives are also possible. These derivatives include, for example, aluminum halides and aluminum halide oxides described in Patent Document 8, and can be obtained by the activation method described later.
US Patent No. US-P-4902838

触媒は活性化された形または非活性化状態の担体上の賦活した、または、賦活していないクロムおよびニッケルを含むことができる。特許文献9に記載の触媒、特に、その第4頁第30行目〜第7頁第16行に記載の触媒を参照できる。このとの内容は本明細書の一部を成す。
国際特許公開第W02009/118628号公報
The catalyst can include activated or unactivated chromium and nickel on the support in an activated or deactivated state. Reference can be made to the catalyst described in Patent Document 9, particularly the catalyst described on page 4, line 30 to page 7, line 16 of the catalyst. This is part of this specification.
International Patent Publication No. W02009 / 118628

賦活段階はフッ素化物、一般にはHFを用いて実行できるということは公知である。本発明方法のこの段階およびその全プロセスは連続運転で行うのが好ましい。   It is known that the activation step can be carried out using fluorinated materials, generally HF. This stage of the process of the invention and the whole process are preferably carried out in continuous operation.

1233xfのフッ素化プロセスには、1233xfを1234yfおよび245cbを含むフッ素化製品に変換するのに十分な条件下で、1233xfとHFとを気相で反応帯域で接触させることが含まれる。その条件は以下で記載する。また、未反応の1233xfと、マイナーな量で存在する他の副生成物の下位フッ素化中間体は反応装置に再循環する。この再循環流には蒸留段階で分離された反応流中の重質留分も含まれる。   The 1233xf fluorination process involves contacting 1233xf and HF in the reaction zone in the gas phase under conditions sufficient to convert 1233xf to a fluorinated product comprising 1234yf and 245cb. The conditions are described below. Also, unreacted 1233xf and other by-product subfluorinated intermediates present in minor amounts are recycled to the reactor. This recycle stream also includes heavy fractions in the reaction stream separated in the distillation stage.

この段階は一般にHF:1233xfのモル比を3:1から150:1、好ましくは4:1から70:1、より好ましくは5:1〜50:1にして実行される。この段階は一般に1〜20バール、好ましくは5〜15バール、より好ましくは7〜10バールの圧力で実行される。また、この段階は一般に200〜450℃、好ましくは300〜430℃、より好ましくは320〜420℃の温度で実行される。反応装置のベッドの温度は実質的に均一にするか、流れ方向に沿って調節でき、流れ方向に沿って減少または増加させることができる。   This step is generally carried out with a molar ratio of HF: 1233xf of 3: 1 to 150: 1, preferably 4: 1 to 70: 1, more preferably 5: 1 to 50: 1. This stage is generally carried out at a pressure of 1 to 20 bar, preferably 5 to 15 bar, more preferably 7 to 10 bar. Also, this stage is generally carried out at a temperature of 200-450 ° C, preferably 300-430 ° C, more preferably 320-420 ° C. The temperature of the reactor bed can be substantially uniform or can be adjusted along the flow direction and can be reduced or increased along the flow direction.

接触時間(運転圧および温度に合わせて、触媒容積を反応物および同フィード物の合計流速で割ったもの)は一般に6〜100秒、好ましくは10〜80秒、より好ましくは15〜50秒である。触媒寿命を延すために酸素の共フィード物または塩素の共フィード物を用いることができ、その量は1233xaに対して一般に0.05〜15モル%、好ましくは0.5〜20モル%の酸素または塩素である。酸素は空気のような酸素−含有ガス、純酸素または酸素/窒素混合気として導入できる。塩素は純粋塩素のような塩素−含有ガスまたは塩素/窒素混合気として導入でできる。   The contact time (according to the operating pressure and temperature, the catalyst volume divided by the total flow rate of the reactants and feed) is generally 6-100 seconds, preferably 10-80 seconds, more preferably 15-50 seconds. is there. An oxygen co-feed or a chlorine co-feed can be used to extend the catalyst life, the amount generally being 0.05-15 mol%, preferably 0.5-20 mol%, relative to 1233xa. Oxygen or chlorine. Oxygen can be introduced as an oxygen-containing gas such as air, pure oxygen or an oxygen / nitrogen mixture. Chlorine can be introduced as a chlorine-containing gas such as pure chlorine or as a chlorine / nitrogen mixture.

各反応物は反応装置の同じ位置、異なる位置または反応装置に沿った所定位置でのフィードを使用して供給できる。好ましいフィードシステムは反応装置の底部にガス状反応物を吹き込むことである。再循環は反応装置の入口または反応装置の中間段階に行うことができ、好ましくは反応装置の入口に行う。   Each reactant can be fed using a feed at the same location in the reactor, a different location, or a predetermined location along the reactor. A preferred feed system is to blow gaseous reactants into the bottom of the reactor. Recirculation can take place at the reactor inlet or at an intermediate stage of the reactor, preferably at the reactor inlet.

本発明の他の具体例では、気相反応装置を出た反応流の一部を、第1の軽質流と第2の重質流とに分離する前に、反応装置に再循環できる。再循環比は0.7程度にすることができる。この再循環で非常に反応性のある233xfを希釈して、重合を避けることができる。   In another embodiment of the present invention, a portion of the reaction stream exiting the gas phase reactor can be recycled to the reactor before being separated into a first light stream and a second heavy stream. The recirculation ratio can be about 0.7. This recycling can dilute the highly reactive 233xf to avoid polymerization.

この段階は[図1]または[図2]に示す装置で実行できる。[図1]は本発明の一実施例で実行されるプロセスを表し、気相反応装置には1233xfとHFとが供給される。反応装置を出る反応混合物はHC1と、未反応1233xfと、未反応HFと、1234yf、245cbと、マイナー量の244bbとから成る。この反応流は蒸留によってHC1と、1234yf(少量のHFと共沸混合物を形成している)とから成る第1流(軽質産物)と、マイナー量の245cbおよび1233xfとに分離される。蒸留塔の底部で得られる第2流(重質産物)はHFと、1233xfと、245cbと、マイナー量の244bbとから成る。HClと、1234yf(HFと一緒)と、マイナー量の他の製品とを含む軽質フラクションは再度蒸留される。その頂部流はHC1から成り、その底部流は1234yfとHFとから成り、これは適当な公知の方法を使用して再び分離できる。公知方法の中ではデカンテーションが使用でき、そこでHFリッチな流れを作って気相反応装置へ再循環できる。デカンターを出た流れは水洗およびガス洗浄および蒸留を含む公知方法に従って処理される。   This step can be performed with the apparatus shown in FIG. 1 or FIG. FIG. 1 represents the process performed in one embodiment of the present invention, where 1233xf and HF are supplied to the gas phase reactor. The reaction mixture exiting the reactor consists of HC1, unreacted 1233xf, unreacted HF, 1234yf, 245cb, and a minor amount of 244bb. This reaction stream is separated by distillation into a first stream (light product) consisting of HC1 and 1234yf (which forms an azeotrope with a small amount of HF) and minor amounts of 245cb and 1233xf. The second stream (heavy product) obtained at the bottom of the distillation column consists of HF, 1233xf, 245cb and a minor amount of 244bb. Light fractions containing HCl, 1234yf (together with HF), and minor amounts of other products are distilled again. The top stream consists of HC1, and the bottom stream consists of 1234yf and HF, which can be separated again using any suitable known method. Among the known methods, decantation can be used, where an HF rich stream can be created and recycled to the gas phase reactor. The stream leaving the decanter is processed according to known methods including water washing and gas washing and distillation.

