KR20150130330A

KR20150130330A - 단계식 불화 방법 및 반응기 시스템

Info

Publication number: KR20150130330A
Application number: KR1020157026563A
Authority: KR
Inventors: 유온 치우; 할룩 코프칼리; 로버트 에이. 스미스; 다니엘 씨. 머켈
Original assignee: 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2015-11-23
Also published as: CN105026350A; US20140275648A1; MX2015011156A; EP2970060A1; JP2016511284A; EP2970060A4; US20160332934A1; WO2014165094A1; US9394217B2

Abstract

본 발명은 복수의 반응 영역에서 1233xf로부터 244bb를 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 1233xf 출발 물질은 적어도 95%가 244bb로 전환되고, 245cb와 같은 부산물은 약 2% 미만의 양으로 형성된다.

Description

단계식 불화 방법 및 반응기 시스템{STAGED FLUORINATION PROCESS AND REACTOR SYSTEM}

본 발명은, 예를 들어, 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(1234yf)과 같은 불화 올레핀을 제조하는 방법에 있어서 유용한, 불화 유기 화합물, 특히 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 데 유용한 단계식 불화 방법 및 반응기 시스템에 관한 것이다.

플루오로카본, 특히 불화 올레핀은, 전체로서는, 화학적 중간체 및 모노머를 비롯하여 다수의 다양한 용도를 갖는다. 특히, 이러한 생성물은 냉매로서, 또는 특히 지구 온난화 지수가 낮은 것으로 확인된 냉매의 제조를 위한 모노머 또는 중간체로서 유용하다.

지구 온난화에 대한 우려에 따라, 냉매, 열 전달제, 발포제, 모노머 및 분사제로서 사용하기 위한 클로로플루오로카본(CFC), 하이드로클로로플루오로카본(HCFC) 및 하이드로플루오로카본(HFC)의 대체물질로서 하이드로플루오로올레핀(HFO)이 상업화되고 있는데, 그 이유는 HFO는 오존층을 파괴하지 않고 지구 온난화 지수가 낮기 때문이다. 일부 HFO는 염소화 유기 화합물을 불화 촉매 존재 하에 불화수소와 같은 불화제로 불화시키는 것을 포함하는 복수의 단계로 제조된다. 이러한 반응들은 액상 또는 기상 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다. 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(1234yf)을 제조하기 위한 방법에 있어서, 하기 반응 순서가 알려져 있다.

단계 1: TCP + 3HF → 1233xf + 3HCl

여기서, TCP는 1,1,2,3-테트라클로로프로펜, 또는 CCl₂=CClCH₂Cl이고, 1233xf는 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜, 또는 CH₂=CClCF₃이다.

단계 2: 1233xf + HF → 244bb

여기서, 244bb는 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판, 또는 CH₃CClFCF₃이다.

단계 2의 부산물이 또한 다음과 같이 형성될 수 있다: 1233xf + 2HF → 245cb + HCl, 여기서, 245cb는 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판, 또는 CH₃CF₂CF₃이다.

단계 3: 244bb →1234yf + HCl

여기서, 1234yf는 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜, 또는 CH₂=CFCF₃이다.

단계 2에서는, 245cb 부산물에 대한 낮은 선택도와 함께 1233xf의 높은 전환율이 추구되는 반면, 특히, 염화안티몬 복합 촉매가 사용될 경우, 덜 바람직한 전환율 및 선택도가 종종 얻어진다는 것이 확인되었다. 따라서, 245cb의 낮은 선택도와 1233xf의 높은 전환율을 동시에 달성하고, 예를 들어, 최종 생성물로서의 1234yf의 제조에 있어서 결과적인 경제적 및 상업적 이익을 얻는 것이 필요하다.

본 발명은, 부분적으로, 244bb를 포함하고 2 중량% 미만의 245cb를 포함하는 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 복수의 반응 영역에서, 불화 촉매 존재 하에, 1233xf와 HF를 접촉시키는 단계를 포함하는 244bb의 제조 방법에 관한 것이다. 한 실시에서, 제조된 조성물은 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf를 더 포함한다. 한 실시에서, 약 95% 초과의 1233xf가 244bb로 전환된다. 복수의 반응 영역은 바람직하게는 연속적으로 운전되는 복수의 반응기를 포함할 수 있다. 한 실시에서, 2개 이상의 반응기가 이용되고; 한 실시에서, 3개의 반응기가 이용되며; 한 구체예에서, 제1 반응기로부터의 유출물이 제2 반응기의 공급물을 형성하고, 제2 반응기로부터의 유출물이 제3 반응기의 공급물을 형성하며, 그 이상도 마찬가지이다. 분리 단계, 예를 들어 촉매 제거 단계 등과 같은 개입 공정 단계도 본 발명의 범위 내에 있다.

