JPS608234A - フルオロメタンの製造方法 - Google Patents
フルオロメタンの製造方法Info
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- JPS608234A JPS608234A JP58115619A JP11561983A JPS608234A JP S608234 A JPS608234 A JP S608234A JP 58115619 A JP58115619 A JP 58115619A JP 11561983 A JP11561983 A JP 11561983A JP S608234 A JPS608234 A JP S608234A
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- ferric chloride
- activated carbon
- catalyst
- hydrogen fluoride
- chloride
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- Pending
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフルオロメタンの製造方法に関し、さらに詳し
くは塩化メチルとフッ化水素の混合物を活性炭に塩化第
２鉄を担持させた触媒と接触させるフルオロメタンの製
造方法に関する。
くは塩化メチルとフッ化水素の混合物を活性炭に塩化第
２鉄を担持させた触媒と接触させるフルオロメタンの製
造方法に関する。
従来、脂肪族ハロゲン化炭化水素をフッ化水素（ＨＦ）
によりフッ素化し、種々のフルオロカーボン類（フロン
類）を製造する方法については、多数の研究、特許が発
表されている。しかし、これらの発表において用いられ
ているハロゲン化炭化水素は、炭素を２つ以上有する物
質であるか、炭素が一つのメタン系であっても水素を全
く有しない四塩化炭素、或いは一つ有するクロロホルム
のフッ素化に関するものであり、メタン系で水素′を３
つ有する塩化メチル（ＣＨ，Ｃｅ） をフッ素化して、
フルオロメタン（Ｃ）ＴＪＦ以下フロン４１という）を
製造する方法については、殆ど発表がない。
によりフッ素化し、種々のフルオロカーボン類（フロン
類）を製造する方法については、多数の研究、特許が発
表されている。しかし、これらの発表において用いられ
ているハロゲン化炭化水素は、炭素を２つ以上有する物
質であるか、炭素が一つのメタン系であっても水素を全
く有しない四塩化炭素、或いは一つ有するクロロホルム
のフッ素化に関するものであり、メタン系で水素′を３
つ有する塩化メチル（ＣＨ，Ｃｅ） をフッ素化して、
フルオロメタン（Ｃ）ＴＪＦ以下フロン４１という）を
製造する方法については、殆ど発表がない。
その主な理由は、一般に知られているようにハロゲン化
炭化水素をフッ素化する場合、分子中の水素が多い程フ
ッ素化の反応性が低くなり、分解又は副反応を起し易い
が、ＣＨａＣｉ？のフッ素化においても、他のハロゲン
化炭化水素のフッ素化に比して、極めて困難であシ、フ
ロン４１が殆ぞ得られないか、若干得られたとしても分
解反応等の副反応による副生物が多く、いまだ実用に耐
え得る反応率及び選択率を有する製造方法が見出されて
いないためである。
炭化水素をフッ素化する場合、分子中の水素が多い程フ
ッ素化の反応性が低くなり、分解又は副反応を起し易い
が、ＣＨａＣｉ？のフッ素化においても、他のハロゲン
化炭化水素のフッ素化に比して、極めて困難であシ、フ
ロン４１が殆ぞ得られないか、若干得られたとしても分
解反応等の副反応による副生物が多く、いまだ実用に耐
え得る反応率及び選択率を有する製造方法が見出されて
いないためである。
従って、フロン４１を製造するには、通常沃化メチルに
フッ化銀を作用させることによる製造方法等、数種の方
法が用いられているが、いずれも原材料が高価で、取扱
いが複雑である等の大きな欠点を有し、工業的に耐え得
る製造方ではない。
フッ化銀を作用させることによる製造方法等、数種の方
法が用いられているが、いずれも原材料が高価で、取扱
いが複雑である等の大きな欠点を有し、工業的に耐え得
る製造方ではない。
一方、近時、半導体工業におけるテトラフルオロメタン
（ＣＦ４）を始めとして、種々の分野においてフッ素を
含むメタン系化合物の特異な性質が注目されておシ、そ
の−環として分子中にフッ素一つと水素三つを含み、し
かも塩化を全く含まないフロン４１の工業的Ｗｊ ’Ｉ
ｊ方法の確立が期待されている。
（ＣＦ４）を始めとして、種々の分野においてフッ素を
含むメタン系化合物の特異な性質が注目されておシ、そ
の−環として分子中にフッ素一つと水素三つを含み、し
かも塩化を全く含まないフロン４１の工業的Ｗｊ ’Ｉ
