Способ получения фтори хлорфторметанов

 

Союз Советскин

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ 636216

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (6l) Доно.чнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.0 1.7((21) 23:) тЗ; 2/2;)-04 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет

2 (51! M. Кл

Государственный коинтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзооретеннй

N открытей (43) Опубликовано 05. 12.78Бюллетень ¹ ): (53) У ).К 4 . 722,()7 (08 ч .8) (45) Дата опубликования описания 07.12.78

Г. П. Чернюк, Г. Л. 1)вянык и Л. И. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ!!!!Я ФТОР- И ХЛО! ФТО! МЕТА!)(ЕЗ

Изобретение относится к способу получения фтор- и хлорфторпроизводных метана, которые находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства « в холодильной технике, в производстве аэрозольных пропеллентов, в качестве растворителей и т. д.

Известен способ получения фтор- и хлорфторметанов путем контактирования хлорфторметанов при температуре 150600 С и объемной скорости подачи сырья

50-10000 ч в присутствии катализатора — активной окиси алюминия, предварительно обработанной полифторхлоруглевсдородами С1- Сй. Однако такая предварительная обработка катализатора требует расхода большого количества ценного высокофторированного сырья, что делает процесс недостаточно эффективным Pl).

Известен также способ полученияфтор- и хлорфторметанов путем контактирования

20 хлорфторметанов при температуре 200500 С при объемной скорости подачи исходного сырья 250-1ЗООО ч в присут ствии катализатора — шпинели (ялюминята MeдиСЕ)И Од) Ц.

Недостатком известного способа является необходимость использования высоких температур, так кяк применяемый катализатор достаточно активен при температуре 300 (.. и вьппе и небольшой объемной скорости подачи исходногосырья, что уменьшает производительность процесса. Жесткие температурные условия проведения процесса приводят к усложнению процесса в целом.

С цепью устранения укаэанных недостатков, а именно с целью усовершенствования технологического процесса, предлагается испольэовать в качестве катализатора цинковую шпинель алюминия2ттЮф и вести процесс при температуре 150-

450" С.

Предпочтительно вести процесс при объемной скорости 500-27000 ч .

Процесс проводят в газовой фазе при атмосферном давлении. Используюткварпевый трубчатый реактор с внутренним диа»

3 6362 метром 15 мм, снабженный электрообс гревом и карманом для термопары. Опыты проводят с объемом катализатора 5010 см при зернении последнего 1-3 мм.

Катализатор получают путем пропитки грану лированной активной =4 (), расплавом

Е И (И 0 ) из такого расчета, чтобы после термического разложения соли до ЛО образовалась эквимолекулярная смесь окислов g = A8 QS-Яд О. Полученную о смесь нагревают в атмосфере воздуха при ,температуре 1000 С в течение 4-6 ч с

О целью формирования шпинели, По данным рентгеноструктурного анализа используемый катализатор представляет собой чистую ш пине ль 3 Й А 04 °

Контактированию подвергают как полностью галоидированные, так и содержащие один атом водорода в молекуле хлорфторпроизводные метана. Продукты реакции анализируют методом газожидкостной хроматографии.

Пример 1. В реактор загружают

5 см катализатора. При температуре в

Ь о слое катализатора 225 С через реактор с объемной скоростью 1000 ч 1в течение 1,5 ч пропускают 0,335 моля CCE Р.

Продукты реакции внутримолекулярного диспропорционирования CCg P содержат (мол,%): 35,76 CC8 S, 23,20 CCF V, 3, 13 ССЕ Р и 47,91 СС 4. Конверсия

CCRC P за проход составляет 96,87 мол.% (0,324 моля). Выход продуктов превращения,из расчета на конвертированный ,СС8 Р (мол%): 36,90 СС8Р ; З5

13,62CCOz Р и 49,48 СС Р4 .

Пример 2. Через слой катализатора объемом 10 см при температуре

225 С с объемной скоростью 300 чав

О течение 2 ч пропускают 2,68 моляСС ф. 4О

Состав продуктов реакции (мол.%):

20,52ССЦ, 28,40 CCgg jgt6,65 исходный ССР F и 44,43 ССЯ . В этом случае конверсия СС f>V составляет

93,35 мол.% (2>5 моля), а выход прс - 45 дуктов реакции диспропорционирования (мол.%): 22,00 CCX F, 30,40 ССХ Г2 и 47,60 СС8(.

Пример 3. йиспропорционированию подвергают 0,112 моля СС1 V<, Опыт проводят в течение 1 ч при температуру в слое катализатора объемом

5 см 275 С и объемной скорости подачи

ССfgFg 500ц. При конверсии СС fgfg

72 мол.% (0,08 моля) продуктыреакции содержат (мол.%): 42,60 CCg Vg, 28,00 непреврашенного ССЦ И ;

3,84 СС6 Р и 25,56 Cog. Выход продуктов равен (мол. %): 59,10 CCgpS;

5 33 CCOF и 35,57 CCRC)

Пример 4. Пары CCJF<(4,37 моля) пропускают в течение 1 ч через 5 см катализатора при температуре 350 С и объемной скорости подачи 19600 ч .

