KR20030003243A - A process for the preparation of 1,1,1,2-tetrafluoroethane - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염기로서 NH4OH, NaOH 또는 KOH를 사용하는 상응하는 3가 금속염 용액으로부터 크롬 금속 수산화물과 알루미늄 금속 수산화물을 공침시키는 단계; 및 하소시켜서 활성 촉진량의 아연 화합물로 함침된 비정질 형태의 복합 산화물 전촉매를 수득하는 단계를 포함하는, 아연으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매의 제조방법에 관한 것이다. 이 촉매는 트리클로로에틸렌을 플루오르화시켜서 HFC-134a를 제조하는데, 그리고 전단계 반응의 중간산물(HCFC-133a)을 플루오르화하는데 사용된다.The present invention comprises the steps of coprecipitation of chromium metal hydroxide and aluminum metal hydroxide from a corresponding trivalent metal salt solution using NH 4 OH, NaOH or KOH as base; And calcining to obtain a composite oxide procatalyst in amorphous form impregnated with an amount of zinc compound promoted by the activity of zinc. The present invention relates to a method for preparing a co-precipitated Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst with zinc. This catalyst is used to fluorinate trichloroethylene to produce HFC-134a, and to fluorinate the intermediate of the previous stage reaction (HCFC-133a).

Description

1,1,1,2-테트라플루오로에탄의 제조방법{A process for the preparation of 1,1,1,2-tetrafluoroethane}A process for the preparation of 1,1,1,2-tetrafluoroethane

할로알칸을 플루오르화 수소로 촉매적 기상 플루오르화시켜서 불소가 풍부한 할로알칸을 형성하는 방법이 본 발명의 분야에 알려져 있다. 플루오르화 알루미늄은 본 발명의 분야에 알려져 있는 할로겐 교환용 촉매중 하나이다. 그러나, 할로알켄을 플루오르화시켜서 불소가 풍부한 할로알칸을 수득하는데는 적당한 촉매가 필요하다.Methods of catalytic gas phase fluorination of haloalkanes with hydrogen fluoride to form fluorine-rich haloalkanes are known in the art. Aluminum fluoride is one of the catalysts for halogen exchange known in the art. However, suitable catalysts are required to fluorinate the haloalkenes to yield fluorine-rich haloalkanes.

미국 특허 2,885,427호(1959)에 CrF33H2O가 할로알칸과 할로알켄을 플루오르화시키는데 적당한 촉매로서 개시됨에 따라서, CrF3, 3H2O는 600℃에서 산화되어 화학식이 CrOF3,F2인 활성 촉매를 수득하는 유일한 전촉매이다. 상기 촉매를 이용하여 350℃에서 트리클로로에틸렌 (이하에서는 TCE라 함)을 HF와 기상에서 반응시켜서 주성분인 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에탄 (이하에서는 HCFC-133a라 함)과 소량의HFC-134a를 수득하였다.As US Pat. No. 2,885,427 (1959) discloses that CrF 3 3H 2 O is suitable as a catalyst for fluorinating haloalkanes and haloalkenes, CrF 3 , 3H 2 O is oxidized at 600 ° C. so that the formula is CrOF 3 , F 2 . It is the only procatalyst to obtain an active catalyst. Trichloroethylene (hereinafter referred to as TCE) at 350 ° C using the above catalyst was reacted with HF in the gas phase to produce 2-chloro-1,1,1-trifluoroethane as a main component (hereinafter referred to as HCFC-133a). And a small amount of HFC-134a were obtained.

TCE로부터 HFC-134a를 형성하는 방법은 여러 단계와 관련이 있다. 제1 단계는 마코브니코프 법칙에 따라 HF를 첨가하여 1-플루오로-1,1,2-트리클로로에탄 (HCFC-131a)를 수득하는 단계이다. 이어서, HCFC-131a에 존재하는 염소를 불소로 치환하면 중간산물인 1,2-디클로로-1,1-디플루오로에탄(HCFC-132b), HCFC-133a를 통해 불소로 대체하면 최종적으로 HFC-134a가 수득될 것이다. 탄소에 결합된 염소를 불소로 대체하는데 있어서 용이하기로는 트리할라이드(-CX3) > 디할라이드(-CHX2) > 1급 할라이드(-CH2X) (여기서, X=Cl)의 순서라는 것이 본 발명의 분야에 알려져 있다. TCE를 촉매적으로 플루오르화하는 구체적인 경우에, HCFC-133a가 매우 고수율로 얻어진다. 그러나, 상업적 제조방법에서 중요한 우수한 전환율과 높은 선택성을 얻으려면 HCFC-133a에 존재하는 1급 할라이드를 대체하는데 효율적인 촉매와 비교적 높은 온도가 필요하다. TCE의 플루오르화는 필수적으로 두 단계로 나누어졌다. 제1 단계는 TCE를 플루오르화시켜서 HCFC-133a를 수득하는 단계와 관련이 있다. 제2 단계는 HCFC-133a를 플루오르화시켜서 HFC-134a를 수득하는 단계와 관련이 있다. UK 특허 GB 2,030,981 A 호(1979)에는 전촉매로서 CrF3,3H2O를 이용하여 400℃에서 HCFC-133a를 플루오르화하는 방법이 보고되었다. 이 촉매를 먼저 공기로 처리한 다음 HF와 공기의 혼합물로 처리하여 활성화시켰다. 활성화후와 플루오르화 초기에 몰비가 1:6인 HCFC-133a와 HF를 촉매 상에 통과시켜서 31%의 전환율 및 HFC-134a에 대한 98%의 선택율을 얻었다. 이어서, 전환율과 선택율이 모두 서서히하락하기 시작할 때 공기를 추가로 주입하여 반응을 지속시켰다.The method of forming HFC-134a from TCE involves several steps. The first step is the addition of HF in accordance with Markovnikov's law to obtain 1-fluoro-1,1,2-trichloroethane (HCFC-131a). Subsequently, when chlorine in HCFC-131a is replaced with fluorine, the intermediate product 1,2-dichloro-1,1-difluoroethane (HCFC-132b) and HCFC-133a are replaced with fluorine. 134a will be obtained. In order to easily replace chlorine bonded to carbon with fluorine, the present invention is in the order of trihalide (-CX3)> dihalide (-CHX2)> primary halide (-CH 2 X) (where X = Cl). Known in the field of In the specific case of catalytically fluorinating TCE, HCFC-133a is obtained in very high yield. However, to achieve good conversion and high selectivity, which are important in commercial manufacturing processes, efficient catalysts and relatively high temperatures are required to replace the primary halides present in HCFC-133a. Fluorination of TCE was essentially divided into two stages. The first step involves the fluorination of TCE to give HCFC-133a. The second step involves the fluorination of HCFC-133a to yield HFC-134a. UK patent GB 2,030,981 A (1979) reported a method of fluorinating HCFC-133a at 400 ° C. using CrF 3 , 3H 2 O as procatalyst. The catalyst was first activated by treatment with air and then with a mixture of HF and air. After activation and at the beginning of the fluorination, HCFC-133a and HF with a molar ratio of 1: 6 were passed through the catalyst to obtain 31% conversion and 98% selectivity for HFC-134a. Subsequently, when both conversion and selectivity began to slowly fall, additional air was injected to sustain the reaction.

산소화된 CrF3, 3H2O가 전촉매로 발견되면서, 크롬, 니켈, 코발트, 알루미늄 등의 산화물을 기재로 하는 여러 가지 새로운 촉매의 개발이 이루어졌다. 미국 특허 제3752850호(1973), 제3859424호(1975)에는 하소한후 HF로 플루오르화하는 방법에 의해 활성화된 Cr(OH)3또는 Cr2O3XH2O를 전촉매로서 사용하는 방법이 개시되어 있다. TCE를 플루오르화하여 HCFC-133a를 수득하는 방법은 몰비가 6:1인 HF:TCE를 이용하여 대기압에서 실시되었다. 300℃ 내지 340℃ 범위의 온도에서 최상의 전환율 및 선택율이 얻어졌다. HCFC-133a의 수율은 93%였다. 미국특허 제3,755,477호(1973), 4,129,603호(1978) 및 4,158,675호(1979)에는 염기를 이용하여 Cr3+염으로부터 Cr(OH)3을 침전시키는 단계, 95℃에서 스팀 처리하는 단계, 탈수 단계, 하소 단계 및 HF 처리 단계에 따른 일련의 단계에 의해 제조된 플루오르화 촉매가 보고되었다. 미국특허 제3,755,477호에서 300℃의 온도 및 대기압 하에서 몰비가 6:1인 HF:TCE를 이용할 때 HCFC-133a의 수율이 85%로 보고되었다. 미국특허 제4,129,603호 및 4,158,675호에는 335℃ 내지 355℃ 범위의 반응 온도 및 대기압 하에서 몰비가 3:1인 HF:HCFC-133a를 이용하는 플루오르화에서 최고의 전환율을 18.2%로 청구한다. HFC-134a에 대한 선택율은 91%였다.The discovery of oxygenated CrF 3 , 3H 2 O as a procatalyst led to the development of several new catalysts based on oxides such as chromium, nickel, cobalt and aluminum. U.S. Pat.Nos. 3722850 (1973) and 3859424 (1975) disclose the use of Cr (OH) 3 or Cr 2 O 3 XH 2 O as a procatalyst activated by calcination and fluorination with HF. Is disclosed. The method of fluorinating TCE to obtain HCFC-133a was carried out at atmospheric pressure using HF: TCE having a molar ratio of 6: 1. The best conversions and selectivities were obtained at temperatures ranging from 300 ° C to 340 ° C. The yield of HCFC-133a was 93%. U.S. Patent Nos. 3,755,477 (1973), 4,129,603 (1978) and 4,158,675 (1979) disclose the steps of precipitating Cr (OH) 3 from Cr 3+ salts using a base, steaming at 95 ° C., dehydration step. Fluorination catalysts prepared by a series of steps according to the calcination step and the HF treatment step have been reported. In US Pat. No. 3,755,477, the yield of HCFC-133a was reported to be 85% when using HF: TCE with a molar ratio of 6: 1 at a temperature of 300 ° C. and atmospheric pressure. US Pat. Nos. 4,129,603 and 4,158,675 claim the highest conversion rates of 18.2% in fluorination with HF: HCFC-133a having a molar ratio of 3: 1 under reaction temperatures and atmospheric pressures ranging from 335 ° C to 355 ° C. The selectivity for HFC-134a was 91%.

