[发明专利]三氟乙烯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及三氟乙烯的制造方法，涉及将四氟乙烯和氯氟甲烷作为原料制造三氟乙烯的方法。

背景技术

本说明书中，对于卤化烃，在化合物名之后的括弧内记入该化合物的简称。此外，本说明书中根据需要使用简称来代替化合物名称。三氟乙烯(HFO-1123)由于温室效应系数(GWP)小，因此作为替代温室效应气体二氟甲烷(HFC-32)或1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)的新制冷剂在近年来被寄予很大期待。

作为HFO-1123的制造方法，已知有使氯三氟乙烯(CTFE)在钯或铂催化剂的存在下通过氢进行还原的方法(例如参照专利文献1。)、将在氧化铝等载体上承载金属氟化物等作为催化剂来使1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)或1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)脱氟化氢的方法(例如参照专利文献2)、使1,1,2-三氯-1,2,2-三氯乙烷在钯等催化剂的存在下通过氢进行还原的方法(例如参照专利文献3。)等。

然而，专利文献1～3中记载的使用催化剂工艺的制造方法有众多在经济上的缺点，如催化剂制备、伴随着催化剂失活的催化剂填充反应器的催化剂的更换、催化剂废弃或再次活化、催化剂填充反应器的被高分子副产物堵塞的可能性、以及反应时间长等。此外，专利文献1以及专利文献3中示出的方法中都过度进行氢还原，生成的副产物的量变多，不能以足够高的收率得到高纯度的HFO-1123。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/000853号

专利文献2：日本专利特开2010-533151号公报

专利文献3：日本专利特开平9-104647号

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明人进行反复研究的结果是，发现专利文献1以及专利文献3所示的方法都过度进行氢还原，生成E-1,2-二氟乙烯(HFO-1132(E))。根据本发明人的了解，已知该HFO-1132(E)与HFO-1123沸点非常接近，因而两者的蒸馏纯化分离困难，可在特定的条件下抑制该HFO-1132(E)作为副产物生成。

本发明是鉴于上述观点而产生的发明，其目的在于提供一种使用供应容易的原料，在不使用催化剂的情况下，在伴有热分解的合成反应中以高纯度高效率制造工业上有用的HFO-1123，且抑制难以与HFO-1123蒸馏分离的副产物、尤其是HFO-1132(E)的生成的在经济上有利的方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明提供一种HFO-1123的制造方法，它是一种由四氟乙烯(TFE)和氯氟甲烷(R31)制造三氟乙烯(HFO-1123)的方法，其特征在于，具备

(a)将上述TFE和上述R31预先混合后供至反应器或分别供至反应器的工序，

(b)将热介质供至上述反应器的工序，

(c)在上述反应器内，在将该反应器内的温度控制在400～950℃的状态下使上述TFE和上述R31与上述热介质接触，生成上述HFO-1123的工序。

发明的效果

如果采用本发明的制造方法，则可将供应容易的TFE和R31作为原料，在不使用催化剂的情况下，在伴有控制在特定温度的热分解的合成反应中高效地制造温室效应系数(GWP)小、作为新制冷剂在工业上有用的HFO-1123。

如果采用本发明的制造方法，则可抑制由于沸点接近而非常难以分离的副产物的生成，得到纯度高的HFO-1123。即，在副产物中，HFO-1132(E)沸点为-51℃，与HFO-1123的沸点(-54℃)极其接近，因此以通常的分离纯化技术(蒸馏等)难以分离、纯化，但如果采用本发明的制造方法，则可抑制HFO-1132(E)这样的与HFO-1123难以蒸馏分离的副产物的生成，以高纯度进行制造。

如果采用本发明的制造方法，则通过使用热介质容易进行制造(反应)条件的控制、尤其是温度条件的控制，从而能够进行定量的HFO-1123的制造，经济上的优点较大。此外进一步，能够将能产生二氟卡宾(F₂C:)的副产物循环利用作为原料成分使用，作为工业的制造方法有用。