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DD154603A1 - METHOD FOR THE SELECTIVE FLUORATION OF METHANECHLORIDES - Google Patents

METHOD FOR THE SELECTIVE FLUORATION OF METHANECHLORIDES Download PDF

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DD154603A1
DD154603A1 DD22538780A DD22538780A DD154603A1 DD 154603 A1 DD154603 A1 DD 154603A1 DD 22538780 A DD22538780 A DD 22538780A DD 22538780 A DD22538780 A DD 22538780A DD 154603 A1 DD154603 A1 DD 154603A1
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DD
German Democratic Republic
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chloride
activated carbon
fluorination
hydrogen fluoride
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Application number
DD22538780A
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German (de)
Inventor
Hans-Dieter Maetzing
Lothar Kolditz
Wolfgang Klein
Original Assignee
Maetzing Hans Dieter
Lothar Kolditz
Wolfgang Klein
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/20Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms
    • C07C17/202Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction
    • C07C17/206Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of halogen atoms by other halogen atoms two or more compounds being involved in the reaction the other compound being HX

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Fluorierung von Methanchloriden. Ziel der Erfindung ist es, durch Verbesserung der Selektivitaet der Fluorierung insbesondere Chlordifluormethan aus Methanchloriden mit wasserfreiem Fluorwasserstoff in Gegenwart eines standfesten Katalysators zu gewinnen. Das erfindungsgemaesse Verfahren wird in der Gasphase in Gegenwart eines geeigneten Katalysators durchgefuehrt, der durch Traenken von Aktivkohle mit waessriger FeCL tief 3-Loesung und Nachbehandlung mit NH tief 3/H tief 2 O oder durch Traenken von Aktivkohle mit einer salzsauren Loesung von FeCL tief 3 und einem oder mehreren Alkali- oder/und Erdalkalichloriden hergestellt wird. Solche Katalysatoren zeichnen sich durch eine hohe Selektivitaet hinsichtlich der gewuenschten Produkte und hohe Standfestigkeit aus. Das Verfahren kann in der chemischen Industrie angewendet werden.The invention relates to a process for the selective fluorination of methane chlorides. The aim of the invention is to obtain by improving the selectivity of the fluorination in particular chlorodifluoromethane from methane chlorides with anhydrous hydrogen fluoride in the presence of a stable catalyst. The process according to the invention is carried out in the gas phase in the presence of a suitable catalyst which is activated by charring activated carbon with aqueous FeCl 3 solution and after-treatment with NH 3 / H deep 2 O or by passing activated carbon with a hydrochloric acid solution of FeCl 3 and one or more alkali and / or alkaline earth chlorides. Such catalysts are characterized by a high selectivity with regard to the desired products and high stability. The process can be used in the chemical industry.

Description

22 5 3 87 -ι-22 5 3 87 -ι-

Verfahren zur selektiven Fluorierung von MethanchloridenProcess for the selective fluorination of methane chlorides

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Fluorierung von Methanchloriden, das insbesondere der Gewinnung von Chlordifluorraethan dient» Chlordifluormethan wird zum Beispiel als Ausgangsstoff für die Herstellung von Polytetrafluorethylen und als K ältemittel angewendet·The invention relates to a process for the selective fluorination of methane chlorides, which in particular serves the extraction of chlorodifluoroethane. "Chlorodifluoromethane is used, for example, as a starting material for the production of polytetrafluoroethylene and as a component.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Aus der Literatur ist bekannt, dass beim Überleiten einer Mischung von wasserfreiem Fluorwasserstoff mit einem Methanchlorid über mit Eisen(III)-chlorid beladene Aktivkohle eine partielle Fluorierung des organischen Substrats erfolgt (Ind.Eng* Chem· 39. (1947), 404-409). Der beschriebene Katalysator besitzt jedoch keine ausreichende Standzeit, In der US-PS 3 342 881 wird deshalb vorgeschlagen, dem Katalysator metallisches Eisen beizumengen bzw· einen Reaktor aus Eisen zu verwenden, um so zu gewährleisten, dass vom Katalysator abdampfendes Eisen(III)-chlorid ständig durch Eisen(III)~chIorid ersetzt wird, das als Folge der Reaktion von Eisen mit dem während der Fluorierung des Methanchlorids gebildeten Chlorwasserstoff entsteht: der Katalysator wird langzeitstabil.From the literature it is known that when passing a mixture of anhydrous hydrogen fluoride with a methane chloride on activated carbon loaded with iron (III) chloride, a partial fluorination of the organic substrate takes place (Ind. Eng. Chem. 39 (1947), 404-409 ). However, the catalyst described does not have sufficient service life. It is therefore proposed in US Pat. No. 3,342,881 to add metallic iron to the catalyst or to use a reactor made of iron so as to ensure that iron (III) chloride evaporates from the catalyst is constantly replaced by iron (III) chloride which is formed as a result of the reaction of iron with the hydrogen chloride formed during fluorination of the methane chloride: the catalyst becomes stable for a long time.