또한, 수산화크롬을 기재로 하는 전촉매의 제조법에 대한 다른 변형예가 있다. 유럽 특허 제0514932호(1992)에는 48 내지 180㎡/g 범위에서 서로 다른 표면적을 가지며 흑연을 첨가제로서 사용한 Cr(NO3)3로부터 Cr(OH)3를 제조하는 방법이 개시되었다. 이 촉매는 330℃의 반응 온도 및 2250/h의 공간 속도에서 몰비가 4.6:1인 HF:HCFC-133a를 이용할때 20.3%의 최대 전환율 및 HFC-134a에 대한 95.7%의 선택율을 제공하였다.In addition, there are other modifications to the preparation of procatalysts based on chromium hydroxide. EP 0514932 (1992) discloses a process for producing Cr (OH) 3 from Cr (NO 3 ) 3 with different surface areas in the range from 48 to 180 m 2 / g and using graphite as an additive. This catalyst provided a maximum conversion of 20.3% and a selectivity of 95.7% for HFC-134a when using HF: HCFC-133a with a molar ratio of 4.6: 1 at a reaction temperature of 330 ° C. and a space velocity of 2250 / h.

EP 0546883(1992)에는 졸겔 기법을 이용하여 Ni 화합물과 함께 또는 Ni 화합물 없이 크로미아를 제조하는 방법이 보고되었다. 니켈 화합물의 첨가는 촉매의 수명을 개선시킨다.EP 0546883 (1992) reports the preparation of chromia with or without the Ni compound using the solgel technique. The addition of nickel compound improves the life of the catalyst.

EP0486333 A1(1991) 및 EP0554165 A1(1993)호에는 부분적으로 플루오르화된 알루미나 또는 AlF3상에 함침된 크로미아/니켈 염을 포함하는 촉매가 보고되었다. HCFC-133a의 플루오르화를 가압하에 산소 존재하에서 실시하여 최대 전환율이 각각 21% 및 99%인 HFC-134a를 수득하였다.EP0486333 A1 (1991) and EP0554165 A1 (1993) reported catalysts comprising partially fluorinated alumina or chromia / nickel salts impregnated on AlF 3 . Fluorination of HCFC-133a was carried out in the presence of oxygen under pressure to yield HFC-134a with a maximum conversion of 21% and 99%, respectively.

EP0641598 A2(1994)에는 수소 분위기에서 크롬(Ⅲ) 수산화물을 연소시키는 플루오르화 촉매의 제조방법을 개시한다. 수득된 촉매는 결정성 Cr2O3였다. 이 특허에서 제조된 촉매는 몰비가 15:1인 HF:TCE를 이용하는 두 단계를 포함하며, 91.2%의 TCE 전환율과 HCFC-133a에 대한 95.3%의 선택율을 수득하였다. HF:133a (8:1)를 이용하는 제2 단계에서는 19.8%의 HCFC-133a 전환율 및 HFC-134a에 대한 99.3%의 선택율을 얻었다. 이 발명의 방법에서 얻어진 촉매는 두가지 성분만을 갖는다. 이 촉매는 결정성이고 공침은 저농도(lower dilution)에서 일어난다. 다른 한편으로는, 이 발명의 촉매는 ZnCl2가 크로미아/알루미나 촉매 상에 함침된 세 개의성분(Cr/Al/Zn)을 포함하며, 이 촉매는 비정질이고 공침은 고농도(higher dilution)에서만 일어난다.EP0641598 A2 (1994) discloses a process for the preparation of a fluorinated catalyst which combusts chromium (III) hydroxide in a hydrogen atmosphere. The catalyst obtained was crystalline Cr 2 O 3 . The catalyst prepared in this patent included two steps using HF: TCE with a molar ratio of 15: 1, yielding a TCE conversion of 91.2% and a selectivity of 95.3% for HCFC-133a. In the second step using HF: 133a (8: 1), a conversion of 19.8% HCFC-133a and a selectivity of 99.3% for HFC-134a were obtained. The catalyst obtained in the process of this invention has only two components. This catalyst is crystalline and coprecipitation takes place at lower dilution. On the other hand, the catalyst of this invention comprises three components (Cr / Al / Zn) impregnated with ZnCl 2 on the chromia / alumina catalyst, which is amorphous and coprecipitation takes place only at higher dilution. .

미국특허 제4792643호(1988)에는 알루미늄 옥시히드록사이드 및 크롬 산화물을 공압출하여 제조한 촉매를 이용하고 HCFC-133a를 출발물질로 하여 HFC-134a를 제조하는 방법이 개시되어 있다. TCE로부터 HCFC-133a를 제조하는 방법은 염화코발트로 함침된 공압출 촉매에 의해 제조된 촉매를 이용한다. 이 특허는 다공성 활성 알루미나 상에 CrO3, TiCl4, CrCl3, CoCl2및 NiCl2를 함침시켜서 다른 촉매를 제조하는 방법이 보고되어 있다. TCE를 플루오르화시켜서 HFC-134a를 직접 수득하는데 이들 촉매를 사용하였다. TCE 전환율과 HFC-134a 및 HCFC-133a에 대한 통합 선택율은 대규모 제법으로는 낮다. 요약하면, 이 특허는 알루미나 상에 크로미아와 전이금속(Ti, Zr, Mo, Mg, Co, Ni)의 화합물을 동시에 또는 순차적으로 공동 증착시켜서 제조하는 방법을 개시하였다. 또한, 이 발명은 특히 이점에 있어서 본 발명과 구별된다.U.S. Patent No. 4792643 (1988) discloses a process for preparing HFC-134a using a catalyst prepared by coextrusion of aluminum oxyhydroxide and chromium oxide and starting with HCFC-133a. The method for producing HCFC-133a from TCE uses a catalyst prepared by a coextrusion catalyst impregnated with cobalt chloride. This patent reports a method for preparing other catalysts by impregnating CrO 3 , TiCl 4 , CrCl 3 , CoCl 2 and NiCl 2 on porous activated alumina. These catalysts were used to directly fluorinate TCE to obtain HFC-134a. TCE conversion and integrated selectivity for HFC-134a and HCFC-133a are low in large scale formulations. In summary, this patent discloses a process for the simultaneous or sequential co-deposition of compounds of chromia and transition metals (Ti, Zr, Mo, Mg, Co, Ni) on alumina. In addition, this invention is distinguished from the present invention in particular in advantage.

미국 특허 제5155082호(1992)는 알루미나 상에 크로미아와 전이금속(Ti, Zr, Mo, Mg, Co, Ni)의 화합물을 동시에 또는 순차적으로 공동 층착시켜서 제조하는 방법을 개시하였다. 이 특허는, 용매 존재하에서 Al(OH)3와 산화크롬을 혼합하여 제조한 촉매를 개시한다. 하소 및 플루오르화 단계를 거친 촉매를 가압하에 HF와 TCE의 반응에, 그리고 HF와 HCFC-133a의 반응에 사용하였다. TCE의 경우에, HCFC-133a에 대한 선택율이 높다고 보고되었으나 구체적인 값이 주어지지는 않았다. HCFC-133a의 플루오르화는 18%의 전환율 및 HFC-134a에 대한 94%의 선택율을 제공하는 것으로 보고되었다. 요약하면, 상기 특허는 알루미늄 옥시히드록사이드와 산화크롬을 공압출시켜서 제조한 촉매를 이용하여 HCFC-133a로부터 HFC-134a를 제조하는 방법을 개시한다. TCE로부터 HCFC-133a를 제조하는 방법은 알루미늄 옥시히드록사이드 / 산화크롬의 공압출에 의해, 또는 염화코발트로 함침된 공압출 촉매에 의해 제조된 촉매를 이용한다. 이 발명은 공압출 또는 공동 증착에 의한 촉매라는 점에서 특히 본 발명과는 완전히 다르다.U.S. Pat.No. 5,515,508 (1992) discloses a process for preparing chromia and transition metals (Ti, Zr, Mo, Mg, Co, Ni) simultaneously or sequentially by co-depositing on alumina. This patent discloses a catalyst prepared by mixing Al (OH) 3 and chromium oxide in the presence of a solvent. The catalyst, which has undergone the calcination and fluorination steps, was used for the reaction of HF and TCE under pressure and for the reaction of HF and HCFC-133a. In the case of TCE, a high selectivity for HCFC-133a was reported but no specific value was given. Fluorination of HCFC-133a has been reported to provide 18% conversion and 94% selectivity for HFC-134a. In summary, the patent discloses a process for preparing HFC-134a from HCFC-133a using a catalyst prepared by coextrusion of aluminum oxyhydroxide and chromium oxide. The process for producing HCFC-133a from TCE utilizes a catalyst prepared by coextrusion of aluminum oxyhydroxide / chromium oxide or by coextrusion catalyst impregnated with cobalt chloride. This invention is completely different from the invention in particular in that it is a catalyst by coextrusion or coevaporation.