전술한 본 발명의 요약 및 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이고 설명을 위한 것으로, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 다른 특징 및 구체예 및 변형예도 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백하며 본 발명의 범위 내에 속한다. 미국 특허 제8,258,355호, 제8,084,653호 및 미국 특허출원 공개 제2007/0197842호의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 방법이다. 한 구체예에서, 상기 방법은, 244bb를 포함하고 약 2 중량% 미만의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb), 바람직하게는 약 1% 미만, 더 바람직하게는 약 0.5% 미만의 245cb를 포함하는 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 바람직하게는 연속적으로 운전되는 복수의 반응 영역에서, 불화 촉매 존재 하에, 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)과 HF를 접촉시키는 단계를 포함한다. 한 실시에서, 상기 조성물은 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf, 바람직하게는 약 2 중량% 미만, 더 바람직하게는 약 1 중량% 미만의 1233xf를 더 포함한다. 또 다른 실시에서, 약 95% 초과의 상기 1233xf가 244bb로 전환되고, 바람직하게는 약 98% 초과가 전환되며, 더 바람직하게는 약 99% 초과가 전환된다. 복수의 반응 영역은 복수의 반응기를 포함하며, 예를 들어, 2개 이상의 반응기가 이용되고; 한 구체예에서, 반응기가 연속적으로 운전되고, 제1 반응기로부터의 유출물이 제2 반응기로 공급되고, 제2 반응기로부터의 유출물이 존재한다면 제3 반응기로 공급되고, 그 이상도 마찬가지인 단계식 반응기 시스템이 이용된다. 분리 단계 등과 같은 개입 공정 단계도 본 발명의 범위 내에 속한다.

또 다른 구체예에서, 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 방법은, 244bb 및 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb)을 포함하는 제1 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 제1 반응 영역에서, 제1 불화 촉매 존재 하에, 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)과 HF를 접촉시키는 단계를 포함한다. 그 후, 244bb 및 제2 조성물에 대해 약 2 중량% 미만의 245cb를 포함하는 제2 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 제2 반응기 영역 내에서, 제2 불화 촉매 존재 하에, 상기 제1 조성물을 HF와 접촉시키며, 상기 HF는 새로운 HF 또는 바람직하게는 상기 제1 반응기로부터의 캐리오버(carryover) HF, 또는 새로운 HF와 캐리오버 HF의 조합일 수 있다. 제1 불화 촉매와 제2 불화 촉매는 동일하여도 좋고 상이하여도 좋다. 바람직하게는, 상기 제2 조성물은 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf, 즉, 상기 제2 조성물에 대하여 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf를 더 포함한다. 한 실시에서, 약 95% 초과의 상기 1233xf가 244bb로 전환된다.

또 다른 구체예에서, 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 방법은 a) 제1 반응기 영역에서, 제1 불화 촉매 존재 하에, i) 제1 양의 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb), ii) 제1 양의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb), 및 iii) 제1 양의 미반응 공급물 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)을 포함하는 제1 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 공급물 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)을 제1 불화제, 예컨대 HF와 접촉시키는 단계; b) 제2 반응기 영역에서, i) 제2 양의 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb), ii) 제2 양의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb), 및 iii) 제2 양의 미반응 공급물 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)을 포함하는 제2 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 상기 제1 조성물을 제2 불화제와, 경우에 따라, 제2 반응기 영역에 새롭게 공급되고/되거나 제1 반응기 영역으로부터 전부 또는 일부 캐리오버될 수 있는 HF와 접촉시키는 단계를 포함하며, 여기서 상기 제2 양의 미반응 공급물 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)은 상기 공급물 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)의 약 5 중량% 미만이고, 상기 제2 양의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb)은 상기 제2 조성물의 약 2 중량% 미만이다. 바람직하게는, 상기 제2 조성물에서 공급물 1233xf로부터 244bb로의 전환율은 약 95% 초과이다.

