JPH03173840A - クロロトリフルオロエチレンの製造方法 - Google Patents

クロロトリフルオロエチレンの製造方法

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JPH03173840A
JPH03173840A JP6181490A JP6181490A JPH03173840A JP H03173840 A JPH03173840 A JP H03173840A JP 6181490 A JP6181490 A JP 6181490A JP 6181490 A JP6181490 A JP 6181490A JP H03173840 A JPH03173840 A JP H03173840A
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伊香輪 恒男
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、使用規制されつつあるフロン113(1,1
,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオロエタン:
 CFC−113)から有用物質であるクロロトリフル
オロエチレンを製造する方法に関する。
[従来の技術] クロロトリフルオロエチレン(CTFE)の製造方法と
して、従来から種々の方法が知られている。
例えば、1,1.2−)サクロロー1.2.2−トリフ
ルオロエタンを亜鉛で脱塩素する液相法(特公昭57−
5207号および同57−5208号公報)、ジクロロ
フルオロメタンとクロロジフルオロメタンとの久慈分解
法(特公昭40−2132号公報)、および触媒として
種々の活性炭を使用して1,1.2−トリクロロ−1,
2,2−1リフルオロエタンを水素で脱塩素する気相法
(特開昭60−185734号公報)などが知られてい
る。
また、Pdなどの貴金属を種々の担体に担持させた触媒
も使用可能である(特公昭43−8454)。
[発明が解決しようとする課題] しかし、亜鉛を用いた液相法では比較的高い収率でCT
FEを得ることが可能であるが、副生ずる塩化亜鉛の処
理等の問題がある。また共熱分解法では収率が低いとい
う問題がある。活性炭を用いた気相法では、Svを50
0(h−つ程度にしかすることができず生産性が悪い。
Pdを用いた気相法では、Pd触媒が高価であるうえに
、触媒が比較的短期間で失活し、しかも10〜60秒の
接触時間で反応する必要があるので生産性が低く収率も
満足できる程度ではないなどの問題がある。
[課題を解決するための手段] 本発明者等は、スケールアップ時にメリットの多い気相
法に着目し、CTFEが高収率で得られ、触媒の活性が
長時間にわたって維持され、かつ生産性の高いCTFH
の製造方法の研究を進めた結果、本発明を完成するに至
った。
すなわち、本発明の要旨は、1.1.2−トリクロロ−
1,2,2−)リフルオロエタンと水素とを触媒存在下
に反応させることによってクロロトリフルオロエチレン
を製造する方法において、触媒として、鉄、ニッケル、
銅、錫、亜鉛もしくはクロムまたはそれらの酸化物を使
用することを特徴とする方法に存する。
本発明の方法で使用される触媒は、鉄、ニッケル、銅、
錫、亜鉛もしくはクロムまたはFe、03、Nip、C
ub1SnO2、Z n Os Crz Osのような
それらの酸化物である。
また、本発明の方法で、上記触媒を担体に担持させてな
る触媒を好ましく使用することができる。
担体に載せることにより活性が増加し選択性が向上し、
触媒寿命が長くなる。
このような担体として好ましいものは、5i02、Mg
O,活性炭、Y−ゼオライト、AQ20.、ZrO3、
シリカアルミナ、シリコンカーバイド、珪藻上等である
従って、本発明で用いることのできる好ましい触媒とし
て、例えば、N i/ S io 2、Ni/MgO。
Ni/活性炭、Ni/Y−ゼオライト、Fe/5iOz
、Cr/5i02等が挙げられる。触媒に占める活性物
質の重量は0.1〜50重量%くらいが好ましい。
1.1.2−)ジクロロ−1,2,2−1−リフルオロ
エタンと水素との反応モル比は特に限定されるものでは
ないが、通常、水素が1−10倍モル、好ましくは1〜
5倍モルである。水素の過剰率を下げると選択性は低下
し、逆に、水素の過剰率を上げると水素の利用率が低下
する。
反応温度は、常圧で300〜550℃、好ましくは40
0〜500℃である。これより低温での反応では転化率
が低く、逆に、これより高温では選択率の低下や触媒の
劣化を招く。
反応圧力は特に制限なく、あらゆる実用的な反応圧力下
で実施可能である。
原料ガスの供給速度(S V)は好適には100〜20
00o(h−つである。ここでSVは、触媒の見かけ充
填体積 で定義される。
反応ガスは希釈せずにそのまま用いてもよいし、N、、
Ar1Heなど反応に影響を与えないガスで希釈して用
いてもよい。
本発明の方法は水蒸気の存在下に行うことが好ましい。
水蒸気は触媒の劣化を防止するのに極めて有効である。
[実施例] 実施例1 触媒は、各金属の硝酸塩水溶液にシリカ(エアロジル)
または酸化マグネシウムを分数させ、蒸発乾固した後、
空気中600’Oで焼成し粒径を32〜60メツシユに
そろえた。反応は常圧固定床流通反応装置を用いた。触
媒量は1.Ogとし、予めAr気流中450°Cで2時
間の前処理を行った後、同じ温度で反応を開始した。原
料ガス組成は、Ar:CFC−113:Hz−56: 
10 : 29Cta’Q/分)で全流速95mI2/
分とした。生成するHCQはKOH水溶液で吸収除去し
、他の生成物はガスクロメトグラフィーにより分析した
上記のようにして調製した担持NiOまたはFe1O,
を触媒として反応を行ったときの転化率の経時変化を第
1図に示す。ここにあげた触媒はいずれも活性を示して