EP 0328127 A1(1989)에는 전촉매인 알루미나 또는 AlOF 상에 Co, Mn, Ni, Pd, Ag 및 Ru의 화합물을 함침시켜서 수득한 촉매를 이용하여 HCFC-133a를 플루오르화하는 방법이 보고되어 있다. CoCl2/ Al2O3로부터 수득한 촉매는 ppm 수준의 산소를 포함하는 HF를 이용하는 HCFC-133a의 플루오르화 반응에서 33.5%의 전환율 및 HFC-134a에 대한 93.7%의 선택율을 제공한다. 상기 촉매는 원자 번호가 58-71인 금속의 화합물로부터 선택된 첨가제에 의해 더 개질되었다 (인도 특허 172054 (1989)). 350℃ 이상의 온도에서 몰비가 10:1 내지 20:1인 HF:HCFC-133a를 이용하면 30 내지 40%의 전환율이 얻어졌다. 더 높은 온도에서는, 전환율은 높아지지만 선택율이 82.9%로 떨어졌다.EP 0328127 A1 (1989) reports a method for fluorinating HCFC-133a using a catalyst obtained by impregnating a compound of Co, Mn, Ni, Pd, Ag and Ru on alumina or AlOF as a procatalyst. The catalyst obtained from CoCl 2 / Al 2 O 3 provides 33.5% conversion and 93.7% selectivity to HFC-134a in the fluorination reaction of HCFC-133a with HF containing ppm levels of oxygen. The catalyst was further modified with additives selected from compounds of metals with atomic numbers 58-71 (Indian patent 172054 (1989)). The conversion of 30-40% was obtained using HF: HCFC-133a having a molar ratio of 10: 1 to 20: 1 at a temperature of 350 ° C. or higher. At higher temperatures, the conversion increased but the selectivity dropped to 82.9%.

WO 92/16480(1992) 및 WO 92/16481(1992)에는 Al2O3상에 아연 화합물을 함침시켜 제조하고 임의로는 원자 번호 57 내지 71번으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 다른 금속을 포함하는 새로운 촉매가 개시된다. 이 촉매는 TCE와HCFC-133a의 플루오르화에 사용되어 HCFC-133a와 HFC-134a에 대하여 각각 매우 높은 선택율을 제공하였다. 그러나, TCE의 플루오르화에서는 접촉 시간이 매우 길어야 한다.WO 92/16480 (1992) and WO 92/16481 (1992) are prepared by impregnating zinc compounds on Al 2 O 3 and optionally comprising one or more other metals selected from the group consisting of atomic numbers 57 to 71. The catalyst is disclosed. This catalyst was used for the fluorination of TCE and HCFC-133a to provide very high selectivity for HCFC-133a and HFC-134a, respectively. However, the fluorination of TCE requires very long contact times.

알루미나 또는 AlF3상에 함침된 크롬계 촉매 상에 프로모터로서 아연 및/또는 마그네슘의 화합물을 이용하는 방법이 EP 0502605 A1(1992)에 보고되었다. 몰비가 10:1인 HF:TCE를 이용하는 플루오르화에서는, 310℃의 온도 및 1s의 접촉 시간에서 전환율이 40.9%에 불과하였다. 동일한 촉매가 33℃의 반응 온도 및 2s의 접촉시간에서 몰비가 3.5:1인 HF:HCFC-133a를 이용하는 플루오르화에서는 20.5%의 전환율 및 >99%의 선택율을 제공하였다.A method using a compound of zinc and / or magnesium as a promoter on a chromium-based catalyst impregnated on alumina or AlF 3 is reported in EP 0502605 A1 (1992). In fluorination using HF: TCE with a molar ratio of 10: 1, the conversion was only 40.9% at a temperature of 310 ° C. and a contact time of 1 s. The same catalyst gave 20.5% conversion and> 99% selectivity for fluorination with HF: HCFC-133a with a molar ratio of 3.5: 1 at a reaction temperature of 33 ° C. and a contact time of 2s.

본 발명은 아연염이 함침된 공침 크로미아-알루미나 촉매의 제조방법, 및 상기 촉매를 이용하는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (HFC-134a로 명명함)의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing a coprecipitation chromia-alumina catalyst impregnated with zinc salt, and a process for preparing 1,1,1,2-tetrafluoroethane (named HFC-134a) using the catalyst.

본 발명의 목적은 염화아연으로 함침된 공침 크롬-알루미늄 촉매의 제조방법을 제공하는 것이다. 다른 목적은 트리클로로에틸렌의 플루오르화에 의해 HFC-134a를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for preparing a coprecipitation chromium-aluminum catalyst impregnated with zinc chloride. Another object is to provide a method for preparing HFC-134a by fluorination of trichloroethylene.

본 발명의 또 다른 목적은 촉매의 강산 위치의 상대적 퍼센트를 감소시켜서 고 선택율을 달성하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the relative percentage of the strong acid position of the catalyst to achieve high selectivity.

또 다른 목적은 가압 하에 사용하기에 충분한 파쇄 강도를 촉매에 제공하는 것이다.Another object is to provide the catalyst with sufficient breaking strength for use under pressure.

본 발명은 아연으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매의 제조방법에 관한 것으로서, 이 방법은 NHOH, NaOH 또는 KOH를 염기로서 이용하는 상응하는 3가 금속염용액으로부터 크롬 금속 수산화물과 알루미늄 금속 수산화물을 공침시키는 단계; 및 하소시켜서 활성 촉진량의 아연 화합물로 함침된 비정질형의 복합 산화물 전촉매를 수득하는 단계를 포함하며, 상기 사용된 크롬 금속 수산화물은 벌크 크로미아이다.The present invention relates to a process for preparing a co-precipitated Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst promoted with zinc, which process comprises chromium metal hydroxide and aluminum metal from a corresponding trivalent metal salt solution using NHOH, NaOH or KOH as base. Coprecipitation of the hydroxide; And calcining to obtain an amorphous composite oxide procatalyst impregnated with an amount of zinc compound of the activity promoting amount, wherein the chromium metal hydroxide used is bulk chromia.

본 발명의 다른 구현예는,Another embodiment of the invention,

(a) 아연염으로 촉진되고 전술한 방법으로 생산된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매와의 접촉하에 트리클로로에틸렌(TCE)를 무수 플루오르화 수소(AHF)로 플루오르화시켜서 중간산물인 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에탄(HCFC-133a)를 수득하는 단계; 및(a) fluorinated trichloroethylene (TCE) with anhydrous hydrogen fluoride (AHF) in contact with a coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst promoted by zinc salt and produced by the process described above Obtaining 2-chloro-1,1,1-trifluoroethane (HCFC-133a); And

(b) 전술한 바와 같이 아연염으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매와의 접촉하에 HCFC-133a를 AHF로 플루오르화하여 HFC-134a를 수득하는 단계를 포함하는, 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a)의 제조방법에 관한 것이다.(b) fluorinating HCFC-133a with AHF under contact with a coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst promoted with a zinc salt as described above to obtain HFC-134a. It relates to a method for producing 1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a).

일 구현예에 있어서, 본 발명은 275 내지 400℃ 범위의 온도 및 임의로는 가압하에서, 트리클로로에틸렌과 THF로 이루어진 기상 공급물을 크로미아 알루미나 ZnCl2촉매와 접촉시켜서 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에탄(HCFC-133a)를 회수하는 단계를 포함하는 1,1,1,2-테트라플루오로에탄의 제조방법을 제공한다.In one embodiment, the present invention provides a 2-chloro-1,1, by contacting a gaseous feed consisting of trichloroethylene and THF with a chromia alumina ZnCl 2 catalyst at a temperature ranging from 275 to 400 ° C. and optionally under pressure. It provides a method for producing 1,1,1,2-tetrafluoroethane comprising the step of recovering 1-trifluoroethane (HCFC-133a).

