(57)【要約】  １，１，１，２−テトラフルオロエタンを固体反応剤と、高分子カーボン類のような副生物の生成を抑えて効率よく反応させ、トリフルオロエチレンを高い選択率で安定して製造する。  平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状の固体反応剤からなる層中に１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む原料ガスを流通させ、前記固体反応剤からなる層が流動化した状態で、前記固体反応剤と前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンを接触させる。
2015115548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状の固体反応剤からなる層中に１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む原料ガスを流通させ、前記固体反応剤からなる層が流動化した状態で、前記固体反応剤と前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンを接触させることを特徴とするトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項２】
前記固体反応剤の平均粒子径が４０μｍ〜５００μｍである、請求項１に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項３】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む原料ガスの流通速度が、線速度で１ｃｍ／ｓ〜１０００ｃｍ／ｓである、請求項１または２に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項４】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンを含む原料ガスの流通速度が、線速度で１ｃｍ／ｓ〜２０ｃｍ／ｓである、請求項３に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項５】
前記固体反応剤が、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩および金属ハロゲン化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属化合物を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項６】
前記金属化合物に含まれる金属種が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、１３族金属および１４族金属からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項５に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項７】
前記固体反応剤が、炭酸カリウムおよび／または酸化カルシウムである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項８】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンと前記固体反応剤とを接触させる温度が、１００℃〜５００℃である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項９】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンを前記固体反応剤と接触させる温度が、３５０℃〜５００℃である、請求項８に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１０】
前記固体反応剤と接触させる前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンの圧力が、ゲージ圧で０〜５ＭＰａである、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１１】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンと前記固体反応剤の接触時間が、０．１秒〜１００秒間である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１２】
前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンと前記固体反応剤の接触時間は、０．１秒〜２０秒間である、請求項１１に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１３】
前記原料ガス中の前記１，１，１，２−テトラフルオロエタンの含有割合が、１モル％〜１００モル％である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１４】
前記原料ガスがさらに希釈ガスを含み、その含有量が前記原料ガスの全体に対して９５モル％以下である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【請求項１５】
前記原料ガスがさらに１，１，２，２−テトラフルオロエタンを含み、その含有量が、１，１，１，２−テトラフルオロエタンと１，１，２，２−テトラフルオロエタンの合計量に対して５０モル％未満である、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のトリフルオロエチレンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリフルオロエチレンの製造方法に係り、特に１，１，１，２−テトラフルオロエタンからトリフルオロエチレンを効率的に製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリフルオロエチレン（ＨＦＯ−１１２３）は、地球温暖化係数（ＧＷＰ）が小さいため、温室効果ガスであるジフルオロメタン（ＨＦＣ−３２）や１，１，１，２，２−ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ−１２５）に代わる新しい冷媒として、近年大きな期待が寄せられている。
なお、本明細書において、ハロゲン化炭化水素については、化合物名の後の括弧内にその化合物の略称（冷媒番号等）を記す。また、必要に応じて化合物名に代えて、その略称を用いる。【０００３】
従来から、ＨＦＯ−１１２３を、比較的安価な原料である１，１，１，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）を用いて製造する方法が知られている。例えば、特許文献１には、金属フッ化物を触媒としてＨＦＣ−１３４ａを気相で脱フッ化水素させる方法が記載されている。また、特許文献２には、ＨＦＣ−１３４ａを水酸化カルシウム等の金属水酸化物と気相で反応させる方法が記載されている。【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された方法は、いずれも、固定床を形成した固体反応剤に気相のＨＦＣ−１３４ａを接触させて反応させるものであるため、以下に示す問題があった。すなわち、
（１）固体反応剤の粒子とＨＦＣ−１３４ａとを均一に混合して接触させることが難しいため、固体反応剤の転化率が低い。また、ＨＦＣ−１３４ａからＨＦＯ−１１２３を生成する反応の反応性が低いため、ＨＦＣ−１３４ａを長い時間固体反応剤と接触させる必要がある。
（２）固定床では除熱効率が悪いため、ホットスポットが発生しやすい。そのため、ＨＦＣ−１３４ａの炭素―炭素結合の切断等の副反応が生起しやすく、メタン、エチレン、プロピレン等の低分子炭化水素類や高分子カーボン（黒鉛）類のような副生物が生成しやすい。
（３）高分子カーボン類の副生が多くなるため、固体反応剤表面への高分子カーボン類の付着により、ＨＦＣ−１３４ａの転化率が経時的に著しく低下する。そのため、ＨＦＯ−１１２３を安定して製造することが困難である
などの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５３３１５１号公報
【特許文献２】国際公開２０１１/１５７９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、安価な原料であるＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と、低分子炭化水素類や高分子カーボン類のような副生物の生成を抑えて効率よく反応させ、ＨＦＯ−１１２３を高い選択率で安定して製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＨＦＯ−１１２３の製造方法は、平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状の固体反応剤からなる層中にＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスを流通させ、前記固体反応剤からなる層が流動化した状態で、前記固体反応剤と前記ＨＦＣ−１３４ａを接触させることを特徴とする。【０００８】
本発明において、固体反応剤からなる層（以下、固体反応剤層ともいう。）が「流動化した状態」とは、原料ガスのような流体を上向き（重力方向と反対向き）に噴出させて流通させることにより作られる状態であり、固体反応剤の粒子が流体中に懸濁し浮遊した状態をいう。固体粒子に働く流体流による上向きの抗力と重力と浮力が釣り合い、固体反応剤層全体が均一な流体のように挙動する。この際には、流体が固体反応剤層を通過した時の圧力損失が重力と浮力の差と等しくなり、流動化状態を維持している限り、流体の流速を変化させても固体反応剤層の圧力損失は重力と浮力の差で常に一定となる。このように流動化した状態の固体反応剤層を、流動層または流動床という。