ｊ方法の確立が期待されている。
本発明者らは、かかる期待に答えるべく、一般に極めて
困難とされているフロン４１の工業的製造方法について
、広範かつ詳細な検討を重ねた結果、活性炭に塩化第二
鉄を担持させた触媒を用い塩化メチルとフッ化水素とを
気相で反応せしめることによってフロン４１が高収率で
かつ副生物の生成がなく得られることを見出した。
困難とされているフロン４１の工業的製造方法について
、広範かつ詳細な検討を重ねた結果、活性炭に塩化第二
鉄を担持させた触媒を用い塩化メチルとフッ化水素とを
気相で反応せしめることによってフロン４１が高収率で
かつ副生物の生成がなく得られることを見出した。
本発明は、上記の発見に基づいてなされたもので、その
要旨は、ＣＩ−Ｉ、ＣｄとＨＦとを、活性炭１取量邪に
塩化第二鉄０．０５ないし１重量部を担持させた触媒の
存在下で、反応温度１００℃ないし３５０℃の範囲で気
相反応させるフロン４１の製造方法にある。
要旨は、ＣＩ−Ｉ、ＣｄとＨＦとを、活性炭１取量邪に
塩化第二鉄０．０５ないし１重量部を担持させた触媒の
存在下で、反応温度１００℃ないし３５０℃の範囲で気
相反応させるフロン４１の製造方法にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の方法で用いる活性炭に塩化第二鉄を担持させた
触媒の製法は特に制限はない。例えば無水或いは結晶水
を有する所定量の塩化第二鉄を所定量の水または塩酸水
溶液等、塩化第二鉄が溶は易い溶媒に溶解し、所定濃度
の溶液を調整し、この溶液にあらかじめ乾燥した所定量
の活性炭を浸漬し、吸着平衡に達せさせた後引上げ、真
空或いは加熱乾燥する。または、上記塩化第二鉄溶液に
活性炭を浸漬した状呻で乾燥する。上記触媒は・以下に
記す様に極めて高活性であり、しかも触媒の作成費が安
価で、経済性にも優れている。
触媒の製法は特に制限はない。例えば無水或いは結晶水
を有する所定量の塩化第二鉄を所定量の水または塩酸水
溶液等、塩化第二鉄が溶は易い溶媒に溶解し、所定濃度
の溶液を調整し、この溶液にあらかじめ乾燥した所定量
の活性炭を浸漬し、吸着平衡に達せさせた後引上げ、真
空或いは加熱乾燥する。または、上記塩化第二鉄溶液に
活性炭を浸漬した状呻で乾燥する。上記触媒は・以下に
記す様に極めて高活性であり、しかも触媒の作成費が安
価で、経済性にも優れている。
上記活性炭に担持させる塩化第二鉄の量は、これが少な
いと反応が進まず、フロン４１への転化率が低くなるの
で、塩化第二鉄の担持割合は成る程度多い方がよい。し
かし、塩化第二鉄の増加に伴ない、転化率は増加するが
、成る程度塩化第二鉄の担持量が増加すると、それ以上
増加しても上記転化率は殆ど増加しなくなる。通常、活
性炭１重量部に対し、１盆化鉄は０．０５〜１重量部の
範囲であり、特に０１〜０５重量部の範囲で担持割合を
選択することが好ましい。
いと反応が進まず、フロン４１への転化率が低くなるの
で、塩化第二鉄の担持割合は成る程度多い方がよい。し
かし、塩化第二鉄の増加に伴ない、転化率は増加するが
、成る程度塩化第二鉄の担持量が増加すると、それ以上
増加しても上記転化率は殆ど増加しなくなる。通常、活
性炭１重量部に対し、１盆化鉄は０．０５〜１重量部の
範囲であり、特に０１〜０５重量部の範囲で担持割合を
選択することが好ましい。
また、本発明において採用される反応温度は、原料ＨＦ
、ＣＨ３（ｌの比率、触媒との接触時間等の条件によっ
て異なるが、低すぎると反応率が低下し、フロン４１の
生成率が低下する。また、高すぎると、好ましくない副
反応生成物が増加し、フロン４１の選択率が低下し、原
料ＣＨ８Ｃｇの損失が増加するので、１００〜３５０°
Ｃがよく、特Ｃ１５０〜３２０°の範囲が好ましい。
、ＣＨ３（ｌの比率、触媒との接触時間等の条件によっ
て異なるが、低すぎると反応率が低下し、フロン４１の
生成率が低下する。また、高すぎると、好ましくない副
反応生成物が増加し、フロン４１の選択率が低下し、原
料ＣＨ８Ｃｇの損失が増加するので、１００〜３５０°
Ｃがよく、特Ｃ１５０〜３２０°の範囲が好ましい。
また、原料Ｉ（ＦとＣＩ−Ｉ、（ｌとの比率は、あまシ
ＨＦが少ないとフロン４１が実質的に生成しない。
ＨＦが少ないとフロン４１が実質的に生成しない。
ＨＦの比率を増すと、フロン４１の生成率は増加の傾向
を示すので、ある範囲内での増加は効果的である。しか
し上記範Ｕ…以上増加しても、フロン４１の生成率は、
あまり増大しなくなる。さらに、未反応のＨＦは、廓棄
又は回収処理をする必要があるので、あま！１７ＨＦの
割合を増すことは、処理の煩雑さと、経済的不利を招き
好ましくない。一般には、）（Ｆ ／ ＣＨ２Ｏｌ モ
ｙｖ比ｔｔ １−３０．９に２〜２０程度に選ぶことが
望ましい。
を示すので、ある範囲内での増加は効果的である。しか