다른 구현예에 있어서, 본 발명은 275 내지 400℃ 범위의 온도 및 가압하에서, 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에틸렌과 HF로 이루어진 기상 공급물을 염화아연으로 함침된 공침 크로미아-알루미나 촉매 상에서 접촉시켜서 1,1,1,2-테트라플루오로에탄을 종래의 방법대로 생성물 스트림으로부터 회수하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In another embodiment, the present invention provides coprecipitation chromia impregnated with zinc chloride in a gaseous feed consisting of 2-chloro-1,1,1-trifluoroethylene and HF at temperatures and pressures in the range of 275 to 400 ° C. Contacting on an alumina catalyst to recover 1,1,1,2-tetrafluoroethane from the product stream according to conventional methods.

또 다른 구현예에 있어서, 공침 크로미아 알루미나 촉매는 원자비가 1:1 내지 1:14인 크롬-알루미늄을 포함할 것이며, 공침 크로미아 / 알루미나 촉매의 함침에 사용되는 아연 화합물의 양은 2 내지 12중량%이다.In another embodiment, the coprecipitation chromia alumina catalyst will comprise chromium-aluminum having an atomic ratio of 1: 1 to 1:14, and the amount of zinc compound used for impregnation of the coprecipitation chromia / alumina catalyst is from 2 to 12 wt%. %to be.

바람직하기로는, 무수 플루오르화 수소와 트리클로로에틸렌의 몰비는 6:1 내지 12:1이고, 무수 플루오르화 수소와 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에틸렌의 몰비는 4:1 내지 15:1이다.Preferably, the molar ratio of anhydrous hydrogen fluoride and trichloroethylene is 6: 1 to 12: 1, and the molar ratio of anhydrous hydrogen fluoride and 2-chloro-1,1,1-trifluoroethylene is 4: 1 to 15: 1.

다른 구현예에 있어서, 공급물에 대한 촉매의 몰비(W/F)는 65 내지 150g/mole이며, 기체 공급물을 촉매와 접촉시키는 단계는 15 내지 210psig 범위의 압력에서 실시될 것이다.In another embodiment, the molar ratio (W / F) of catalyst to feed is 65 to 150 g / mole and contacting the gas feed with the catalyst will be carried out at a pressure in the range of 15 to 210 psig.

상업적인 HFC-134a 제조방법에서는 트리클로로에틸렌(TCE)과 무수 플루오르화 수소를 원료물질로서 사용한다. HF를 TCE에 첨가하고 염소를 불소로 교환하는 반응은 최대 원자 효율을 제공하는데 적합한 촉매의 존재하에서 실시된다. 이 방법은 하기의 두 단계로 나누는 것이 편리하다:In commercial HFC-134a process, trichloroethylene (TCE) and anhydrous hydrogen fluoride are used as raw materials. The reaction of adding HF to TCE and exchanging chlorine for fluorine is carried out in the presence of a catalyst suitable to provide maximum atomic efficiency. This method is convenient to divide into two steps:

단계-I: TCE를 플루오르화시켜서 HCFC-133a를 수득하는 단계.Step-I: Fluorinating TCE to afford HCFC-133a.

단계-Ⅱ: HCFC-133a를 플루오르화시켜서 HFC-134a를 수득하는 단계.Step-II: Fluorinating HCFC-133a to Obtain HFC-134a.

이 방법은 대기압 하에서도 그리고 가압 하에서도 실시될 수 있다. 가압 하에서의 반응은 생성물 스트림을 가압 하에서 작동하는 증류 컬럼에 직접 공급해서 원하는 생성물과 부산물을 분리하고 미반응 출발물질과 중간 산물을 회수해서 재순환시킨다는 잇점을 갖는다.This method can be carried out under atmospheric pressure and even under pressure. The reaction under pressure has the advantage of feeding the product stream directly to the distillation column operating under pressure to separate the desired product and by-products and to recover and recycle unreacted starting materials and intermediates.

전환율과 선택율에 영향을 미치는 요인들을 아래에 나타낸다:Factors affecting conversion and selectivity are listed below:

1. 전촉매 및 그의 HF와의 활성화 정도.1. the degree of activation of the procatalyst and its HF.

2. HF:TCE 및 HF:HCFC-133a의 몰비.2. The molar ratio of HF: TCE and HF: HCFC-133a.

3. 반응 온도.3. Reaction temperature.

4. w/F g.h/mole로 표시되는 시간당 공급물 몰수에 대한 촉매의 중량비.4. Weight ratio of catalyst to moles of feed per hour expressed in w / F g.h / mole.

5. 압력.5. Pressure.

할로겐 교환에서 촉매 활성은 루이스산 중심 때문이다. 크로미아계 촉매의 경우에 활성은 촉매에 있는 여러개의 가역적 산화성 위치 때문이었다. 알루미나계 촉매에 있어서는, 활성화시 B-AlF3의 형성이 촉매 활성에 결정적이다. 크로미아만을 기재로 하는 촉매는 대기압에서의 플루오르화에 매우 효과적인 것으로 발견되었다. 압력 하에서 이 촉매는 전환율과 선택율의 감소를 나타냈다. 또한, 휘발성 화합물이 발생해서 반응기 출구에서 응축되어 반응기 출구를 막게 되면 산업용의 경우에는 심각한 손실을 입게 된다. 촉매의 강도를 증가시키기 위해 그라파이트를 사용하면 활성의 손실이 초래된다.The catalytic activity in halogen exchange is due to the Lewis acid center. In the case of chromia-based catalysts, the activity was due to several reversible oxidative positions in the catalyst. In alumina based catalysts, formation of B-AlF 3 upon activation is critical to catalytic activity. Catalysts based on chromia only have been found to be very effective for fluorination at atmospheric pressure. Under pressure, this catalyst showed a decrease in conversion and selectivity. In addition, when volatile compounds are generated and condensed at the reactor outlet to block the reactor outlet, there is a serious loss in industrial applications. The use of graphite to increase the strength of the catalyst leads to a loss of activity.

본 발명은 크로미아와 알루미나 모두의 촉매 활성의 잇점을 취하며 Cr3+및 Al(NO3)3의 염을 출발물질로 하는 공침 촉매의 제조방법을 개시한다. Cr:Al의 상대적 원자비는 1:1 내지 1:14, 바람직하게는 1:3 내지 1:10, 가장 바람직하게는 1:3 내지 1:5이다.The present invention takes advantage of the catalytic activity of both chromia and alumina and discloses a process for the preparation of co-precipitation catalysts starting with salts of Cr 3+ and Al (NO 3 ) 3 . The relative atomic ratio of Cr: Al is 1: 1 to 1:14, preferably 1: 3 to 1:10, most preferably 1: 3 to 1: 5.

NaOH, KOH 및 NH4OH로부터 선택된 염기, 바람직하게는 NH4OH를 이용하여 공침을 실시한다. 침전은 1 내지 6몰 농도, 바람직하게는 4 내지 6몰 농도의 염기를 이용하여 여러 농도의 희석액에서 실시된다. 크롬(Ⅲ)염과 질산 알루미늄의 합량을 용해하는데 사용된 물의 양은 중량비로 38:1 내지 4:1, 바람직하게는 19:1 내지 4:1, 가장 바람직하게는 10:1 내지 4:1이다. 전촉매의 전체 산도는 수산화물이 형성되는 pH에 따라서 달라지는 것으로 알려져 있다. 최종 pH를 7-8로 조절함으로써 침전을 완료한다. 수산화물을 여과하고, 물로 수세한 다음, 70 내지 150℃, 바람직하게는 70 내지 120℃ 범위의 온도에서 일정한 중량이 되도록 건조한다. 건조된 촉매를 분말화하고 타블렛으로 성형하거나 압출하고, 350 내지 400℃, 바람직하게는 380 내지 400℃ 범위의 온도에서 24 내지 48시간 동안 질소 분위기 하에서 하소한다. 촉매의 형태는 그의 활성에 아무런 영향을 미치지 않는다.Coprecipitation is carried out with a base selected from NaOH, KOH and NH 4 OH, preferably NH 4 OH. Precipitation is carried out in diluents of various concentrations with a base of 1-6 molar concentrations, preferably 4-6 molar concentrations. The amount of water used to dissolve the total amount of chromium (III) salt and aluminum nitrate is 38: 1 to 4: 1 by weight, preferably 19: 1 to 4: 1, and most preferably 10: 1 to 4: 1. . The total acidity of the procatalyst is known to vary depending on the pH at which the hydroxide is formed. Precipitation is completed by adjusting the final pH to 7-8. The hydroxide is filtered off, washed with water and dried to a constant weight at a temperature in the range from 70 to 150 ° C, preferably 70 to 120 ° C. The dried catalyst is powdered and molded or extruded into a tablet and calcined under nitrogen atmosphere for 24 to 48 hours at a temperature in the range from 350 to 400 ° C., preferably 380 to 400 ° C. The form of the catalyst has no effect on its activity.

하소된 촉매를 400℃에서 24시간 동안 N2로 처리한 다음 HF 배출 기류가 1% 이하의 수분을 포함하게 될 때까지 150 내지 400℃ 범위의 온도에서 플루오르화하여 활성화시킨다. 이 방법은 촉매 제조용 원료 물질인 Cr 화합물의 사용을 줄여서 단가 및 소모된 촉매의 유출 폐기물과 관련된 문제점을 최소화한다.The calcined catalyst is treated with N 2 at 400 ° C. for 24 hours and then activated by fluorination at a temperature in the range from 150 to 400 ° C. until the HF exhaust stream contains less than 1% moisture. This method reduces the use of Cr compounds, which are raw materials for the production of catalysts, thereby minimizing the problems associated with unit cost and the waste associated with the spent catalyst waste.

