[发明专利]二氟甲烷的制造方法

说明书

工业上的利用领域

本发明涉及一种在液相中存在催化剂的条件下，通过使用氟化氢来氟化二氯甲烷，经济并安全地制造二氟甲烷的方法。

先有技术

二氟甲烷(以下称为R32)可以代替一氯二氟甲烷作为室内空调的致冷剂使用，这一点正在受到重视。

众所周知，R32可在催化剂的存在下使二氯甲烷(以下称为R30)与氟化氢(以下称为HF)进行气相或液相反应而制得。

美国专利US 2749374号和US 2749375号中记载了一种R32的制造方法，该方法是在氯氟化锑催化剂(SbCl_xF_y，x+y=3-5，y/(x+y)＞0.8，Sb(V)＞5％)的存在下，在110～175℃的温度下使R30与HF进行液相反应而获得R32。然而，按照该方法，一些不希望的R30系(R32、R31、R30)以外的杂质一氯甲烷(以下称为R40)和一氟甲烷(以下称为R41)等R40系副产品大量地生成。另外，HF和卤化锑会腐蚀反应装置，这是已知的，因此，要使得反应体系不腐蚀反应装置，这一点在二氯甲烷的制造上极为重要，但是在上述专利中，没有记载在上述条件下反应时反应器材质耐蚀性。

特公平1-36556号中记载了一种用于防止那些通常易被HF和五卤化锑的混合物腐蚀的容器发生腐蚀的方法，该方法是在五卤化锑中添加入三卤化锑。

在该文中，虽然没有对温度作出限制，但是其中记载的实施例及比较例都是在50℃以下，即使在80℃以上也不能预测在实用上的耐蚀效果，而且也没有记载有关哈斯特洛伊耐蚀高镍合金的防蚀效果，另外，其中记载“该反应一般适用于三卤甲基化合物，除该化合物之外，也适用于作为其前体的1，1-二卤乙烯化合物”，在实施例中也没有使用R30的反应例。

在特开昭59-231030号中记载了一种制备R32的方法，该方法是以氟化铝或氟化铬作催化剂，在反应温度200～500℃的条件下使R30与HF进行气相反应，从而获得R32。然而按照该方法，反应温度为200～500℃的高温，而且在工业上为了回收未反应的HF及R30并将其再循环，需要复杂的装置，因此不能说是经济的方法。

发明的要点

本发明的目的是解决先有技术中存在的问题，提供一种经济并安全地制造R32的方法。

本发明的要旨是一种二氟甲烷的制造方法，该方法是在氟化催化剂的存在下，使二氯甲烷与氟化氢进行液相反应来制造二氟甲烷，其特征在于，使用五氟化锑与三氟化锑的混合物，或者使用相对于液相混合物中的氟化氢，其浓度在2mol％以下的五氟化锑作为氟化催化剂，在80～150℃的温度和8～80kg/cm²的绝对压力下进行反应。

发明的详细描述

在本发明的方法中，使用R30作为起始原料，因为它是最廉价的，但是也可以使用氯氟甲烷(以下称为R31)。也就是说，R31是在R30与HF反应以获得R32的反应过程的中间体，因此，单单以R31作原料，或者以R30和R31的混合物作原料都是可以的。另外，R30、R31的氟化是顺次地进行的，因此可以将这些反应作为一个连续反应来进行。

在本发明的方法中，作为氟化催化剂，可以使用五氟化锑与三氟化锑的混合物，也可以单独使用五氟化锑。

在使用五氟化锑与三氟化锑的混合物作为氟化催化剂的情况下，随着混合物中三氟化锑的相对量的减少，反应器的腐蚀变得容易。另一方面，三氟化锑的比例增加，反应性随之降低。因此，作为通常易于采用的范围是五氟化锑与三氟化锑的摩尔比在1∶1～1∶5的范围内。此时在反应体系内使用的五氟化锑与三氟化锑的混合物的数量通常为液相混合物中HF的0.2～10mol％，优选为2～8mol％。当氟化催化剂超过10mol％时，对反应没有影响，而对反应器的腐蚀性变大。而如果低于0.2mol％，这时反应虽然可以进行，但R32生成速度小，反应器的单位体积生产率下降。

另外，当单单用五氟化锑作为氟化催化剂时，使用的五氟化锑通常为液相混合物中HF的0.1～2mol％，优选为0.2～1mol％。如果超过2mol％，反应容器的腐蚀变得严重，而如果小于0.1mol％，则R32的生成速度变小。

在本发明的方法中使用的五氟化锑和三氟化锑，可以通过使用足够量的HF将相应的氯化锑氟化的方法来制得。另外，也可在装入三氟化锑或三氯化锑后，先用氯气进行氯化，然后再进行氟化的方法来制备五氟化锑。