- 2 - ίίΟΟΟ/- 2 - ίίΟΟΟ /

Nachteilig für dieses Verfahren ist die Tatsache, dass Tr ichlormethan bei den für die Pluorierungsreaktion erforderlichen Temperaturen von 200"3000C bei Anwesenheit von metallic achem Bisen erfahrungsgemäss diskutiert, so dass im Produktgemisch neben den gewünschten Fluorverbindungen aus Trichlor« methan auch Fluorverbindungen der Tetrachlormethanreihe enthalten sind, deren destillative Abtrennung mit technischen Schwierigkeiten verbunden ist, Ausserdem ist die Selektivität für die Herstellung von CHClF2 bzw· CHFo nicht ausreichend. In der Japan,,Kokai 75 122 480 wird vorgeschlagen, ein Gemisch aus Methan, Chlor und wasserfreiem Fluorwasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, bestehend aus mit Eisen(III)-chlorid und Natriumchlorid beladener Aktivkohle, umzusetzen«, Man erhält jedoch nur ein Gemisch von verschiedenen Pluorierungsprodukten des Trichlor- und des Tetrachlormethans, das nur unter grossem technischem Aufwand mehr oder weniger vollständig getrennt werden kann«A disadvantage of this method the fact that Tr discussed ichlormethan the measures necessary for the Pluorierungsreaktion temperatures of 200 "300 0 C in the presence of metallic Achem Bisen according to experience, so that methane in the product mixture not only the desired fluorine compounds from trichloro" is also contain fluorine compounds of tetrachloromethane series In addition, the selectivity for the preparation of CHClF 2 or · CHFo is not sufficient In Japan, Kokai 75 122 480, a mixture of methane, chlorine and anhydrous hydrogen fluoride in the presence is proposed a catalyst consisting of activated carbon loaded with iron (III) chloride and sodium chloride, implement ", but one receives only a mixture of different Pluorierungsprodukten of trichloro and tetrachloromethane, which can be more or less completely separated only with great technical effort "

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Selektivität der Fluorierung von Methanchloriden mit wasserfreiem Fluorwasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, insbesondere in der Gewinnung von Chlordifluormethan, in der Verringerung technisch nicht gewünschter Fluorierungsprodukte bei genügender Standfestigkeit des Katalysators*The object of the invention is to improve the selectivity of the fluorination of methane chlorides with anhydrous hydrogen fluoride in the presence of a catalyst, in particular in the recovery of chlorodifluoromethane, in the reduction of technically undesirable fluorination products with sufficient stability of the catalyst *

Darlegung des V/es ens der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur selektiven Fluorierung von Methanchloriden zu entwickeln, das in Gegenwart eines geeigneten Katalysators durchgeführt wird, der die Selektivität der Fluorierung vorteilhaft beeinflusst, die Bildung technisch interessierender Fluorierungsprodukte wie Chlordifluormethan und Trifluormethan begünstigt, das Entstehen unerwünschter Nebenprodukte mindert und sich durch gute Standfestigkeit auszeichneteThe invention has for its object to develop a process for the selective fluorination of methane chlorides, which is carried out in the presence of a suitable catalyst which favorably influences the selectivity of fluorination, the formation of technically interesting fluorination products such as chlorodifluoromethane and trifluoromethane favors the formation of undesirable by-products and was characterized by good stability

