JPH0827046A - 2種以上のフッ化炭化水素を同時に製造する方法 - Google Patents

2種以上のフッ化炭化水素を同時に製造する方法

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JPH0827046A
JPH0827046A JP7004609A JP460995A JPH0827046A JP H0827046 A JPH0827046 A JP H0827046A JP 7004609 A JP7004609 A JP 7004609A JP 460995 A JP460995 A JP 460995A JP H0827046 A JPH0827046 A JP H0827046A
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健 裕 朴
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 互いに異なる固体触媒を充填するか又は互い
に異なる温度で反応させる、2個以上の反応器を直列に
連結した反応装置に、2種以上の互いに異なるハロゲン
化炭素及び/又はハロゲン化炭化水素とフッ化水素とを
供給して反応させることからなる、2種以上の互いに異
なるフッ化炭化水素を同時に製造する方法。 【効果】 オゾン層を破壊することのない、各種の塩化
フッ化炭素の代替物質を、経済的に、かつ、それぞれの
代替物質の生産比率を弾力的に調整できる製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塩化フッ化炭化水素
(以下「CFC」という)の代替物として有用なフッ化
炭化水素を製造する方法に関し、詳しくは、経済的に2
種以上のフッ化炭化水素を同時に製造する方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】冷媒、洗浄剤及び発泡剤として広く使用
されるCFCが成層圏のオゾン層を破壊する物質として
明らかになるに従い、国際協約により、これらの生産と
使用が規制させるに至った。したがってこれらCFCを
代替できる物質の開発のために、長期間に亙り、広範囲
に対象物質の毒性、安定性及び物理化学的特性を試験し
た結果、ジフルオロメタン(HFC−32)、トリフル
オロメタン(HFC−23)、1,1−ジフルオロエタ
ン(HFC−152a)、1,1,1−トリフルオロエ
タン(HFC−143a)、1,1,1,2−テトラフ
ルオロエタン(HFC−134a)及びペンタフルオロ
エタン(HFC−125)等のフッ化炭化水素が有望な
CFC代替物質であることが明らかにされた。
【0003】これら代替物質中、1,1,1,2−テト
ラフルオロエタンは、従来主要冷媒として使用されたC
FCのジクロロジフルオロメタン(CFC−12)を代
替できることが明らかにされ、工業的に大量生産が可能
になったが、これ以外の上記有望なフッ化炭化水素は、
現在用途開発が十分になされていない状態で、これらを
混合し特殊冷媒として使用する方法が一部試験されてい
る程度である。例えば、HFC−134a、HFC−3
2及びHFC−143aの混合物又はHFC−134
a、HFC−32及びHFC−125の混合物等が低温
冷媒として実用化が試験されている。
【0004】これらのフッ化炭化水素中、特定の1種類
のみを製造する技術としては、ヨーロッパ特許公開04
49614A2及び同0449617A2並びに韓国特
許公開91−16657号各明細書に開示されている。
前2者には、トリクロロエチレン(以下「TCE」とい
う)とフッ化水素のみを原料として2段階反応でHFC
−134aを得ることが開示されており、また後者に
は、TCEとフッ化水素を原料として2段階反応により
HFC−134aを製造する際、不活性気体を反応器に
供給し、反応温度の調節を容易にして、1,1−ジフル
オロエチレンの副生を抑制する方法が開示されている。
【0005】また、カナダ特許1,196,345号明
細書には、酸化フッ化クロム触媒を使用し、原料物質と
反応温度をそれぞれ変え、HFC−134a、HFC−
143a、HFC−125又はHCFC−133aを製
造する方法が示されており、米国特許第1,000,4
85号明細書には、フッ化アルミナ触媒を使用し、反応
原料と反応温度に従い諸種の塩化フッ化炭化水素を製造
する方法が示されている。しかしながら、これらの方法
には、特定原料を使用して特定フッ化炭化水素を製造す
