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DE1170935B - Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoraethylen und Hexofluorpropylen und gegebenenfalls geringen Mengen Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoraethylen und Hexofluorpropylen und gegebenenfalls geringen Mengen Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan

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Publication number
DE1170935B
DE1170935B DEP27951A DEP0027951A DE1170935B DE 1170935 B DE1170935 B DE 1170935B DE P27951 A DEP27951 A DE P27951A DE P0027951 A DEP0027951 A DE P0027951A DE 1170935 B DE1170935 B DE 1170935B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chlorodifluoromethane
pyrolysis
perfluorocyclobutane
tetrafluoroethylene
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEP27951A
Other languages
English (en)
Inventor
Ronald Harry Halliwell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE1170935B publication Critical patent/DE1170935B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/26Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton
    • C07C17/263Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by condensation reactions
    • C07C17/269Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions involving an increase in the number of carbon atoms in the skeleton by condensation reactions of only halogenated hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Internat. Kl.: C 07 c
Deutsche KL: 12 ο-19/02
Nummer: 1170 935
Aktenzeichen: P 27951IV b /12 ο
Anmeldetag: 28. September 1961
Auslegetag: 27. Mai 1964
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen neben geringen Mengen Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan.
Unter dem Ausdruck »Pyrolyse« wird hier die Um-Wandlung einer chemischen Verbindung in andere unter der Einwirkung von Wärme verstanden, unabhängig davon, ob die Moleküle des Endproduktes größer oder kleiner sind als die des Ausgangsmaterials.
Nachstehend werden Hexafluorpropylen, Tetrafluoräthylen und Perfluorcyclobutan als »brauchbare Fluorkohlenstoff-Verbindungen« bezeichnet, da man Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen polymerisieren oder miteinander oder mit anderen Vinylmonomeren zu brauchbaren Produkten mischpolymerisieren kann, wie Polytetrafluoräthylen und Mischpolymerisaten des Tetrafluoräthylens mit Hexafluorpropylen, und da Perfluorcyclobutan ein wertvolles Kältemittel und Treibgas ist, das man auch in Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen umwandeln kann.
Bekanntlich erhält man bei der Pyrolyse von Tetrafluoräthylen Hexafluorpropylen. Unter bestimmten, kritischen Bedingungen kann man hohe Ausbeuten erzielen (vergleiche z. B. USA.-Patentschrift 2 758 138).
Es ist weiterhin bekannt, daß man bei der Pyrolyse von Chlordifluormethan z. B. Tetrafluoräthylen erhält, wie es in der USA.-Patentschrift 2 551 573 beschrieben ist.
Wenn man Chlordifluormethan so pyrolysiert, daß sich in hoher Ausbeute Tetrafluoräthylen bildet, entsteht auch eine geringe Menge an Hexafluorpropylen.
Diese Menge ist jedoch zu gering, um wirtschaftlich von Bedeutung zu sein. Wenn man den Umwandlungsgrad durch Steigerung der Temperatur oder der Verweilzeit oder beider erhöht, nimmt auch die gebildete Menge an Hexafluorpropylen zu. Andererseits nimmt auch die Menge an unerwünschten Nebenprodukten (im folgenden »nicht wiedergewinnbare Produkte« genannt) zu, und zwar um das Doppelte gegenüber dem Zuwachs an Hexafluorpropylen. Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, daß bei einer etwa 86%igen Umwandlung des Chlordifluormethans die Konzentration an Hexafluorpropylen plötzlich zunimmt, bis dessen Menge vergleichbar ist mit der Menge an Tetrafluoräthylen und diese übertreffen kann. Darüber hinaus ist die mit einer Zunahme der Umwandlung von etwa 86 auf etwa 90% einhergehende Ausbeutesteigerung von einer Zunahme von nur 0,8 Teilen nicht wiedergewinnbarer Produkte je Teil Hexafluorpropylen gegenüber mehr als 2,0 Teilen nicht wiedergewinnbarer Produkte je Teil Hexafluorpropylen bei niedrigeren Umwandlungsgraden be-Verf ahren zur gleichzeitigen Herstellung
von Tetrafluoräthylen und Hexofluorpropylen
und gegebenenfalls geringen Mengen
Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse
von Chlordifluormethan
Anmelder:
E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Pienzenauer Str. 28
Als Erfinder benannt:
Ronald Harry Halliwell, Parkersburg, W. Va.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. September 1960
(58 895)
gleitet. Oberhalb etwa 90% Umwandlung nimmt die Ausbeute an nicht erwünschten Produkten selbst stark zu, und bei mehr als etwa 94% Umwandlung wird die Ausbeute wirtschaftlich weniger günstig. Bei Umwandlungsgraden oberhalb 94% bilden sich auch Kohlenstoffablagerungen, welche die Röhrenöfen, welche die bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung darstellen, rasch verstopfen.