し上記範Ｕ…以上増加しても、フロン４１の生成率は、
あまり増大しなくなる。さらに、未反応のＨＦは、廓棄
又は回収処理をする必要があるので、あま！１７ＨＦの
割合を増すことは、処理の煩雑さと、経済的不利を招き
好ましくない。一般には、）（Ｆ ／ ＣＨ２Ｏｌ モ
ｙｖ比ｔｔ １−３０．９に２〜２０程度に選ぶことが
望ましい。
本発明の反応は気相反応であるので、原料ＨＦおよびＣ
Ｈ３（ｌはあらかじめ気化器等によってガス化させてお
く必要がある。ｉｉた操作圧力は上記原料および生成物
が液化しない範囲であれば特に制限はないが、簡易化、
経済性の面よシ常圧或いは若干加圧で反応を行なわせる
ととが望ましい。
Ｈ３（ｌはあらかじめ気化器等によってガス化させてお
く必要がある。ｉｉた操作圧力は上記原料および生成物
が液化しない範囲であれば特に制限はないが、簡易化、
経済性の面よシ常圧或いは若干加圧で反応を行なわせる
ととが望ましい。
触媒と原料との接触方式については、流動床、固定床方
式等、特に制限はないが、装置の簡易性から、通常固定
床が用いられる。
式等、特に制限はないが、装置の簡易性から、通常固定
床が用いられる。
以上述べたように、本発明に係不フロン４１の製造方法
は、低廉な触媒を用いることにより、従来困難とされて
いｆｃラロン４Ｆ１、選択的に高収率で製造することが
出来るので、工１第的に極めて有利な方法である。
は、低廉な触媒を用いることにより、従来困難とされて
いｆｃラロン４Ｆ１、選択的に高収率で製造することが
出来るので、工１第的に極めて有利な方法である。
以下、実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。
実１１Ｄ２
無水塩化第二鉄：３０ｇを水に溶解し、塩化第二鉄水溶
液を作成した。この水溶液に、あらかじめ約６００°Ｃ
のＮ２気流中で乾燥した４ｍｍダ×４朋Ｈのペレット状
活性炭：、１０［１，９を加え、攪拌後、エバポレータ
ーによシ減圧下で水を蒸発させて触媒を調整した。
液を作成した。この水溶液に、あらかじめ約６００°Ｃ
のＮ２気流中で乾燥した４ｍｍダ×４朋Ｈのペレット状
活性炭：、１０［１，９を加え、攪拌後、エバポレータ
ーによシ減圧下で水を蒸発させて触媒を調整した。
この触媒１００ｍｅを直径２０關、長さ１ｍのハステロ
イＣ製反応器に充填し、Ｎ２気流中２２０°Ｃで十分乾
燥した後、反応器内部温度を２２０°Ｃに保ちつつ、Ｃ
ＨｓＣｅ ： ０．６１ｇ／ｈｒ及びＨＦ：２．４’５
ｇ／ｈｒを気化器で蒸発させながら、気相で反応器に供
給した。反応は常圧で行ない、系が十分安定した後、６
時間にわたシ反応出ロガス中の未反応ＨＦと生成したＨ
Ｃｅをアルカリによシ捕集し、酸分を除去した残シの有
機物を、氷冷した溶媒中に通し、吸収させて回収した。
イＣ製反応器に充填し、Ｎ２気流中２２０°Ｃで十分乾
燥した後、反応器内部温度を２２０°Ｃに保ちつつ、Ｃ
ＨｓＣｅ ： ０．６１ｇ／ｈｒ及びＨＦ：２．４’５
ｇ／ｈｒを気化器で蒸発させながら、気相で反応器に供
給した。反応は常圧で行ない、系が十分安定した後、６
時間にわたシ反応出ロガス中の未反応ＨＦと生成したＨ
Ｃｅをアルカリによシ捕集し、酸分を除去した残シの有
機物を、氷冷した溶媒中に通し、吸収させて回収した。
上記回収したフロン４１および未反応のＣＨｓｃ６をガ
スクロマトグラフィーによシ分析した結果、次の値を得
た。
スクロマトグラフィーによシ分析した結果、次の値を得
た。
７０ ｙ’４１： ０．２５９ ％Ｃ）Ｔ、ＩＣ６：１
．４６ｇまたその他の副生物はほとんどない事が確認さ
れた。
．４６ｇまたその他の副生物はほとんどない事が確認さ
れた。
以上の結果よシ明かなように、供給したＣ Ｈ８Ｃｅに
対し、７０ン４１が２０％生成し、反応したＣ Ｈｓ
Ｃｅに対するフロン４１の選択率はほぼ１００％であっ
た。すなわち未反応のＣＨ３Ｃｅを回収して合成原料と
するととによシ、ＣＩ（、（ｌに対して極めて高い収率
でフロン４１が得られる。さらにＣＨ，ＣｄおよびＨＦ
の沸点がフロン４１およびＨ（ｌの沸点よシ大幅に高く
、簡単な蒸留にょシ、ＨＦの大部分も回収出来る。
対し、７０ン４１が２０％生成し、反応したＣ Ｈｓ
Ｃｅに対するフロン４１の選択率はほぼ１００％であっ
た。すなわち未反応のＣＨ３Ｃｅを回収して合成原料と
するととによシ、ＣＩ（、（ｌに対して極めて高い収率
でフロン４１が得られる。さらにＣＨ，ＣｄおよびＨＦ
の沸点がフロン４１およびＨ（ｌの沸点よシ大幅に高く
、簡単な蒸留にょシ、ＨＦの大部分も回収出来る。
出願人昭和電工株式会社
Claims (1)
- 塩化メチルとフッ化水素とを、活性炭１重量部に塩化第
二鉄００５ないし１重量部を相持させた触媒の存在下で
、反応温度１００℃ないし３５０℃の範囲で気相反応さ