[図2]は他の具体化を表す。この場合には有機フッ素化製品の蒸留をする前に、最初の段階でHC1を除去する。気相反応装置には1233xfとHFとが供給される。反応装置を出た反応混合物は1233xfと、未反応HClと、未反応HFと、1234yfと、245cbと、マイナー量の244bbとから成る。この反応流は第1蒸留塔でHC1を主として含む流れと、その他の製品を含む他の流れとに分離される。この他の流れは蒸留によって1234yf(少量のHFと一緒に共沸混合物を形成している)と、マイナー量の245cbおよび1233xfから成る第1流(軽質産物)とに分離される。蒸留塔の底部で得られる第2流(重質産物)はHFと、1233xfと、245cbと、マイナー量の244bbとから成る。第2の蒸留塔の頂部からは1234yf(HFと一緒)と、マイナー量の他の製品とを含む軽質フラクションとが得られる。この頂部流は公知の適当な方法を使用して再び分離できる。公知方法の中でデカンテーションを用いることで、HFリッチ流を作って、それを気相反応装置へ再循環できる。デカンターを出た流れは水洗およびガス洗浄および蒸留を含む公知の方法に従って処理される。   FIG. 2 represents another embodiment. In this case, HC1 is removed in the first stage before distillation of the organic fluorinated product. The gas phase reactor is supplied with 1233xf and HF. The reaction mixture exiting the reactor consists of 1233xf, unreacted HCl, unreacted HF, 1234yf, 245cb, and a minor amount of 244bb. This reaction stream is separated in the first distillation column into a stream mainly containing HC1 and another stream containing other products. This other stream is separated by distillation into 1234yf (which forms an azeotrope with a small amount of HF) and a first stream (light product) consisting of minor amounts of 245cb and 1233xf. The second stream (heavy product) obtained at the bottom of the distillation column consists of HF, 1233xf, 245cb and a minor amount of 244bb. From the top of the second distillation column is obtained a light fraction containing 1234yf (with HF) and minor amounts of other products. This top stream can be separated again using any known suitable method. By using decantation in a known process, an HF rich stream can be made and recycled to the gas phase reactor. The stream leaving the decanter is processed according to known methods including water washing and gas washing and distillation.

段階(a)と(b)の圧力を同にする必要はない。第2の反応装置の圧力は第1の反応装置の圧力以下にしてユニットのポンプに関するゲインを得るのが好ましい。他のプロセス条件も段階(a)と(b)で同じにする必要はない。   The pressures in steps (a) and (b) need not be the same. Preferably, the second reactor pressure is less than or equal to the first reactor pressure to provide a gain for the unit pump. Other process conditions need not be the same in steps (a) and (b).

240の液相反応による1233xfの製造
本発明は、240db/240aaを液相フッ素化することで1233xfにすることができ、そのプロセス条件は所望製品へ実質的な選択性を有するように反応を実施できるように選択できるという発見に基づいている。
Production of 1233xf by 240 liquid phase reaction The present invention can be made 1233xf by liquid phase fluorination of 240db / 240aa, and the reaction is carried out so that the process conditions have substantial selectivity to the desired product. Based on the discovery that you can choose as you can.

本発明の好ましい実施例では、液相プロセスは有機相で実行される。1233xfへの反応はHF相より有機相を使用することによって有利に進む。上記の従来例では実質的にHFから成る反応混合物(従って酸性相)が開示されている。この酸性相では飽和した製品だけが製造される。驚くことに、本発明者は1233xfへのフッ素化を可能にする条件が存在するということを発見した。特に、(出発材料の240および/または溶剤から成る)有機相で反応を実行した時に1233xfが形成できる。初期媒体にHFを加えた場合にはそれが反応するため媒体中に残らない。HFの量(または濃度)は他の製品と比較して余りにも少ない。   In a preferred embodiment of the present invention, the liquid phase process is performed in the organic phase. The reaction to 1233xf proceeds favorably by using the organic phase rather than the HF phase. The above prior art discloses a reaction mixture (hence the acidic phase) consisting essentially of HF. In this acidic phase, only saturated products are produced. Surprisingly, the inventor has discovered that conditions exist that allow fluorination to 1233xf. In particular, 1233xf can be formed when the reaction is carried out in an organic phase (consisting of 240 starting materials and / or solvent). When HF is added to the initial medium, it reacts and does not remain in the medium. The amount (or concentration) of HF is too low compared to other products.

「有機相」という用語は触媒と、出発材料と、必要に応じて用いる溶剤とから成り、HFは実質的に含まない反応相と定義できる。「有機相」で実行されるプロセスとは、従来方法とは対照的に、初期材料中にHFを含まないプロセスを意味する。   The term “organic phase” can be defined as a reaction phase consisting of a catalyst, starting materials, and optionally a solvent, which is substantially free of HF. A process carried out in the “organic phase” means a process that does not contain HF in the initial material, in contrast to conventional methods.

特定の操作条件であるので、ガス状の1233xfは重合反応を低レベルに維持して、気相で反応装置から除去できる。
240db/240aaの1233xfへの液相フッ素化は触媒の存在下で実行される。
Because of the specific operating conditions, gaseous 1233xf can be removed from the reactor in the gas phase while maintaining the polymerization reaction at a low level.
Liquid phase fluorination of 240db / 240aa to 1233xf is performed in the presence of a catalyst.

反応は液状の溶媒中で実行でき、反応帯域に開始時に有機(出発材料)の出発量および/または必要な量の溶剤を供給するか、この量の溶剤(可能な場合には材料と混合して)を連続的に供給する。溶剤中で実施する場合には、溶剤を最初に入れるのが好ましく、必要に応じて溶剤を注入して量を調節することができる。   The reaction can be carried out in a liquid solvent, and the reaction zone is fed with a starting amount of organic (starting material) and / or the required amount of solvent at the start or mixed with this amount of solvent (if possible with the material). Continuously). When carrying out in a solvent, it is preferable to add the solvent first, and the amount can be adjusted by injecting the solvent if necessary.

反応条件(特に圧力)は、反応物が液体となるような条件である。一つの実施例では反応生成物がガスで、反応物は液体である。反応生成物がガスであるという事実から、反応帯域の出口で気相でそれを回収できる。中間生成物、特に化合物242(トリクロロジフルオロプロパン)はガス流でストリップで除去できる場合でも反応条件下で液体であるのが好ましい。   The reaction conditions (particularly pressure) are conditions such that the reactant becomes liquid. In one embodiment, the reaction product is a gas and the reactant is a liquid. Due to the fact that the reaction product is a gas, it can be recovered in the gas phase at the outlet of the reaction zone. The intermediate product, particularly compound 242 (trichlorodifluoropropane), is preferably liquid under reaction conditions, even if it can be stripped off with a gas stream.

本発明ではこの段階は特に2バール以上の圧力下で実行される。この圧力は4〜50バールの間、有利には5〜25バールの間にある。例えば、反応は30℃〜200℃の間、好ましくは40℃〜170℃の間、有利には50℃〜150℃の温度で実行できる。   In the present invention, this stage is carried out especially under a pressure of 2 bar or more. This pressure is between 4 and 50 bar, preferably between 5 and 25 bar. For example, the reaction can be carried out at temperatures between 30 ° C. and 200 ° C., preferably between 40 ° C. and 170 ° C., advantageously between 50 ° C. and 150 ° C.

HF:出発化合物のモル比は一般に0.5:1〜50:1の間、好ましくは3:1〜20:1の間である。5:1の値を有利に使うことができる。加えるHFの量は反応(3)の化学量論量に、通常は共沸混合物である流出物(HFと有機溶剤)中に存在するHFの量を加えた量に対応する。   The molar ratio of HF: starting compound is generally between 0.5: 1 and 50: 1, preferably between 3: 1 and 20: 1. A value of 5: 1 can be used advantageously. The amount of HF added corresponds to the stoichiometric amount of reaction (3) plus the amount of HF present in the effluent (HF and organic solvent), usually an azeotrope.