. - 3 - 225387, - 3 - 225387

An einem aus Aktivkohle, beladen mit Eisen(III)-chlorid, bestehenden Katalysator durchgeführte eigene Untersuchungen zeigen, dass sich vor dem Formierungsprozess auf der Aktivkohle keine einheitliche Phase, sondern eine Mischung von Eisen(III)-chlorid, Eisen(III)~Gxid-hydroxid, Eisen(XII)-oxid und komplizierter Zusammengesetzen Verbindungen befindet· Diese komplexe Zusammensetzung der Katalysatorbelegung hat zur Folge, dass Eisen(III)-chlorid-Aktivkohle-Katalysatoren nur unter Schwierigkeiten reproduzierbar hergestellt werden können« Nach der üblichen Formierung mit dem zur Reaktion einzusetzenden Gemisch aus wasserfreiem Fluorwasserstoff und einem Methanchlorid liegt auf dem Katalysator eine röntgenamorphe Belegung vor· Die Bindungslängen sind nicht einheitlich, was eine unterschiedliche Aktivität der katalytisch wirksamen Zentren zur Folge hat« Dieser Katalysator besitzt eine nicht ausreichende Selektivität, was beispielsweise darin zum Ausdruck kommt, dass die Fluorierung im Falle des Trichlormethans nicht genügend selektiv verläuft. Des_ weiteren wird auf Grund von Kristallisationserscheinungen, und nicht durch Abdampfen von Eisen(III)-chlorid, die katalytische Aktivität des Katalysators mit der Zeit geringer, der Katalysator besitzt eine unzureichende Standzeit»On a catalyst made of activated carbon, loaded with ferric chloride, show that before the formation process on the activated carbon no uniform phase, but a mixture of iron (III) chloride, iron (III) ~ oxide This complex composition of the catalyst occupancy has the consequence that iron (III) chloride activated carbon catalysts can only be prepared reproducibly with difficulty under customary conditions X-ray amorphous coating is present on the catalyst to be used in the reaction mixture of anhydrous hydrogen fluoride and a methanol chloride. The bond lengths are not uniform, which results in a different activity of the catalytically active centers. This catalyst has insufficient selectivity, which is expressed, for example that the fluorination in the case of trichloromethane is not sufficiently selective. Furthermore, due to phenomena of crystallization, and not by evaporation of ferric chloride, the catalytic activity of the catalyst decreases with time, the catalyst has insufficient service life »

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Methanchlorid, beispielsweise Mono-, Di-, vorzugsweise Trichlormethan, oder Tetrachlormethan mit wasserfreiem Fluorwasserstoff in der Gasphase in einem Mengenverhältnis von 1 : 0,25 bis 1 j 4,5 bei einer Temperatur zwischen 2000C und 4000C in einem an sich bekannten Strömungsreaktor in Gegenwart eines geeigneten Katalysators zur Reaktion gebracht wird. Die Kontaktzeit beträgt wenige Sekunden*According to the invention the object is achieved in that a methane chloride, for example mono-, di-, preferably trichloromethane, or carbon tetrachloride with anhydrous hydrogen fluoride in the gas phase in a ratio of 1: 0.25 to 1 j 4.5 at a temperature between 200 0 C and 400 0 C in a per se known flow reactor in the presence of a suitable catalyst is reacted. The contact time is a few seconds *

Wir- fanden, dass man einen geeigneten Katalysator A erhält, wenn Aktivkohle mit einer wässrigen Lösung von Eisen(III)-s-chlorid getränkt, mit einer alkalischen Lösung, vorzugsweise einer wässrigen konzentrierten Ammoniaklösung überschichtet, nach erfolgter Umsetzung abdekantiert und mehrmals mit destilliertemWe found that a suitable catalyst A is obtained when activated charcoal is impregnated with an aqueous solution of ferric chloride, covered with an alkaline solution, preferably an aqueous concentrated ammonia solution, decanted after completion of the reaction and repeatedly distilled

- 4 - 22 53 8 7- 4 - 22 53 8 7

Wasser gewaschen und die so imprägnierte Aktivkohle bei 22O0C getrocknet wird» Auf der so behandelten Aktivkohle wird dabei eine austauschaktive Phase abgeschieden, die bereits vor der Formierung eine weitestgehende einheitliche Zusammensetzung besitzt und unerwartet während des Formierungsprozesses kristallisiert und im Vergleich zu dem in der US-PS 3 342 881 genannten Katalysator eine höhere Standzeit aufweist« Untersuchungen zeigen, dass dieser Katalysator A vor dem Formierungsprozess eine einheitliche Belegung, bestehend aus «&-Eisen(III)-oxid aufweist.Washed water and the thus impregnated activated carbon is dried at 22O 0 C on the thus treated activated carbon, an exchange-active phase is deposited, which already has a largely uniform composition before the formation and crystallized unexpectedly during the forming process and compared to that in the US -PS 3 342 881 has a longer service life. "Investigations show that this catalyst A before the forming process, a uniform occupancy, consisting of"& -iron (III) oxide.