せることを特徴とするフルオロメタンの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115619A JPS608234A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | フルオロメタンの製造方法 |
| CA000446401A CA1245086A (en) | 1983-02-10 | 1984-01-31 | Optical retrieving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115619A JPS608234A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | フルオロメタンの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608234A true JPS608234A (ja) | 1985-01-17 |
Family
ID=14667135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115619A Pending JPS608234A (ja) | 1983-02-10 | 1983-06-27 | フルオロメタンの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608234A (ja) |
| CA (1) | CA1245086A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922037A (en) * | 1988-02-24 | 1990-05-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Gas-phase fluorination process |
| JP2005053901A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Showa Denko Kk | フルオロメタンと塩化水素との共沸混合物およびフルオロメタンの精製方法 |
| WO2006030677A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Showa Denko K.K. | Fluoromethane production process and product |
| JP2006111611A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-04-27 | Showa Denko Kk | フルオロメタンの製造方法およびその製品 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58115619A patent/JPS608234A/ja active Pending
-
1984
- 1984-01-31 CA CA000446401A patent/CA1245086A/en not_active Expired
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4922037A (en) * | 1988-02-24 | 1990-05-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Gas-phase fluorination process |
| JP2005053901A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Showa Denko Kk | フルオロメタンと塩化水素との共沸混合物およびフルオロメタンの精製方法 |
| JP4574259B2 (ja) * | 2003-07-24 | 2010-11-04 | 昭和電工株式会社 | フルオロメタンの精製方法 |
| WO2006030677A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Showa Denko K.K. | Fluoromethane production process and product |
| JP2006111611A (ja) * | 2004-09-16 | 2006-04-27 | Showa Denko Kk | フルオロメタンの製造方法およびその製品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1245086A (en) | 1988-11-22 |
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