他の反応条件(特に流速)は通常の一般的な知識に従って、温度、圧力、触媒、反応物比等に従って、当業者が決定できる。得られる主製品が1233xfとなる(中間生成物のない)ように、更なるフッ素化反応を避けるように注意する。   Other reaction conditions (especially flow rates) can be determined by one skilled in the art according to common general knowledge, according to temperature, pressure, catalyst, reactant ratio, etc. Care is taken to avoid further fluorination reactions so that the main product obtained is 1233xf (no intermediate product).

溶剤(使用する場合)は反応条件下で非活性な有機溶剤である。この溶剤は付加反応を避けるために、一般に飽和した、好ましくはC2〜C6の溶剤であるのが有利である。この溶剤は例えば特許文献10に記載されている。
フランス特許第FR2733227号公報
The solvent (if used) is an organic solvent that is inert under the reaction conditions. The solvent is advantageously a generally saturated, preferably C2-C6 solvent, to avoid addition reactions. This solvent is described in Patent Document 10, for example.
French Patent FR 2733227

この溶剤は例えば40℃以上、有利には50℃以上、より好ましくは60℃以上の沸点(大気圧下)を有するのが有利である。反応温度が高くなると圧力もより高くし、反応条件下での溶剤の沸点が反応を実施する温度より高くする。   The solvent advantageously has a boiling point (under atmospheric pressure) of, for example, 40 ° C. or higher, advantageously 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher. The higher the reaction temperature, the higher the pressure, and the boiling point of the solvent under the reaction conditions is higher than the temperature at which the reaction is carried out.

溶剤としては特に塩素およびフッ素の中から選択されるハロゲンで少なくとも2つの原子を置換したエタン、プロパンまたはブタンの飽和化合物またはその混合物を挙げることができる。例としては1,2−ジクロロエタン、l,23−トリクロロプロパン、1−クロロ−1−フルオロエタン、1,1−ジフルオロエタン、1,1−ジクロロエタン、1,3−ジクロロ−l−フルオロブタン、テトラクロロフルオロプロパン異性体、トリクロロジフルオロプロパン異性体、ジクロロトリフルオロプロパン異性体、1,1,1,3,3−ペンタフルオロブタン、1,1,2−トリクロロ−2,2−ジフルオロエタンまたはこれらの混合物が挙げられる。ニトロメタンまたはニトロベンゼンのようなニトロ化溶剤およびテトラメチレンスルホン(スルホランとして公知)のようなスルホランまたはジメチルのスルホンを使用できる。好ましい溶剤は1,1,2−トリクロロ−2,2−ジフルオロエタン(F122)である。また、反応生成物が非反応溶剤である限り、反応性溶剤も使用できる。例えばF122の先駆体すなわちF121(CC12F−CHC1、1,1,2−トリクロロ−2−フルオロエタンまたはテトラクロロエチレン)を使用できる。 As the solvent, mention may be made in particular of saturated compounds of ethane, propane or butane or mixtures thereof in which at least two atoms have been substituted with a halogen selected from chlorine and fluorine. Examples include 1,2-dichloroethane, l, 23-trichloropropane, 1-chloro-1-fluoroethane, 1,1-difluoroethane, 1,1-dichloroethane, 1,3-dichloro-1-fluorobutane, tetrachloro Fluoropropane isomer, trichlorodifluoropropane isomer, dichlorotrifluoropropane isomer, 1,1,1,3,3-pentafluorobutane, 1,1,2-trichloro-2,2-difluoroethane or a mixture thereof Can be mentioned. Nitration solvents such as nitromethane or nitrobenzene and sulfolane such as tetramethylene sulfone (known as sulfolane) or dimethyl sulfone can be used. A preferred solvent is 1,1,2-trichloro-2,2-difluoroethane (F122). A reactive solvent can also be used as long as the reaction product is a non-reactive solvent. For example, the precursor of F122, namely F121 (CC1 2 F—CHC1, 1,1,2-trichloro-2-fluoroethane or tetrachloroethylene) can be used.

溶剤は少なくとも20%、好ましくは20%〜80%の間、有利には40%〜60%の間の希釈率の量で存在できる。反応は触媒作用で起こる。触媒は液相で当業者に公知のフッ素化触媒にすることができる。   The solvent can be present in an amount of dilution of at least 20%, preferably between 20% and 80%, advantageously between 40% and 60%. The reaction takes place catalytically. The catalyst can be a fluorination catalyst known in the art in the liquid phase.

ルイス酸、ハロゲン化金属を含む触媒、アンチモン、錫、タンタル、チタン、遷移金属、特にモリブデン、ニオブ、ハロゲン化鉄、セシウムのような遷移金属のハロゲン化物を含むハロゲン化金属、遷移金属のオキサイド、IVb族金属のハロゲン化物、Vb族金属のハロゲン化物、ハロゲン化フッ素化クロム、フッ素化酸化クロムまたはその両方の混合物を使用できる。金属塩化物およびフッ化物を有利に使用できる。この種の触媒の例にはSbC15、SbC13、TiC14、SnC14、TaCl5、NbC15、TiC14、FeC13、MoC16、CsClおよびこれらの対応フッ素化誘導体が含まれる。5価のハロゲン化金属が適している。 Lewis acids, catalysts containing metal halides, antimony, tin, tantalum, titanium, transition metals, in particular metal halides containing transition metal halides such as molybdenum, niobium, iron halides, cesium, oxides of transition metals, Group IVb metal halides, group Vb metal halides, halogenated fluorinated chromium, fluorinated chromium oxide or mixtures of both can be used. Metal chlorides and fluorides can be used advantageously. Examples of this type of catalyst include SbC1 5 , SbC1 3 , TiC1 4 , SnC1 4 , TaCl 5 , NbC1 5 , TiC1 4 , FeC1 3 , MoC1 6 , CsCl and their corresponding fluorinated derivatives. A pentavalent metal halide is suitable.

イオン性液体を含む触媒を使用するのが有利である。このイオン性液体は液相でのHFによるフッ素化に特に重要である。イオン性液体は特許文献11(特にその第4頁第1行目〜第6頁第15行)、本出願人の特許文献12および非特許文献1に記載されている。
国際特許公開第W02008/149011号公報 国際特許公開第W001/81353号公報 "Liquid-phase HF Fluorination",Multiphase Homogeneous Catalysis, Ed., Wiley-VCH (2002) 535
Preference is given to using a catalyst comprising an ionic liquid. This ionic liquid is particularly important for fluorination with HF in the liquid phase. The ionic liquid is described in Patent Document 11 (particularly, page 4, line 1 to page 6, line 15), Patent Document 12 and Non-Patent Document 1 of the present applicant.
International Patent Publication No. W02008 / 149011 International Patent Publication No. W001 / 81353 "Liquid-phase HF Fluorination", Multiphase Homogeneous Catalysis, Ed., Wiley-VCH (2002) 535

種々の触媒/有機物(溶剤を含む)比で運転できるが、このモル比は一般に2モル%〜90モル%の間、好ましくは4モル%〜80モル%の間、より好ましくは6モル%〜75モル%の間であるのが好ましい。   While it can be operated at various catalyst / organic (including solvent) ratios, this molar ratio is generally between 2 mol% and 90 mol%, preferably between 4 mol% and 80 mol%, more preferably between 6 mol% and Preferably it is between 75 mol%.

出発材料は実質的に純粋な240dbおよび/または実質的に純粋な240aaにするか、これら2つの混合物にすることができる。一つの実施例では、出発材料は実質的に純粋な240dbである。他の具体化では出発材料は典型的な240dbのフィードすなわち240aa異性体を40%まで、典型的には最高で20%含むものである。   The starting material can be substantially pure 240 db and / or substantially pure 240 aa or a mixture of the two. In one embodiment, the starting material is substantially pure 240 db. In other embodiments, the starting material contains a typical 240 db feed or 240aa isomer up to 40%, typically up to 20%.

