JPH04244033A - 1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造法 - Google Patents

1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造法

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JPH04244033A
JPH04244033A JP3144964A JP14496491A JPH04244033A JP H04244033 A JPH04244033 A JP H04244033A JP 3144964 A JP3144964 A JP 3144964A JP 14496491 A JP14496491 A JP 14496491A JP H04244033 A JPH04244033 A JP H04244033A
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JP
Japan
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catalyst
hydrogen fluoride
tetrafluoroethane
reactor
trifluoroethylene
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Application number
JP3144964A
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English (en)
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Francine Janssens
フランシーヌ ジャンセン
Patrick Gilbeau
パトリック ジルボー
Pascal Pennetreau
パスカル パンネトロー
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Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/07Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of hydrogen halides
    • C07C17/087Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of hydrogen halides to unsaturated halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム化合物から
生成された触媒の存在下の気相中のフッ化水素と1,1
,2−トリフルオロエチレンとの反応による1,1,1
,2−テトラフルオロエタン(HFA−134a) の
製造法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ベルギ
ー特許第870,530 号明細書は、酸化クロム(こ
れは必要により担体に付着される)から生成されたフッ
化水素処理触媒の存在下の気相中のフッ化水素と1,1
,2−トリフルオロエチレンとの反応による1,1,1
,2−テトラフルオロエタンの製造法を開示している。
【0003】しかしながら、この分野に於ける既知の触
媒の調製はしばしば長すぎて工業的に実現し難い。更に
、これらの触媒は一般に時間の経過につれてそれらの活
性の一部を失い、転化率が反応時間とともに減少する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの欠点
が解消され、しかも優れた選択率及び増大された転化率
をもたらす触媒を使用する方法に関する。実際に、本発
明者らは良好な効率を有する方法を見出した。本発明の
方法に於いて、副生物は殆ど生成されず、1,1,1,
2−テトラフルオロエタンに対する選択率が増大される
【0005】本発明の触媒の活性は増大され、経時的に
安定のままである。本発明の触媒は簡単に調製され、無
毒性であり、しかもコストが非常にわずかである。それ
故、それらの再生は必要ではなく、また担体が本発明の
触媒には必要ではない。何となれば、それらは同等に担
体の役割を果たすだけでなく、活性な触媒であるからで
ある。加えて、それらは遷移金属を含まず、これは重金
属の廃棄の問題を避ける。更に、触媒は特に経時的に安
定である。
【0006】これに関して、本発明は少なくとも一種の
アルミニウム化合物から生成された触媒の存在下の気相
中のフッ化水素と1,1,2−トリフルオロエチレンと
の反応による1,1,1,2−テトラフルオロエタンの
製造法に関する。本発明の1,1,1,2−テトラフル
オロエタンの製造法に於いて、反応器中の試薬、即ちフ
ッ化水素及び1,1,2−トリフルオロエチレンの滞留