본 발명의 실시에 있어서, 반응기 영역은 기상, 또는 바람직하게는 액상일 수 있다. 상기 반응 영역은 불화 반응에 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 반응기 영역은 불화수소(HF) 및 촉매의 부식 작용에 대해 내성이 있는 재료로 제조될 수 있으며, 그러한 재료는 예를 들어 하스텔로이(Hastalloy), 인코넬(Inconel), 모넬(Monel)을 포함한다. 반응기는 당업계에 알려진 TFE 또는 PFA로 라이닝될 수 있다. 바람직하게는, 상기 방법은 약 70∼120℃ 및 약 50∼120 psig에서 수행된다.

본 발명에 의해 고려되는 불화 촉매로는 이에 한정되는 것은 아니지만 당업계에 알려진 것들을 들 수 있으며, 액상 불화 촉매가 바람직하다. 총망라된 것은 아니지만 본 발명에 사용될 수 있는 불화 촉매의 리스트는 루이스산, 전이 금속 할로겐화물, 전이 금속 산화물, IVb족 금속 할로겐화물, Vb족 금속 할로겐화물, 또는 이들의 조합을 포함한다. 총망라된 것은 아니지만 액상 불화 촉매의 예로는 할로겐화안티몬, 할로겐화주석, 할로겐화탄탈, 할로겐화티탄, 할로겐화니오븀 및 할로겐화몰리브덴, 할로겐화철, 불화 할로겐화크롬, 불화 산화크롬 또는 이들의 조합을 포함한다. 총망라된 것은 아니지만 액상 불화 촉매의 구체적인 예로는 SbCl₅, SbCl₃, SbF₅, SnCl₄, TaCl₅, TiCl₄, NbCl₅, MoCl₆, FeCl₃, SbCl₅의 불화종, SbCl₃의 불화종, SnCl₄의 불화종, TaCl₅의 불화종, TiCl₄의 불화종, NbCl₅의 불화종, MoCl₆의 불화종, FeCl₃의 불화종 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 오염화안티몬 SbCl₅가 바람직하고, SbCl₅의 불화종이 더 바람직하다.

본 발명의 실시에 있어서, 제1 불화 촉매와 제2 불화 촉매(그리고, 2개보다 많은 반응 영역을 포함하는 실시에서는 후속 불화 촉매)는 동일해도 좋고 상이해도 좋다. 촉매가 불활성화되었다면, 그 촉매를 당업계에 알려진 임의의 방법으로 쉽게 재생시킬 수 있다. 촉매의 재생을 위한 적절한 한 방법은 염소 스트림을 촉매를 통해 흘려 보내는 것을 포함한다. 예를 들어, 액상 불화 촉매 1 파운드마다 액상 반응에 약 0.002∼약 0.2 lb/hr의 염소를 첨가할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 약 65℃∼약 100℃의 온도에서 약 1시간∼약 2시간 동안, 또는 연속적으로 수행될 수 있다.

바람직한 실시에 있어서, 본 발명의 방법은, 시스템 자체가 제1 반응기(또는, 예를 들어 연속적으로 운전되는 복수의 제1 반응기)를 포함하는 단계식 반응기 시스템을 포함하는 복수의 반응 영역에서 수행되며, 상기 제1 반응기에서, 염화안티몬 복합 촉매, 예를 들어 SbCl₅의 불화종의 존재 하에, 1233xf와 HF를 접촉시킨다. 제1 반응기는 245cb에 대한 낮은 선택도를 제공하기에 유효한 조건 하에 운전된다. 그러한 조건은 이하의 것들 중 하나 이상을 적절히 포함할 수 있다: 온도, 압력, HF 대 유기(예를 들어, 1233xf 등) 공급물 비, 촉매량, 촉매 복합체 또는 활성 상태, Cl₂ 컨디셔닝 부피, 체류 시간, 혼합도, 1233xf에 대한 생성물 244bb 리사이클(존재한다면) 비, 길이 대 직경 비(L/D)를 포함한 반응기 기하학적 구조, 이용되는 반응기 유형(예를 들어, 연속식 교반형 탱크 반응기, CSTR) 또는 다단식 CSTR 또는 플러그 흐름(plug flow), 새로운 HF의 도입 여부, 또는 반응기 공급물의 부분 또는 과열 증발, 반응기로의 촉매 환류 정도 등.