ることが示されているのみで、2種以上のフッ化炭化水
素を同時に製造することは示されていない。
【0006】更に、CFC代替物質の製造には工場建設
に莫大な設備投資が必要であるために、経済性のある単
位工場の規模は大きく、したがって近い将来に多くの需
要を期待することが難しいCFC代替物質の製造には大
きいリスクが伴う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
大規模単位工場の建設に伴うリスクのない、少量の需要
に対応する各種のCFC代替物質を単一工場で経済的に
生産することができるだけでなく、需要の変動に従い弾
力的に生産比率を調節することのできるCFC代替物質
の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに異なる
固体触媒を充填するか又は互いに異なる温度で反応させ
る、2個以上の反応器を直列に連結した反応装置に、2
種以上の互いに異なるハロゲン化炭素及び/又はハロゲ
ン化炭化水素とフッ化水素とを供給して反応させること
からなる、2種以上の互いに異なるフッ化炭化水素を同
時に製造する方法である。
【0009】特に、ここで使用するハロゲン化炭素又は
ハロゲン化炭化水素は、 CHa4-a (式中、Xは各々Cl又はFを表すが、少
なくとも1個はClである。aは1又は2を表す)、 CHb3-b CHc3-c (式中、Xは前記と同じ。b
及びcは各々0、1、2又は3を表す)及び C2d Cl4-d (式中、dは0、1、2又は3を表
す) から選択されることが好ましい。
【0010】例えば、HFC−32はジクロロメタン
を、またHFC−23はトリクロロメタンを、各々フッ
化水素と反応させ製造することができ、HFC−143
aは1−クロロ−1,1−ジフルオロエタン(HCFC
−142b)又は1,1−ジクロロ−1−フルオロエタ
ン(HCFC−141b)を、HFC−152aは塩化
ビニルを各々フッ化水素と反応させて製造することがで
きる。またHFC−134aは1−クロロ−2,2,2
−トリフルオロエタン(HCFC−133a)をフッ化
水素と反応させて製造することができるが、原料のHC
FC−133aはTCEをフッ化水素と反応させて製造
することができる。また、HFC−125は1,1−ジ
クロロ−2,2,2−トリフルオロエタン(HCFC−
123)をフッ化水素と反応させて製造することができ
るが、原料のHCFC−123はペルクロロエチレン
(以下「PCE」という)をフッ化水素と反応させて製
造することができる。
【0011】ハロゲン化炭素及び/又はハロゲン化炭化
水素からなる有機反応原料とフッ化水素の使用モル比は
1:2〜1:50が好ましい。フッ化水素の使用モル比
が2以下ではハロゲン化合物のフッ素置換が円滑でな
く、またその使用モル比が50以上では反応原料として
フッ化水素が過剰に過ぎ、生産性が低下し、経済的でな
い。
【0012】本発明で使用する、2個以上の反応器を直
列に連結した反応装置における反応原料としては、前記
ハロゲン化炭素及びハロゲン化炭化水素中の少なくとも
1種の成分以外に、上流の反応器の反応生成物の全部又
は一部を含有させた反応原料を使用することができる。
【0013】本発明の製造方法により得られるフッ化炭
化水素は、CHk4-k (式中、kは1又は2を表す)
及びCHm3-m CHn3-n (式中、mは0又は1を
表し、nは1、2又は3を表す)から選択される少なく
とも2種以上の化合物である。
【0014】反応に使用する触媒には一般的にアルミニ
ウム系又はクロム系触媒が使用され、反応の特性に従い
互いに異なる触媒が使用されることもある。使用触媒の
具体例を挙げればフッ化クロム、水酸化クロム、酸化ク
ロム、塩化クロム等のクロム化合物、又は酸化アルミニ
ウム、水酸化アルミニウム、フッ化アルミニウム等のア
ルミニウム化合物を原料とし、焼成及びフッ化反応を経
て製造する酸化フッ化クロム触媒、フッ化クロム触媒、
酸化フッ化アルミニウム触媒、フッ化アルミニウム触媒
及びこれらの混合触媒等であり、フッ化マグネシウム又
はフッ化カルシウム等を添加し使用することができ、コ
バルト、ニッケル等種々の金属を添加することもでき
る。
【0015】上記触媒は、一つのフッ化反応に活性を有
するものは、多くの場合他のフッ化反応にも活性を有す
るものである。すなわち、クロム系触媒又はアルミニウ
ム系触媒は、供給原料としてジクロロメタン又はトリク
ロロメタンから、それぞれHFC−32とHFC−23