なお、固体反応剤層が「流動化した状態（流動化状態ともいう。）」にある場合、層を構成する固体反応剤の粒子は流体中を浮遊し流動するので、流動化状態なる語については、固体反応剤層と固体反応剤の粒子の両方について使用する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＨＦＣ−１３４ａからＨＦＯ−１１２３を製造するに当たり、１３４ａの転化率およびＨＦＯ−１１２３の選択率を十分に高くすることができるうえに、反応場におけるホットスポットの発生を防止して、低分子炭化水素類や高分子カーボン類の副生を抑えることができ、効率よく安定してＨＦＯ−１１２３を得ることができる。【００１０】
また、本発明の製造方法では、ＨＦＣ−１３４ａを固定床の固体反応剤と気相で接触させて反応させる方法と比べて、以下に記載する利点がある。
すなわち、流動床の反応では、反応熱の除熱効率が高くホットスポットが発生しにくいため、ＨＦＣ−１３４ａの副反応（炭素―炭素結合切断）の進行を抑制できる。そのため、低分子炭化水素類や高分子カーボン（黒鉛）類が副生しにくく、Ｒ−１１２３の生成反応の選択率が向上する。また、高分子カーボン類が副生しにくいので、高分子カーボン類の固体反応剤表面への付着によるＨＦＣ−１３４ａ転化率の経時的な低下が防止され、Ｒ−１１２３を安定的に得ることができる。【００１１】
そして、本発明の製造方法により得られたＨＦＯ−１１２３は、温室効果ガスであるＨＦＣ−３２、ＨＦＣ−１２５に代わる冷媒として、また圧電素子やフィルムのような機能性材料の原料モノマーおよび合成用中間体として有用である。【００１２】
このように、本発明の製造方法によれば、ＨＦＣ−１３４ａを原料として、新冷媒および機能性材料の原料モノマーや合成用中間体として有用なＨＦＯ−１１２３を、ＨＦＣ−１３４ａの転化率およびＨＦＯ−１１２３の選択率が高く、不純物生成によるロスが少ない効率的な方法で製造することができる。また、ＨＦＣ−１３４ａの炭素―炭素結合切断のような副反応を抑制でき、高分子カーボン類が副生しにくいので、ＨＦＣ−１３４ａ転化率の経時的な低下が防止され、ＨＦＯ−１１２３を長期に亘り安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法に使用される流動床反応装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施例に使用される差圧測定部が付設された流動床反応装置を示す図である。
【図３】本発明の実施例に使用される差圧測定部が付設された流動可視化試験装置を示す図である。
【図４】流動化例１において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図５】流動化例２において、ＨＦＣ−１３４ａと窒素の混合ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図６】流動化例３において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図７】流動化例４において、ＨＦＣ−１３４ａと窒素の混合ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図８】流動化例５において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図９】流動化例６において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１０】流動化例７において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１１】流動化比較例１において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１２】流動化比較例２において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１３】流動化比較例３において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１４】流動化比較例４において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１５】流動化比較例５において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１６】本発明の実施例に使用される差圧測定部が付設された流動床反応装置を示す図である。
【図１７】流動化例８において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１８】流動化例９において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図１９】流動化例１０において、ＨＦＣ−１３４ａの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図２０】流動化例１１において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【図２１】流動化例１２において、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
本発明の実施形態の製造方法は、平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状の固体反応剤からなる層中にＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスを流通させて、前記固体反応剤からなる層を流動化させ、流動化した状態の固体反応剤の粒子とＨＦＣ−１３４ａを接触させる。そして、この接触によりＨＦＣ−１３４ａの脱フッ化水素反応を進行させることで、ＨＦＯ−１１２３を製造する方法である。このような流動化状態の固体反応剤とＨＦＣ−１３４ａとの接触による反応は、反応器内に固体反応剤からなる流動層（流動床）を形成する流動床反応装置を用いて行われる。
【００１６】
本発明の製造方法におけるＨＦＣ−１３４ａと固体反応剤との反応は、下記反応式（１）または（２）を代表例として表すことができる。反応式（１）は、固体反応剤が触媒（Ｃａｔ．）として作用する場合の反応を表し、反応式（２）は、固体反応剤が塩基性反応剤（ＭＯＨ：Ｍは金属を表す。）として作用する場合の反応を表す。
ＣＦ３−ＣＨ２Ｆ  ＋  固体反応剤（Ｃａｔ．） → ＣＦ２＝ＣＨＦ  +  ＨＦ
……………（１）
ＣＦ３−ＣＨ２Ｆ  ＋  固体反応剤（ＭＯＨ） → ＣＦ２＝ＣＨＦ  +  ＭＦ  +  Ｈ２Ｏ                                             ……………（２）
【００１７】
ＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と接触させると、ＨＦＣ−１３４ａの２個の炭素原子のうちで、フッ素原子が３個結合した炭素原子に結合したフッ素原子の１個と、もう一方の炭素原子に結合した水素原子の１個とが同時に脱離する脱フッ化水素反応が生じる。そして、このようなＨＦＣ−１３４ａの脱フッ化水素反応により、ＨＦＯ−１１２３が生成する。このとき、脱離したフッ素原子と水素原子は、固体反応剤が触媒として作用する場合は、フッ化水素を生成する。一方、固体反応剤が塩基性反応剤として作用する場合は、金属フッ化物（ＭＦ）と水を同時に生成する。
【００１８】
本発明の製造方法では、ＨＦＣ−１３４ａと固体反応剤との接触において、平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状の固体反応剤により流動層が形成され、固体反応剤層が流動化した状態でＨＦＣ−１３４ａと接触させて反応させることで、ＨＦＣ−１３４ａを十分に高い転化率で反応させ、ＨＦＯ−１１２３を高い選択率で得ることができる。
【００１９】
（流動床反応装置）
本発明の実施形態における反応装置として、流動床反応装置が用いられる。流動床反応装置としては、フルードベッド型反応装置またはライザー型反応装置を用いることができる。ＨＦＯ−１１２３を効率よく安定的に製造する観点から、フルードベッド型反応装置の使用が好ましい。
【００２０】
フル−ドベッド型反応装置は、例えば、流動層（流動床）を形成する反応器（以下、流動床反応器ともいう。）内に、必要に応じて、除熱用の冷却コイルまたは内部を加熱する電気ヒーターを有する。また、原料ガスや反応ガスと固体反応剤とを分離するためのサイクロンを、反応器内の上部に有する。サイクロンは、反応器の外部に設置することもできる。さらに、原料ガス供給のためのガス分散装置を、反応器の底部および／または下部に有する。なお、反応器の材質としては、ガラス、鉄、ニッケル、または鉄、ニッケルを主成分とする合金等が用いられる。
【００２１】
本発明の製造方法において、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスと固体反応剤の流動床反応器への供給は、どちらも連続的に行われてもよいし、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスの供給のみが連続的に行われ、固体反応剤はバッチ式で供給されてもよい。以下、本発明の方法を、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスのみが連続的に供給され、固体反応剤はバッチ式で流動床反応器に供給される態様に適用する場合について説明するが、これに限定されない。
【００２２】
（ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガス）
本発明に使用されるＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスは、後述する反応条件において常に気相で存在する。ＨＦＣ−１３４ａは、純度１００％（モル％）のＨＦＣ−１３４ａであってもよいし、製法由来の不純物である１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４）を含むものであってもよい。ＨＦＣ−１３４を含む場合、ＨＦＣ−１３４ａの純度は５０モル％以上であることが好ましい。すなわち、原料ガスは、純度１００％（モル％）のＨＦＣ−１３４ａを含むものであってもよいし、ＨＦＣ−１３４等の不純物を含む純度５０モル％以上のＨＦＣ−１３４ａを含むものであってもよい。
【００２３】