いる。Ni020重量%/SiO2の活性は極めて高く
、8時間の反応を通して転化率は100%であった。ま
た、選択率は80%であった。担持NiO触媒の特性を
より詳細に調べるため、担持率を10重量%、触媒量も
115の0.2gに減らして反応を行った。その結果も
第1図に示す。活性は反応の初期に僅かに増加している
。また、触媒種の量はFe、0320重量%/5i02
の1/10と少ないにもかかわらず、転化率は約70%
と約6倍高い値を示している。また、選択率も100%
であった。反応に使用前後の触媒についてXRD測定を
おこなった結果は、反応中にNiOが金属Niにまで還
元されていることを示しており、実際、反応前に水素で
還元処理を行った触媒もほぼ同様の触媒特性を示した。
実施例2 種々の担持触媒を用いてクロロトリフルオロエチレンを
製造した。触媒の製造方法を以下に示す。
担持触媒の調製 担持触媒として、Ni/5iOz(1,2,5,1O1
20,30重量%)、Ni/Mg0(20重量%)、N
i/活性炭、Ni/Y−ゼオライト、Fe/Si0g、
Cr/ S 10 zを調製した。括弧内の数値は触媒
に占めるニッケルの量を示している。各触媒の調製手順
を以下に示す。
’:1)Ni/5i02 シリカエアロジル20gに下記表に示す量の硝酸ニッケ
ル(N i(N O3)! ” 5 Hx O)が溶解
した水溶液107mQを滴下した。全量滴下後、得られ
た湿ったシリカをよく混練した。これを空気中70℃に
て一昼夜攪拌し、続いて450’Oで6時間焼成した。
シリカはエアロジルのような微細なものから石英砂のよ
うな大きなものまで使用することができる。
1        0.7 2       1.5 5       4.1 10        8.6 20       19.4 3033.3 (2)Ni/MgO MgO20gを水500+*12に分散させた。これに
、硝酸ニッケル19.5gが溶解した水溶液209cc
を滴下し、全波を一日室温下で攪拌した。その後、液を
80〜90″Cに加熱し水分を蒸発させた。蒸発完了後
の乾固物を120℃で一昼夜乾燥させた。続いて600
℃で5分間、空気中で焼成した。
(3)Ni/活性炭 粒径を32〜60メツシユにそろえた活性炭4゜54g
に硝酸ニッケル4.42gが溶解した水溶液8ccを滴
下した。全量滴下後、得られる湿った活性炭をよく混練
した。これを120℃で一昼夜乾燥した。これは高温焼
成せずに反応に用いた。
(4)Ni/Y型ゼオライト 0.5Nの塩化ニッケル水溶液200m12にY型ゼオ
ライト9gを投入した。これを攪拌しながら、70℃に
6時間保った。室温に冷却後、濾別し、ついで120℃
で一昼夜乾燥した。活性炭触媒と同様、乾燥処理せずに
反応に用いた。
(5)Fe/5in2 1日攪拌することを省略する以外は(2)Ni/MgO
と同じ調製手順を用い、sioz20gに対して硝酸鉄
(Fe(Now)s・9H!0)25.3gを使用した
(6)Cr/Si0g (5)Fe/Si0gと同じ調製手順を用い、Sioz
20gに対し硝酸クロム(Cr(N Ox)s ・9 
H20)26.3gを使用した。
上記触媒を用いて第1表に示す条件下に反応を行った。
結果を第1表に示す。
実施例3 原料ガス組成を、Ar70IIa/分、70ン113を
7.2d、 Hz20mffおよび水蒸気2.5−1全
流量を99.7−として、石英砂3.Ogに0.5gの
NiOを担持させた触媒を用い、450℃で反応を行っ
た。24時間経過後も転化率95%、選択率90%が維
持された。これに対して、水を添加しない場合、9時間
で、すでに転化率は84%まで低下し、これにともなっ
て選択率も83%まで低下した。
実施例4 市販のF e、o s(試薬特級)を粒径32〜60メ
シユにそろえ、1gを反応管に充填した。アルゴン気流
中450℃で2時間の前処理を行ってかC同じ温度で原
料ガスを流し、反応を開始した。D料ガス組成は、希釈
用のアルゴン56cm”/分、1.1.2−トリクロロ
−1,2,2−1−リフルオ【エタン1001113フ
分および水素29c1/分で、3流量は95cm3/分
である。反応により生成したガスは水洗、乾燥した後、
ガスクロマトグラフ6により分析した。その結果、1,
1.2−トリクロo−1,2,2−)!J”’オロエタ
ンの転イヒ率【ま28%であり、CTFHの選択率Iよ
り8.9%であった。
実施例5〜8 触媒として第2表に示す酸化物を用1r%?:ことを除
いては実施例4と同様6二して反応および分析を行った
。使用した触媒Cよし)ずれも試薬特級であり、粒径は
5i!施例4と同じである。結果を第2表(こ示す。
第2表 表の結果から明らかなよう番こ、極めて高1.X選択率
でCTFEが得られた。
[発明の効果] 本発明によれば、Pdのように高価な触媒を用いること
なく、クロロトリフルオロエチレンを選択性よく効率よ
く得ることができ、また触媒を追加または賦活する工程
が少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法によりクロロトリフルオロエチレ
ンを製造した際の転化率と選択率を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフルオ
    ロエタンと水素とを触媒存在下に反応させることによっ
    てクロロトリフルオロエチレンを製造する方法において
    、触媒として、鉄、ニッケル、銅、錫、亜鉛もしくはク
    ロムまたはそれらの酸化物を使用することを特徴とする
    方法。 2、触媒として、鉄、ニッケル、銅、錫、亜鉛もしくは
    クロムまたはそれらの酸化物を担体に担持させたものを
    使用する請求項1記載の方法。 3、水蒸気の存在下に反応を行う請求項1または2記載
    の方法。
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