を製造することができ、また、HCFC−141又はH
CFC−142bから、HFC−143aを製造するこ
とができ、更に、塩化ビニル、HCFC−123又はH
CFC−133aからHFC−152a、HFC−12
5及びHFC−134を製造することができる。
【0016】本発明は上記に基づき、2種以上の原料化
合物とフッ化水素とから、2種以上のフッ化炭化水素を
製造することができるが、製造するフッ化炭化水素に対
する最適触媒組成及び最適反応條件との差異を克服する
ために、互いに異なる固体触媒を使用するか又は互いに
異なる温度で反応させる、2個以上の反応器を直列に連
結し、それぞれの反応器に、それぞれ適切な反応原料を
供給して反応を遂行するものである。
【0017】本発明の製造方法を、互いに異なる反応が
行われる別個の反応器を単純に並列に組合わせる方法と
比較すると、この場合は各反応器に該当反応に必要なそ
れぞれの原料を供給するのに比べ、本発明の製造方法で
は、上流反応器で生成した反応生成物の全部又は一部
を、上流反応器には供給されていない他の反応原料又は
上流反応器に供給された反応原料の追加分とともに下流
の反応器に供給される点でその特徴が相違するものであ
る。
【0018】下流の反応器の温度が上流の反応器の温度
より高い場合、上流の反応器に供給された有機原料は、
下流の反応器で反応が追加され、転換率が増加し、選択
率に変化が発生するが、下流の反応器の温度が上流の反
応器の温度より低い場合には、転換率及び選択率にほと
んど変化は発生しない。前者の場合、同一の反応触媒を
使用するときは、上下流の反応器間の温度差は20℃以
上あることが好ましい。
【0019】直列に連結された2個以上の反応器を使用
する場合は、反応熱の多い反応を、下流の反応器で行
い、上流反応器の反応生成物を、下流反応器の稀釈剤と
して作用させることで反応熱の制御が容易になる長所が
ある。
【0020】また、反応器の直列連結は、互いに異なる
反応段階を経由して製造される化合物の効率的な同時生
産を可能にする。例えば、PCEからHFC−125を
製造する場合、先ずPCEを220〜290℃で、アル
ミニウム系触媒又はクロム系触媒を使用してフッ化水素
と反応させ、HCFC−123を主成分とする反応生成
混合物を製造した後、この混合物を300〜380℃の
温度でクロム系触媒を使用し、更にフッ化水素と反応さ
せてHFC−125を効果的に2段階反応で製造するこ
とができる。
【0021】一方、上記HFC−125製造反応と同一
のクロム系触媒を使用して同一の反応條件で、ジクロロ
メタンとフッ化水素を反応させてHFC−32を効果的
に製造することができる。したがって、直列に連結した
2個の反応器において、上流の反応器でPCEからHC
FC−123を主成分とする混合物を製造し、反応生成
物の全部又は反応生成物から塩化水素を除去した残りを
ジクロロメタンとともに下流の反応器に供給して、HF
C−125とHFC−32を同時に効果的に製造するこ
とができる。
【0022】更に、反応の順序を変え、クロム系触媒が
充填された上流の反応器にHCFC−123とジクロロ
メタンをフッ化水素とともに供給し、300〜380℃
でHFC−125とHFC−32を同時に製造した後、
反応生成物をPCE及びフッ化水素とともにアルミニウ
ム系触媒又はクロム系触媒が充填された下流の反応器に
供給し、220〜290℃でHFC−123を製造し、
最終反応生成物から塩化水素、HFC−125及びHF
C−32を分離した後、HFC−123とフッ化水素を
主成分とする残りの混合物を、再び上流の反応器に循環
することもできる。
【0023】このように、反応順序を変え、高温で進行
する反応を上流の反応器で行い、低温で進行する反応を
下流の反応器で行うと、上流反応器から流出する高温の
反応生成混合物と液体状態のTCEとを混合すること
で、反応生成混合物の冷却と反応原料の気化を同時に効
果的に行うことができ、エネルギー使用の効率化が得ら
れる。更に、上流反応器で生成したHFC−125及び
HFC−32は、低い温度の下流反応器で、分解又は変
質することがなく、大部分安定に維持される。
【0024】また、他の例として、TCEからHFC−
134aを製造する場合、先ず酸化フッ化クロム系触媒
を使用してTCEとフッ化水素を200〜300℃で反
応させてHCFC−133aを製造した後、反応生成物
の全部又は反応生成物から塩化水素を除去した残りをH
CFC−141bとともに、下流の反応器に供給して3