제1 반응기로부터 나오는 조성물(제1 조성물)은 기체상 유출물일 수 있고, 미반응 1233xf, 244bb(목적 생성물) 및 소량의 245cb(원치않는 부산물), 및 다량의 안티몬 촉매로 이루어지며, 이 촉매는 경우에 따라 상기 조성물로부터 실질적으로 제거되고, 상기 조성물은 제2 반응기, 또는 예를 들어 연속적으로 운전되는 복수의 제2 반응기로 공급되며, 여기에서, 제2 반응기에 공급되고/되거나 제1 반응기로부터 전부 또는 일부 캐리오버되고, 제1 반응기의 것과 동일해도 좋고 상이해도 좋은 촉매(이것은 예를 들어, 염화안티몬 복합 촉매, 예를 들어, SbCl₅의 불화종일 수 있음) 존재 하에, 상기 조성물은, 제2 반응기에 공급되고/되거나 제1 반응기로부터 전부 또는 일부 캐리오버되는 HF와 접촉한다.

제2 반응기(또는 연속적으로 운전되는 복수의 제2 반응기)는 미반응 1233xf를 (제1 반응기로 공급되는 출발 1233xf에 대하여) 95% 이상 전환시키는 데 유효한 조건 하에 운전된다. 제2 반응기 또는 일련의 제2 반응기로부터 나오는 조성물(제2 조성물)은 (제1 반응기로 공급되는 출발 1233xf에 대하여) 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf 및 약 2 중량% 미만의 245cb 부산물로 이루어진다.

제2 반응기는 약 2 중량% 미만의 245cb를 포함하는 제2 조성물을 제공하는 데 유효한 조건 하에 운전되며, 그러한 조건은 이하의 것들 중 하나 이상을 적절히 포함할 수 있다: 온도, 압력, HF 대 유기(예를 들어, 제1 조성물 중에 존재하는 미반응 1233xf 등) 공급물 비, 촉매량, 촉매 복합체 또는 활성 상태, Cl₂ 컨디셔닝 부피, 체류 시간, 혼합도, 미반응 1233xf에 대한 생성물 244bb 리사이클(존재한다면) 비, 길이 대 직경 비(L/D)를 포함한 반응기 기하학적 구조, 이용되는 반응기 유형(예를 들어, 연속식 교반형 탱크 반응기, CSTR) 또는 다단식 CSTR 또는 플러그 흐름, 새로운 HF의 도입 여부, 또는 반응기 공급물의 부분 또는 과열 증발, 반응기로의 촉매 환류 정도 등.

본 발명의 방법은, 예를 들어, 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(1234yf)과 같은 화합물을 제조하기 위한 더 큰 공정의 일부로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 전술한 바와 같이 1234yf를 제조하기 위한 3-단계 공정의 제2 단계일 수 있다. 이와 관련하여 바람직한 구체예에서, 본 발명은 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 제조하기 위한 통합 제조 공정의 단계를 포함한다. 이 방법을 위한 바람직한 출발 물질은 하기 화학식 I, II 및/또는 III에 따른 1종 이상의 염소화 화합물이다:

여기서, X는 F, Cl, Br 및 I로부터 독립적으로 선택되고, 단, 적어도 하나의 X는 불소가 아니며; 바람직하게는, 이들 화합물은 하나 이상의 염소를 포함하고, 더 바람직하게는 X의 대부분은 염소이고, 더욱 더 바람직하게는 모든 X가 염소이다. 바람직하게는, 상기 방법은 일반적으로 3개 이상의 반응 단계를 포함한다.

단계 1:

제1 단계에서는, 제1 증기상 반응기(불화 반응기)에서, 화학식 (I), (II) 또는 (III)을 갖는 1종 이상의 화합물, 바람직하게는 1,1,2,3-테트라클로로프로펜(TCP) 및/또는 1,1,1,2,3-펜타클로로프로판(240db)을 포함하는 출발 조성물을 무수 HF와 반응시켜, 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)과 HCl의 혼합물을 생성한다. 바람직하게는, 상기 반응은 불화 산화크롬과 같은 촉매 존재 하에 이루어진다. 상기 반응은 제1 증기상 반응기에서, 바람직하게는 약 200∼400℃의 반응 온도 및 약 0∼200 psig의 반응 압력에서 수행된다. 증기상 반응기로부터 나오는 유출물 스트림은 경우에 따라 미반응 HF, 중질 중간체 및 HFC-245cb와 같은 추가 성분을 포함할 수 있다.