Конверсия CQFg за проход 46,00 мол.% (2,01 моля). Реакционная смесь имеет состав (мол. %): 23,40 СС8 Р, 21,30 CCPgР; 54,00 ССЦи 1,30 СС8

Выход продуктов из расчета на превращенный CCQVg составляет (мол.%):

50,80 СС /VS, 46,35 СС /gal и2,85СС gp

Пример 5. Через катализатор объемом 10 см пропускают в течение

1 ч при температуре 200 С и объемной скорости 5000 ч 50 л СН С Х F (2,23 Mons), Полученная реакционная смесь имеет состав (мол.%): 34 21CHV и S>

7,59 СНС8 Гу; 9,20 исходного СНС f V

Я и 49,00 CHC fg. Конверсия СНС 8 V за проход 90,8 мол.% (2,025 моля). Выход продуктов превращения CHC 3 F составляет (мол.%): 37,7 СНГ - 8,35 СНС Я Р и 53,95 СНС gy .

Пример 6. 6,56 моля СН C7>k в течение 1, 5 ч пропускают через 5 см катализатора при температуре 200 С и объемной скорости подачи 19600 ч

Получают следующий срстав реакционньйс продуктов (мол. %): 26,95 СН Vy;

14,55 CHCFFg,26,50СНСфи 32,00 СНСР

Конверсия CHCt>P состевяяет 73,о Моя% (4,83 моля), а выход образующихся продуктов (мол.%) 36,75 CHFgy 19,80СНЖ и 43, 45 C HC8g.

Пример 7. llns реакции диспропорци анирования используют СН С8 Г (1,34 моля). Опыт проводят при температуре 225 С и объемной скорости

О

1500 ч в течение 2 ч. Объем катали1 затора 10 см-. Реакционная смесь содержит (мол.%): 25,77 СНЕ, 4,18 СНСЩ

60,00 CHCXVg и 10,05 CHCf . Конверсия СНСЯ 1 составляет 40,00 мол,% (0,535 моля), а выход продуктов (мол.%):

64,50 CHV 10,45 CHCPуР и 25,05 CHCf

Пример 8. Количество катализатора то же, что и примере 7, Опыт проводят при температуре ЗОСРС и объемной скорости подачи.СНС У Vg4000 ч (пропущено 5,35 моля) в течение 3 ч.

В этих условиях конверсия СНС М F ñîñтавляет 55,70 мол % (2,99 моля). Продукты реакции имеют состав (мол.%):

30,30 CHVy; 44,30 CHC8 Vg;

9,90 CH+V и 15,50 CHCХ Выход

636216

Составитель Н. Гозалова

Редактор B. Минасбекова Техред О. Андрейко Корректор Л. Василина

Заказ 6875/17 Тираж 517 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 образующихся соединений равен (молЛ):

54,45CHf, 17,80СНЩРи 27,75СНСЯ

Пример 9. 3,01 моля СНС7Г пропускают через 5 см катализатора в течение 0,5 ч при температуре в слое S

0 катализатора 450 С и объемной скорости подачи сырья 27000 ч 1 Реакционные продукты содержат (мол.%): 37,10 CHF>, 26,60 CHCE F, 8,70 СНС F. и

27,60 СНС9 . Конверсия СНЛР равна

73,40 мол.% (2,21 моля), а выход образующихся продуктов, из расчета на ппевпащенный CHC 8 Fg составляет (мопЛ):

50,50 СН Vy 11,85 СНС 2 и 37,65 СНС .

Из приведенных примеров видно, что предложенный способ получения фтор- и хлорфторметанов путем внутримопекупярного диспропорционирования хпорфтор20 метанов является весьма -эффективным.

Применяемый катализатор Zi И AO 0, обладает высокой активностью и селективностью, поэтому позволяет проводить процесс в сравнительно мягких температурных условиях при высоких нагрузках по исходному сырью. Лостигнуты хорошие выходы целевых продуктов.

Катализатор устойчив в работе.

Л ля разде пения продуктов реакции применяют ректификацию; неизбежно образующиеся в процессе диспропорционирования хпорметаны СНС gp и СС84могут быть легко превращены обратно в хлорфторметаны взаимодействием с НР .

Формула изобретения

1. Способ получения фтор- и хпорфториетанов путем контактирования хпорфторметанов при повышенной температуре в присутствии катализатора — шпинепи алюминия, о т и н ч а ю шийся тем, что, с целью усовершенствования технологического процесса, в качестве катализатора используют цинковую шпинепь алюминия Krl A3 0gи процесс ведут при температуре 150-450 С.

2. Способ по п. 1, о т и и ч а юшийся тем, что процесс ведут при объемной скорости 500-27000 ч .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент США %3087975, кп. 260-653, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР п0 заявке N92173047/04, кп. С 07 С 19/08, 10.09.75.