40〜400℃でフッ化水素と反応させ、HFC−13
4aとHFC−143aとを同時に製造することができ
る。これに対し、TCEとフッ化水素だけを原料とし
て、HFC−134aを製造する場合、副反応によりH
FC−143aが生成し、HFC−134aへの転換率
が低下する。
【0025】しかしながら、本発明の製造方法によりH
FC−134aとHFC−143aとを同時に製造する
場合、HCFC−141bから生成したHFC−143
aが熱力学的平衡に近い濃度で存在するために、HCF
C−133aからHFC−143aが生成する副反応が
抑制され、HFC−134aへの転換率が向上する利点
がある。
【0026】上記方法においても、やはり反応の順序を
変えることが可能である。すなわち、上流反応器にHC
FC−133aとHCFC−141bとをフッ化水素と
ともに供給し、340〜400℃でHFC−134aと
HFC−143aとを同時に製造した後、反応生成物を
TCE及びフッ化水素とともに、下流の反応器に供給
し、200〜300℃でHCFC−133aを製造し、
生成物から塩化水素、HFC−134a及びHFC−1
43aを分離した後、HCFC−133aとフッ化水素
を主成分とする残りの混合物を、再び上流反応器に循環
することができる。
【0027】このように、反応順序を変えてエネルギー
使用の効率を増進できる長所以外にも、上流反応器の反
応生成物中から塩化水素を除去することなく、下流の反
応器に供給しても全体的に反応効率がそれほど低下しな
いという長所がある。
【0028】本発明の製造方法を従来技術と比較する
と、例えばHFC−134aを製造する場合、本発明で
は原料物質としてTCE及びフッ化水素以外に、PC
E、HCFC−123、HCFC−141b、HCFC
−142b、ジクロロメタン又はクロロエチレン等を同
時に反応装置に供給し、反応生成物としてHFC−13
4a以外に、HFC−143a、HFC−125、HF
C−32又はHFC−152a等を同時に製造するとい
う点で従来技術と異なる。すなわち、本発明では各反応
段階に供給される原料物質の組成、各反応段階で進行す
る反応内容及び生成する反応生成物の組成等の点で、従
来技術と異なり、このような相違点により、別の製造設
備を建設することなく、他のフッ化炭化水素をHFC−
134aとともに製造することができる。
【0029】また、本発明では最終反応器から流出する
反応生成物中の未反応原料及び中間生成物を回収し、再
び反応原料として循環供給することができる。反応圧力
は、フッ化水素とハロゲン化炭化水素との反応が十分に
進行するだけでなく、反応工程に続く分離工程で反応生
成混合物が円滑に分離できる圧力である、4〜10kg/c
m2が好適である。
【0030】
【実施例】使用した反応装置は下記のとおりである。5
リットル容量の単管型反応器2個を直列に連結して、自
動温度調節器を有する円筒型電気炉内部に設置し、各反
応器に4.5〜5kgの触媒を充填し、原料物質を定量ポ
ンプにより反応器に供給する。第1反応器の直前に予熱
器を設置し、反応原料をすべて気体状態で反応器に供給
し、予熱器からの流出温度を第1反応器入口の設定温度
と同一に調節した。追加供給される液状原料を気化器か
ら気体状態で第1反応器から流出する反応生成物に混合
した後、第2反応器に供給する。気化器からの流出温度
は第2反応器入口の設定温度と同一にした。反応圧力は
第1反応器を7〜10kg/cm2に、第2反応器を4〜6kg
/cm2に保持した。反応生成物は蒸留塔で処理した。
【0031】実施例1 HCFC−123、HCFC−133a及びフッ化水素
を、流量各々3.0mol/h 、7.0mol/h 及び100mo
l/h で混合し、予熱器を経由して第1反応器に供給し
た。第1反応器には酸化フッ化クロムとフッ化マグネシ
ウムの混合触媒5kgを充填し、反応温度を380℃に保
持した。第1反応器から流出する反応生成物の有機物の
モル組成は、次のとおりであった。 HCFC−133a 50.4%、 HCFC−124 1.5%、 HCFC−125 28.2%、 HFC−143a 0.4%、 HFC−134a 19.2%、 HCFC−123 0.3%、
【0032】上記結果は、HCFC−123の転換率が
99%及びHFC−125への選択率が94%であり、
HCFC−133aの転換率が28%及びHFC−13
4aへの選択率が98%であることを示す。第1反応器
から流出する反応生成物に、気化器でPCEを流量5.