Neben Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen wird bei der Pyrolyse von Chlordifluormethan Perfluorcyclobutan gebildet. Bei Umwandlungsgraden unterhalb etwa 80% werden etwa 2 Teile Perfluorcyclobutan je Teil Hexafluorpropylen gebildet. Mit Steigerung der Umwandlung auf einen Wert innerhalb des Bereiches von etwa 86 bis etwa 94 % nimmt der Anteil an Perfluorcyclobutan in dem brauchbaren Reaktionsprodukt rasch ab und ist bei einer 94%igen Umwandlung praktisch verschwunden.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoräthylen und Hexa-
409 597/449
Zunahme über die Länge des Reaktors sowie auch die Strömungsgeschwindigkeit der Beschickung zum Reaktor. Diese Steuerung kann von Hand auf Grund in Zeitabständen durchgeführter Analysen des Produktes 5 vorgenommen werden. Vorzugsweise verwendet man aber eine automatische Steuerung, die auf der laufenden Messung der Chlordifluormethankonzentration beruht, z. B. durch Massenspektroskopie, Ultrarotspektroskopie oder Gaschromatographie.
Die Steuerung des Partialdrucks des Chlordifluormethans kann auf verschiedene Weise erfolgen, z. B. durch Verdünnen des Chlordifluormethans mit einem chemisch reaktionsträgen Gas, wie Stickstoff.
Das im Verfahren der Erfindung gebildete Perfluor-
fluorpropylen und gegebenenfalls geringen Mengen
Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan dadurch gekennzeichnet, daß man die Umwandlung des Chlordifluormethans in die Pyrolyseprodukte zwischen etwa 86 und 94 % hält.
Die Pyrolyse gemäß der Erfindung wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 700 und
etwa 9000C und bei einem Chlordifluormethandruck
zwischen etwa 0,1 und etwa 2 at, insbesondere zwischen
0,5 und 1,2 at abs. durchgeführt. Bei Temperaturen, io
die im bevorzugten Bereich liegen, liegt die erforderliche Verweilzeit zwischen 0,1 und 10 Sekunden. Aus
diesem Grunde soll man die Pyrolyse vorzugsweise in
einem Röhrenreaktor durchführen, durch welchen
man die Ausgangsverbindungen strömen läßt. Vor- 15 cyclobutan kann durch Pyrolyse in guter Ausbeute in zugsweise nimmt die Temperatur in einem derartigen Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen umgewan-Reaktor in der Strömungsrichtung des Chlordifluor- delt werden. Allgemein wurde festgestellt, daß man die methans zu. Es ist auch empfehlenswert, Perfluor- größten Ausbeuten an Hexafluorpropylen erhält, wenn cyclobutan und Chlordifluormethan aus dem Reak- man das Perfluorcyclobutan bei hoher Umwandlung tionsprodukt abzutrennen und diese Produkte im 20 pyrolysiert, jedoch scheint hier kein kritischer Um-Kreislauf der Reaktion wieder zuzuführen oder das Wandlungsbereich vorzuliegen. Wünscht man die Ausgebildete Perfluorcyclobutan in einem eigenen Reaktor beute an Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen auf zu pyrolysieren und die Produkte der getrennt durch- Kosten von Perfluorcyclobutan zu erhöhen, so kann geführten Pyrolyse mit dem Pyrolyseprodukt des ur- man das Perfluorcyclobutan abtrennen, bei einer sprünglich eingesetzten Chlordifluormethans zu ver- 25 Temperatur zwischen etwa 700 und 900 0C pyrolysieren einigen. Eine bevorzugte Durchführungsform besteht und das Reaktionsprodukt dem aus dem Pyrolyseofen in der Verwendung rohen Chlordifluormethans als abströmenden Produkt zusetzen, welcher zur Pyrolyse Ausgangsmaterial, das etwa 2% Fluorwasserstoff des Chlordifluormethans verwendet wurde,
enthält, wodurch sich die Reinigung des rohen Chlor- Gegebenenfalls kann man das gebildete Perfluordifluormethans, wie es normalerweise durch kataly- 30 cyclobutan gleichzeitig mit Chlordifluormethan pyrolytische Fluorierung von Chloroform mit Fluorwasser- sieren, indem man das aus dem Strom des Reaktionsstoffsäure hergestellt wird, erübrigt. produktes abgetrennte Perfluorcyclobutan der in den