증기상 공정의 경우, 반응기에 증기상 불화 촉매를 충전한다. 당업계에 공지된 임의의 불화 촉매가 이 공정에 사용될 수 있다. 적절한 촉매로는 크롬, 알루미늄, 코발트, 망간, 니켈 및 철의 산화물, 수산화물, 할로겐화물, 옥시할로겐화물, 이들의 무기 염 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 적합한 촉매의 조합은 총망라는 아니지만 Cr₂O₃, FeCl₃/C, Cr₂O₃/Al₂O₃, Cr₂O₃/AlF₃, Cr₂O₃/탄소, CoCl₂/Cr₂O₃/Al₂O₃, NiCl₂/Cr₂O₃/Al₂O₃, CoCl₂/AlF₃, NiCl₂/AlF₃ 및 이들의 혼합물을 포함한다. 산화크롬/산화알루미늄 촉매는 미국 특허 제5,155,082호에 기재되어 있으며, 이들은 본원에서 참고로 포함된다. 결정질 산화크롬 또는 비결정질 산화크롬과 같은 크롬(III) 산화물이 바람직하고, 비결정질 산화크롬이 가장 바람직하다. 산화크롬(Cr₂O₃)은 상업적으로 입수 가능한 재료로서, 다양한 입자 크기로 구입할 수 있다. 순도 98% 이상의 불화 촉매가 바람직하다. 불화 촉매는 과잉량으로, 단, 적어도 반응을 유도하기에 충분한 양으로 존재한다.

단계 2:

제2 단계에서는, 복수의 반응 영역에서, 단계 1에서 생성된 1233xf가 약 95% 넘게 244bb로 전환되는 본원에 기재된 본 발명의 방법이 이용되며, 이때 임의의 245cb 부산물은 약 2 중량% 미만으로 생성된다.

단계 3:

제3 단계에서는, 본 발명에 따라 단계 2로부터 생성된 244bb를 제2 증기상 반응기(탈염화수소화 반응기)로 공급하여 탈염화수소화하여, 목적 생성물 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(1233yf)을 제조한다. 이 반응기는, 1234yf를 제조하기 위해 244bb를 촉매적으로 탈염소화할 수 있는 촉매를 포함한다.

여기서 촉매는 벌크 또는 지지된 형태의 금속 할로겐화물, 할로겐화 금속 산화물, 중성(또는 산화 상태 0)의 금속 또는 금속 합금, 또는 활성탄일 수 있다. 금속 할로겐화물 또는 금속 산화물 촉매가 사용될 경우, 바람직하게는 1가, 2가 및 3가 금속 할로겐화물, 산화물 및 이들의 혼합물/조합물, 더 바람직하게는 1가 및 2가 금속 할로겐화물 및 이들의 혼합물/조합물이 사용된다. 성분 금속으로는 Cr³⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Pd²⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺ 및 Cs⁺를 들 수 있으나 이들에 한정되는 것은 아니다. 성분 할로겐은 F^-, Cl^-, Br^- 및 I^-를 포함하나 이들에 한정되는 것은 아니다. 1가 또는 2가 금속 할로겐화물의 예로는 LiF, NaF, KF, CsF, MgF₂, CaF₂, LiCl, NaCl, KCl 및 CsCl을 포함하나 이들에 한정되는 것은 아니다. 할로겐화 처리는 선행 기술에 공지된 것들 중 임의의 것, 특히 할로겐화 공급원으로서 HF, F₂, HCl, Cl₂, HBr, Br₂, HI 및 I₂를 이용하는 것을 포함할 수 있다.

중성, 즉 0가 금속, 금속 합금 및 이들의 혼합물이 사용된다. 유용한 금속으로는 Pd, Pt, Rh, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Cr, Mn, 및 합금 또는 혼합물로서의 이들의 조합을 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는다. 촉매는 지지형이어도 좋고 비지지형이어도 좋다. 금속 합금의 유용한 예로는 SS 316, 모넬 400, 인코넬 825, 인코넬 600 및 인코넬 625를 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는다.

바람직한 촉매는 활성탄, 스테인레스 스틸(예를 들어, SS 316), 오스테나이트계 니켈계 합금(예를 들어, 인코넬 625), 니켈, 불화 10% CsCl/MgO, 및 10% CsCl/MgF₂를 포함한다. 반응 온도는 바람직하게는 약 300∼550℃이고, 반응 압력은 바람직하게는 약 0∼150 psig이다. 바람직하게는, 반응기 유출물을 부식성 스크러버 또는 증류 컬럼에 공급하여 HCl의 부산물을 제거함으로써, 산을 함유하지 않는 유기 생성물을 생성하며, 이것에 대해 경우에 따라 추가 정제를 실시하여도 좋다.