触媒寿命を延ばすために塩素流を用いることができ、その量は出発化合物の240db/240aaの1モル当たり一般に0.05〜20モル%、好ましくは0.5〜15モル%である。塩素は純粋のままか、希ガス、例えば窒素と一緒に混合して導入できる。イオン性触媒を使用することで塩素の量を使用量にすることができる。   Chlorine streams can be used to extend catalyst life, and the amount is generally 0.05 to 20 mol%, preferably 0.5 to 15 mol% per mole of 240 db / 240aa of the starting compound. Chlorine can be introduced pure or mixed with a noble gas such as nitrogen. By using an ionic catalyst, the amount of chlorine can be reduced to the amount used.

必要に応じて材料の安定剤を使うことができる、その使用量は一般に5〜1000ppm、好ましくは10〜500ppmである。この安定剤は一般に重合禁止剤である。   A material stabilizer can be used as required, and the amount used is generally 5 to 1000 ppm, preferably 10 to 500 ppm. This stabilizer is generally a polymerization inhibitor.

反応物の製品をその移動を可能にする軽質ガスを用いて機械的エントレインメントによってストリップすることもできる。液相反応装置から1233xfのガスを除去することで重合反応と副反応(1233xfの二重結合への付加)を低レベルに維持できる(媒体中の重合性材料の量が低下するため)。ガス状化合物の添加は反応に有利であり、例えば攪拌(バブリング)を良くする上でも好ましい。   The reactant product can also be stripped by mechanical entrainment with a light gas that allows its movement. By removing the 1233xf gas from the liquid phase reactor, the polymerization reaction and side reactions (addition of 1233xf to the double bond) can be maintained at a low level (because the amount of polymerizable material in the medium is reduced). The addition of a gaseous compound is advantageous for the reaction, and is also preferable for improving stirring (bubbling), for example.

このガスは窒素またはヘリウム等の不活性ガスにするか、HC1ガスにするのも好ましい。HC1を使用した時には、反応生成物であるHC1の媒体中に添加しても反応は進む。   This gas is preferably an inert gas such as nitrogen or helium, or HC1 gas. When HC1 is used, the reaction proceeds even if it is added to the medium of HC1, which is a reaction product.

この添加ガスは無水の塩化水素であるのが有利である。ストリッピングガス流は操作条件に従って決定される。例えば出発材料の流れと比較して、HC1流はHC1:出発材料のモル比が0.5:1〜5:1の間、有利には1:1〜3:1の間となるようにする。   This additive gas is advantageously anhydrous hydrogen chloride. The stripping gas flow is determined according to the operating conditions. For example, compared to the starting material stream, the HC1 stream is such that the molar ratio of HC1: starting material is between 0.5: 1 and 5: 1, preferably between 1: 1 and 3: 1. .

本発明の液相でのフッ素化プロセスは連続的または半連続的に実行できる。好ましい実施例ではプロセスは連続で行う。   The liquid phase fluorination process of the present invention can be carried out continuously or semi-continuously. In the preferred embodiment, the process is continuous.

反応物(出発材料およびHF)および反応で使用するその他の化合物(塩素、無水HC1)は同じ場所または反応装置の異なる場所から反応装置へ供給される。本発明の好ましい実施例では機械的なストリッピングと混合を改良するためにガスの化合物を反応装置の底部から注入する。   The reactants (starting materials and HF) and other compounds used in the reaction (chlorine, anhydrous HCl) are fed to the reactor from the same location or from different locations in the reactor. In the preferred embodiment of the invention, gaseous compounds are injected from the bottom of the reactor to improve mechanical stripping and mixing.

再循環を行う場合には、直接反応装置の入口へ再循環するか、分離したディップ・パイプに再循環することができる。   If recirculation is performed, it can be recirculated directly to the reactor inlet or recirculated to a separate dip pipe.

[図4]は本発明方法の概念図で、液相反応用の反応装置(図示していない触媒ストリップ塔を備えている)には触媒と、ペンタクロロプロパンと、必要に応じて用いる溶剤とが入れられ、それからペンタクロロプロパンと、HFとが連続的に供給される。無水HC1流も注入できる。   [FIG. 4] is a conceptual diagram of the method of the present invention. A reactor for a liquid phase reaction (provided with a catalyst strip tower not shown) contains a catalyst, pentachloropropane, and a solvent used as necessary. And then pentachloropropane and HF are fed continuously. An anhydrous HC1 stream can also be injected.

反応帯域から抜き出した流れはガスの形をしており、主として1233xf、HCl、HF、ストリップされた痕跡量の溶剤122(使用した場合)および242の異性体と、場合によっては243(ジクロロトリフルオロプロパン)、特に243db(1,1,1−トリフルオロ−2,3−ジクロロプロパン)とを含むその他の副産物とから成る。この流れはHC1の蒸留塔に送られる。HC1流はこのカラムの頂部から抜き出され、カラム底部からは1233xfと、242と、HFと、痕跡量の122および243dbとを含む流れが抜き出される。この底部流は一般に30〜70モル%の1233xfと、30〜70モル%のHFと、マイナー量、一般には10モル%以下、好ましくは5モル%以下の242、243系列の化合物(特に243db)とから成る。この流れはデカンテーションによる分離段階へ送られる。このデカンテーションで2つの流れに分離され、その第1流はHFと、可溶性有機物と、溶剤(使用した場合)とから成る。このHFがリッチな流れはフッ素化反応へ返される。第2流は1233xfと、242と、残ったHFと、痕跡量の122および243dbから成る。この流れは蒸留塔へ送られ、そこで分離される。底部で回収される痕跡量の122および243dbはフッ素化反応装置へ返される。   The stream withdrawn from the reaction zone is in the form of a gas, mainly 1233xf, HCl, HF, stripped traces of solvent 122 (if used) and 242 isomers and possibly 243 (dichlorotrifluoro). Propane), especially 243db (1,1,1-trifluoro-2,3-dichloropropane) and other by-products. This stream is sent to the HC1 distillation column. The HC1 stream is withdrawn from the top of the column and from the bottom of the column is a stream comprising 1233xf, 242 and HF and trace amounts of 122 and 243 db. This bottom stream is generally 30-70 mol% 1233xf, 30-70 mol% HF, and minor amounts, generally no more than 10 mol%, preferably no more than 5 mol% of the 242, 243 series of compounds (particularly 243db) It consists of. This stream is sent to the separation stage by decantation. This decantation separates the two streams, the first stream consisting of HF, soluble organics and solvent (if used). This HF rich stream is returned to the fluorination reaction. The second stream consists of 1233xf, 242 and the remaining HF and trace amounts of 122 and 243db. This stream is sent to a distillation column where it is separated. Trace amounts of 122 and 243 db recovered at the bottom are returned to the fluorination reactor.

242製品(一般には240系列の高級飽和フッ素化物)は中間化合物であるので増やさない。HFと1233xfとを含む流れは頂部で抜き出す。この頂部流は更に分離するか、次の段階へ直接送ることができる。242異性体および/または243dbは本発明プロセス中で再循環できる。   Since 242 products (generally 240 series higher saturated fluorinated compounds) are intermediate compounds, they are not increased. A stream containing HF and 1233xf is withdrawn at the top. This top stream can be further separated or sent directly to the next stage. The 242 isomer and / or 243db can be recycled in the process of the present invention.

液相反応装置の底部から重質分を含む流を抜き出す。この重質分はC662Cl2タイプのオリゴマーから成ると考えられるが、これに拘束されるものではない。フッ素化反応装置の底部流は重質分の蓄積を避けるような周期と流れでパージされる(流れ、頻度として定義されるパージ比率は当業者が簡単に決定できる)。この流れは重質分の回収カラムで処理され、このカラムの底部から除去される。HFと、122と、242異性体と、243dbとを含むカラム頂部流は回収され、この流れはフッ素化反応装置へ再循環される。 A heavy stream is withdrawn from the bottom of the liquid phase reactor. This heavy component is thought to consist of oligomers of the C 6 F 6 H 2 Cl 2 type, but is not restricted thereto. The bottom stream of the fluorination reactor is purged with a period and flow that avoids accumulation of heavy components (the purge ratio, defined as flow, frequency, can be easily determined by one skilled in the art). This stream is treated with a heavy recovery column and removed from the bottom of the column. A column top stream containing HF, 122, 242 isomer, and 243 db is recovered and this stream is recycled to the fluorination reactor.