아연 화합물로 함침 또는 증착시켜서 총 산가를 감소시킴으로써 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매의 성능을 더 개선할 수 있다는 것을 발견하였다. 아연 화합물을 첨가하면 TCE와 HCFC-133a의 형성시에 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HCFC-124), 펜타플루오로에탄(HFC-125) 및 1,1,1-트리플루오로에탄 (HFC-143a)의 형성이억제된다. 아연 화합물을 Cr2O3/ Al2O3상에 첨가하면 암모니아의 TPD에 의해 나타난 것처럼 약산과 중간산에 비하여 강산 중심의 퍼센트가 감소하였다. 아연 화합물의 양은 아연 함량이 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매의 중량에 대하여 2 내지 12중량%, 바람직하게는 3 내지 7중량%가 되도록 하는 정도이다.It has been found that the performance of the coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst can be further improved by impregnating or depositing with zinc compounds to reduce the total acid value. Addition of a zinc compound results in 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane (HCFC-124), pentafluoroethane (HFC-125) and 1,1, in the formation of TCE and HCFC-133a. Formation of 1-trifluoroethane (HFC-143a) is inhibited. The addition of zinc compounds onto Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 reduced the percentage of strong acid centers relative to weak and intermediate acids, as indicated by TPD of ammonia. The amount of zinc compound is such that the zinc content is from 2 to 12% by weight, preferably from 3 to 7% by weight relative to the weight of the coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst.

HCFC-133a를 수득하는데 필요한 HF:TCE의 화학량론비는 3:1이다. 최대 전환율과 선택율을 얻는데는 과량의 HF가 필요하다는 것이 발견되었다. HF:TCE의 비율은 6:1 내지 12:1, 바람직하게는 7:1 내지 10:1의 범위이다. 마찬가지로 HCFC-133a에서 HFC-134a로의 플루오르화에서 HF:HCFC-133a의 비율은 4:1 내지 15:1, 바람직하게는 6:1 내지 10:1이다.The stoichiometric ratio of HF: TCE required to obtain HCFC-133a is 3: 1. It was found that excess HF was required to obtain maximum conversion and selectivity. The ratio of HF: TCE is in the range of 6: 1 to 12: 1, preferably 7: 1 to 10: 1. Likewise the ratio of HF: HCFC-133a in the fluorination of HCFC-133a to HFC-134a is 4: 1 to 15: 1, preferably 6: 1 to 10: 1.

TCE를 플루오르화시켜서 HCFC-133a를 수득하는 반응은 다단계 반응이다. 전환율과 선택율은 W/F값을 결정하는 잔류 시간에 따라 결정된다. 바람직한 W/F값은 65 내지 150이고, 가장 바람직하게는 70 내지 100인 것으로 밝혀졌다. 마찬가지로, HCFC-133a를 플루오르화시켜서 HFC-134a를 수득함에 있어서 바람직한 W/F값은 80 내지 150, 가장 바람직하게는 100±5이다.The reaction for fluorination of TCE to give HCFC-133a is a multistage reaction. The conversion and selectivity depend on the residence time that determines the W / F value. Preferred W / F values are found to be between 65 and 150, most preferably between 70 and 100. Likewise, the preferred W / F values for fluorinating HCFC-133a to obtain HFC-134a are 80 to 150, most preferably 100 ± 5.

압력은 HCFC-133a를 플루오르화시켜서 HFC-134a를 수득하는데 효과적인 것으로 밝혀졌다. 온도, 몰수 및 W/F가 모두 동일한 조건 하에서는 가압 하의 반응에 비하여 대기압 하에서 전환율이 더 높았다. 생성되는 혼합물 중의 서로 다른 성분들을 분리하는 압력 하에서 플루오르화 단계 모두를 실시하는 것이 유용한 것으로 밝혀졌다. 필요한 압력은 70 내지 210psig 범위인 것으로 밝혀졌다.The pressure was found to be effective to fluorinate HCFC-133a to yield HFC-134a. Under the same conditions of temperature, number of moles and W / F, the conversion was higher at atmospheric pressure compared to the reaction under pressure. It has been found useful to carry out all of the fluorination steps under pressure separating the different components in the resulting mixture. The required pressure was found to be in the range of 70 to 210 psig.

TCE와 HCFC-133a의 플루오르화는 275 내지 400℃, 바람직하게는 300 내지 375℃ 범위에서 실시하여 우수한 전환율과 소망하는 생성물에 대한 선택율을 얻을 수 있다.Fluorination of TCE and HCFC-133a can be carried out in the range from 275 to 400 ° C., preferably from 300 to 375 ° C. to obtain good conversion and selectivity for the desired product.

본 발명의 핵심적인 특징은 하나의 촉매로서 반응의 모든 단계에서 높은 선택율과 최적의 전환율을 수득할 수 있다는 것이다. 전촉매의 제조방법, 그의 활성화 및 TCE를 플루오르화하여 HFC-134a를 수득할때의 용도를 하기의 실시예에서 설명하였다.A key feature of the present invention is that as a catalyst it is possible to obtain high selectivity and optimum conversion at all stages of the reaction. The preparation of the procatalyst, its activation and its use when fluorinating TCE to give HFC-134a are described in the Examples below.

실시예: 촉매 제조방법Example: Preparation of Catalyst

사용된 모든 화학물질은 상업적 등급의 물질이다. 탈염수가 사용되었다.All chemicals used are commercial grade materials. Demineralized water was used.

촉매 A: Cr2O3/ Al2O3촉매Catalyst A: Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 Catalyst

341g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O와 1440g의 Al(NO3)2ㆍ9H2O를 실온에서 8600g의 물에 용해시켰다. 이 용액을 교반시키고 10%의 암모니아 용액을 1300g/h의 일정한 속도로 첨가하여 pH가 7.5가 되도록 한다. 수득된 슬러리를 오토클래이브에 충진하고 90℃에서 2시간 동안 가열한 다음 50℃로 냉각시켰다. 생성되는 슬러리를 여과하고 물로 수세하였다. 얻어진 코크를 중량비가 3:1이 되도록 두 부분으로 나누었다. 다량 부분을 70℃에서, 그 다음에는 120℃에서 2시간 동안 건조시켜서 일정한 중량이 되도록 하였다. 건조된 케이크를 입자 크기가 >125 메시가 되도록 분말화시켰다. 소량 부분을 70℃에서 부분적으로 건조시키고 주요부의 분말과 혼합하여 표준 공정에 따라서 2.5㎜의 다이 펠릿으로 압출하였다. 압출물을 N2분위기 하에 400℃에서 24시간 동안 하소하여 촉매-A로 명명된 공침 촉매 262g을 수득하였다. 촉매는 X-선 분석결과 비정질이다.341 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 1440 g of Al (NO 3 ) 2 .9H 2 O were dissolved in 8600 g of water at room temperature. The solution is stirred and a 10% ammonia solution is added at a constant rate of 1300 g / h to a pH of 7.5. The resulting slurry was charged to an autoclave and heated at 90 ° C. for 2 hours and then cooled to 50 ° C. The resulting slurry was filtered and washed with water. The obtained coke was divided into two parts so that the weight ratio was 3: 1. The large portion was dried at 70 ° C. and then at 120 ° C. for 2 hours to obtain a constant weight. The dried cake was powdered to a particle size> 125 mesh. A small portion was partially dried at 70 ° C. and mixed with the powder of the main portion to extrude into a 2.5 mm die pellet according to standard processes. The extrudate was calcined at 400 ° C. for 24 hours under N 2 atmosphere to yield 262 g of a coprecipitation catalyst designated Catalyst-A. The catalyst is amorphous by X-ray analysis.

촉매 B: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst B: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

촉매 A의 압출물 100g을 89.0g의 물에 15.4g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액에 1시간 동안 현탁시켰다. 이 혼합물을 중력에 의해 여과하고 고형물을 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 110g의 함침 촉매 ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3을 수득하였다. X선 분석 결과, 촉매의 비정질 특성이 나타났다. 촉매의 아연 함량은 4.3중량%인 것으로 밝혀졌다.100 g of the extrudate of catalyst A was suspended in a solution prepared by dissolving 15.4 g of ZnCl 2 in 89.0 g of water for 1 hour. The mixture was filtered by gravity and the solid was dried at 120 ° C. to a constant weight to yield 110 g of impregnated catalyst ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 . X-ray analysis showed the amorphous properties of the catalyst. The zinc content of the catalyst was found to be 4.3% by weight.

촉매 C: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst C: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

157.35g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O 및 532.7g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O를 25.75㎏의 물에 용해시켰다. 상기 용액을 교반하면서 이 용액에 1.7%의 암모니아 용액을 18.25시간에 걸쳐서 일정한 속도로 가해서 침전이 완결되도록 하고 최종 pH가 7.5가 되도록 하였다. 슬러리를 여과하고, 물로 수세한 다음, 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 116.7g의 촉매를 수득한다.157.35 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 532.7 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O were dissolved in 25.75 kg of water. While stirring the solution, 1.7% of ammonia solution was added to the solution at a constant rate over 18.25 hours to complete the precipitation and bring the final pH to 7.5. The slurry is filtered, washed with water and dried at 120 ° C. to constant weight to give 116.7 g of catalyst.