時間は一般に少なくとも2秒である。殆どの場合、この
滞留時間は、少なくとも5秒である。50秒を越えない
滞留時間で良好な結果が得られる。25秒を越えない滞
留時間で優れた結果が得られる。
【0007】その方法に使用されるフッ化水素の量は、
一般に使用される1,1,2−トリフルオロエチレン1
モル当たり0.5 〜4モルであり、使用される1,1
,2−トリフルオロエチレン1モル当たり0.8 〜2
.5 モルであることが好ましい。反応が行われる温度
は150 ℃より高い。殆どの場合、この温度は250
 ℃を越えない。それは少なくとも200℃であること
が好ましい。
【0008】反応が行われる圧力は、反応媒体を蒸気状
態で維持するように選ばれる。それは殆どの場合常圧付
近である。本発明の方法は、上記の条件が組合わされる
ことを可能にするあらゆる反応器または装置中で行い得
る。その方法はバッチ式または連続式で行い得る。本発
明の方法に使用される触媒は少なくとも一種のアルミニ
ウム化合物から生成される。一般に、それは少なくとも
97%の一種以上のアルミニウム化合物、通常少なくと
も98%、好ましくは少なくとも98.5%の一種以上
のアルミニウム化合物から生成される。触媒が専ら一種
以上のアルミニウム化合物から生成される場合、即ち遷
移金属が添加されず、且つアルミニウム化合物中に含ま
れる通常の不純物が触媒の作用を妨害しない場合に、良
好な結果が得られた。
【0009】一般に、本発明の触媒はアルミニウムの一
種以上の塩または酸化物から生成される。通常、それは
アルミナ及び/またはハロゲン化アルミニウムから生成
される。触媒はアルミナとフッ化水素を接触させること
から得られる一種以上の化合物から生成されることが好
ましい。アルミナとフッ化水素を接触させた後、触媒が
約30〜95重量%、好ましくは約55〜75%のフッ
化アルミニウムから生成される場合に、良好な結果が得
られた。
【0010】また、本発明は触媒の調製方法に関する。 通常、一種のアルミナのみが使用されるが、全ての型の
アルミナが好適である。5〜500 m2/gの比表面
積及び0.05〜0.8 cm3/g の細孔容積のア
ルミナが使用されることが好ましい。フッ化物が更に吸
収されなくなるまでアルミナがフッ化水素と接触される
場合に、良好な結果が得られた。
【0011】本発明に従って得られた1,1,1,2−
テトラフルオロエタンは、この生成物について知られて
いる全ての用途、例えば、冷媒またはエアゾール噴射剤
として使用し得る。以下、実施例により本発明を説明す
る。
【0012】
【実施例】実施例1 a)触媒の調製 下記の特性:ハーシャウ(Harshaw)アルミナ(
 エンジェルハード(Engelhard))0104
T 1/8”:−比表面積100m2/g  −細孔容積0.39cm3/g  を有するアルミナを減圧( 真空炉:5mmHg) 下
で150 ℃で一夜乾燥する。
【0013】この乾燥アルミナ245gを、容量250
cm3のインコネル管により形成され、6個の電気抵抗
器により加熱され、温度を反応器の長さに沿って制御し
、調節するための12個の熱電対を装備した軸シースを
備えた反応器に導入する。次いで反応器を325 ℃に
加熱し、窒素(2.5リットルのN/時間)中に希釈さ
れたフッ化水素を大気圧で325 ℃で0.8 モル/
 時間の流量で供給する。
【0014】フッ化物が最早吸収されない時、即ち反応
器を出るフッ化水素の流量が流入量に等しい時に、フッ
化水素の供給を停止する。こうして得られた触媒は10
m2/g未満の比表面積、0.05cm3/g の細孔
容積及び約425g/kg のフッ素含量( 約50モ
ル%のAl( これは62重量%のAlF3に相当する
) のフッ素化の程度に相当する) を有する。
【0015】b)1,1,2−トリフルオロエチレンの
フッ化水素処理 上記のようにして調製した触媒を含む反応器に、大気圧
下で332 ℃で270 ミリモル/ 時間の流量で1
,1,2−トリフルオロエチレンを供給し、520 ミ
リモル/ 時間の流量でフッ化水素を供給する。滞留時
間は23秒と概算される。2時間の操作後に、1,1,
2−トリフルオロエチレンの転化率は96.4%であり
、1,1,1,2−テトラフルオロエタンに関する選択
率は99.9%である( 反応器を出るガス流出配管中
の気相クロマトグラフィーによる分析に基いて確立され
た結果) 。
【0016】35時間の操作後、この転化率及びこの選
択率は変化しない。 実施例2,3及び4 a)触媒の調製 触媒を実施例1aに記載された操作に従って調製する。 触媒は実施例1に記載されたようなアルミナから生成さ
れる。
【0017】使用した反応器は実施例1の反応器と同じ
である。 b)1,1,2−トリフルオロエチレンのフッ化水素処
理 フッ化水素処理の条件及び結果を表1にまとめる。                          
         表1              
                         