240の気相反応による1233xfの製造
本発明は、240db(および/または240aa)は気相での触媒フッ素化で1233xfにすることができるという発見に基づいている。本発明実施例では、酸素を240と一緒に共供給(cofed)した時には、改良された触媒寿命で反応が実行できるようにプロセス条件を選択することができる。本発明で使われる触媒は例えば上記の段階(b)で開示の触媒と同じタイプにすることができる。
Production of 1233xf by 240 gas phase reactions The present invention is based on the discovery that 240db (and / or 240aa) can be made 1233xf by catalytic fluorination in the gas phase. In the present example, process conditions can be selected such that when oxygen is cofed with 240, the reaction can be run with improved catalyst life. The catalyst used in the present invention can be, for example, the same type as the catalyst disclosed in step (b) above.

本発明のフッ素化プロセスは240dbを主として1233xfから成るフッ素化製品へ変換するのに十分な条件下で、反応帯域中で気相で240dbをHFと接触させる段階を含む。本発明のこのプロセスは一般にHF:240のモル比を3:1から150:1、好ましくは4:1から70:1、より好ましくは5:1から50:1にして実行される。   The fluorination process of the present invention involves contacting 240 db with HF in the gas phase in the reaction zone under conditions sufficient to convert 240 db to a fluorinated product consisting primarily of 1233xf. This process of the invention is generally carried out at a HF: 240 molar ratio of 3: 1 to 150: 1, preferably 4: 1 to 70: 1, more preferably 5: 1 to 50: 1.

本発明のこのプロセスは一般に、1〜20バール、好ましくは3〜15バール、より好ましくは5〜10バールの圧力で実行される。本発明のこのプロセスは一般に200〜450℃、好ましくは300〜430℃、より好ましくは320〜420℃の温度で実行される。ベッドの温度は反応装置が実質的に均一になるか、流れ方向に沿って減少または増加するように流路に沿って調節することができる。   This process of the invention is generally carried out at a pressure of 1-20 bar, preferably 3-15 bar, more preferably 5-10 bar. This process of the present invention is generally carried out at a temperature of 200-450 ° C, preferably 300-430 ° C, more preferably 320-420 ° C. The temperature of the bed can be adjusted along the flow path so that the reactor is substantially uniform or decreases or increases along the flow direction.

この段階(a)の温度は一般に段階(b)の温度以下、好ましくは少なくとも30℃だけ以下にする。接触時間(触媒容積を運転圧および温度に合わせた反応物と共フィード物の合計流速で割った値)は一般に6〜100秒、好ましくは10〜80秒、より好ましくは15〜50秒である。   The temperature of step (a) is generally below the temperature of step (b), preferably at least 30 ° C. Contact time (catalyst volume divided by total flow rate of reactants and cofeeds matched to operating pressure and temperature) is generally 6-100 seconds, preferably 10-80 seconds, more preferably 15-50 seconds. .

触媒寿命を延すために酸素共フィードを用いる。ペンタクロロプロパンの1分子当たり酸素または塩素の量を一般に0.05〜15モル%、好ましくは0.5〜10モル%にする。酸素は空気のような酸素含有ガス、純酸素または酸素/窒素混合気として供給できる。共供給(cofed)される酸素の代わりに共供給される塩素を用いることもできる(同じ操作条件で)。   Use oxygen co-feed to extend catalyst life. The amount of oxygen or chlorine per molecule of pentachloropropane is generally 0.05 to 15 mol%, preferably 0.5 to 10 mol%. Oxygen can be supplied as an oxygen-containing gas such as air, pure oxygen or an oxygen / nitrogen mixture. It is also possible to use co-fed chlorine instead of co-fed oxygen (under the same operating conditions).

各反応物は反応装置へ同じ位置、異なる位置または反応装置に沿って配置された各位置で段階的に供給することができる。好ましい供給システムは反応装置の底部へガス状反応物を吹き込む方法である。再循環は反応装置の入口または反応装置の中間段階に行うことができ、好ましくは反応装置の入口に行う。反応装置を出た流れの一部を再循環することもできる。   Each reactant can be fed stepwise to the reactor at the same location, a different location, or each location located along the reactor. A preferred feed system is a method in which gaseous reactants are blown into the bottom of the reactor. Recirculation can take place at the reactor inlet or at an intermediate stage of the reactor, preferably at the reactor inlet. It is also possible to recycle part of the stream leaving the reactor.

触媒寿命を延すために本発明プロセスの任意の段階で重合禁止剤を使うことができる。その量は一般に約50〜1000ppm、好ましくは100〜500ppmである。重合禁止剤はp−メトキシフェノール、t−アミルフェノール、リモネン、d,l−リモネン、キノン類、ヒドロキノン誘導体、エポキシド、アミンおよびこれらの混合物にすることができる。好ましい重合禁止剤はp−メトキシフェノールまたはt−アミルフェノールである。重合禁止剤を低レベルで共供給することでクロロオレフィンの重合を制御でき、特許文献13に記載のように触媒寿命を延すことができる(このとの内容は本明細書の一部を成す)。
米国特許第US5714651号明細書
Polymerization inhibitors can be used at any stage of the process of the invention to extend catalyst life. The amount is generally about 50 to 1000 ppm, preferably 100 to 500 ppm. The polymerization inhibitor can be p-methoxyphenol, t-amylphenol, limonene, d, l-limonene, quinones, hydroquinone derivatives, epoxides, amines and mixtures thereof. A preferred polymerization inhibitor is p-methoxyphenol or t-amylphenol. By co-feeding the polymerization inhibitor at a low level, the polymerization of the chloroolefin can be controlled, and the catalyst life can be extended as described in Patent Document 13 (the contents of which are part of this specification). ).
US Pat. No. 5,714,651

最終生成物および中間生成物は当業者に公知の任意の手段、例えばガス洗浄、水洗、抽出、デカンテーション、好ましくは蒸留によって容易に回収できる。各流れは蒸留によって更に精製できる。   The final product and intermediate product can be easily recovered by any means known to those skilled in the art, such as gas washing, water washing, extraction, decantation, preferably distillation. Each stream can be further purified by distillation.

反応はハロゲンを含む反応に専用の反応装置で実行される。この種の反応装置は当業者に公知で、ライニング、例えば、Hastelloy(登録商標)、Inconel(登録商標)、Monel(登録商標)またはフルオロポリマーをベースにした反応装置にすることができる。反応装置は必要に応じて熱交換手段を有するすることができる。   The reaction is carried out in a reactor dedicated to the reaction containing halogen. This type of reactor is known to those skilled in the art and can be a lining, for example, a reactor based on Hastelloy®, Inconel®, Monel® or fluoropolymer. The reactor can have a heat exchange means as required.