Die bevorzugten Temperaturbedingungen für das Pyrolyseofen eingeführten Chlordifluormethanbeschikin einem Röhrenreaktor durchgeführte Verfahren kung zusetzt. Unter den zur Pyrolyse von Chlornach der Erfindung liegen vor, wenn der Teil des 35 difluormethan erforderlichen Bedingungen wurde fest-Reaktors, der näher zum Chlordifluormethan-Be- gestellt, daß Perfluorcyclobutan bei hoher Umwandschickungseinlaß liegt und der sich über mehr als die lung pyrolysiert wird und durch Nebenreaktionen nur Hälfte der Reaktorlänge erstreckt, auf einer Tempe- ein sehr geringer Ausbeuteverlust eintritt,
ratur zwischen 700 und 800° C gehalten und der übrige Die Pyrolyseprodukte können durch Destillation in Teil des Reaktors auf einer Temperatur zwischen 800 40 einer Fraktionierkolonne und durch extraktive De- und 900° C gehalten wird. Der Reaktor soll aus einem stillation in Gegenwart von Kohlenwasserstoffen, Material bestehen, welches den angewandten Tempe- aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Chlorkohlenraturen und Drücken widersteht und welches unter Wasserstoffen voneinander getrennt werden,
den Reaktionsbedingungen gegenüber den Ausgangs- Die nachstehend angegebenen Produktausbeuten verbindungen und den Reaktionsprodukten inert ist. 45 sind als Gewichtsprozent, bezogen auf Chlordifluor-Die Edelmetalle sind als Werkstoff oder als Aus- methan, berechnet,
kleidung der der Reaktion ausgesetzten Oberfläche
besonders bevorzugt, doch können auch andere Stoffe
wie Silber, Kohlenstoff und eine Legierung aus etwa
78% Nickel, 15% Chrom und 6% Eisen verwendet 50
werden. Jedenfalls weist der Ofen vorzugsweise ein
großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen und
eine große Länge auf, um eine wirksame Wärmeübertragung auf das Gas bei kurzer Verweilzeit zu begünstigen. Das besonders bevorzugte Verhältnis von 55 Zwei elektrische Widerstandsöfen von 750 W Leistungs-Oberfläche zu Volumen des Ofens beträgt minde- aufnahme wurden zum Heizen dieses in horizontaler stens 2,0 cm"1. Lage gehaltenen Rohres verwendet. Die Heizzone
Der die Erfindung kennzeichnende Umwandlungs- jedes Ofens war 30,5 cm lang. Die Heizung wurde mit grad kann in an sich bekannter Weise aufrecht- einem Autotransformator gesteuert. Die Ofentempeerhalten werden, indem man die verschiedenen den 60 raturen wurden mit einem Thermoelement gemessen, Umwandlungsgrad beeinflussenden Faktoren steuert. das im Ofenzentrum angeordnet war. Das Beschik-Beispielsweise kann man die Temperatur oder die kungsgas wurde einer Bombe entnommen, dosiert und Reaktionszeit regeln, und bei Anwendung eines Fließ- nach Bedarf mit anderen Gasen vermischt. Die aus systems kann man die Strömungsgeschwindigkeit der dem Ofen abströmenden Gase wurden durch eine Reaktionsteilnehmer einstellen. Man kann auch eine 65 Schlange aus einem in ein Wasserbad eintauchendes Kombination dieser Steuerungsmethoden anwenden. 9,53-mm-Rohr aus einer Nickel-Chrom-Legierung ge-Beim bevorzugten Verfahren verwendet man einen leitet. Proben der gekühlten Gase wurden hierauf in Röhrenreaktor und steuert die Temperatur und ihre eine Gasprobenflasche entnommen, die in einer Um
Beispiele
In den nachstehenden Beispielen wurden drei öfen verwendet. Der erste dieser öfen war ein kleiner Laboratoriumsofen, der aus einem 76 cm langen Rohr aus reinem Silber mit einem Durchmesser von 12,7 mm bestand und eine Wandstärke von 2,38 mm aufwies.