                         
      実施例                
                  2    3 
   4          温度(℃)      
                       34
6   347   350          滞留
時間(秒)                    
      27    20    32     
     2時間の操作後の結果          
                         
         1,1,2−トリフルオロエチレン
の      転化率 (%)           
                 92.5  89
.1  93.7         1,1,1,2−
テトラフルオロエタ      ンに関する選択率 (
%)                 99.95 
 99.9  99.95  35時間の操作後に、こ
の転化率及びこの選択率は未変化のままである。
【0018】実施例5 a)触媒の調製 減圧(真空炉:5mmHg) で150 ℃で24時間
にわたって前もって乾燥したハーシャウアルミナ( エ
ンジェルハード)3983T1/8” 252gを、垂
直にすえつけられた300cm3の反応器に導入する。
【0019】このアルミナは下記の特性を有する。 −比表面積133m2/g ; −細孔容積0.39cm3/g 。 窒素(5リットルN/時間)を供給した反応器を大気圧
で200 ℃に次第に加熱する。
【0020】次いで夫々17.5及び25 N/ 時間
の流量(0.7:1の比) のフッ化水素及び窒素の流
れを反応器の上部に導入する。このようにしてフッ素化
を5時間続け、次いで窒素の流量を5リットルN/時間
に次第に減少し、温度を350 ℃に上げる。合計12
時間後に、フッ素化の速度を標準化するようにフッ化水
素の通過の方向を逆にする( 反応器の底部で導入) 
。窒素の流れを停止し、フッ化水素の流量を25リット
ル N/ 時間に上昇する。その処理をこれらの条件下
で11時間続ける。
【0021】この時点で、フッ化水素は最早吸収されず
、即ち反応器を出るフッ化水素の流量は流入量に等しい
。処理の終了時に、フッ化水素の導入を停止し、反応器
を窒素フラッシング(5リットルN/時間)で冷却する
。こうして得られた触媒は15m2/gの比表面積、0
.09cm3/g の細孔容積及び551g/kg の
フッ素含量( アルミニウムに関して約72モル%のフ
ッ素化の程度( これは81重量%のAlF3に相当す
る) に相当する) を有する。
【0022】b)トリフルオロエチレンのフッ化水素処
理 上記のようにして調製した触媒を充填した反応器に、大
気圧で300 ℃で235 ミリモル/ 時間の流量で
トリフルオロエチレンを供給し、470 ミリモル/ 
時間の流量でフッ化水素を供給する。滞留時間は10秒
と概算される。2時間の操作後に、反応器を出るガス流
出配管中の気相クロマトグラフィー分析からわかるよう
に、1,1,2−トリフルオロエチレンの転化率は99
.5%より高く、1,1,1,2−テトラフルオロエタ
ンが唯一検出される生成物である( 選択率は99.9
%以上である) 。
【0023】実施例6〜11 a)触媒の調製 触媒を実施例5aに記載された操作に従って調製する。 触媒は実施例5aに記載されたようなアルミナから生成
される。使用した反応器は実施例5の反応器と同じであ
る。
【0024】b)トリフルオロエチレンのフッ化水素処
理 フッ化水素処理の条件及び結果を表2にまとめる。                          
         表2              
                         
                         
          実施例            
                      6  
   7     8     9         
温度(℃)                    
         250   200   250 
  250        滞留時間(秒)     
                    12.5 
 12.7   6.3   6.0       H
F:TFEの比、モル/ モル           
       1.8   1.8   2.0   
0.5       2時間の操作後の結果     
                         
                  1,1,2−ト
リフルオロエチレンの      転化率 (%)  
                         
 99    73    91    50(*) 
     1,1,1,2−テトラフルオロエタ   
 99.9  99.9  99.9  99.9  
    ンに関する選択率 (%)         
        以上  以上  以上  以上   
 (*) 使用したHFの完全変換に相当する。 例10R 及び11R(参考例)  a)触媒の調製 触媒を実施例5aに記載された操作に従って調製する。
【0025】触媒は実施例5aに記載されたようなアル
ミナから生成される。使用した反応器は実施例5の反応
器と同じである。 b)トリフルオロエチレンのフッ化水素処理フッ化水素
処理の条件及び結果を表3にまとめる。                          
         表3              
                         