特に断らない限り、百分比はモル%である。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明が下記実施例に限定されるものではない。
Unless otherwise indicated, the percentage is mol%.
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

この実施例は1233xfから出発して1234yfを製造する。以下の実施例では下記のようにして得られるNi−Cr/A1F3触媒を使用する。使用する触媒はアルミナフッ化物に担持したNi/Crの原子比が1のニッケル/クロム混合触媒で、ニッケルと無水クロム酸(CrO3)の溶液を含浸させて製造される。含浸および乾燥後、固形物をフッ化水素酸と窒素の混合物の存在下で320℃〜390℃の間の温度で処理する(窒素中の酸の濃度は5〜10容積%)。触媒床は反応装置の下端に溶接した格子上に配置される。反応装置の3つの位置で触媒床に沿って温度を測定した。 This example produces 1234yf starting from 1233xf. In the following examples, a Ni—Cr / A1F 3 catalyst obtained as follows is used. The catalyst used is a nickel / chromium mixed catalyst having an Ni / Cr atomic ratio of 1 supported on alumina fluoride, which is produced by impregnating a solution of nickel and chromic anhydride (CrO 3 ). After impregnation and drying, the solid is treated at a temperature between 320 ° C. and 390 ° C. in the presence of a mixture of hydrofluoric acid and nitrogen (the concentration of acid in nitrogen is 5-10% by volume). The catalyst bed is placed on a grid welded to the lower end of the reactor. Temperature was measured along the catalyst bed at three locations in the reactor.

実施例1
1233xfのフッ素化
反応装置に150mlの触媒Ni−Cr/A1F3を入れる。反応装置にHFを16.4g/時で、1233xfを4.1グラム/時で供給する。反応温度は352℃、大気圧である。HF/1233xfのモル比は26.9、接触時間は4.9秒である。変換率は10.3%である。選択率(一つの製品の量を全ての反応製品で割ったもの、これは1233xfを含まないことを意味する)は1234yfで71.4%、245cbで22.7%である。検出された他のマイナーな化合物は244bb、1234zeおよび245faである(出口ガス流は89.13のモル%の1233xf、7.75モル%の1234yf、2.47モル%の245cbおよび0.65モル%のその他化合物を含む)。
Example 1
Add catalyst Ni-Cr / A1F 3 of 150ml the fluorination reactor 1233xf. The reactor is fed with HF at 16.4 g / hr and 1233xf at 4.1 grams / hr. The reaction temperature is 352 ° C. and atmospheric pressure. The molar ratio of HF / 1233xf is 26.9, and the contact time is 4.9 seconds. The conversion rate is 10.3%. The selectivity (the amount of one product divided by all reaction products, which means 1233xf is not included) is 71.4% for 1234yf and 22.7% for 245cb. Other minor compounds detected were 244bb, 1234ze and 245fa (the outlet gas stream was 89.13 mol% 1233xf, 7.75 mol% 1234yf, 2.47 mol% 245cb and 0.65 mol). % Other compounds).

実施例2〜6
1233xfのフッ素化反応を実施例1に従って実行したHF流および1233xf流のHF/1233xfモル比が5の近くなるように接触時間を変えて9.5、18.8、26.7、37.9および39秒にした。主として得られた製品は1234yfと245cbである(1233xfを除いて、完全に変換されていない)。1234yfおよび245cbのモル組成を[表1]にまとめた。
Examples 2-6
The fluorination reaction of 1233xf was carried out according to Example 1 and the contact time was varied so that the HF / 1233xf molar ratio of the HF stream and the 1233xf stream was close to 5, 9.5, 18.8, 26.7, 37.9 And 39 seconds. The main products obtained are 1234yf and 245cb (except for 1233xf, not fully converted). The molar compositions of 1234yf and 245cb are summarized in [Table 1].

Figure 0006043415
Figure 0006043415

実施例7
1233xfのフッ素化反応を実施例1に従って実行した。60m1反応装置に60m1の触媒を入れた。フィードに245cbを加えた。245cbの流速は2.1g/時、1233xfの流速は4.5g/時、HF流の流速16.2g/時である。従って、100モルの1233xfに対して47モルの245cbを使用した。HF/1233xfのモル比は24.5で、接触時間は4.8秒である。触媒寿命を延ばすために空気を連続的に加えた。導入した酸素の量はO2/(1233xf+245cbのモル比で表して0.5%に等しい。出口ガスのモル組成をガスクロマトグラフで分析した:1233xf:60.6%、1234yf:26.6%、245cb:12.4%、他の不純物(1233xf:89.08モル、1234yf:39.07モル、245cb:18.17モル、その他:0.72モル)。
Example 7
A 1233xf fluorination reaction was performed according to Example 1. A 60 ml catalyst was placed in a 60 ml reactor. 245cb was added to the feed. The flow rate of 245cb is 2.1 g / h, the flow rate of 1233xf is 4.5 g / h, and the flow rate of HF flow is 16.2 g / h. Therefore, 47 moles of 245cb were used per 100 moles of 1233xf. The molar ratio of HF / 1233xf is 24.5 and the contact time is 4.8 seconds. Air was added continuously to extend catalyst life. The amount of oxygen introduced is equal to 0.5% expressed as a molar ratio of O 2 / (1233xf + 245cb. The molar composition of the outlet gas was analyzed by gas chromatography: 1233xf: 60.6%, 1234yf: 26.6%, 245cb: 12.4%, other impurities (1233xf: 89.08 mol, 1234yf: 39.07 mol, 245cb: 18.17 mol, other: 0.72 mol).

この実施例では液相で240から出発して1233xfを製造する。使用した装置は[図3]に記載のもので、磁気攪拌機を備えたジャケット付きの1リットル容積のステンレス鋼316Lで作られたオートクレーブから成る。さらに圧力計と温度計とを備えている。反応物の導入および脱気はオートクレーブの頂部の孔からでき、頂部には圧力制御弁と凝縮器とを有する。凝縮器の温度は独立したサーモスタット浴を使用して制御した。   In this example, 1233xf is produced starting from 240 in the liquid phase. The apparatus used is that described in FIG. 3 and consists of an autoclave made of a jacketed 1 liter stainless steel 316L equipped with a magnetic stirrer. Furthermore, a pressure gauge and a thermometer are provided. The introduction and degassing of the reactants is made from a hole in the top of the autoclave and has a pressure control valve and a condenser at the top. The condenser temperature was controlled using an independent thermostat bath.

反応中に反応生成物を連続的に抜き取ってスクラバーを入れ、水素酸HFおよびHClを回収し、液体窒素中にコールドトラップした。スクラバーの重量変化およびトラップの増加から質量収支を計算できる。   During the reaction, the reaction product was continuously withdrawn and a scrubber was added to recover the hydrogen acid HF and HCl and cold trapped in liquid nitrogen. The mass balance can be calculated from the change in the weight of the scrubber and the increase in traps.

反応期間の終わりに、反応媒体を脱気して残留HFを排気する。この脱気中に同時に抜出されるであろう有機物を、HFとHC1をガス流から除去するために常にスクラバーを通した後に、トラップする。最後の段階にオートクレーブを開き、排出し、触媒を加水分解および塩酸溶液で抽出した後に、有機相のサンプルを分析する。   At the end of the reaction period, the reaction medium is degassed and the residual HF is evacuated. Organics that would be withdrawn simultaneously during this degassing are trapped after always passing through a scrubber to remove HF and HC1 from the gas stream. In the last stage, the autoclave is opened and discharged, and after the catalyst is hydrolyzed and extracted with hydrochloric acid solution, a sample of the organic phase is analyzed.

次いで、液体サンプルを気相クロマトグラフィで分析した。クロマトグラフィ分析はカラムCP Sil8(寸法50m・0.32mm・5μm)を使用して実行した。炉の温度は40℃で10分間、それから4℃/分の勾配で200℃になるようにプログラミングした。xiを材料の初期モル量、xfを材料の全モル利卯とすると、転化率(%)は(xi−xf)/xi*100になる。生成物の選択性はこの生成物の回収されたモル量と反応した生成物のモル量の合計と比から計算される。   The liquid sample was then analyzed by gas phase chromatography. Chromatographic analysis was performed using column CP Sil8 (dimensions 50 m, 0.32 mm, 5 μm). The furnace temperature was programmed for 10 minutes at 40 ° C. and then 200 ° C. with a 4 ° C./min ramp. The conversion (%) is (xi−xf) / xi * 100 where xi is the initial molar amount of the material and xf is the total molar yield of the material. Product selectivity is calculated from the sum and ratio of the recovered molar amount of product and the molar amount of product reacted.

