200151. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,1,1-trifluor-2,2-diklór-etán előállítására hidrogén-fluoriddal katalizátor jelenlétében
3 HU 200151 B 4 az esetben lehetőség van az 5% alatti menynyiségü Ci’203 alkalmazására. Ha a fajlagos felület kisebb, általában több Cr203-t használunk. A hordozó formája lehet por, ez általában 20-200 mikron közötti részecskemóretü, szükség esetén lehet szemcseformájú is. Az AlFs a gamma és/vagy a béta forma mellett, delta formában is szerepelhet, általában szintén legfeljebb 30 tömeg%-bun. Az A1F3 alfa formában szintén jelen lehet, bár ezt lehetőleg kerülni kell, mivel a megfigyelések szerint ez a forma csak kevéssé aktív. A találmány szerinti eljárásban résztvevő katalizátort több különböző módon el lehet készíteni, az egyik előnyös eljárás a következő: A kristályos formában lévő AIF3 hordozót ismert módon, szárazon vagy nedvesen, oldható háromértékü krómsóval, például CrCb x 61120-val impregnáljuk. A katalizátort ezután szárítjuk, hogy víztartalmát eltávolítsuk, majd reaktorba töltjük és levegővel vagy nitrogénnel aktiváljuk. Az aktiválást végezhetjük gőz jelenlétében is. Az aktiválást általában 200-600 °C közötti, előnyösen 350-500 °C közötti hőmérsékleten végezzük, hogy a krómot oxiddá alakítsuk. A fent említett AlFs allotrop szerkezetek jól ismertek és röntgendifrakciós diagrammal jellemezhetők, a J.C.P.D.S. 1981. és a Du Pont 1 383 927. számú francia szabadalmi leirása szerint. A fent említett gammac, deltac és bétac fázisokat .1. Christoph és J. Teufer az 1 383 927. számú francia szabadalmi leírásban ismerteti, az alfa fázist az Anal. Chem. 29, 984 (1957) helyen írják le. Hosszabb használat után a katalizátor reaktiválható, ha magas hőmérsékleten (350— -500 °C között) levegővel kezeljük, azonban a regenerálást óvatosan kell végezni, mivel hátrányosan befolyásolhatja a katalizátor élettartamát. Megfigyeltük például, hogy a hőkezelés elősegítheti az aluminium-trifluorid aktív fázisainak az inaktív alfa-AlF3 fázissá való irreverzibilis átalakulását. A HF és a C2CI4 reagensek mólaránya legalább 3 : 1, előnyösen 5 : 1. Megállapítottuk, hogy alacsonyabb mólarányok esetén alacsony lesz a C2CI4 konverzió, és mindenesetre rövidebb lesz a katalizátor élettartama, mivel ilyenkor könynyebb a szén és a szurok lerakódása a katalizátor felületére, és ezáltal csökken a katalitikus aktivitás. A reakciót 250-500 °C, előnyösen 300-400 °C közötti hőmérsékleten végezzük. A reagensek és a katalizátor érintkezési ideje 1-30 másodperc, előnyösen 3-15 másodperc. 4 A találmány szerinti eljárással az 1,1,1,-trifluor-2,2-diklór-etán kitermelés 15- -20 mól%, ha az eljárást a fent említett feltételekkel végezzük. Azonban a várakozással ellentétben a találmány szerinti eljárásban a többi reakcióterméket - a legnagyobb részt kitevő reagálatlan kiindulási anyag mellett -, részlegesen fluorozott intermedierek alkotják, és csupán mintegy 20 mól% a magasan fluorozott alacsony forrásponté termékek aránya. Egyszerű desztillációval el lehet választani a reagálatlan perklór-etilént és a részlegesen fluorozott intermediereket, és vissza lehet vezetni ezeket a reakcióba a cimvegyület előállítása érdekében. A visszavezetett keverékhez friss perklór-etilént is adunk. Ezzel a módszerrel az l,l,l-trifluor-2,2- -diklór-etón termék kitermelése elérheti a 90 mól%-ot is. (Folyamatos eljárásban.) Ez a találmány szerinti eljárás igen fontos előnye a fent idézett ismert 1,1,1-trifluor-2,2-diklór-etán előállítási eljárásokhoz viszonyítva, mivel az említett szabadalmi leírásokban ismertetett eljárásokban a melléktermékek fluortartalma olyan magas, hogy azokat nem lehet a reakcióciklusba visszavezetni. A jelen találmány jobb megértése érdekében hasznos, ha az l,l,l-trifluor-2,2-diklór-etán, az intermedierek és a melléktermékek .tiszta kitermelés‘-ét vesszük figyelembe. A találmány szempontjából a .tiszta kitermelés' kifejezés a következő arányt jelenti: kapott termék mólszáma-----------------------------------• x 100 az átalakult kiindulási anyag mólszáma A találmány szerinti eljárásnál a melléktermékek tiszta kitermelése nagyon alacsony, általában 10%. A találmány szerinti eljárással előállított termék felhasználási lehetősége jól ismert a szakterületen, elsősorban aeroszol hajtógázként vagy hajtóanyagként használják. A következőkben néhány példán keresztül is bemutatjuk a találmányt. 1, példa A) 240 g aluminium-trifluoridot, amely 30 t% delta-AF3-ból és 60 t% gamma-AlF3-ból áll, a maradék 10 t% a béta-AlFs és az alfa-AIF3 között oszlik meg, 52,3 g CrCb . 6H2O 58 ml desztillált vízzel készített oldatával impregnálunk. Az aluminium-trifluorid 20-200 mikron, átlagosan 80 mikron átmérőjű részecskékből áll. Az aluminium-trifluoridot úgy impregnáljuk, hogy a CrCb . 6H20-t keverés közben csepegtetjük; ezután a katalizátort részlegesen szárítjuk szárítókemencében, 110 °C-on, 1,5 órán át, majd Inconel 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