副反応の抑制や流動床反応の安定的な進行の観点から、原料ガスは、前記した純度５０モル％以上のＨＦＣ−１３４ａの他に、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを含有することが好ましい。これらのガスの含有により、反応成分であるＨＦＣ−１３４ａを希釈することができる。以下、これらのガスを希釈ガスという。また、このような希釈ガスの含有は、ＨＦＣ−１３４ａの反応器への供給のしやすさや流量の調整の点からも好ましい。
【００２４】
原料ガスが希釈ガスを含有する場合、希釈ガスの含有割合は、反応の効率、副反応の抑制等の点から、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスの全体に対して、９５モル％以下が好ましく、５０モル％以下が特に好ましい。そして、原料ガス全体に対するＨＦＣ−１３４ａの含有割合は、５モル％以上１００モル％未満が好ましく、５０モル％以上１００モル％未満が特に好ましい。
【００２５】
なお、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスを固体反応剤と連続的に接触させて反応させる実施形態において、原料ガスを構成する各成分（ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガス）の単位時間当たりの流量を制御することで、原料ガスにおける各成分の含有モル比を制御することができる。
【００２６】
（固体反応剤）
本発明に使用される固体反応剤は、平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの粒子状のものである。なお、本明細書において、平均粒子径は、レーザー回折・散乱式粒度分析計により測定した値である。
固体反応剤の平均粒子径が１μｍ未満の場合には、粒子同士の付着性が高くなり、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスを固体反応剤層に流通させて接触させる際に、固体反応剤層が流動化しにくくなるため、固体反応剤の粒子とＨＦＣ−１３４ａとの均一な混合および接触が困難となり、ＨＦＣ−１３４ａの転化率が低くなる。また、反応場である固体反応剤層における除熱効率が悪く、ホットスポットの発生によりカーボン化等の副反応が起きやすいため、カーボン化合物の付着の影響により、ＨＦＣ−１３４ａの転化率が経時的に低下する。一方、固体反応剤の平均粒子径が５０００μｍを超えると、固体反応剤の粒子の流動化のために必要な原料ガスの流通速度が大きくなり過ぎる。そのため、ＨＦＣ−１３４ａとの反応に十分な接触時間を確保するためには、大型の反応器を必要とし、製造効率が悪い。
【００２７】
このように固体反応剤の平均粒子径が１μｍ〜５０００μｍの範囲を外れると、固体反応剤層にＨＦＣ−１３４ａを流通させても、ＨＦＣ−１３４ａとの均一な接触を確保できるほど十分に固体反応剤層を流動化させることが難しい。したがって、ＨＦＣ−１３４ａの転化率を十分に高くし、かつＨＦＯ−１１２３を高い選択率で安定して製造することが難しくなる。固体反応剤の平均粒子径は、４０μｍ〜５０００μｍの範囲が好ましく、４０μｍ〜５００μｍの範囲がさらに好ましい。
【００２８】
ここで、固体反応剤層の流動化状態は、例えば、（ａ）目視で観察する方法や、（ｂ）差圧を測定する方法などで調べることができる。
（ａ）目視で観察する方法
固体反応剤層の上下混合を目視で観察する。流動化状態の判定基準は、下記の通りである。
完全流動化状態…固体反応剤層全体に上下混合が見られる
部分流動化状態…固体反応剤層の一部に上下混合が見られる
流動化していない状態…固体反応剤層の上下混合なし
（ｂ）差圧を測定する方法
反応器の入口側と出口側のガス圧の差（以下、差圧という。）を測定する。そして、ガスの流通速度（例えば、後述する線速度）に対して差圧をプロットしたグラフを作成し、変曲点の存在により流動化の開始を判定する。
なお、このような固体反応剤層の流動化状態の判定方法については、さらに実施例で具体的に説明する。
【００２９】
固体反応剤をＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスと接触させる際に、固体反応剤は、固相であってもよいし、液相の媒体中に分散されていてもよい。固体反応剤を分散させる溶媒としては、例えば、水、メタノールやエタノール等のアルコール系溶媒、四塩化炭素等の塩素系溶媒などが挙げられる。固体反応剤が液相の媒体中に分散された状態での接触では、反応系の圧力が高くなりすぎて高温での反応が困難であることから、固体反応剤は固相とし、気相の原料ガスと接触させることが好ましい。
【００３０】
固体反応剤の比表面積は、１〜４００ｍ２／ｇが好ましく、１〜２００ｍ２／ｇがより好ましい。なお、本明細書において、比表面積はＢＥＴ法により測定した値（ＢＥＴ比表面積）である。固体反応剤の比表面積が１ｍ２／ｇ未満であると、反応速度が低下し反応効率が悪い。また、比表面積が４００ｍ２／ｇを超えると、固体反応剤粒子の密度が小さくなり過ぎるため、粒子が飛散しやすくハンドリング性が悪くなる。
【００３１】
固体反応剤の嵩密度は、０．２〜３．０ｇ／ｃｍ３が好ましく、０．５〜２．９ｇ／ｃｍ３がより好ましく、０．７〜２．５ｇ／ｃｍ３が特に好ましい。固体反応剤の嵩密度が０．２ｇ／ｃｍ３未満であると、同一質量における体積が大きくなり、反応器が大型化するばかりでなく、固体反応剤の粒子が飛散しやすくハンドリング性が悪くなるため、製造効率が悪い。また、固体反応剤の嵩密度が３．０ｇ／ｃｍ３よりも大きいと、固体反応剤の粒子の流動化のために必要な原料ガスの速度が大きくなり過ぎる。したがって、ＨＦＣ−１３４ａとの反応に十分な接触時間を確保するために、大型の反応器を必要とし、製造効率が悪い。
【００３２】
本発明に使用する固体反応剤は、前記した反応式（１）または（２）を代表例として示す反応機構に関与する化合物を含む。反応式（１）または（２）を代表例とする反応機構に関与可能な化合物としては、例えば、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属硫酸塩および金属ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種の化合物が挙げられる。ＨＦＣ−１３４ａを効率よくＨＦＯ−１１２３に転化できることから、金属酸化物、金属炭酸塩が好ましい。固体反応剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３３】
ここで、上記金属化合物に含まれる金属種としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、第１２族金属、第１３族金属、第１４族金属が挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属、アルカリ土類金属、第１３族金属、第１４族金属が好ましく、特に、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウムおよびケイ素が好ましい。
【００３４】
金属酸化物は、上記した金属の１種の酸化物であってもよく、２種以上の金属の複合酸化物であってもよい。
金属水酸化物は、上記した金属の１種の水酸化物であってもよく、２種以上の金属の複合水酸化物であってもよい。
金属炭酸塩は、上記した金属の１種の炭酸塩であってもよく、２種以上の金属の複合炭酸塩であってもよい。
金属硫酸塩は、上記した金属の１種の硫酸塩であってもよく、２種以上の金属の複合硫酸塩であってもよい。
金属ハロゲン化物は、上記した金属の１種のハロゲン化物であってもよく、２種以上の金属の複合ハロゲン化物であってもよい。
【００３５】
具体的に固体反応剤としては、炭酸カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム（アルミナ）等が挙げられる。ＨＦＣ−１３４ａを効率よくＨＦＯ−１１２３に転化できることから、これらの中でも、炭酸カリウム、酸化カルシウムが特に好ましい。
【００３６】
本発明における固体反応剤は、前記反応式（１）または（２）を代表例とする反応機構に関与可能な前記化合物のみで構成されていてもよいし、それ以外の成分を含んでいてもよい。固体反応剤が含有可能なそれ以外の成分としては、例えば、反応式（１）または（２）を代表例とする反応機構に関与可能な前記化合物を担持するための担体が挙げられる。担体としては、例えば、アルミナ担体、ジルコニア担体、シリカ担体、シリカアルミナ担体、活性炭に代表されるカーボン担体、硫酸バリウム担体、炭酸カルシウム担体などが挙げられる。活性炭としては、例えば、木材、木炭、果実ガラ、ヤシガラ、泥炭、亜炭、石炭などの原料から調製した活性炭などが挙げられる。
【００３７】
（反応条件）
ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスは、常温のまま反応器（例えば、流動床反応器）に導入してもよいが、反応性を高めるために、反応器に導入する前に加熱（予熱）してから供給することが好ましい。予熱を行う場合、原料ガスは８０〜４５０℃の温度に加熱してから反応器に供給することが好ましい。そして、ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガス中の各成分（ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガス）は、それぞれ上記温度に予熱してから混合し、混合された上記温度の原料ガスを反応器に供給してもよいし、先に各成分を混合してから上記温度に加熱して反応器に供給してもよい。さらに、原料ガス中の各成分をそれぞれ上記温度に予熱してから、別々に反応器に供給してもよい。
【００３８】
ＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスの供給においては、反応器内での原料ガスの線速度が所定の範囲になるように、ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガスの単位時間当たりの流量（以下、単に流量という。）を設定することが好ましい。原料ガスの線速度は、１ｃｍ／ｓ〜１０００ｃｍ／ｓが好ましく、１ｃｍ／ｓ〜２０ｃｍ／ｓがより好ましい。ここで、線速度は空塔速度を意味し、原料ガスが流通する反応器が内部に充填物が入っていない空塔であると仮定し、反応器内の温度、圧力における流量（体積流量）を空塔である反応器の断面積で割ることで算出される。