5mol/h で混合して第2の反応器に供給した。第2反応
器には酸化クロムをフッ化して製造した触媒5kgを充填
し、反応温度を280℃に保持した。第2反応器から流
出する最終反応生成物の有機物のモル組成は、次のとお
りであった。 HCFC−133a 32.5%、 HCFC−124 6.3%、 HFC−125 31.5%、 PCE 2.5%、 HCFC−123 13.6%、 HFC−143a 0.2%、 HFC−134a 12.4%、 その他 1.0%、
【0033】この結果から第2反応器でのPCEの転換
率が93%であることがわかる。以上の結果を総合すれ
ば、第1反応器ではHCFC−123からHFC−12
5が、またHCFC−133aからHFC−134aが
生成する反応が主として進行し、第2反応器ではPCE
からHCFC−123、HCFC−124及びHFC−
125が生成する反応が主として進行した。このように
して、PCEとHCFC−133aを原料とし、HFC
−125とともにHFC−134aを製造することがで
きた。
【0034】実施例2 HCFC−133a、HCFC−142b及びフッ化水
素を、流量各々8.0mol/h 、4.0mol/h 及び100
mol/h で混合し、予熱器を経由して第1反応器に供給し
た。第1反応器には実施例1で使用したものと同一の混
合触媒5kgを充填し、反応温度を380℃に保持した。
第1反応器から抽出する反応生成物の有機物のモル組成
は次のとおりであった。 HCFC−133a 48.0%、 HFC−134a 18.3%、 HFC−143a 33.4%、 HFC−125 0.3%、
【0035】上記結果は、HCFC−133aの転換率
が28%及びHFC−134aへの選択率が98%であ
り、HFC−142bの転換率及びHFC−143aへ
の選択率が共にほぼ100%であることを示す。第1反
応器から流出する反応生成物に、気化器でTCEを流量
2.24mol/hで混合して第2反応器に供給した。第2
反応器には第1反応器と同一の触媒5kgを充填し、反応
温度を270℃に保持した。第2反応器から流出する最
終反応生成物の有機物のモル組成は次のとおりであっ
た。 HCFC−133a 56.1%、 HFC−125 0.3%、 HFC−143a 28.1%、 TCE 0.1%、 HFC−134a 15.4%、
【0036】この結果から第2反応器でのTCEの転換
率は99.5%以上であり、HCFC−133aへの選
択率はほぼ100%であることがわかる。以上の結果を
総合すれば、第1反応器ではHCFC−142bからH
FC−143aが、またHCFC−133aからHFC
−134aが生成する反応が主に進行し、第2反応器で
はTCEからHCFC−133aが主として生成した。
最終反応生成物を蒸留して塩化水素を除去した後、HF
C−143a及びHFC−134aを分離回収し、残り
の混合物に反応で消耗したフッ化水素とHCFC−14
2bを補充し、第1反応器の反応原料として再び循環使
用した。このようにして、TCEとHCFC−142B
を原料とし、HFC−134aとともにHFC−143
aを連続的に製造することができた。
【0037】比較例1 HCFC−133aとフッ化水素を、流量各々10.0
mol/h 及び100mol/h で混合して、予熱器を経由して
第1反応器に供給した。第1反応器には実施例1で使用
したものと同一の混合触媒5kgを充填し、反応温度を3
80℃に保持した。第1反応器から流出する反応生成物
の有機物のモル組成は次のとおりであった。 HCFC−133a 71.8%、 HFC−143a 0.6%、 HFC−134a 27.2%、 HFC−125 0.4%、
【0038】上記結果はHCFC−133aの転換率が
28%及びHFC−134aへの選択率が96%である
ことを示す。第1反応器から流出する反応生成物に、気
化器でTCEを流量2.82mol/hで混合して第2反応
器に供給した。第2反応器には第1反応器と同様の触媒
5kgを充填し、反応温度を280℃に保持した。第2反
応器から流出する最終反応生成物の有機物のモル組成は
次のとおりであった。 HCFC−133a 77.9%、 HFC−125 0.3%、 HFC−134a 21.2%、 TCE 0.1%、 HFC−143a 0.5%、