Bei der oben genannten Gasphasenreaktion in Gegenwart dieses Katalysators A wird das ^-Eisen(III)-oxid in eine komplexe Verbindung der allgemeinen Formel H .,PeCl. F umgewandelt»In the above-mentioned gas-phase reaction in the presence of this catalyst A, the ^ -iron (III) oxide becomes a complex compound of the general formula H., PeCl. F converted »

« x"~-> x~y y« X " ~ -> x ~ yy

Die Fluorierungen ergaben überraschend, dass der so bereitete Katalysator dem nach der US-PS 3 342 881 hergestellten Katalysator überlegen ist und schon bei einer um 500C tieferen Reaktionstemperatur eine bessere Selektivität besitzt«. Im Falle der erfindungögemässen Fluorierung von Trichlormethan werden keine Nebenprodukte erhalten, die durch die Fluorierung von Dismutat ions produkten des Trichlormethans entstehen könnten«, Die Ausbeute an Chlordifluormethan beträgt 60 bis 72 % neben 29 bis 11 % Trifluormethan*The fluorination surprisingly revealed that the catalyst prepared in this way is superior to the catalyst prepared according to US Pat. No. 3,342,881 and has better selectivity even at a reaction temperature lower by 50 ° C. In the case of fluorination of trichloromethane according to the invention, no by-products are obtained which could be produced by the fluorination of dismutation products of trichloromethane. The yield of chlorodifluoromethane is 60 to 72 % in addition to 29 to 11% trifluoromethane *

Wir fanden weiterhin, dass man einen ebenfalls- geeigneten Katalysator B erhält, indem Aktivkohle mit einer Lösung von Eisen(III)-chlorid und einem Metallchlorid oder mehreren Metallchloriden von Elementen der 1. und /oder 2« Hauptgruppe des PSE, vorzugsweise von Elementen der 2. Hauptgruppe des PSE in Salzsäure, insbesondere in konzentrierter Salzsäure, getränkt wird« Vornehmlich wurden Magnesium- oder Bariumchlorid verwendet« Die in dieser Weise imprägnierte Aktivkohle wird bei etwa 2000C getrocknet und danach im Strömungsreaktor bei Reaktionstemperatur solange mit gasförmigem Fluorwasserstoff behandelt, bis ein vollständiger Austausch von Chlor gegen Fluor stattgefunden hat.We further found that an equally suitable catalyst B is obtained by reacting activated carbon with a solution of ferric chloride and one or more metal chlorides of elements of the 1st and / or 2nd main group of the PSE, preferably elements of the 2. Main group of the PSE in hydrochloric acid, especially in concentrated hydrochloric acid, is impregnated "primarily magnesium or barium chloride were used." The impregnated in this way activated carbon is dried at about 200 0 C and then treated in the flow reactor at reaction temperature with gaseous hydrogen fluoride until a complete exchange of chlorine for fluorine has taken place.

_ 5 - 225387_ 5 - 225387

Anschliessend wird in Gegenwart dieses Katalysators B ein Chlormethan, vorzugsweise Trichlormethan, mit gasförmigem Pluorwaaoex'stoff in einer Gasphasenreaktion wie beschrieben umgesetzt· Die Ausbeute an Chlordifluormethan beträgt 52 bis 71 %t daneben entsteht Trifluormethan in untergeordneter Menge. Andere Fluorierungsprodukte treten nicht aufe Subsequently, in the presence of this catalyst B, a chloromethane, preferably trichloromethane, reacted with gaseous Pluorwaaoex'stoff in a gas phase reaction as described · The yield of chlorodifluoromethane is 52 to 71 % t next trifluoromethane is produced in a minor amount. Other fluorination products do not occur e