상기 촉매 50g을 분말화하고 55g의 물에 4.17g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 이 혼합물을 회전증발기(rotavapor) 상에 놓고 서서히 증발 건조시켜서 물을 제거한다. 수득된 고형물을 3㎜의 타블릿으로 성형하고 N2분위기 하에 400℃에서 24시간 동안 하소시켜서 40.5g의 촉매 C를 수득한다. X-선 분석 결과, 촉매의 비정질 특성을 나타냈다.50 g of the catalyst was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 4.17 g of ZnCl 2 in 55 g of water. The mixture is placed on a rotavapor and slowly evaporated to remove water. The solid obtained is molded into a tablet of 3 mm and calcined at 400 ° C. for 24 hours under N 2 atmosphere to obtain 40.5 g of catalyst C. X-ray analysis showed the amorphous properties of the catalyst.

촉매 D: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst D: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

157.35g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O 및 532.7g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O를 12.89㎏의 물에 용해시켰다. 상기 용액을 교반하면서 이 용액에 암모니아 용액(5%)을 18.25시간에 걸쳐서 일정한 속도로 가해서 침전이 완결되도록 하고 최종 pH가 7.5가 되도록 하였다. 슬러리를 여과하고, 물로 수세한 다음, 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 128.7g의 염기 촉매를 수득한다.157.35 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 532.7 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O were dissolved in 12.89 kg of water. While stirring the solution, ammonia solution (5%) was added to this solution at a constant rate over 18.25 hours to complete the precipitation and bring the final pH to 7.5. The slurry is filtered, washed with water and dried at 120 ° C. to constant weight to give 128.7 g of base catalyst.

상기 촉매 50g을 분말화하고 45g의 물에 4.5g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 촉매 C의 경우와 동일하게 후속의 공정을 실시하여 39.5g의 촉매 D를 수득하였다. X-선 결과, 촉매의 비정질 특성을 나타내었다.50 g of the catalyst was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 4.5 g of ZnCl 2 in 45 g of water. The following process was carried out in the same manner as in the case of catalyst C, to obtain 39.5 g of catalyst D. X-ray results showed the amorphous properties of the catalyst.

촉매 E: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst E: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

157.35g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O 및 532.7g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O의 혼합물을 6.45㎏의 물에 용해시켰다. 상기 용액을 일정하게 교반하면서 이 용액에 1.7%의 암모니아 용액을 19.25시간에 걸쳐서 일정한 속도로 가해서 침전되도록 하였다. 슬러리를 여과하고, 물로 수세한 다음, 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 116.7g의 촉매를 수득한다.A mixture of 157.35 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 532.7 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O was dissolved in 6.45 kg of water. While stirring the solution constantly, 1.7% of ammonia solution was added to the solution at a constant rate over 19.25 hours to allow precipitation. The slurry is filtered, washed with water and dried at 120 ° C. to constant weight to give 116.7 g of catalyst.

상기 촉매 50g을 분말화하고 45g의 물에 4.5g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 촉매 C에 대해 개시한 것처럼 물을 제거하였다. 건조된 촉매를400℃에서 24시간 동안 하소한 다음, 3㎜ 크기의 타블릿으로 성형하여 38.6g의 촉매 E를 수득하였는데, X선 분석 결과 비정질 특성이 나타났다.50 g of the catalyst was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 4.5 g of ZnCl 2 in 45 g of water. The water was removed as described for Catalyst C. The dried catalyst was calcined at 400 ° C. for 24 hours and then molded into a tablet of 3 mm size to give 38.6 g of catalyst E, which showed amorphous properties as a result of X-ray analysis.

촉매 F: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst F: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

157.35g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O 및 532.7g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O를 6.4㎏의 물에 용해시켰다. 상기 용액을 일정하게 교반하면서 이 용액에 1.7%의 암모니아 용액을 12분에 걸쳐서 첨가해서 침전이 완료되도록 하고, 7.5의 최종 pH를 얻었다. 슬러리를 여과하고, 물로 수세한 다음, 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 136.5g의 염기 촉매를 수득한다.157.35 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 532.7 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O were dissolved in 6.4 kg of water. While stirring the solution constantly, 1.7% ammonia solution was added to this solution over 12 minutes to allow precipitation to complete and a final pH of 7.5 was obtained. The slurry is filtered, washed with water and dried at 120 ° C. to constant weight to give 136.5 g of base catalyst.

상기 촉매 50g을 분말화하고 45g의 물에 4.16g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 촉매 C에 대해 개시한 것처럼 물을 제거하였다. 건조된 촉매를 400℃에서 24시간 동안 하소한 다음, 3㎜ 크기의 타블릿으로 성형하여 40.5g의 촉매 F를 수득하였다. X선 분석 결과 비정질 특성이 나타났다.50 g of the catalyst was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 4.16 g of ZnCl 2 in 45 g of water. The water was removed as described for Catalyst C. The dried catalyst was calcined at 400 ° C. for 24 hours and then molded into a 3 mm size tablet to give 40.5 g of catalyst F. X-ray analysis showed amorphous properties.

촉매 G: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst G: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

19.32㎏의 물에 Cr(NO3)3ㆍ9H2O (157.35g)와 Al(NO3)3ㆍ9H2O (532.7g)를 용해시켜 용액을 제조하고, 이 용액을 일정하게 교반하면서 여기에 1.7%의 암모니아 용액을 18시간에 걸쳐서 첨가하여 7.5의 pH를 얻었다. 슬러리를 여과하고 수세한 다음, 일정한 중량이 얻어질 때가지 120℃에서 건조시켜서 149.4g의 촉매를 수득하였다.Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O (157.35 g) and Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O (532.7 g) were dissolved in 19.32 kg of water to prepare a solution, and the solution was stirred with constant stirring. 1.7% ammonia solution was added over 18 hours to obtain a pH of 7.5. The slurry was filtered, washed with water and then dried at 120 ° C. until constant weight was obtained to yield 149.4 g of catalyst.

상기 촉매 50을 분말화하고 45g의 물에 4.5g의 ZnCl2를 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 촉매 C에 대해서 개시한 것처럼 회전 증발기 상에서 놓고 물을 제거한 다음, 고형물을 400℃에서 24시간 동안 하소하고 3㎜ 크기의 타블릿으로 성형하여 36g의 촉매 G를 수득하였다. X-선 분석 결과, 비정질 특성을 나타냈다.The catalyst 50 was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 4.5 g of ZnCl 2 in 45 g of water. The water was removed on a rotary evaporator as described for Catalyst C and then the solids were calcined at 400 ° C. for 24 hours and molded into 3 mm tablets to give 36 g of Catalyst G. X-ray analysis showed amorphous properties.

촉매 H: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst H: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

58.41g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O 및 197.9g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O를 1600㎖의 H2O에 용해시켰다. 3.75%의 암모니아 용액을 7시간에 걸쳐서 일정한 속도로 첨가해서 pH가 7.5가 되도록 하였다. 슬러리를 여과하고, 물로 수세한 다음, 얻어진 젖은 케이크를 오토클래이브에 넣고 500g의 물과 혼합하였다. 이 혼합물을 밀폐된 시스템에서 넣고 90℃에서 6시간 동안 교반하였다. 열처리가 끝나면 이 슬러리를 35℃로 냉각하고 여과한 다음 물로 수세하고 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조시켜서 59.5g의 Cr2O3/ Al2O3촉매를 수득하였다.To 58.41g of Cr (NO 3) 3 9H 2 O and and 197.9g of Al (NO 3) 3 9H 2 O and dissolved in H 2 O of 1600㎖. 3.75% ammonia solution was added at a constant rate over 7 hours to reach a pH of 7.5. The slurry was filtered, washed with water, and the obtained wet cake was placed in an autoclave and mixed with 500 g of water. This mixture was placed in a closed system and stirred at 90 ° C. for 6 hours. After the heat treatment, the slurry was cooled to 35 ° C., filtered, washed with water, and dried at 120 ° C. to obtain a constant weight to give 59.5 g of Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst.

상기 촉매 25g을 분말화하고 17g의 물에 1g의 염화아연을 용해시켜 제조한 용액과 혼합하였다. 회전 증발기에 놓고 물을 제거하고 건조시켜서 27g의 촉매를 수득하였다. 이 촉매를 3㎜ 크기의 타블릿으로 성형한 다음, 400℃에서 24시간 동안 하소하여 18.67g의 촉매 H를 수득하였다.25 g of the catalyst was powdered and mixed with a solution prepared by dissolving 1 g of zinc chloride in 17 g of water. Place on rotary evaporator, remove water and dry to yield 27 g of catalyst. The catalyst was molded into a tablet of 3 mm size and then calcined at 400 ° C. for 24 hours to yield 18.67 g of catalyst H.