線速度（空塔速度）（ｃｍ／ｓ）＝流量（ｃｍ３／ｓ）／断面積（ｃｍ２）
【００３９】
このようにして、反応器に導入されたＨＦＣ−１３４ａを含む原料ガスは、反応器内で流動層（流動床）を形成する流動化状態の固体反応剤と所定の時間接触する。接触の際の温度は、反応性向上の観点から、反応器内の温度として５０〜５００℃が好ましく、１００〜５００℃がより好ましく、３５０〜５００℃が特に好ましい。反応器内の圧力は、ゲージ圧で０〜５ＭＰａが好ましく、０〜１ＭＰａがより好ましい。反応器内でのＨＦＣ−１３４ａと固体反応剤との接触時間は、０．１〜５００秒間が好ましく、０．１〜１００秒間がより好ましく、０．１〜２０秒間がさらに好ましい。
【００４０】
(反応装置)
本発明において、ＨＦＯ−１１２３の製造に使用される反応装置の一例を、図１に示す。図１に示す流動床反応装置１は、電気炉または電気ヒーター２ａ内に垂直型流動床反応器２を備える。なお、電気炉または電気ヒーター２ａなどの加熱手段の設置は必須ではない。
【００４１】
流動床反応器２内には、炭酸カリウムのような固体反応剤層３が、垂直型流動床をなすように収容されている。また、流動床反応器２の下部には、電気ヒーター等の加熱手段を備えた予熱混合器４が原料ガス供給ライン５を介して接続されている。原料ガス供給ライン５にも電気ヒーター等の加熱手段が設けられることが好ましい。予熱混合器４には、常温で気体のＨＦＣ−１３４ａを供給するＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６と希釈ガスを供給する希釈ガス供給ライン７がそれぞれ接続されている。ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガスは、それぞれＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６および希釈ガス供給ライン７により予熱混合器４に供給され、予熱混合器４内で混合されかつ所定の温度に加熱された後、原料ガス供給ライン５によって流動床反応器２に供給される。
【００４２】
なお、図１に示すように、ＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６と希釈ガス供給ライン７とを、予熱混合器４の前で連結し、ＨＦＣ−１３４ａと希釈ガスとを混合した後、混合ガス供給ライン（図示せず）によって予熱混合器４に供給するようにしてもよいし、ＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６と希釈ガス供給ライン７をそれぞれ予熱混合器４に接続し、ＨＦＣ−１３４ａと希釈ガスを別々に予熱混合器４に供給するようにしてもよい。また、ＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６と希釈ガス供給ライン７の少なくとも一方に電気ヒーター等を備えた予熱器（プレヒータ）(図示せず)を設置し、そのラインで供給されるＨＦＣ−１３４ａと希釈ガスの少なくとも一方を予熱してから、予熱混合器４に導入するようにしてもよい。
【００４３】
流動床反応器２の上部の出口には、電気ヒーター等の加熱手段８を備えた出口ライン９が接続され、出口ライン９にはフッ化水素捕捉管１０が設置されている。そして、流動床反応器２の出口から導出されるガス（以下、出口ガスと示す。）は、フッ化水素捕捉管１０によりフッ化水素が除去された後、サンプリングバッグに集められ、ガスクロマトグラフム（ＧＣ）のような分析装置により含有成分が分析され定量される。
【００４４】
（出口ガス成分）
本発明の製造方法においては、ＨＦＯ−１１２３を上記出口ガスの成分として得ることができる。出口ガスに含有されるＨＦＯ−１１２３と未反応の原料成分（ＨＦＣ−１３４ａ）以外の化合物としては、フッ化水素、Ｅ／Ｚ−１，２−ジフルオロエチレン（Ｅ／Ｚ−ＨＦＯ−１１３２）、１，１−ジフルオロエチレン（ＶｄＦ）、１，１，２−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３）、メタン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、ノルマルブタン、イソブタン、１−ノルマルブテン、２−ノルマルブテン、イソブテン、フルオロエチレン（ＨＦＯ−１１４１）、３，３−ジフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２５２ｚｆ）、３，３，３−トリフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２４３ｚｆ）、２，３，３，３−テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、Ｅ／Ｚ−１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（Ｅ／Ｚ−ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）、ＨＦＣ−１２５、ＨＦＣ−１３４、１，１，１−トリフルオロエタン（ＨＦＣ−１４３ａ）、１，１，１，２，２，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｃａ）、１，１，１，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ−２２７ｅａ）、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｆａ）、１，１，１，２，３，３−ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ−２３６ｅａ）、ＨＦＣ−３２、トリフルオロメタン（ＨＦＣ−２３）およびフルオロメタン（ＨＦＣ−４１）、一酸化炭素、二酸化炭素、水等が挙げられる。なお、上記において、Ｅ／ＺはＥ体とＺ体の混合物を意味する。
【００４５】
出口ガス成分として得られる化合物は、そのまま各種用途に使用することも可能であるが、精製により目的成分であるＨＦＯ−１１２３の純度を上げて使用することが好ましい。精製方法としては、蒸留、吸着、酸性水溶液、塩基性水溶液または中性水溶液による洗浄等が挙げられる。出口ガスに含まれＨＦＯ−１１２３以外の上記成分は、前記した手段により分離し、望まれる程度に除去することができる。前記精製方法の中でも、常圧下、加圧下または減圧下で蒸留する方法が好ましく、これらの圧力下での蒸留により、高純度のＨＦＯ−１１２３を得ることができる。また、出口ガスから分離されたＨＦＣ−１３４ａは、原料ガスの一部としてリサイクルが可能である。
【実施例】
【００４６】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下の記載において、ＨＦＣ−１３４ａの予熱温度、反応器内の温度および圧力は設定値である。【００４７】
Ａ．固体反応剤として炭酸カリウムを使用した合成反応
（分析条件）
出口ガスの組成分析には、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いた。カラムは、ＤＢ−１（アジレント・テクノロジー株式会社製、長さ６０ｍ×内径２５０μｍ×厚さ１μｍ）を用いた。【００４８】
（反応装置１）
反応装置１としては、図２に示す流動床反応装置１１を用いた。図２に示す流動床反応装置１１は、図１に示す流動床反応装置１に、流動床反応器２の入口側と出口側の差圧を測定するための差圧測定部を設けた構造を有する。
この流動床反応装置１１において、流動床反応器２としては、ステンレス（ＳＵＳ３１６）製で内径２１．４ｍｍ×高さ６００ｍｍの垂直型流動床用の反応器を用い、反応器の中心に直径３．１ｍｍのＳＵＳ３１６製差込管を導入し、その中にＫ型熱電対を挿入して、反応器内の温度を測定した。また、流動床反応器２の下部から１００ｍｍの高さに目皿とグラスウールを設置し、その上に固体反応剤を充填し、固体反応剤層３を形成した。流動床反応器２内は、電気炉２ａにより加熱した。【００４９】
また、流動床反応器２の下部に原料ガス供給ライン５を介して予熱混合器４を接続した。原料ガス供給ライン５および予熱混合器４は、それぞれリボンヒーターによって１００℃に加熱した。ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガスである窒素は、それぞれＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６および希釈ガス供給ライン７に設置されたマスフローコントローラー６ａ、７ａで流量を調整し混合した後、混合ガス供給ライン１２により予熱混合器４に供給するように構成した。反応生成物を含む出口ガスは、流動床反応器２の上部から連続的に取り出し、１／１６インチのフッ化ナトリウムペレット２８ｇを充填したフッ化水素捕捉管１０を通した後、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）製のサンプリングバッグ（以下、ＰＶｄＦバックという。）に採取し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いて組成分析を行うようにした。【００５０】
さらに、差圧測定部は以下のように構成した、すなわち、流動床反応器２の下部に接続された入口側配管と上部に接続された出口側配管との間に、垂直方向の高さ６００ｍｍのＵ字形に加工した内径４．３５ｍｍの半透明のＰＦＡ製チューブ１３ａを挿入し、チューブ内にフッ素系オイル（密度１．８５g／ｍＬ（２５℃））を３００ｍｍの高さで導入して、差圧計１３とした。【００５１】
（流動可視化試験装置）
図１の流動床反応装置１に、その流動床反応器２と内径および高さが同一（内径２１．４ｍｍ×高さ６００ｍｍ）で、透明アクリル樹脂製で内部の流動状態が見えるように構成された可視化試験器１４を併設し、流動可視化試験装置１５とした。可視化試験器１４内には、流動床反応装置１の流動床反応器２内と同様に、下部から１００ｍｍの高さに目皿とグラスウールを設置し、その上に固体反応剤を充填し、固体反応剤層３を形成した。また、この可視化試験器１４の下部にＨＦＣ−１３４ａと希釈ガスとの混合ガス供給ライン１２を接続した。そして、ＨＦＣ−１３４ａおよび窒素は、それぞれＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６および希釈ガス供給ライン７に設置されたマスフローコントローラー６ａ、７ａで流量を調整し混合した後、混合ガス供給ライン１２により可視化試験器１４に供給するように構成した。【００５２】