Untersuchungen an dem Katalysator B mittels Röntgendiffraktometrie sowie ESR- und Mößbauer-Spektroskopie zeigen* dass man auf diese Weise unerwartet auf der Aktivkohle ebenfalls kristalline austauschaktive Phasen abscheiden kann. Dabei handelt es sich um Koordinationsverbindungen des Eisens mit Fluor, Chlor und gegebenenfalls Sauerstoff als Liganden und den entsprechenden Kationen, vorzugsweise von Elementen der 2· Hauptgruppe des PSEe Die Pluorierungsversuche ergaben, dass durch das zusätzliche Aufbringen von Metallchloriden in Verbindung mit der oben beschriebenen Formierung im Vergleich mit dem herkömmlichen Eisen(III)-chlorid-Aktivkohle-Katalysator nach der US-PS 3 342 881 und den Katalysatoren nach der Japan-Kokai 75 122 480 die Selektivität verbessert ist· Die Fluorierungsaktivität ist nach unseren Untersuchungen abhängig von der Gitterenergie der Fluoride der zusätzlich als Chlorid aufgebrachten Metalle, der Temperatur, dem Eisengehalt des Katalysators sowie der Menge an zusätzlich aufgebrachtem MetallchlorideInvestigations on the catalyst B by means of X-ray diffractometry and ESR and Mössbauer spectroscopy show * that in this way it is also possible to deposit crystalline exchange-active phases unexpectedly on the activated carbon. It is to coordination compounds of iron with fluorine, chlorine and optionally oxygen as ligands and the corresponding cations, preferably of elements of 2 x main group of the PTE e The Pluorierungsversuche showed that by the additional application of metal chlorides in connection with the above-described formation In comparison with the conventional iron (III) chloride activated carbon catalyst according to US Pat. No. 3,342,881 and the catalysts according to Japan Kokai 75 122 480 the selectivity is improved. The fluorination activity is dependent on the lattice energy of the. according to our investigations Fluorides of additionally applied as chloride metals, the temperature, the iron content of the catalyst and the amount of additionally applied metal chlorides

Durch die erfindung3gemässe Abscheidung einer kristallinen austauschaktiven Phase wird ausserdem erreicht, dass der Anteil an technisch nicht gewünschten Fluorierungsprodukten bei genügender Standfestigkeit des Katalysators B verringert wird. IiQ Falle der Fluorierung von Trichlormethan in Gegenwart von B treten Nebenprodukte, die durch Fluorierung von Dismutierungsprodukten des Trichlormethans entstehen können, nicht mehr auf»By means of the deposition according to the invention of a crystalline exchange-active phase, it is also achieved that the proportion of fluorination products which are not technically desired is reduced with sufficient stability of the catalyst B. In the case of fluorination of trichloromethane in the presence of B, by-products which may be formed by fluorination of dismutation products of trichloromethane no longer occur. "

Ausführungsbeispieleembodiments

1« Herstellung des Katalysators A1 «Preparation of the catalyst A

50 g Aktivkohle werden mit einer Lösung von 13*5 g FeCIy 6 HgO in 30 ml Wasser getränkt, dann wird mit einer konzentrierten wässrigen NEU-Lösung überschichtet* Hach beendeter Reaktion wird abdekantiert, mit destilliertem Wasser chloridfrei gewaschen und die so imprägnierte Aktivkohle bei 2000C im Trockenschrank getrocknet» Nach dem Trocknen wird der Katalysator im Strömungsreaktor mit dem einzusetzenden Reaktionsgemisch bis zur Produktkonstanz behandelt* Der so erhaltene Katalysator wird im folgenden als A bezeichnet·50 g of activated charcoal are impregnated with a solution of 13 * 5 g FeClIy 6 HgO in 30 ml of water, then it is covered with a concentrated aqueous NEU solution * Hach finished reaction is decanted, washed free of chloride with distilled water and the thus impregnated activated carbon at 200 0 C dried in a drying oven »After drying, the catalyst is treated in the flow reactor with the reaction mixture to be used until product constancy * The catalyst thus obtained is hereinafter referred to as A ·

2« Herstellung des Katalysators B2 «Preparation of the catalyst B

50 g Aktivkohle werden mit einer Lösung von 13,5g50 g of activated carbon are mixed with a solution of 13.5 g