【0039】この結果から第2反応器でのTCEの転換
率は99.6%以上であり、HCFC−133aへの選
択率はほぼ100%であることがわかる。最終反応生成
物を蒸留して塩化水素を除去した後、HFC−134a
を分離回収し、残りの混合物に反応で消耗したフッ化水
素を補充し、第1反応器の反応原料として再び循環使用
した。
【0040】以上の結果を総合すれば、第1反応器では
主な反応としてHCFC−133aからHFC−134
aが生成した一方、副反応としてHFC−143a及び
HFC−125が生成した。第2反応器ではTCEから
HCFC−133aが生成する反応が主に進行し、HC
FC−133aからHFC−134aが生成する反応は
ほとんど進行しなかった。
【0041】比較例1並びに実施例1及び2において、
HCFC−133aからHFC−134aが生成する第
1反応器における反応を比較すれば、触媒及び反応温度
は同一であり、接触時間もほぼ同一であって、HCFC
−133aからHCFC−133aへの転換率もともに
28%で差異はないが、HFC−134aへの選択率は
実施例1及び2が98%で、比較例1の96%より良好
であった。これは実施例1及び2では反応生成物中にお
けるHFC−125及びHFC−143aの濃度が高い
ために、HCFC−133aからHFC−125及びH
FC−143aが生成する副反応が抑制されたためであ
る。
【0042】実施例3 HCFC−133a及びフッ化水素を、流量各々10mo
l/h 及び25mol/h で混合し、予熱器を経由して第1反
応器に供給した。第1反応器には実施例1と同様の混合
触媒5kgを充填し、反応温度を360℃に保持した。第
1反応器から流出する反応生成物の有機物のモル組成
は、次のとおりであった。 HCFC−133a 75.8%、 HFC−143a 0.6%、 HFC−134a 23.3%、 HFC−125 0.3%、
【0043】上記結果は、HCFC−133aの転換率
が24%及びHFC−134aへの選択率が96%であ
ることを示す。第1反応器から流出する反応生成物に、
TCE及びジクロロメタンを各々2.42mol/h 及び
3.0mol/h の流量で混合し、気化器を経由して第2反
応器に供給した。第2反応器には第1反応器で使用した
ものと同一の触媒5kgを充填し、反応温度を280℃に
保持した。第2反応器から流出する最終反応生成物の有
機物のモル組成は、次のとおりであった。 HCFC−133a 64.9%、 HFC−143a 0.4%、 HFC−32 18.1%、 ジクロロメタン 0.3%、 HCFC−134a 15.1%、 HFC−125 0.2%、 その他 1.0%、
【0044】この結果から第2反応器でのTCEの転換
率及びHCFC−133aへの選択率はほとんど100
%であり、ジクロロメタンの転換率は98%及びHFC
−32への選択率は95%であることがわかる。最終反
応生成物を蒸留して塩化水素を除去した後、HFC−3
2及びHFC−134aを分離回収し、更に残りの混合
物からHCFC−133aとフッ化水素以外の物質を分
離精製した後、反応で消耗したフッ化水素を補充し、第
1反応器の反応原料として再び循環使用した。このよう
にして、TCEとジクロロメタンを原料とし、HCFC
−134aとともにHFC−32を連続的に製造するこ
とができた。
【0045】実施例4 HCFC−133a、HCFC−123及びフッ化水素
を流量各々5mol/h 、2mol/h 及び100mol/h で混合
し、予熱器を経由して第1反応器に供給した。第1反応
器には実施例1と同様の混合触媒5kgを充填し、反応温
度を370℃に保持した。第1反応器から流出する反応
生成物の有機物のモル組成は次のとおりであった。 HCFC−133a 51.9%、 HCFC−124 0.6%、 HFC−125 27.9%、 HFC−143a 0.4%、 HFC−134a 19.1%、 HCFC−123 0.3%、
【0046】上記結果は、HCFC−133aの転換率
が27%及びHFC−134aへの選択率が98%であ
り、HCFC−123の転換率が99%及びHFC−1