Claims

2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 방법으로서, 244bb를 포함하고 약 2 중량% 미만의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb)을 포함하는 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 복수의 반응 영역에서, 불화 촉매 존재 하에, 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)과 HF를 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 제조된 조성물이 약 1 중량% 미만의 245cb를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 제조된 조성물이 약 5 중량% 미만의 미반응 1233xf를 더 포함하는 것인 방법.
제3항에 있어서, 제조된 조성물이 약 2 중량% 미만의 미반응 1233xf를 더 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 약 95% 초과의 1233xf가 244bb로 전환되는 것인 방법.
제5항에 있어서, 약 98% 초과의 1233xf가 244bb로 전환되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 복수의 반응 영역이 연속적으로 운전되는 복수의 반응기를 포함하는 것인 방법.
제7항에 있어서, 복수의 반응기가 연속적으로 운전되는 적어도 제1 반응기 및 제2 반응기를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 불화 촉매가 루이스산, 전이 금속 할로겐화물, 전이 금속 산화물, IVb족 금속 할로겐화물, Vb족 금속 할로겐화물, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제9항에 있어서, 불화 촉매가 SbCl₅, SbCl₃, SbF₅, SnCl₄, TaCl₅, TiCl₄, NbCl₅, MoCl₆, FeCl₃, SbCl₅의 불화종, SbCl₃의 불화종, SnCl₄의 불화종, TaCl₅의 불화종, TiCl₄의 불화종, NbCl₅의 불화종, MoCl₆의 불화종, FeCl₃의 불화종, 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 불화 촉매가 복수의 반응 영역의 각각에서 동일하거나 또는 상이한 것인 방법.
2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb)을 제조하는 방법으로서,
a) 제1 반응 영역에서, 미반응 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf), 제1 양의 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판(244bb) 및 제1 양의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb)을 포함하는 제1 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 공급물 1233xf를 HF 및 제1 불화 촉매와 접촉시키는 단계; 및
b) 제2 반응 영역에서, 제2 조성물을 제조하기 위한 조건 하에, 상기 제1 조성물을 제2 불화 촉매와 접촉시키는 단계로서, 상기 제2 조성물은 244bb, 및 공급물 1233xf의 양에 대해 약 5 중량% 미만의 1233xf, 및 약 2 중량% 미만의 245cb를 포함하는 것인 단계
를 포함하는 방법.
제12항에 있어서, 제2 반응 영역이 연속적으로 운전되는 1개 이상의 반응기로 이루어지는 것인 방법.
제12항에 있어서, 제1 반응 영역과 제2 반응 영역이 각각 CSTR 반응기를 포함하는 것인 방법.
제12항에 있어서, 제1 조성물이 캐리오버(carryover) 제1 불화 촉매를 더 포함하며, 상기 캐리오버 제1 불화 촉매는 제2 반응 영역에서의 접촉 전에 제1 조성물로부터 제거되는 것인 방법.
제12항에 있어서, 제1 불화 촉매와 제2 불화 촉매는 각각 불화 SbCl₅ 종을 포함하는 것인 방법.
2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(1234yf)을 제조하는 방법으로서,
a) 하기 화학식 I, II 및 III으로부터 선택되는 구조를 갖는 1종 이상의 화합물을 포함하는 출발 조성물을 제공하는 단계로서,

여기서, X는 F, Cl, Br 및 I로부터 독립적으로 선택되고, 단, X 중 하나 이상은 F가 아닌 것인 단계;
b) 2-클로로-3,3,3-트리플루오로프로펜(1233xf)을 포함하는 제1 중간 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 상기 출발 조성물을 HF와 접촉시키는 단계;
c) 244bb 및 약 2 중량% 미만의 1,1,1,2,2-펜타플루오로프로판(245cb)을 포함하는 제2 중간 조성물을 제조하기에 유효한 조건 하에, 복수의 반응 영역에서, 불화 촉매 존재 하에, 1233xf를 포함하는 상기 제1 중간 조성물과 HF를 접촉시키는 단계; 및
d) 상기 244bb의 적어도 일부분을 탈염화수소화하여 1234yf를 포함하는 반응 생성물을 제조하는 단계
를 포함하는 방법.