さらに、可視化試験器１４の入口側と出口側の差圧を測定するために、差圧測定部を設けた。すなわち、可視化試験器１４の下部に接続された入口側配管と上部に接続された出口側配管との間に、図２に示す流動床反応装置１１と同様に、差圧計１３を設けた。【００５３】
（線速度）
窒素ガス、または窒素とＨＦＣ−１３４ａの混合ガスの線速度は、各ガスの反応温度、反応圧力における単位時間当たりの流量（体積流量）を、流動床反応器２または可視化試験器１４の断面積で割って求めた。【００５４】
反応剤充填例１
前記した流動可視化試験装置の可視化試験器に、固体反応剤として粒子状の炭酸カリウム（旭硝子株式会社製、商品名：炭酸カリウムＦＧ、平均粒子径：３００μｍ、嵩密度：０．９ｇ／ｃｍ３、比表面積：１．２ｍ２／ｇ（以下、炭酸カリウムＦＧという））の５５ｇを１５０ｍｍの高さに充填した。【００５５】
反応剤充填例２
前記した流動床反応装置１１の流動床反応器に、粒子状の炭酸カリウムＦＧの５５ｇを１５０ｍｍの高さに充填した。【００５６】
反応剤充填例３
前記した流動可視化試験装置の可視化試験器に、粒子状の炭酸カリウム（旭硝子株式会社製、商品名：炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０、平均粒子径：１０μｍ、嵩密度：０．３ｇ／ｃｍ３、比表面積：１．４ｍ２／ｇ（以下、炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０という））の２４ｇを１５０ｍｍの高さに充填した。【００５７】
反応剤充填例４
前記した流動床反応装置１１の流動床反応器に、粒子状の炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０の２４ｇを１５０ｍｍの高さに充填した。【００５８】
流動化例１
反応剤充填例１で示すように固体反応剤（平均粒子径３００μｍの炭酸カリウムＦＧ）が充填された流動可視化試験装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量１５１ｍｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１７ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された可視化試験器の入口側と出口側との差圧は、１９６０Ｐａであった。また、可視化試験器内では、固体反応剤の層全体に上下混合が見られた。すなわち、完全流動化状態が目視で確認された。【００５９】
なお、可視化試験器内での固体反応剤層の目視での流動化状態は、下記の基準により判定した。
○…充填された固体反応剤の層全体に上下混合が見られる（完全流動化状態）
△…充填された固体反応剤の層の一部にのみ上下混合が見られる（部分流動化状態）
×…充填された固体反応剤の層の上下混合なし（流動化していない状態）【００６０】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、可視化試験器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定するとともに、可視試験器内の固体反応剤の目視での流動化状態を調べた。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値、および固体反応剤の目視での流動化状態をまとめた結果を、表１に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図４に示す。【００６１】
ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフでは、グラフの傾きの変わる変曲点を固体反応剤層の流動化の開始点とし、この点における線速度を流動化開始速度とすることができる。そして、差圧の変曲点が２つあるグラフでは、線速度が低い側にある変曲点の線速度を部分流動化開始速度とし、線速度が高い側にある変曲点の線速度を完全流動化開始速度とする。表１および図４から、流動化例１においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は３〜６ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１３ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００６２】
【表１】
2015115548.tif 000003
【００６３】
流動化例２
反応剤充填例１で示すように固体反応剤（炭酸カリウムＦＧ）が充填された流動可視化試験装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量１２１ｍｍｏｌ／ｍｉｎで、ＨＦＣ−１３４ａを流量３０ｍｍｏｌ／ｍｉｎで混合して流した。すなわち、窒素ガス８０ｍｏｌ％とＨＦＣ−１３４ａ２０ｍｏｌ％を混合して流した（混合ガスの線速度１７ｃｍ／ｓ）。このとき、差圧計で測定された可視化試験器の入口側と出口側との差圧は、２３９５Ｐａであった。また、可視化試験器内では固体反応剤の層全体に上下混合が見られ、完全流動化状態が目視で確認された。【００６４】
その後、ＨＦＣ−１３４ａと窒素との組成（ＨＦＣ−１３４ａ：Ｎ２＝２０：８０（ｍｏｌ％比））を保ったまま、窒素ガス流量およびＨＦＣ−１３４ａ流量を徐々に減少させていき、各流量で、可視化試験器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定するとともに、可視試験器内の固体反応剤の目視での流動化状態を調べた。窒素ガスの流量、ＨＦＣ−１３４ａの流量、混合ガスの線速度、差圧の測定値、および固体反応剤の目視での流動化状態をまとめた結果を、表２に示す。また、混合ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを図５に示す。表２および図５から、流動化例２においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は４〜８ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１５ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００６５】
【表２】
2015115548.tif 000004
【００６６】
流動化例３
反応剤充填例２で示すように固体反応剤（炭酸カリウムＦＧ）が充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを１５２ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度１７ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、２６３１Ｐａであった。【００６７】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表３に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図６に示す。表３および図６から、流動化例３においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は６ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１５ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００６８】
【表３】
2015115548.tif 000005
【００６９】
流動化例４
反応剤充填例２で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量１４３ｍｍｏｌ／ｍｉｎで、ＨＦＣ−１３４ａを流量３６ｍｍｏｌ／ｍｉｎで混合して流した。すなわち、窒素ガス８０ｍｏｌ％とＨＦＣ−１３４ａ２０ｍｏｌ％を混合して流した（混合ガスの線速度２０ｃｍ／ｓ）。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、３２４８Ｐａであった。【００７０】
その後、ＨＦＣ−１３４ａと窒素との組成（ＨＦＣ−１３４ａ：Ｎ２＝２０：８０（ｍｏｌ％比））を保ったまま、窒素ガス流量およびＨＦＣ−１３４ａ流量を徐々に減少させていき、各流量で流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、ＨＦＣ−１３４ａの流量、混合ガスの線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表４に示す。また、混合ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを図７に示す。表４および図７から、流動化例４においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は７ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１８ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００７１】
【表４】
2015115548.tif 000006
【００７２】
流動化例５
反応剤充填例２で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３１０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを９１ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度２０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、２５５８Ｐａであった。【００７３】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表５に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを図８に示す。表５および図８から、流動化例５においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は６ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１０ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００７４】