                         
例                        
           10R   11R     
   温度(℃)                 
            120   120    
    滞留時間(秒)              
           16.6  38.8    
   HF:TFEの比、モル/ モル       
           2.1   2.5     
  2時間の操作後の結果             
                       1,
1,2−トリフルオロエチレンの      転化率 
(%)                      
     1 以上 2以上      1,1,1,
2−テトラフルオロエタ      ンに関する選択率
 (%)                 (*) 
   (*)  (*) 本発明の上記の実施例のよう
に、1,1,1,2−テトラフルオロエタンが唯一検出
される生成物である。しかしながら、このような低い転
化率では、1,1,1,2−テトラフルオロエタンの含
量は選択率を概算することが勧められない程低い。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  触媒が少なくとも一種のアルミニウム
    化合物から生成されること及び反応温度が150 ℃よ
    り高いことを特徴とする触媒の存在下の気相中のフッ化
    水素と1,1,2−トリフルオロエチレンとの反応によ
    る1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造法。
  2. 【請求項2】  触媒が少なくとも97%の一種以上の
    アルミニウム化合物から生成されることを特徴とする請
    求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  触媒がアルミナとフッ化水素の接触か
    ら得られる一種以上の化合物から生成されることを特徴
    とする請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】  触媒が約30〜95重量%のフッ化ア
    ルミニウムから生成されることを特徴とする請求項1、
    2または3に記載の方法。
  5. 【請求項5】  反応器中の試薬の滞留時間が少なくと
    も2秒であり50秒を越えないことを特徴とする請求項
    1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】  使用されるフッ化水素の量が1,1,
    2−トリフルオロエチレン1モル当たり0.5 〜4モ
    ルであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項
    に記載の方法。
JP3144964A 1990-06-18 1991-06-17 1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造法 Pending JPH04244033A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
BE09000618 1990-06-18
BE9000618A BE1004450A3 (fr) 1990-06-18 1990-06-18 Procede pour la fabrication du 1,1,1,2-tetrafluorethane.

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JPH04244033A true JPH04244033A (ja) 1992-09-01

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JP3144964A Pending JPH04244033A (ja) 1990-06-18 1991-06-17 1,1,1,2−テトラフルオロエタンの製造法

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JP (1) JPH04244033A (ja)
KR (1) KR920000677A (ja)
AT (1) ATE114150T1 (ja)
AU (1) AU641019B2 (ja)
BE (1) BE1004450A3 (ja)
BR (1) BR9102495A (ja)
CA (1) CA2043742A1 (ja)
DE (1) DE69105166D1 (ja)
IE (1) IE912056A1 (ja)
PT (1) PT97998A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1005983A3 (fr) * 1992-06-09 1994-04-12 Solvay Procede pour la preparation du 1,1,1,2-tetrafluoroethane.
EP3150571B1 (en) * 2015-09-30 2018-06-13 Arkema France Stable compositions of trifluoroethylene

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2004539B (en) * 1977-09-20 1982-02-10 Ici Ltd Process for the manufacture of halogenated hydrocarbons
TW209211B (ja) * 1988-07-29 1993-07-11 Du Pont

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ATE114150T1 (de) 1994-12-15
CA2043742A1 (fr) 1991-12-19
DE69105166D1 (de) 1994-12-22
AU7839691A (en) 1991-12-19
EP0462645A1 (fr) 1991-12-27
PT97998A (pt) 1992-03-31
IE912056A1 (en) 1991-12-18
KR920000677A (ko) 1992-01-29
BE1004450A3 (fr) 1992-11-24
AU641019B2 (en) 1993-09-09
EP0462645B1 (fr) 1994-11-17
BR9102495A (pt) 1992-01-21

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