PeCl^e6 Ho0 und einer dem Molverhältnis — mMa+/m·- 3+ = x pe a μ J? ePeCl ^ e 6 H o 0 and one of the molar ratio - m M a + / m · - 3+ = x pe a μ J? e

entsprechenden Menge an dem zusätzlich aufzubringenden Metallchlorid M Cl in 30 ml konz· Salzsäure getränkt, dann wird bei 200 C im Trockenschrank getrocknet und anschlieseend im Strömungsreaktor bei Reaktionstemperatur solange mit gasförmigem Fluorwasserstoff behandelt, bis ein vollständiger Austausch von Chlor gegen Fluor erfolgt ist«, Danach wird der Katalysator mit dem einzusetzenden Reaktionsgemisch bis zur Produktkonstanz behandelt. Der so erhaltene Katalysator wird im folgenden als B bezeichnet·corresponding amount of the additionally applied metal chloride M Cl in 30 ml of concentrated hydrochloric acid, then dried at 200 C in a drying oven and anschliesend in the flow reactor at reaction temperature while treated with gaseous hydrogen fluoride until a complete exchange of chlorine is carried out against fluorine, Thereafter the catalyst is treated with the reaction mixture to be used until product constancy. The catalyst thus obtained is hereinafter referred to as B ·

3·· Fluorierung von Trichlormethan in Gegenwart von Katalysator A3 ·· Fluorination of trichloromethane in the presence of catalyst A

Die Fluorierung erfolgt in einer aus folgenden Einheiten bestehenden Versuchs apparat ur;The fluorination takes place in a test unit consisting of the following units;

. 7 . 22 53 87, 7. 22 53 87

1. Fluorwasserstoff-Dosierteil1. Hydrogen fluoride dosing

2β Trichlormethan-Dosierteil2 β trichloromethane dosing

3. Verdampfer3rd evaporator

4· Mischer4 · Mixer

5# Reaktor5 # reactor

Die Dosierung von Fluorwasserstoff und Chloroform erfolgt nach bekannten Methoden·The metering of hydrogen fluoride and chloroform takes place according to known methods.

Im Mischer, bestehend aus Wickel, erfolgt die Durchmischung des Chloroforms mit dem über einen beheizten Teflonschlauch zugeführten Fluorwasserstoff sowie eine Vorwärmung des Gemisches, das dann in den Ή ^ickelreaktor geleitet und dort an dem auf einem Siebboden befindlichen Katalysator umgesetzt wird.In the mixer, consisting of winding, the mixing of the chloroform with the fed over a heated Teflon hose hydrogen fluoride as well as a preheating of the mixture which is then passed ickelreaktor in the Ή ^ and reacted there at the end on a sieve base catalyst occurs.

Ausführungsbeispiel 3*1, Kontaktzeit ΐχ = 5 secEmbodiment 3 * 1, contact time ΐ χ = 5 sec

Kontaktgemisch HFtCHCl3 1:0,5Contact mixture HFtCHCl 3 1: 0.5

T [0C] CHClF2 CHF3 T [ 0 C] CHClF 2 CHF 3

[Masse-%] [Masse-%][Mass%] [mass%]

300 60,9 29,9300 60.9 29.9

250 71,7 10,8250 71.7 10.8

4* Fluorierung von Trichlormethan in Gegenwart von Katalysator B4 * Fluorination of trichloromethane in the presence of catalyst B

Die Fluorierung erfolgt in der oben beschriebenen Apparatur. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The fluorination takes place in the apparatus described above. The following results were obtained:

Ausführungsbeispiel 4· 1» Molverhältnis: χ = — mMa+./nip 3+Embodiment 4 · 1 »molar ratio: χ = -m M a +. / Nip 3+

Reaktionstemperatur: 27O0C Reaktionsgemisch: HF:CHCl3 1:0,5 Kontaktzeit: 5 secReaction temperature: 27O 0 C reaction mixture: HF: CHCl 3 1: 0.5 contact time: 5 sec

^MP^ MP - 8 -- 8th - 2 2 5 3 82 2 5 3 8 MM llJlllJl CHClP2 CHClP 2 CHP3.CHP 3 . 2 9252 925 [Masse-%][Dimensions-%] [Masse-%][Dimensions-%] Mgmg 2 6362 636 6060 1414 CaCa 2 3602 360 5757 1212 BaBa 1 0301 030 5757 88th LiLi 910910 5757 66 HaHa 5252 44

' Gitterenergie der Fluoride der zusätzlich aufgebrachten Metalle in kJ/mol'Lattice energy of the fluorides of the additionally applied metals in kJ / mol