【表５】
2015115548.tif 000007
【００７５】
流動化例６
反応剤充填例２で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３６０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを８４ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度２０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、２４３１Ｐａであった。【００７６】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表６に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを図９に示す。表６および図９から、流動化例６においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は７ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１０ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００７７】
【表６】
2015115548.tif 000008
【００７８】
流動化例７
反応剤充填例２で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で４１０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを７８ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度２０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、２４３１Ｐａであった。【００７９】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表７に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを図１０に示す。表７および図１０から、流動化例７においては、固体反応剤層の部分流動化開始速度は８ｃｍ／ｓであり、完全流動化開始速度は１０ｃｍ／ｓであると判断することができる。【００８０】
【表７】
2015115548.tif 000009
【００８１】
流動化比較例１
反応剤充填例３で示すように固体反応剤（平均粒子径１０μｍの炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０）が充填された流動可視化試験装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量９０ｍｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された可視化試験器の入口側と出口側との差圧は、４９９０Ｐａであった。また、可視化試験器内では、固体反応剤の層の上下混合は見られず、流路を形成し片流れしている状態であった。すなわち流動化していなかった。【００８２】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、可視化試験器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定するとともに、可視試験器内の固体反応剤の目視での流動化状態を調べた。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値、および固体反応剤の目視での流動化状態をまとめた結果を、表８に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図１１に示す。図１１のグラフでは、固体反応剤層の流動化の開始を示す差圧の変曲点は見られなかった。表８および図１１から、流動化比較例１では、線速度１０ｃｍ／ｓ以下の範囲において、部分流動化を含む流動化現象は起こっていないと判断できる。【００８３】
【表８】
2015115548.tif 000010
【００８４】
流動化比較例２
反応剤充填例４で示すように固体反応剤（炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０）が充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを８９ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度１０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１９４２Ｐａであった。【００８５】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表９に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図１２に示す。図１２のグラフでは、固体反応剤層の流動化の開始を示す差圧の変曲点は見られなかった。表９および図１２から、流動化比較例２では、線速度１０ｃｍ／ｓ以下の範囲において、部分流動化を含む流動化現象は起こっていないと判断できる。【００８６】
【表９】
2015115548.tif 000011
【００８７】
流動化比較例３
反応剤充填例４で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３１０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを８９ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度８．５ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１６８８Ｐａであった。【００８８】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表１０に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図１３に示す。図１３のグラフでは、固体反応剤層の流動化の開始を示す差圧の変曲点は見られなかった。表１０および図１３から、流動化比較例３では、線速度８．５ｃｍ／ｓ以下の範囲において、部分流動化を含む流動化現象は起こっていないと判断できる。【００８９】
【表１０】
2015115548.tif 000012
【００９０】
流動化比較例４
反応剤充填例４で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３６０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを３６ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度８．５ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、２０８７Ｐａであった。【００９１】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表１１に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図１４に示す。図１４のグラフでは、固体反応剤層の流動化の開始を示す差圧の変曲点は見られなかった。表１１および図１４から、流動化比較例４では、線速度８．５ｃｍ／ｓ以下の範囲において、部分流動化を含む流動化現象は起こっていないと判断できる。【００９２】
【表１１】
2015115548.tif 000013
【００９３】
流動化比較例５
反応剤充填例４で示すように固体反応剤が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で４１０℃に加熱した。そして、この装置内に常圧で窒素ガスを３９ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度１０ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１５７９Ｐａであった。【００９４】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、差圧の測定値をまとめた結果を、表１２に示す。また、窒素ガスの線速度に対して差圧をプロットしたグラフを、図１５に示す。図１５のグラフでは、固体反応剤層の流動化の開始を示す差圧の変曲点は見られなかった。表１２および図１５から、流動化比較例５では、線速度１０ｃｍ／ｓ以下の範囲において、部分流動化を含む流動化現象は起こっていないと判断できる。【００９５】
【表１２】
2015115548.tif 000014
【００９６】
以上の流動化例１〜７および流動化比較例１〜５で得られた流動化試験の結果を、表１３に示す。表１３から、平均粒子径が３００μｍの炭酸カリウムは流動性が良好であり、ガスを所定の線速度で流通させることで流動化状態が得られるが、平均粒子径１０μｍの炭酸カリウムは流動性が悪く、数ｃｍ／ｓから１０数ｃｍ／ｓの線速度では流動化しないことがわかる。【００９７】
【表１３】
2015115548.tif 000015
【００９８】
実施例１，２
まず、実施例１において、反応剤充填例２で示すように固体反応剤（炭酸カリウムＦＧ）が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３６０℃に加熱した。そして、流動床反応装置内に、常圧で窒素ガスを５０．３ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度１２ｃｍ／ｓ）で流した。なお、前記した流動化試験（流動化例６）の結果から、この線速度において、炭酸カリウムＦＧの層は完全流動化状態であると考えられる。【００９９】