gehungsleitung der zu einer Strahlpumpe führenden Leitung angeordnet war. Die Proben wurden gaschromatographisch analysiert. Die Gaschromatographiesäule wurde mit reinen Komponenten geeicht. Eine Spritze mit konstantem Volumen wurde zur Injektion einer Reihe von Standardvolumina an Luft und reiner Verbindung verwendet. Die Faktoren (relativ zu Luft) wurden für die verschiedenen zu analysierenden Verbindungen berechnet und hierdurch die Konzentrationen der Komponenten im Gemisch unter der Annahme einer linearen Beziehung zwischen der Konzentration jeder Komponente und der Höhe der Bande auf dem Chromatogramm bestimmt. Die Richtigkeit dieser Analyse wurde durch analytische Destillationsverfahren bestätigt.
Die Ergebnisse dieser Analysen wurden zur Darstellung der Verteilung der verschiedenen Verbindungen im Produkt verwendet. Diese Produktverteilung ist ausgedrückt in Gewichtsprozent, bezogen so auf die theoretische Ausbeute an Fluorkohlenstoffverbindung (frei von Chlorwasserstoff).
Der zweite Ofen wurde aus einem abgeflachten Rohr aus einer Nickel-Chrom-Legierung gebaut, das mit Nickel ausgekleidet und mit Platin plattiert war. »5 Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen betrug 7,9 cm"1. Die beheizte Länge des Ofens betrug 4,4 m, er wurde durch Strahlungswärme aus einem Röhrenofen aus nichtrostendem Stahl von 50 mm Durchmesser beheizt, an den drei Widerstandsheizer mit einer Leistung von jeweils 7,5 kW Leistungsaufnahme befestigt waren. Die Anlage war im Inneren eines 12,7 cm langen Rohres aus Flußstahl angeordnet, das mit einer 38 mm dicken Asbestisolierung bedeckt war.
Der dritte Ofen entsprach dem zweiten Ofen mit der Ausnahme, daß die Heizquellen gegen sechs Widerstandsheizer ausgetauscht waren, deren jeder eine Leistungsaufnahme von 4,75 kW aufwies. Hierdurch konnte der Ofen gleichmäßiger beheizt werden.
Die Temperatur im zweiten und dritten Ofen wurde mit Hilfe von Thermoelementen gemessen, die an die Wandungen des Pyrolyserohres angeschweißt waren.
Die Beispiele 1 bis 10, die zum Vergleich in Tabelle I zusammengestellt sind, zeigen die Bedeutung des Umwandlungsgrades im Verfahren gemäß der Erfindung. Aus der Tabelle geht die überraschende Zunahme der Konzentration an Hexafluorpropylen im Pyrolyseprodukt hervor, die bei Umwandlungsgraden oberhalb 86% eintritt. Aus der gleichen Tabelle ist auch die scharfe Abnahme der Ausbeute an brauchbaren Fluorkohlenstoffverbindungen mit zunehmender Umwandlung und die Bildung zunehmender Mengen an nicht wiedergewinnbaren Produkten deutlich zu sehen.
Tabelle I
Ofen Verweilzeit Temperatur Umwandlung QF1 QF5 C1F8 Ausbeute au
Bei
spiel
Sekunden 0C °/o brauchbaren
Fluorkohlenstoff- '
1 1,8 687 38,4 93,1 1,1 3,2 verbindungen
1 2 ~2 797 69,1 78,9 3,7 9,7 97,4
2 2 ~2 841 81,9 63,8 7,5 13,8 92,3
3 2 ^ 9 907 89,0 31,2 31,9 6,5 85,1
4 3 ~2 806 86,2 49,7 14,6 14,4 69,6
5 3 866 93,6 46,3 17,5 14,3 78,7
6 1 1,8 869 91,9 31,2 36,8 4,8 78,1
7 1 1,8 881 94,9 12,8 49,4 3,1 72,8
8 1 0,19 923 92,0 48,5 29,2 2,7 65,3
9 1 0,19 931 93,0 36,4 36,5 3,2 80,4
10 76,1
Der Einfluß des Druckes auf die Produkte der Pyrolyse des Chlordifluormethans ist in den in Tabelle II aufgeführten Versuchen 11 bis 14 gezeigt.