촉매 I: Cr2O3/ Al2O3 Catalyst I: Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

촉매 A에 대하여 개시한 방법에 따라서, 3.4㎏의 물에 용해된 95g의Cr(NO3)3ㆍ9H2O와 603g의 Al(NO3)3ㆍ9H2O, 및 10% 암모니아 용액을 출발물질로 하여 공침 촉매를 제조하여 103g의 하소된 촉매 I를 수득하였다.According to the method described for Catalyst A, 95 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 603 g of Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O, and 10% ammonia solution dissolved in 3.4 kg of water were started. The coprecipitation catalyst was prepared as a material to obtain 103 g of calcined catalyst I.

촉매 J: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst J: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

물 100g에 16.35g의 염화아연을 용해시켜 제조한 용액에 92g의 촉매 A를 현탁시키고, 이 혼합물을 회전 증발기 상에서 진공하에 서서히 증발 건조시켰다. 얻어진 생성물을 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조하여 110g의 촉매 J를 수득하였다.92 g of catalyst A was suspended in a solution prepared by dissolving 16.35 g of zinc chloride in 100 g of water, and the mixture was slowly evaporated to dryness in vacuo on a rotary evaporator. The resulting product was dried at 120 ° C. to a constant weight to yield 110 g of catalyst J.

촉매 K: ZnCl2/ Cr2O3/ Al2O3 Catalyst K: ZnCl 2 / Cr 2 O 3 / Al 2 O 3

물 100g에 24.65g의 염화아연을 용해시켜 제조한 용액에 92g의 촉매 A를 현탁시키고, 이 혼합물을 회전 증발기 상에서 진공하에 서서히 증발 건조시켰다. 얻어진 생성물을 일정한 중량이 되도록 120℃에서 건조하여 119g의 촉매 K를 수득하였다.92 g of catalyst A was suspended in a solution prepared by dissolving 24.65 g of zinc chloride in 100 g of water, and the mixture was slowly evaporated to dryness in vacuo on a rotary evaporator. The resulting product was dried at 120 ° C. to a constant weight to yield 119 g of catalyst K.

벌크 크로미아 촉매 Cr2O3 Bulk Chromia Catalyst Cr 2 O 3

참고문헌 [Inorganic Synthesis(1946), Vol.Ⅱ, pp 190-191]에 개시된 방법에 따라서 CrO3를 에탄올로 환원시켜서 CrOOH를 얻고, 이것을 여과하고, 물로 수세한 다음, 일정한 중량이 얻어질 때까지 120℃에서 건조시켰다. 이 생성물을 분말화하고 3㎜ 크기의 타블릿으로 성형하고 질소 분위기 하에 400℃에서 24시간 동안 하소하였다.CrO 3 is reduced to ethanol to obtain CrOOH according to the method disclosed in Inorganic Synthesis (1946), Vol. II, pp 190-191, which is filtered, washed with water and then until a constant weight is obtained. Dried at 120 ° C. The product was powdered and molded into 3 mm tablets and calcined at 400 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere.

일반적인 플루오르화 방법Common Fluorination Methods

실험 장치는 HF와 TCE 또는 HCFC-133a에 대한 각 공급 라인, 증발기, 길이가 90㎝이고 내경이 1"인 인코넬 뉴브형 반응기, 압력 방출 트랩, 알칼리 스크러버, 건조기, 응축기 및 무수 빙아세톤 혼합물에서 냉각된 리시버로 이루어진다. 생성물 스트림 시료를 건조기와 응축기 사이의 시료 채취용 밸브로부터 주기적으로 인출한다. 전기가열된 블록로 (block furnaces)와 PID 제어기를 이용하여 서로 다른 영역의 온도를 유지한다.The experimental apparatus was cooled in each feed line, evaporator, 90 cm long, 1 "inner diameter, 1" inner diameter reactor, pressure release trap, alkali scrubber, dryer, condenser, and dry ice acetone mixture for HF and TCE or HCFC-133a. Samples of the product stream are withdrawn periodically from the sampling valve between the dryer and the condenser Maintain temperature in different zones using electrically heated block furnaces and a PID controller.

촉매를 튜브형 반응기에 적재하고 400℃에서 24시간 동안 질소로 전처리한다. 이어서 온도를 150℃로 낮추고, 저속의 HF 기류를 질소와 함께 도입한다. 초기 발열후, 촉매층의 온도를 375℃로 상승시키는 동안 질소를 서서히 인출한다. 배출되는 HF의 수분 함량이 1% 이하가 될 때까지 계속 플루오르화시킨다. 이어서 촉매층의 온도를 반응 온도로 올려서 유지시키고, TCE 또는 HCFC-133a를 HF와 함께 시스템에 도입한다. TCE 또는 HCFC-133a의 공급량을 조절하여 소망하는 몰비 및 W/F를 제공한다. 생성물 기류를 KOH 수용액으로 스크러빙한 다음 무수 빙아세톤에서 냉각된 트랩에 넣어 응축시킨다. 생성물 기류의 조성은 정상상태(steady state)에 도달한후 GC 분석에 의해 측정되며 피크 면적으로서 결정된다. 플루오르화 실험은 하기의 실시예에 나타낸 것처럼 대기압 하에서와 가압 하에서 모두 실시되었다:The catalyst is loaded into a tubular reactor and pretreated with nitrogen at 400 ° C. for 24 hours. The temperature is then lowered to 150 ° C. and a slow HF stream is introduced with nitrogen. After the initial exotherm, nitrogen is slowly withdrawn while raising the temperature of the catalyst layer to 375 ° C. Continue fluorination until the water content of the released HF is below 1%. The temperature of the catalyst bed is then raised to the reaction temperature and TCE or HCFC-133a is introduced into the system along with HF. Adjust the amount of TCE or HCFC-133a to provide the desired molar ratio and W / F. The product stream is scrubbed with aqueous KOH solution and then condensed in a trap cooled in anhydrous ice acetone. The composition of the product stream is measured by GC analysis after reaching a steady state and determined as the peak area. Fluorination experiments were performed both under atmospheric pressure and under pressure, as shown in the following examples:

실시예 1Example 1

대기압에서의 TCE 플루오르화 방법TCE Fluorination Method at Atmospheric Pressure

촉매catalyst 촉매 ACatalyst A 촉매 BCatalyst B 벌크 크로미아Bulk chromia 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 300300 300300 300300 몰비, HF/TCEMolar ratio, HF / TCE 77 66 66 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 5555 100100 9898 TCE 전환율(%)TCE conversion rate (%) 9797 96.596.5 9696 HCFC-133a에 대한 선택율 (%)Selectivity to HCFC-133a (%) 96.596.5 97.597.5 97.597.5 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HFC-134a 2.02.0 1.01.0 1.01.0

실시예 2Example 2

대기압에서 HCFC-133a를 HFC-134a로 플루오르화하는 방법How to Fluoride HCFC-133a to HFC-134a at Atmospheric Pressure

촉매catalyst 촉매 ACatalyst A 촉매 BCatalyst B 벌크 크로미아Bulk chromia 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 350350 360360 350350 몰비, HF/TCEMolar ratio, HF / TCE 99 88 1212 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 100100 100100 113113 HCFC-133a 전환율(%)HCFC-133a Conversion Rate (%) 2727 2222 3232 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HFC-134a 8585 9696 9595

실시예 3Example 3

가압 하에서 TCE의 플루오르화 방법Fluorination of TCE Under Pressurization

촉매catalyst 촉매 BCatalyst B 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 300300 300300 300300 몰비, HF/TCEMolar ratio, HF / TCE 66 66 66 압력 (psig)Pressure (psig) 7070 7070 7070 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 100100 7070 5050 TCE 전환율(%)TCE conversion rate (%) 99.099.0 97.597.5 96.596.5 HCFC-133a에 대한 선택율 (%)Selectivity to HCFC-133a (%) 95.595.5 97.097.0 95.395.3 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HFC-134a 2.02.0 0.50.5 0.20.2

실시예 4Example 4

가압 하에서 HCFC-133a를 HFC-134a로 플루오르화하는 방법How to Fluoride HCFC-133a to HFC-134a Under Pressurization

촉매catalyst 촉매 ACatalyst A 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 355355 330330 330330 몰비, HF/HCFC-133aMolar ratio, HF / HCFC-133a 66 66 44 압력 (psig)Pressure (psig) 7070 7070 7070 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 5050 5050 5050 HCFC-133a 전환율(%)HCFC-133a Conversion Rate (%) 3535 1919 1515 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HFC-134a 7373 8080 8282

실시예 5Example 5

가압 하에서 HCFC-133a를 HFC-134a로 플루오르화하는 방법How to Fluoride HCFC-133a to HFC-134a Under Pressurization

촉매catalyst 촉매 BCatalyst B 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 360360 360360 360360 몰비, HF/HCFC-133aMolar ratio, HF / HCFC-133a 88 66 66 압력 (psig)Pressure (psig) 7070 7070 7070 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 100100 7070 5050 HCFC-133a 전환율(%)HCFC-133a Conversion Rate (%) 24.024.0 22.022.0 14.414.4 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HFC-134a 96.096.0 88.288.2 84.584.5

실시예 6Example 6

다른 농도로 희석하여 제조한 촉매를 이용하여 대기압 하에서 TCE를 플루오르화하는 방법Fluorination of TCE under atmospheric pressure using a catalyst prepared by diluting to different concentrations