次に、窒素ガスの流量は保持したまま、さらに加えてＨＦＣ−１３４ａを２．５ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量で流し始めた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始から１０分間ＨＦＣ−１３４ａを流して反応させた後、窒素ガスの流量は変えずにＨＦＣ−１３４ａの供給のみを止め、実施例１における反応を終了させた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始５分後から反応終了までの出口ガスを、ＰＶｄＦバックに連続的に採取した。【０１００】
次に、実施例１における反応終了後、流動床反応器内の炭酸カリウムの入れ替えは行わず、そのまま実施例２を行った。実施例２では、反応条件を表１４に記載した条件にした以外は、前記実施例１と同様にしてＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と接触させ反応させた。そして、ＰＶｄＦバックに採取された出口ガスの組成をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により分析した。分析結果を、反応条件（反応前窒素流量、反応温度、反応時ＨＦＣ−１３４ａ流量、反応時窒素流量、反応時組成（ＨＦＣ−１３４ａ：窒素（モル比））、反応時線速度、反応時接触時間、反応時流動化状態の有無、およびＨＦＣ−１３４ａを流した時間（以下、反応時間という。））とともに、表１４に示す。【０１０１】
比較例１，２
まず、比較例１において、反応剤充填例４で示すように固体反応剤（炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０）が充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３６０℃に加熱しながら、流動床反応装置内に常圧で窒素ガスを６．２４ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度１．５ｃｍ／ｓ）で流した。なお、前記した流動化試験（流動化比較例４）の結果から、この線速度で炭酸カリウムＦＧ  Ｒ−１０は流動化していないと考えられる。【０１０２】
次に、窒素ガスの流量は保持したまま、さらに加えてＨＦＣ−１３４ａを０．３１ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量で流し始めた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始から１５分間ＨＦＣ−１３４ａを流して反応させた後、窒素ガスの流量を変えずにＨＦＣ−１３４ａの供給のみを止め、比較例１における反応を終了させた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始５分後から反応終了までの出口ガスを、ＰＶｄＦバックに連続的に採取した。【０１０３】
次に、比較例１における反応終了後、流動床反応器内の炭酸カリウムの入れ替えは行わず、そのまま比較例２を行った。比較例２では、反応条件を表１５に記載した条件にした以外は、前記比較例１と同様にしてＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と接触させ反応させた。そして、ＰＶｄＦバックに採取された出口ガスの組成をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により分析した。分析結果を、反応条件（反応前窒素流量、反応温度、反応時ＨＦＣ−１３４ａ流量、反応時窒素流量、反応時組成（ＨＦＣ−１３４ａ：窒素（モル比））、反応時線速度、反応時接触時間、反応時流動化状態の有無、および反応時間）とともに、表１５に示す。【０１０４】
次に、実施例１，２および比較例１，２において、ガスクロマトグラフィーでの分析で得られた出口ガスのエリア面積比率（ＧＣＡｒｅａ％）を基にして、ＨＦＣ−１３４ａの転化率（反応率）、ＨＦＯ−１１２３の選択率、およびその他のガスの選択率を、それぞれ次のようにして求めた。なお、以下の計算式において、（ＨＦＣ−１３４ａ）および（ＨＦＯ−１１２３）は、それぞれ出口ガスにおける（ＨＦＣ−１３４ａ）および（ＨＦＯ−１１２３）のエリア面積比率（％）を表わしている。
これらの結果を、実施例１，２については表１４の下欄に、比較例１，２については表１５の下欄にそれぞれ示す。【０１０５】
［ＨＦＣ−１３４ａの転化率（％)］
出口ガス中のＨＦＣ−１３４ａ由来成分のうちで、ＨＦＣ−１３４ａ以外の成分の割合をいう。出口ガス中の｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝／１００×１００（％)で計算される【０１０６】
［ＨＦＯ−１１２３選択率（％)］
反応したＨＦＣ−１３４ａのうちで、ＨＦＯ−１１２３に転化したのは何％かをいう。出口ガス中の（ＨＦＯ−１１２３）／｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝×１００（％)で計算される。【０１０７】
［その他のガスの選択率（％)］
反応したＨＦＣ−１３４ａのうちで、ＨＦＯ−１１２３以外の化合物に転化したのは何％かをいう。出口ガス中の｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）−（ＨＦＯ−１１２３）｝／｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝×１００（％)で計算される。【０１０８】
【表１４】
2015115548.tif 000016
【０１０９】
【表１５】
2015115548.tif 000017
Ｂ．固体反応剤として酸化カルシウムを使用した合成反応
（分析条件）
出口ガスの組成分析は、実施例１と同様の条件で行った。【０１１０】
（反応装置２）
反応装置２としては、図１６に示す流動床反応装置１６を用いた。図１６に示す流動床反応装置１６は、図１に示す流動床反応装置１に、流動床反応器２の入口側と出口側の差圧を測定するための差圧測定部を設けた構造を有する。
この流動床反応装置１６において、流動床反応器２としては、ステンレス（ＳＵＳ３１６）製で内径１０６．３ｍｍ×高さ５５０ｍｍの垂直型流動床用の反応器を用い、反応器の垂直方向に直径６ｍｍのＳＵＳ３１６製差込管を導入し、その中にＫ型熱電対を挿入して、反応器内の温度を測定した。また、流動床反応器２の最下部に目皿を設置し、その上に固体反応剤を充填し、固体反応剤層３を形成した。流動床反応器２内は、電気ヒーター２ａにより加熱した。【０１１１】
また、流動床反応器２の下部に原料ガス供給ライン５を介して予熱混合器４を接続した。原料ガス供給ライン５および予熱混合器４は、それぞれリボンヒーターによって２００〜４５０℃に加熱した。ＨＦＣ−１３４ａおよび希釈ガスである窒素は、それぞれＨＦＣ−１３４ａ供給ライン６および希釈ガス供給ライン７に設置されたマスフローコントローラー６ａ、７ａで流量を調整し混合した後、混合ガス供給ライン１２により予熱混合器４に供給するように構成した。反応生成物を含む出口ガスは、流動床反応器２の上部から連続的に取り出し、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）製のサンプリングバッグ（以下、ＰＶｄＦバックという。）に採取し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いて組成分析を行うようにした。【０１１２】
さらに、差圧測定部は以下のように構成した、すなわち、流動床反応器２の下部に接続された入口側配管と上部に接続された出口側配管との間にデジタル差圧計１７を設置した。【０１１３】
（線速度）
窒素ガス、ＨＦＣ−１３４ａ、または窒素とＨＦＣ−１３４ａの混合ガスの線速度は、各ガスの反応温度、反応圧力における単位時間当たりの流量（体積流量）を、流動床反応器２の断面積で割って求めた。【０１１４】
ブランク差圧測定例１
前記した流動床反応装置１６について、反応剤充填前の空の流動床反応器２に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量３．９２ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１８ｃｍ／ｓ）で流した際の差圧を測定した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１０９００Ｐａであった。その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。【０１１５】
ブランク差圧測定例２
前記した流動床反応装置１６について、反応剤充填前の空の流動床反応器２に、室温（２５℃）常圧でＨＦＣ−１３４ａを流量２．６１ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１２ｃｍ／ｓ）で流した際の差圧を測定した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１１５００Ｐａであった。その後、ＨＦＣ−１３４ａ流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。【０１１６】
ブランク差圧測定例３
前記した流動床反応装置１６について、反応剤充填前の空の流動床反応器２に、２００℃常圧で窒素ガスを流量２．４７ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１８ｃｍ／ｓ）で流した際の差圧を測定した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１１７００Ｐａであった。その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。【０１１７】
ブランク差圧測定例４
前記した流動床反応装置１６について、反応剤充填前の空の流動床反応器２に、３００℃常圧で窒素ガスを流量１．２５ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１１ｃｍ／ｓ）で流した際の差圧を測定した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、６５００Ｐａであった。その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。【０１１８】