Tabelle II
Verweilzeit Λί Gesamt
druck
Partialdruck
von CHClF2
1 Zusammensetzung
des Produktes
C3F6 C4F8 Ausbeute an Umwandlung
Bei
spiel
Sekunden Uten
tempe
ratur
at at 0,66 C2F4 34,7 6,5 brauchbaren
Fluor
kohlenstoff
·/·
3,24 0C 1 0,5 28,9 38,2 1,5 verbindungen 91,0
11 3,24 778 1 0,5 35,8 36,6 2,35 70,1 91,5
12 3,24 780 0,5 39,5 33,5 3,3 75,5 92,9
13 3,24 778 1 41,1 78,5 91,6
14 780 77,9
Aus der Tabelle II ist zu ersehen, daß der Partialdruck des Chlordifluormethans der Hauptfaktor ist und nicht der Gesamtdruck und daß somit die Wirkung des verminderten Druckes durch Verdünnen der Reaktionsteilnehmer mit einem Inertgas, wie Stickstoff, Helium oder Kohlendioxyd, erzielt werden
kann. Hierdurch braucht man keine Anlagen zu bauen, die bei verminderten Drücken und hohen Temperaturen arbeiten können.
Einfluß der Ofentemperatur auf die Pyrolyse
von Chlordifiuormethan
Der Einfluß der Ofentemperatur auf die Ausbeute an brauchbaren Fluorkohlenstoffverbindungen und auf die Verteilung an brauchbaren Produkten ist in Tabelle III (Beispiele 15 und 16) gezeigt. Diese Beispiele geben zwei Versuche wieder, die mit dem Ofen Nr. 2 unter praktisch identischen Bedingungen, mit Ausnahme des Temperaturgefälles, durchgeführt wurden. In beiden Fällen wurde eine Verweilzeit im Pyrolyserohr von 2,1 Sekunden angewandt.
Tabelle III
steigendes und nicht ein ansteigendes Temperaturgefälle im Ofen verwendet, sondern daß auch die Produktverteilung ungünstig wird, da auf Kosten des Tetrafluoräthylens und Hexafluorpropylens ein viel größerer Anteil an Perfluorcyclobutan gebildet wird. Perfluorcyclobutan kann natürlich durch anschließende Pyrolyse in die ungesättigten Verbindungen Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen umgewandelt werden, doch tritt hierbei ein weiterer Verlust an wertvollem Material in der zweiten Pyrolysestufe ein, und der Gesamtdurchsatz in der Pyrolyseanlage nimmt weiter ab, wenn lediglich die ungesättigten Fluorkohlenstoffverbindungen Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen zur Herstellung von Polymerisaten benötigt werden.
Kreislaufführung von Perfluorcyclobutan bei der Pyrolyse von Chlordifluormethan
Temperatur, 0C
(a) 61 cm*
(b) 152 cm*
(c) 244 cm*
(d) 335 cm*
(e) 427 cm*
(61 cm**)
Produkt
C2F4
C3F6
CF' *
% CHClF2 Umwandlung
Ausbeute an brauchbaren
Fluorkohlenstoffverbindungen
* Vom Beschickungsende.
** Vom Ausgang.
Beispiel 15 Beispiel 16
720 735 750 764
860
38,0 35,3
90,0
73,2
810 815 775 764
758
12,1 15,4 24,4 87,7
52,0 ao Die Beispiele 17 bis 22 in Tabelle IV zeigen die Wirkung des Zusatzes von Perfluorcyclobutan zur Chlordifluormethanbeschickung des Pyrolyseofens.
Die folgenden Beziehungen wurden zur Berechnung des Umwandlungsgrades von Chlordifluormethan und Perfluorcyclobutan verwendet:
°/0 Umwandlung CHClF2 =
(A - B) ■ 100
30
35 A = Gewichtsprozent CHClF2 in der Beschickung. B = Gewichtsprozent CHClF2 im abströmenden Gut.
(C-D)- 100 % Umwandlung C4F8 = - ·
C = Gewichtsprozent C4F8 in der Beschickung. D = Gewichtsprozent C4F8 im abströmenden Gut.