実施例8、9
0.5モルの240dbまたは1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと、0.2モルの触媒(0.2モルのエチルメチルイミダゾリウムクロライドと、0.4モルのSbC15とを組合せて、0.2モルのフッ素化錯体触媒emim+Sb211 -emimclにしたもの)をオートクレーブに導入した。一つの実施例では、溶剤として151gのF122または1,1,2−トリクロロ−2,2−ジクロロエタンをオートクレーブに加えた。次いで、HFを1モル/時の定常流で5時間、連続的に加えた。温度は133℃で、絶対圧は9バールである。凝縮器は常に90℃に設定した。両方の実施例で、攪拌と生成物のストリッピングを助けるために、HC1をオートクレーブに流した。240dbに対するHC1のモル比は2:1に近い。
Examples 8 and 9
0.5 mole of 240db or 1,1,1,2,3-pentachloropropane, and 0.2 moles of catalyst (0.2 mol of ethyl methyl imidazolium chloride, 0.4 mole and SBC1 5 Combination 0.2 mol of the fluorinated complex catalyst emim + Sb 2 F 11 - emimcl) was introduced into the autoclave. In one example, 151 g of F122 or 1,1,2-trichloro-2,2-dichloroethane as a solvent was added to the autoclave. HF was then continuously added for 5 hours at a steady flow of 1 mol / hour. The temperature is 133 ° C. and the absolute pressure is 9 bar. The condenser was always set at 90 ° C. In both examples, HC1 was run through the autoclave to aid in stirring and product stripping. The molar ratio of HC1 to 240 db is close to 2: 1.

Figure 0006043415
Figure 0006043415

1233xfが相当な量製造されたことが分かる。これは酸性媒体ではなくむしろ有機媒体中で得られた。   It can be seen that a significant amount of 1233xf was produced. This was obtained in an organic medium rather than an acidic medium.

実施例10、11
上記と同じ装置を使用した。0.5モルの材料サンプル(240dbまたは10%の240aaを含む240db)、0.2モルの触媒(0.2モルのエチルメチルイミダゾリウムクロライドと、0.4モルのSbC15とを組み合わせたもの、0.2モルのフッ素化錯体触媒emim+Sb211 - emimclともよばれる)と、2モルのF122とをオートクレーブに導入する。次いで、HFを1モル/時の定常流で5時間、連続的に加える。温度は135℃、絶対圧は9バールである。凝縮器の設定点は常に90℃にした。両方の実施例で、攪拌と生成を助けるために、ヘリウム流をオートクレーブに流した。ヘリウムの流速は5リットル/時である。
Examples 10 and 11
The same equipment as above was used. 0.5 (240db including 240db or 10% 240Aa) moles of material samples, 0.2 mole of catalyst (0.2 mol of ethyl methyl imidazolium chloride, a combination of a 0.4 mol SBC1 5 0.2 mol of the fluorinated complex catalyst emim + Sb 2 F 11 - emimcl ) and 2 mol of F122 are introduced into the autoclave. HF is then continuously added for 5 hours with a steady flow of 1 mol / h. The temperature is 135 ° C. and the absolute pressure is 9 bar. The condenser set point was always 90 ° C. In both examples, a helium stream was passed through the autoclave to aid in stirring and production. The flow rate of helium is 5 liters / hour.

Figure 0006043415
Figure 0006043415

これらの実施例は気相で240から出発して1233xfを製造したものである。使用した装置は、管状オーブンで囲まれたINCONEL(登録商標)合金600から成る内径が19mmの管型反応装置で、圧力計および温度調節装置を備えている。反応物は加熱器で予め蒸発させて気相にして反応装置の頂部から導入した。反応装置の出口で反応生成物のサンプルを採り、プレカラムで洗浄し、低極性キャピラリーカラムを備えた気相クロマトグラフィでオンライン分析した。クロマトグラフィ分析は上記と同様に実行した。   These examples produce 1233xf starting from 240 in the gas phase. The apparatus used is a tubular reactor with an inner diameter of 19 mm made of INCONEL® alloy 600 surrounded by a tubular oven, equipped with a pressure gauge and a temperature control device. The reactants were vaporized in advance with a heater to form a gas phase and introduced from the top of the reactor. A sample of the reaction product was taken at the outlet of the reactor, washed with a precolumn, and analyzed online by gas phase chromatography equipped with a low polarity capillary column. Chromatographic analysis was performed as described above.

実施例12
240db(1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパン)のフッ素化を、A1F3に担持させた79.4cm3のNi−Cr触媒を用いて上記反応装置で実行した。使用した装置は実施例1と同じものである。
反応装置には無水のHFを15g/時で、また、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを4.5g/時で、86時間、大気圧下に連続的に供給した。接触時間は7.4秒で、240に対するHFのモル比は36である。反応温度は340℃で、240dbに対する酸素の量は約4モル%である。結果は[表4]に示した。
Example 12
The fluorination of 240db (1,1,1,2,3-pentachloropropane) was performed in the reactor with a Ni-Cr catalyst 79.4Cm 3 which is supported on A1F 3. The apparatus used is the same as in Example 1.
To the reactor, anhydrous HF was continuously supplied at 15 g / hour and 1,1,1,2,3-pentachloropropane was continuously supplied at 4.5 g / hour for 86 hours under atmospheric pressure. The contact time is 7.4 seconds and the molar ratio of HF to 240 is 36. The reaction temperature is 340 ° C., and the amount of oxygen with respect to 240 db is about 4 mol%. The results are shown in [Table 4].

実施例13
65.9%の240dbまたは1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンと、34.9%240aaまたはl,1223−ペンタクロロプロパンとの混合物のフッ素化を実施例1に記載の方法で実行した。反応装置には無水のHFを16g/時、1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンを5.1g/時で、大気圧で連続的に供給した。接触時間は6.9秒、モル比は34である。反応温度は340℃からであり、酸素の量は1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンおよび1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンの全モル数に対して約4モル%である。結果は[表4]に示した。
Example 13
Fluorination of a mixture of 65.9% 240db or 1,1,1,2,3-pentachloropropane and 34.9% 240aa or l, 1223-pentachloropropane was carried out in the manner described in Example 1. . Anhydrous HF was continuously supplied to the reactor at 16 g / hour and 1,1,1,2,3-pentachloropropane at 5.1 g / hour continuously at atmospheric pressure. The contact time is 6.9 seconds and the molar ratio is 34. The reaction temperature is from 340 ° C., and the amount of oxygen is about 4 mol% based on the total number of moles of 1,1,1,2,3-pentachloropropane and 1,1,2,2,3-pentachloropropane. is there. The results are shown in [Table 4].

実施例14、15
[表4]に記載の異なる温度で実施例13を繰り返した。
Examples 14 and 15
Example 13 was repeated at different temperatures as described in Table 4.