25への選択率が98%であることを示す。第1反応器
から流出する反応生成物に、TCE及びジクロロメタン
を流量各々1.37mol/h 及び1.5mol/h で混合し、
気化器を経由して第2反応器に供給した。第2反応器に
は第1反応器で使用したものと同一の触媒5kgを充填
し、反応温度を280℃に保持した。第2反応器から流
出する最終反応生成物の有機物のモル組成は次のとおり
であった。 HCFC−133a 50.5%、 HCFC−124 0.4%、 HFC−125 19.7%、 ジクロロメタン 0.3%、 HFC−32 14.4%、 HFC−143a 0.3%、 HFC−134a 13.6%、 HCFC−123 0.2%、 その他 0.6%、
【0047】この結果から第2反応器でのTCEの転換
率及びHCFC−133aへの選択率がほぼ100%で
あり、ジクロロメタンの転換率が99%及びHFC−3
2への選択率が96%であることがわかる。以上の結果
を総合すれば、第1反応器ではHCFC−133aから
HFC−134aが生成する反応及びHCFC−123
からHFC−125が生成する反応が主に進行し、第2
反応器ではTCEからHCFC−133aが生成する反
応及びジクロロメタンからHFC−32が生成する反応
が主に進行した。
【0048】最終反応生成物を蒸留し塩化水素を除去し
た後、HFC−32、HFC−134a及びHFC−1
25を分離回収し、更に残りの混合物からHCFC−1
33aとフッ化水素以外の物質を分離精製した後、反応
で消耗したフッ化水素とHCFC−123を補充し、第
1反応器の反応原料として再び循環使用した。このよう
にして、TCE、ジクロロメタン及びHCFC−123
を原料とし、HFC−134a、HFC−32及びHF
C−125を共に連続的に製造することができた。
【0049】実施例5 HCFC−123、トリクロロメタン及びフッ化水素
を、流量各々9.0mol/h 、4.0mol/h 及び140mo
l/h で混合し、予熱器を経由して第1反応器に供給し
た。第1反応器には酸化クロムをフッ化して製造した触
媒5kgを充填し、反応温度を320℃に保持した。第1
反応器から流出する反応生成物に、HCFC−141b
を流量5mol/h で混合し、気化器を経由して第2反応器
に供給した。第2反応器には第1反応器で使用したもの
と同一の触媒4.5kgを充填し、反応温度を300℃に
保持した。第2反応器から流出する最終反応生成物の有
機物のモル組成は次のとおりであった。 HFC−125 38.7%、 HCFC−124 6.4%、 HFC−143a 26.1%、 HCFC−123 4.5%、 HFC−23 20.9%、 HCFC−142b 1.4%、 トリクロロメタン 1.1%、 HCFC−141b 0.3%、 その他 0.6%、
【0050】以上の結果を総合すれば、HCFC−12
3の転換率が91%及びHFC−125への選択率が8
5%であり、トリクロロメタンの転換率が95%及びH
FC−23への選択率が99%であり、HCFC−14
1bの転換率が99%及びHFC−143aへの選択率
が95%であることがわかる。このようにして、HCF
C−123、トリクロロメタン及びHCFC−141b
を原料とし、HCFC−125、HFC−23及びHF
C−143aを共に製造することができた。
【0051】実施例6 ジクロロメタン及びフッ化水素を、流量各々5.0mol/
h 及び150mol/h で混合し、予熱器を経由して第1反
応器に供給した。第1反応器には酸化クロムをフッ化し
て製造した触媒5kgを充填し、反応温度を280℃に保
持した。第1反応器から流出する反応生成物に、HCF
C−141b及び塩化ビニルを流量各々5.0mol/h で
混合し、気化器を経由して第2反応器に供給した。第2
反応器には酸化フッ化クロムとフッ化アルミニウムの混
合触媒4.5kgを充填し、反応温度を200℃に保持し
た。第2反応器から流出する最終反応生成物の有機物の
モル組成は次のとおりであった。 HFC−143a 32.7%、 塩化ビニル 1.0%、 HFC−32 31.7%、 ジクロロメタン 0.7%、 HFC−152a 31.4%、 HCFC−141b 0.3%、 HCFC−142b 0.3%、 その他 1.9%、