Ausführungsbeispiel 4e2, Molverhältnis: χ = ~ mMa+/m-pe3+Example 4 e 2, molar ratio: χ = ~ m M a + / mp e 3+

Reaktionstemperatur: 2900C Reaktionsgemisch: HFrCHCl3 1:0,5 Kontaktzeit: 5 seeReaction temperature: 290 0 C the reaction mixture: 3 HFrCHCl 1: 0.5 Contact time: 5 see

M CHClP2 CHP3 M CHClP 2 CHP 3

_ [Masse-%3 n tMasse-% _ [Mass% 3 n tmass%

Li 70,8 22,3Li 70.8 22.3

Claims (2)

2 2 5 3 8 72 2 5 3 8 7 Erfindungsanspruchinvention claim 1, Verfahren zur selektiven Fluorierung von Methanchloriden mit Fluorwasserstoff in der Gasphase in Gegenwart eines Katalysators gekennzeichnet dadurch, daß in an sich bekannter Weise ein Methanchlorid, beispielsweise Mono-, Di-, vorzugsweise Trichlormethan, oder Tetrachlormethan mit Fluorwasserstoff in einem Mengenverhältnis von 1 : 0,25 bis 1 : 4,5 in der Gasphase in Gegenwart eines Katalysators A, der durch
Tränken von Aktivkohle mit einer wäßrigen Eisen (Ill)-Salz-Lösung, Überschichten mit einer alkalischen Lösung, durch
Abdekantieren dieser Lösung nach der Reaktion, Waschen mit
Wasser und Trocknen zwischen 1000C und 2000C als einheitlich mit od.- Eisen (Ill)-oxid belegte Aktivkohle bereitet worden
ist, oder in Gegenwart eines Katalysators B, der durch Tränken von Aktivkohle mit einer salzsauren Lösung von Eisen (III) chlorid und einem Metallchlorid oder mehreren Metallchloriden von Elementen der 1. und/oder der 2. Hauptgruppe des
1, Process for the selective fluorination of methane chlorides with hydrogen fluoride in the gas phase in the presence of a catalyst, characterized in that in a conventional manner, a methanol chloride, for example mono-, di-, preferably trichloromethane, or carbon tetrachloride with hydrogen fluoride in a ratio of 1: 0 , 25 to 1: 4.5 in the gas phase in the presence of a catalyst A, by
Impregnating activated carbon with an aqueous solution of ferric salt, overcoating with an alkaline solution
Decant this solution after the reaction, wash with
Water and drying between 100 0 C and 200 0 C as uniformly with od. Iron (ill) oxide coated activated carbon has been prepared
is, or in the presence of a catalyst B, by impregnating activated carbon with a hydrochloric acid solution of ferric chloride and a metal chloride or more metal chlorides of elements of the 1st and / or 2nd main group of the
PSE im molaren Verhältnis von Eisen(III)-chlorid zu dem Metallchlorid oder den Metallchloriden zwischen 1 : 0,001 und 1:3, Trocknen zwischen 1000C und 200 C und Nachbehandlung mit wasserfreiem, gasförmigem Fluorwasserstoff in einem Strömungsreaktor zwischen 200 C und 400 C bis zum vollständigen Austausch von Chlor gegen Fluor hergestellt worden ist, bei Temperaturen zwischen 200 C und 400 C zur Reaktion gebracht, wird.PSE in the molar ratio of iron (III) chloride to the metal chloride or the metal chlorides between 1: 0.001 and 1: 3, drying between 100 0 C and 200 C and after-treatment with anhydrous gaseous hydrogen fluoride in a flow reactor between 200 C and 400 C. has been prepared until the complete replacement of chlorine against fluorine, at temperatures between 200 C and 400 C is reacted.
2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der
Katalysator A oder B einen Eisengehalt von 2 bis 15 %
besitzt.
2. The method according to item 1, characterized in that the
Catalyst A or B has an iron content of 2 to 15 %
has.
Al ! ii I. Al ! ii.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0209307A1 (en) * 1985-07-15 1987-01-21 The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and Cleaning of metal articles
EP0235547A2 (en) * 1986-02-01 1987-09-09 Hoechst Aktiengesellschaft Use of a Solid catalyst for the preparation of fluorochlorohydrocarbons

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