Figure 0006043415
Figure 0006043415

Claims (12)

下記(a)と(b)の段階から成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:
(a)1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンおよび/または1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンをHFと気相で触媒反応させて、2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを作り、
(b)得られた2−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンをHFおよび1,1,2,2,2−ペンタクロロプロパンの存在下の触媒反応で2,3,3,3−テトラフルオロプロペンにする。
A process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene comprising the following steps (a) and (b):
(A) 1,1,1,2,3-pentachloropropane and / or 1,1,2,2,3-pentachloropropane is catalytically reacted with HF in the gas phase to give 2-chloro-3,3,3 -Make trifluoropropene,
(B) The obtained 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene was subjected to catalytic reaction in the presence of HF and 1,1,2,2,2-pentachloropropane to produce 2,3,3,3-tetra Use fluoropropene.
上記段階(b)が下記(i)〜(iii)を含む請求項1に記載の方法:
(i)2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−l−プロペン(1233xf)をフッ素化触媒の存在下で、反応混合物を得るのに十分な条件下に、フッ化水素HFと気相で接触させ、
(ii)上記反応混合物をHC1と2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)とから成る第1流と、HFと、未反応の2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−l−プロペン(1233xf)と、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(245cb)とから成る第2流とに分離し、
(iii)上記第2流れの少なくとも一部を段階(i)の少なくとも一部へ再循環する。
The method of claim 1, wherein step (b) comprises the following (i) to (iii):
(I) 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene (1233xf) in the presence of a fluorination catalyst under conditions sufficient to obtain a reaction mixture with hydrogen fluoride HF and a gas phase Contact with
(Ii) The reaction mixture is mixed with a first stream comprising HC1 and 2,3,3,3-tetrafluoropropene (1234yf), HF, and unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoro- separating into a second stream consisting of l-propene (1233xf) and 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb);
(Iii) Recirculate at least a portion of the second stream to at least a portion of step (i).
第1流をHClと2,2,2,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)にさらに蒸留段階で分離する請求項2に記載の方法。   The process according to claim 2, wherein the first stream is further separated into HCl and 2,2,2,3-tetrafluoropropene (1234yf) in a distillation step. 上記段階(b)が下記(i)〜(iv)を含む請求項1に記載の方法:
(i)2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(1233xf)を、反応混合物を得るのに十分な条件下で、フッ素化触媒の存在下で気相でフッ化水素HFと接触させ、
(ii)反応混合物をHC1とフッ素化製品を含む流れとに分離し、
(iii)フッ素化製品を含む上記流れを2,3,3,3−テトラフルオロプロペン(1234yf)から成る第1流と、HFと、未反応の2−クロロ−3,3,3−トリフルオロ−1−プロペン(1233xf)と、1,1,1,2,2−ペンタフルオロプロパン(245cb)とから成る第2流とに分離し、
(iv)第2流の少なくとも一部を段階(i)の少なくとも一部へ再循環する。
The method of claim 1, wherein step (b) comprises the following (i) to (iv):
(I) 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene (1233xf) is hydrogen fluoride HF in the gas phase in the presence of a fluorination catalyst under conditions sufficient to obtain a reaction mixture. Contact with
(Ii) separating the reaction mixture into a stream comprising HC1 and a fluorinated product;
(Iii) The above stream containing the fluorinated product is combined with a first stream comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene (1234yf), HF and unreacted 2-chloro-3,3,3-trifluoro. -1-Propene (1233xf) and a second stream consisting of 1,1,1,2,2-pentafluoropropane (245cb),
(Iv) Recirculating at least a portion of the second stream to at least a portion of step (i).
段階(b)をNi−Crから成る触媒の存在下で実行する請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of claims 1 to 4, wherein step (b) is carried out in the presence of a catalyst consisting of Ni-Cr. 触媒がフッ素化アルミナ、フッ素化クロミア(chromia)、フッ素化活性炭またはグラファイトカーボンの中から選択される担体上に担持されている請求項5に記載の方法。   6. A process according to claim 5, wherein the catalyst is supported on a support selected from fluorinated alumina, fluorinated chromia, fluorinated activated carbon or graphite carbon. 段階(a)および/または(b)を酸素の存在下で実行する請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of claims 1 to 6, wherein steps (a) and / or (b) are carried out in the presence of oxygen. 段階(a)をNi−Crから成る触媒の存在下で実行する請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of claims 1 to 7, wherein step (a) is carried out in the presence of a catalyst consisting of Ni-Cr. 触媒がフッ素化アルミナ、フッ素化クロミア(chromia)、フッ素化活性炭またはグラファイトカーボンの中から選択される担体上に担持されている請求項8に記載の方法。   9. A process according to claim 8, wherein the catalyst is supported on a support selected from fluorinated alumina, fluorinated chromia, fluorinated activated carbon or graphite carbon. 段階(b)の温度を段階(a)の温度より少なくとも30℃高くする請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。   The process according to any one of the preceding claims, wherein the temperature of step (b) is at least 30 ° C higher than the temperature of step (a). 1,1,1,2,3−ペンタクロロプロパンが異性体1,1,2,2,3−ペンタクロロプロパンを40モル%以下まで含む請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the 1,1,1,2,3-pentachloropropane contains the isomer 1,1,2,2,3-pentachloropropane up to 40 mol%. 連続法で行う請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。   The method as described in any one of Claims 1-11 performed by a continuous method.
JP2015163014A 2015-08-20 2015-08-20 Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene Active JP6043415B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015163014A JP6043415B2 (en) 2015-08-20 2015-08-20 Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015163014A JP6043415B2 (en) 2015-08-20 2015-08-20 Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013534393A Division JP5899227B2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016006110A JP2016006110A (en) 2016-01-14
JP6043415B2 true JP6043415B2 (en) 2016-12-14

Family

ID=55224744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015163014A Active JP6043415B2 (en) 2015-08-20 2015-08-20 Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6043415B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3073516B1 (en) * 2017-11-13 2019-10-18 Arkema France PROCESS FOR PRODUCING 2,3,3,3-TETRAFLUOROPROPENE

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8067649B2 (en) * 2004-04-29 2011-11-29 Honeywell International Inc. Method for producing fluorinated organic compounds
US8058486B2 (en) * 2004-04-29 2011-11-15 Honeywell International Inc. Integrated process to produce 2,3,3,3-tetrafluoropropene
US8324436B2 (en) * 2006-01-03 2012-12-04 Honeywell International Inc. Gas phase synthesis of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene from 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene
JP5337799B2 (en) * 2007-06-27 2013-11-06 アーケマ・インコーポレイテッド Method for producing hydrofluoroolefin
US7795480B2 (en) * 2007-07-25 2010-09-14 Honeywell International Inc. Method for producing 2-chloro-3,3,3,-trifluoropropene (HCFC-1233xf)
EP2563750B1 (en) * 2010-04-26 2017-10-04 Arkema France Process for the manufacture of 2-chloro-3, 3, 3-trifluoropropene (hcfo 1233xf) by liquid phase fluorination of pentachloropropane
ES2773202T3 (en) * 2010-10-22 2020-07-09 Arkema France Process for the preparation of 2,3,3,3-tetrafluoropropene
WO2012052798A1 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Arkema France Process for the manufacture of 2-chloro-3,3,3-trifluropropene by gas phase fluorination of pentachloropropane

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016006110A (en) 2016-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5899227B2 (en) Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
JP6014584B2 (en) Method for producing 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO1233xf) by liquid phase fluorination of pentachloropropane
JP5906257B2 (en) Process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene by gas phase fluorination of pentachloropropane
JP5491392B2 (en) Method for producing fluorinated organic compounds
US9315431B2 (en) Process of fluorination in liquid phase
JP5884130B2 (en) Process for producing 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropene by liquid phase fluorination of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene
JP2012515215A (en) Isomerization of 1,1,3,3-tetrafluoropropene
JP2014503496A (en) Method for producing 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO1233XF) by liquid phase fluorination of pentachloropropane
JP5146466B2 (en) Method for producing pentafluoroethane
JP6043415B2 (en) Method for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
WO2011135395A1 (en) Process for the manufacture of 2-chloro-3, 3,3-trifluoropropene (hcfo1233xf) by liquid phase fluorination of pentachloropropane
JP6065050B2 (en) Composition containing 1,2-dichloro-3,3,3-trifluoropropene (HCFO-1223xd) and / or 1,1,2-trichloro-3,3,3-trifluoropropene (CFO-1213xa) Manufacturing method
US9000239B2 (en) Methods for producing 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene from 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene
JP6360084B2 (en) Process for producing 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropene by liquid phase fluorination of 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene
JP6038251B2 (en) Process for producing 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene by gas phase fluorination of pentachloropropane

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160517

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161025

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6043415

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R157 Certificate of patent or utility model (correction)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250