촉매catalyst 촉매 CCatalyst C 촉매 DCatalyst D 촉매 ECatalyst E 촉매 FCatalyst F 반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 300300 300300 300300 300300 몰비, HF/TCEMolar ratio, HF / TCE 66 66 66 66 W/F, g.h/moleW / F, g.h / mole 100100 100100 100100 100100 TCE 전환율(%)TCE conversion rate (%) 96.896.8 96.596.5 97.597.5 87.687.6 HCFC-133a 및 HFC-134a에 대한 선택율 (%)% Selectivity for HCFC-133a and HFC-134a 98.098.0 98.398.3 97.597.5 96.796.7

본 발명의 핵심적인 특징은 하나의 촉매를 반응의 단계들 모두에서 유용하게 사용하여 높은 선택율과 최적의 전환율을 제공한다는 것이다. 전촉매의 제조방법, 그의 활성화 및 TCE를 플루오르화하여 HFC-134a를 제공하는데 있어서의 그의 용도를 하기의 실시예에서 설명하기로 한다:A key feature of the present invention is that one catalyst is usefully used in both stages of the reaction to provide high selectivity and optimal conversion. The preparation of the procatalyst, its activation and its use in fluorinating TCE to give HFC-134a will be described in the following examples:

실시예: 촉매 제조방법Example: Preparation of Catalyst

사용된 모든 화학물질은 상업적 등급의 물질이다. 탈염수를 사용하였다.All chemicals used are commercial grade materials. Demineralized water was used.

촉매 A:Cr2O3/ Al2O3촉매Catalyst A: Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 Catalyst

341g의 Cr(NO3)3ㆍ9H2O와 1440g의 Al(NO3)2ㆍ9H2O를 실온에서 8600g의 물에 용해시켰다. 이 용액을 교반시키고 10%의 알루미나 용액을 1300g/h의 일정한 속도로 첨가하여 pH가 7.5가 되도록 한다. 수득된 슬러리를 오토클래이브에 충진하고 90℃에서 2시간 동안 가열한 다음 50℃로 냉각시켰다. 생성되는 슬러리를 여과하고 물로 수세하였다. 얻어진 코크를 중량비가 3:1이 되도록 두 부분으로 나누었다. 다량 부분을 70℃에서, 그 다음에는 120℃에서 2시간 동안 건조시켜서 일정한 중량이 되도록 하였다. 건조된 케이크를 입자 크기가 >125 메시가 되도록 분말화시켰다. 소량 부분을 70℃에서 부분적으로 건조시키고 다량 부분의 분말과 혼합하여 표준 공정에 따라서 2.5㎜의 다이 펠릿으로 압출하였다. 압출물을 N2분위기 하에 400℃에서 24시간 동안 하소하여 촉매-A로 명명된 공침 촉매 262g을 수득하였다. 촉매는 X-선 분석결과 비정질이다.341 g of Cr (NO 3 ) 3 .9H 2 O and 1440 g of Al (NO 3 ) 2 .9H 2 O were dissolved in 8600 g of water at room temperature. The solution is stirred and a 10% alumina solution is added at a constant rate of 1300 g / h to a pH of 7.5. The resulting slurry was charged to an autoclave and heated at 90 ° C. for 2 hours and then cooled to 50 ° C. The resulting slurry was filtered and washed with water. The obtained coke was divided into two parts so that the weight ratio was 3: 1. The large portion was dried at 70 ° C. and then at 120 ° C. for 2 hours to obtain a constant weight. The dried cake was powdered to a particle size> 125 mesh. A small portion was partially dried at 70 ° C. and mixed with a large portion of the powder and extruded into a 2.5 mm die pellet according to standard processes. The extrudate was calcined at 400 ° C. for 24 hours under N 2 atmosphere to yield 262 g of a coprecipitation catalyst designated Catalyst-A. The catalyst is amorphous by X-ray analysis.

Claims (16)

염기로서 NH4OH, NaOH 또는 KOH를 사용하는 상응하는 3가 금속염 용액으로부터 크롬 금속 수산화물과 알루미늄 금속 수산화물을 공침시키는 단계; 및 하소시켜서 활성 촉진량의 아연 화합물로 함침된 비정질 형태의 복합 산화물 전촉매를 수득하는 단계를 포함하는, 아연으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매의 제조방법.Coprecipitation of chromium metal hydroxide and aluminum metal hydroxide from a corresponding trivalent metal salt solution using NH 4 OH, NaOH or KOH as the base; And calcining to obtain a composite oxide procatalyst in amorphous form, impregnated with an amount of zinc compound promoted by the activity, in a co-precipitated Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst promoted with zinc. 제1항에 있어서, 상기 크롬 금속 수산화물이 벌크 크로미아인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 1 wherein the chromium metal hydroxide is bulk chromia. 제1항에 있어서, 상기 공침 Cr2O3/ Al2O3가 활성 촉진량의 아연 화합물로 함침된 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 1, wherein the coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 is impregnated with a zinc compound of an activity promoting amount. 제1항에 있어서, Cr:Al의 원자비가 1:1 내지 1:14인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 1, wherein the atomic ratio of Cr: Al is 1: 1 to 1:14. 제1항에 있어서, 물과 3가 금속염의 원자비가 4:1 내지 38:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 1, wherein the atomic ratio of water and trivalent metal salt is 4: 1 to 38: 1. 제1항에 있어서, 0.2 내지 20시간에 걸쳐서 1 내지 6몰의 염기 용액을 첨가함으로써 상기 수산화물이 7 내지 8 범위의 pH에서 침전되는 것을 특징으로 하는 제조방법.The process according to claim 1, wherein the hydroxide is precipitated at a pH in the range of 7-8 by adding 1-6 moles of base solution over 0.2-20 hours. (a) 제1항에 개시된 대로 아연염으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매와의 접촉하에 트리클로로에틸렌(TCE)를 무수 플루오르화 수소(AHF)로 플루오르화시켜서 중간산물인 2-클로로-1,1,1-트리플루오로에탄(HCFC-133a)를 수득하는 단계; 및(a) fluorinating trichloroethylene (TCE) with anhydrous hydrogen fluoride (AHF) in contact with a zinc salt-promoted coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst as described in claim 1 Obtaining 2-chloro-1,1,1-trifluoroethane (HCFC-133a); And (b) 제1항에 개시된 대로 아연염으로 촉진된 공침 Cr2O3/ Al2O3촉매와의 접촉하에 HCFC-133a를 AHF로 플루오르화시켜서 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a)를 수득하는 단계를 포함하는 HFC-134a 의 제조방법.(b) 1,1,1,2-tetrafluoroethane by fluorination of HCFC-133a with AHF in contact with a coprecipitation Cr 2 O 3 / Al 2 O 3 catalyst promoted with a zinc salt as described in claim 1; A method for producing HFC-134a comprising the step of obtaining (HFC-134a). 제7항에 있어서, 상기 공침 크로미아-알루미나 촉매가 Cr:Al의 원자비가 1:1 내지 1:14인 크롬-알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 7, wherein the coprecipitation chromia-alumina catalyst comprises chromium-aluminum having an atomic ratio of Cr: Al of 1: 1 to 1:14. 제7항에 있어서, 촉매 중의 아연 함량이 2 내지 12중량% 범위인 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the zinc content in the catalyst ranges from 2 to 12% by weight. 제7항에 있어서, 상기 AHF와 TCE의 몰비가 6:1 내지 12:1이고, W/F값이 65 내지 150인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 7, wherein the molar ratio of AHF and TCE is 6: 1 to 12: 1, and the W / F value is 65 to 150. 제7항에 있어서, 상기 AHF와 HCFC-133a의 몰비가 4:1 내지 15:1이고 W/F값이 80 내지 150인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 7, wherein the molar ratio of AHF and HCFC-133a is 4: 1 to 15: 1 and the W / F value is 80 to 150. 제7항에 있어서, 플루오르화 단계가 275 내지 400℃의 온도 범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the fluorination step is carried out in a temperature range of 275-400 ° C. 제7항에 있어서, 상기 플루오르화가 15 내지 210psig의 압력 범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein said fluorination is carried out in a pressure range of 15 to 210 psig. 제7항에 있어서, HCFC-133a를 수득하는데 필요한 HF:TCE의 화학량론비가 3:1이고 최대 전환율과 선택율을 얻는데 과량의 HF가 필요한 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the stoichiometric ratio of HF: TCE required to obtain HCFC-133a is 3: 1 and excess HF is required to obtain maximum conversion and selectivity. 제7항에 있어서, 상기 HF:TCE의 비가 6:1 내지 12:1, 바람직하게는 7:1 내지 10:1의 범위인 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the ratio of HF: TCE is in the range of 6: 1 to 12: 1, preferably 7: 1 to 10: 1. 제7항에 있어서, HCFC-133a를 HFC-134a로 플루오르화할 때 HF:HCFC-133a의 비가 4:1 내지 15:1, 바람직하게는 6:1 내지 10:1인 것을 특징으로 하는 제조방법.8. A process according to claim 7, wherein the ratio of HF: HCFC-133a is 4: 1 to 15: 1, preferably 6: 1 to 10: 1 when the HCFC-133a is fluorinated with HFC-134a.
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