【0052】以上の結果を総合すれば、ジクロロメタン
の転換率が98%及びHFC−32への選択率が97%
であり、HFC−141bの転換率が99%及びHFC
−143aへの選択率が99%であり、塩化ビニルの転
換率が97%及びHFC−152aへの選択率が97%
であることがわかる。このようにしてジクロロメタン、
HCFC−141b及び塩化ビニルを原料とし、HFC
−32、HFC−143a及びHFC−152aを共に
製造することができた。
【0053】
【発明の効果】本発明のフッ化炭化水素を製造する方法
は、オゾン層を破壊することのない、各種のCFC代替
物質を、経済的に、かつ、それぞれの代替物質の生産比
率を弾力的に調整できる製造方法である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 17/20 19/10 // C07B 61/00 300 (72)発明者 朴 健 裕 大韓民国ソウル特別市江東区明逸洞42 宇 成アパート1−607 (72)発明者 權 英 秀 大韓民国ソウル特別市恩平区葛▲ひょん▼ 洞526−11

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに異なる固体触媒を充填するか又は
    互いに異なる温度で反応させる、2個以上の反応器を直
    列に連結した反応装置に、2種以上の互いに異なるハロ
    ゲン化炭素及び/又はハロゲン化炭化水素とフッ化水素
    とを供給して反応させることからなる、2種以上の互い
    に異なるフッ化炭化水素を同時に製造する方法。
  2. 【請求項2】 ハロゲン化炭素又はハロゲン化炭化水素
    が、 CHa4-a (式中、Xは各々Cl又はFを表すが、少
    なくとも1個はClである。aは1又は2を表す)、 CHb3-b CHc3-c (式中、Xは前記と同じ。b
    及びcは各々0、1、2又は3を表す)及び C2d Cl4-d (式中、dは0、1、2又は3を表
    す) から選択されるものである請求項1の製造する方法。
  3. 【請求項3】 ハロゲン化炭素及び/又はハロゲン化炭
    化水素の少なくとも1つの成分に、上流反応器の反応生
    成物の全部又は一部を混合して下流の反応器に供給する
    請求項1又は2の製造する方法。
  4. 【請求項4】 2種以上の互いに異なるフッ化炭化水素
    が、 CHk4-k (式中、kは1又は2を表す)及び CHm3-m CHn3-n (式中、mは0又は1を表
    し、nは1、2又は3を表す) から選択される少なくとも2種以上の互いに異なるフッ
    化炭化水素である請求項1〜3のいずれか1項の製造す
    る方法。
  5. 【請求項5】 固体触媒が酸化クロム、フッ化クロム及
    び酸化フッ化クロムから選択される少なくとも1つの固
    体触媒であるか、又はこの固体触媒とフッ化マグネシウ
    ム、フッ化アルミニウム及び酸化アルミニウムから選択
    される少なくとも1つとの組合わせからなる固体触媒で
    ある請求項1〜4のいずれか1項の製造する方法。
  6. 【請求項6】 ハロゲン化炭素及びハロゲン化炭化水素
    の合計とフッ化水素との使用モル比が1:2〜1:50
    である請求項1〜5のいずれか1項の製造する方法。
  7. 【請求項7】 最終反応器から流出する反応生成物より
    未反応原料及び中間生成物を回収し、反応原料として上
    流反応器に循環供給する請求項1〜6のいずれか1項の
    製造する方法。
  8. 【請求項8】 各反応器の反応温度が、200〜400
    ℃である請求項1〜7のいずれか1項の製造する方法。
  9. 【請求項9】 互いに異なる反応器に同一の固体触媒を
    使用する場合、これらの反応器の反応温度の差が20℃
    以上である請求項1〜8のいずれか1項の製造する方
    法。
  10. 【請求項10】 圧力4〜10kg/cm2で反応させる請求
    項1〜9のいずれか1項の製造する方法。
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