Es ist festzustellen, daß nicht nur die Gesamtausbeute an brauchbaren Fluorkohlenstoffverbindungen beträchtlich abnimmt, wenn man ein ab-Die Umwandlung von Perfluorcyclobutan gibt also nicht die Menge wieder, die durch die Pyrolyse des Chlordifluormethans gebildet wird, sondern nur den Prozentsatz, um welchen Perfluorcyclobutan von der Beschickung zum Produkt verringert wird.
Tabelle
Beschickung Umgesetztes Umgesetztes Produkt in Gewi QF1 QF8 ditsprozent
nicht
Beispiel Gewichtsprozent CHQF2 C4F8 wiedergewinnbare
QF8 V. ·/· 30,9 37,2 Produkte
17 0 91 29,9 40,4 31,9
18 15 90,9 99,3 35,9 39,3 29,7
19 30 89,3 79,2 22 47,4 24,8
20 30 90,4 100 39 39,1 30,6
21 45 88,7 78,6 51 41 21,9
22 100 80 8
Beispiel 23 Pyrolyse von rohem Chlordifluormethan
Rohes Chlordifluormethan (erhalten durch Destillation des bei der katalytischen Fluorierung von Chloroform mit Fluorwasserstoffsäure anfallenden Reaktionsgemisches) wurde zur Herstellung von Hexafluorpropylen nach dem Verfahren der Erfindung verwendet. Das Rohprodukt bestand aus einem azeotrop siedenden Gemisch von etwa 98 Gewichtsprozent Chlordifluormethan und 2 Gewichtsprozent Fluorwasserstoffsäure. Dieses Produkt wurde bei einer Verweilzeit von 3,2 Sekunden und einer Umwandlung von etwas mehr als 90% im Pyrolyseofen Nr. 1 pyrolysiert. Ein zweiter Versuch unter identischen Bedingungen wurde mit reinem Chlordifluor-
methan durchgeführt. Die erhaltenen Produkte sind in Tabelle V angegeben.
Tabelle V
Produktverteilung des Pyrolyseproduktes aus
CHClF2 bei mehr als 90°/0igeT Umwandlung
(1) rohes CHClF2 (2) reines CHClF8
Ausbeute,
Gewichtsprozent
C2F4 38,8 38,1
C3F6 29,6 27,6
C4F8 3,0 6,1
Nicht wieder
gewinnbare
Produkte 28,6 28,2
Dieser Tabelle ist zu entnehmen, daß die Gesamtausbeute an brauchbaren Fluorkohlenstoffverbindungen praktisch die gleiche bei 2 % Fluorwasserstoff enthaltendem Chlordifluormethan wie bei reinem Chlordifluormethan ist.
Das Verfahren der Erfindung ist von außerordentlichem Wert zur Herstellung von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, welche miteinander oder mit anderem Vinylmonomeren unter Verwendung freier Radikale bildender Polymerisationskatalysatoren mischpolymerisiert werden können. Das Verfahren besitzt beachtliche Vorzüge durch seine einfache Durchführung und die Wirtschaftlichkeit der zur Herstellung von Hexafluorpropylen benötigten Vorrichtung.

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen und gegebenenfalls geringen Mengen Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umwandlung des Chlordifluormethans zu den Pyrolyseprodukten zwischen etwa 86 und etwa 94% Mit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pyrolyse bei einer Temperatur zwischen etwa 700 und etwa 9000C durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Chlordifluormethan unter einem Druck zwischen etwa 0,1 und 2 at, besonders zwischen 0,5 und 1,2 at, einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pyrolyse in einem Röhrenreaktor durchführt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur im Reaktor in der Richtung des Stroms des Chlordifluormethans steigert.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur in dem näher zum Beschickungseinlaß befindlichen Teil des Reaktors zwischen 700 und 800° C hält, wobei dieser Teil sich über mehr als die Hälfte der Länge des Reaktors erstreckt und im übrigen Teil des Reaktors eine Temperatur zwischen 800 und 9000C angewendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Perfluorcyclobutan und das Chlordifluormethan aus dem Reaktionsprodukt abtrennt und im Kreislauf der Reaktion wieder zuführt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial rohes, etwa 2% Fluorwasserstoff enthaltendes Chlordifluormethan verwendet.
409 597/449 5.64 © Bundesdruckerei Berlin
DEP27951A 1960-09-28 1961-09-28 Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Tetrafluoraethylen und Hexofluorpropylen und gegebenenfalls geringen Mengen Perfluorcyclobutan durch Pyrolyse von Chlordifluormethan Pending DE1170935B (de)

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