反応剤充填例５
前記した流動床反応装置１６の流動床反応器２に、固体反応剤として粒子状の酸化カルシウム（平均粒子径：１００μｍ、嵩密度：１．２ｇ／ｃｍ３、比表面積：２．９ｍ２／ｇ（以下、酸化カルシウムという））の２０９９ｇ（３７．４２ｍｏｌ）を２００ｍｍの高さに充填した。【０１１９】
反応剤充填例６
前記した流動床反応装置１６の流動床反応器２に、固体反応剤として粒子状の酸化カルシウム（平均粒子径：１００μｍ、嵩密度：１．２ｇ／ｃｍ３、比表面積：２．９ｍ２／ｇ（以下、酸化カルシウムという））の３１４３ｇ（５６．０５ｍｏｌ）を３００ｍｍの高さに充填した。【０１２０】
以下流動化例８〜１２に関しては、同一条件（温度、圧力、ガス種類、流量）における反応剤充填後の差圧（以下、充填後差圧という）から反応剤充填前のブランク差圧を引いた換算差圧により流動化開始速度を判定した。ガスの線速度に対してこの換算差圧をプロットしたグラフでは、グラフの傾きの変わる変曲点を固体反応剤層の流動化の開始点とし、この点における線速度を流動化開始速度とすることができる。そして、差圧の変曲点が２つあるグラフでは、線速度が低い側にある変曲点の線速度を部分流動化開始速度とし、線速度が高い側にある変曲点の線速度を完全流動化開始速度とする。【０１２１】
流動化例８
反応剤充填例５で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が２００ｍｍ充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量３．０５ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１４ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１０９００Ｐａであった。【０１２２】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、充填後差圧の測定値、およびブランク差圧測定例１との差を計算した換算差圧をまとめた結果を、表１６に示す。また、窒素ガスの線速度に対して換算差圧をプロットしたグラフを、図１７に示す。表１６および図１７から、流動化例８においては、固体反応剤層の完全流動化開始速度は７ｃｍ／ｓであると判断することができる。【０１２３】
【表１６】
2015115548.tif 000018
【０１２４】
流動化例９
反応剤充填例６で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が３００ｍｍ充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧で窒素ガスを流量２．８３ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１３ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１０２００Ｐａであった。【０１２５】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、充填後差圧の測定値、およびブランク差圧測定例１との差を計算した換算差圧をまとめた結果を、表１７に示す。また、窒素ガスの線速度に対して換算差圧をプロットしたグラフを、図１８に示す。表１７および図１８から、流動化例９においては、固体反応剤層の完全流動化開始速度は５ｃｍ／ｓであると判断することができる。【０１２６】
【表１７】
2015115548.tif 000019
【０１２７】
流動化例１０
反応剤充填例５で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が２００ｍｍ充填された流動床反応装置内に、室温（２５℃）常圧でＨＦＣ−１３４ａを流量２．６１ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１２ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１３４００Ｐａであった。【０１２８】
その後、ＨＦＣ−１３４ａ流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。ＨＦＣ−１３４ａの流量、線速度、充填後差圧の測定値、およびブランク差圧測定例２との差を計算した換算差圧をまとめた結果を、表１８に示す。また、ＨＦＣ−１３４ａの線速度に対して換算差圧をプロットしたグラフを、図１９に示す。表１８および図１９から、流動化例１０においては、固体反応剤層完全流動化開始速度は６ｃｍ／ｓであると判断することができる。【０１２９】
【表１８】
2015115548.tif 000020
【０１３０】
流動化例１１
反応剤充填例５で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が２００ｍｍ充填された流動床反応装置内に、２００℃常圧で窒素ガスを流量２．１９ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１６ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、１１２００Ｐａであった。【０１３１】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、充填後差圧の測定値、およびブランク差圧測定例３との差を計算した換算差圧をまとめた結果を、表１９に示す。また、窒素ガスの線速度に対して換算差圧をプロットしたグラフを、図２０に示す。表１９および図２０から、流動化例１１においては、固体反応剤層の完全流動化開始速度は３ｃｍ／ｓであると判断することができる。【０１３２】
【表１９】
2015115548.tif 000021
【０１３３】
流動化例１２
反応剤充填例５で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が２００ｍｍ充填された流動床反応装置内に、３００℃常圧で窒素ガスを流量１．２５ｍｏｌ／ｍｉｎ（線速度１１ｃｍ／ｓ）で流した。このとき、差圧計で測定された流動床反応器の入口側と出口側との差圧は、７７００Ｐａであった。【０１３４】
その後、窒素ガス流量を徐々に減少させていき、各流量で、流動床反応器の入口側と出口側との差圧を差圧計により測定した。窒素ガスの流量、線速度、充填後差圧の測定値、およびブランク差圧測定例４との差を計算した換算差圧をまとめた結果を、表２０に示す。また、窒素ガスの線速度に対して換算差圧をプロットしたグラフを、図２１に示す。表２０および図２１から、流動化例１２においては、固体反応剤層の完全流動化開始速度は３ｃｍ／ｓであると判断することができる。【０１３５】
【表２０】
2015115548.tif 000022
【０１３６】
以上の流動化例８〜１２で得られた流動化試験の結果を、表２１に示す。表２１から、平均粒子径が１００μｍの酸化カルシウムは流動性が良好であり、ガス種、充填高さによらずガスを線速度７ｃｍ／ｓ以上で流通させることで流動化状態が得られることがわかる。また、温度が上昇すると流動性が増すことが分かる。【０１３７】
【表２１】
2015115548.tif 000023
【０１３８】
実施例３〜１０
まず、実施例３において、反応剤充填例６で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が３００ｍｍ充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３００℃に加熱した。そして、流動床反応装置内に、常圧で窒素ガスを０．７９ｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度７ｃｍ／ｓ）で流した。なお、前記した流動化例８から１２の結果から、この線速度において、酸化カルシウムの層は完全流動化状態であると考えられる。【０１３９】
次に、窒素ガスの流量を０．７１ｍｏｌ／ｍｉｎに減らすと同時にＨＦＣ−１３４ａを０．０８ｍｍｏｌ／ｍｉｎの流量で流し始めた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始から２分間ＨＦＣ−１３４ａを流して反応させた後、ＨＦＣ−１３４ａの供給を止めると同時に、窒素ガスの流量を０．７９ｍｏｌ／ｍｉｎに変更し、実施例３における反応を終了させた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始２分後から約１０秒間反応終了までの出口ガスを、ＰＶｄＦバックに連続的に採取した。【０１４０】
次に、実施例３における反応終了後、流動床反応器内の酸化カルシウムの入れ替えは行わず、そのまま実施例４〜１０を行った。実施例４〜１０では、反応条件を表２２に記載した条件にした以外は、前記実施例３と同様にしてＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と接触させ反応させた。そして、ＰＶｄＦバックに採取された出口ガスの組成をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により分析した。分析結果を、反応条件（反応前窒素流量、反応温度、反応時ＨＦＣ−１３４ａ流量、反応時窒素流量、反応時組成（ＨＦＣ−１３４ａ：窒素（モル比））、反応時線速度、反応時接触時間、反応時流動化状態の有無、および反応時間）とともに、表２２に示す。【０１４１】
実施例１１〜１５
まず、実施例１１において、反応剤充填例６で示すように固体反応剤（平均粒子径１００μｍの酸化カルシウム）が３００ｍｍ充填された流動床反応装置の流動床反応器内を、電気炉で３５０℃に加熱した。そして、流動床反応装置内に、常圧で窒素ガスを０．７３ｍｏｌ／ｍｉｎの流量（線速度７ｃｍ／ｓ）で流した。なお、前記した流動化例８から１２の結果から、この線速度において、酸化カルシウムの層は完全流動化状態であると考えられる。【０１４２】
次に、窒素ガスの流通を停止すると同時にＨＦＣ−１３４ａを０．７３ｍｏｌ／ｍｉｎの流量で流し始めた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始から３分間ＨＦＣ−１３４ａを流して反応させた後、ＨＦＣ−１３４ａの供給を止めると同時に、窒素ガスの流量を０．７３ｍｏｌ／ｍｉｎに変更し、実施例１１における反応を終了させた。ＨＦＣ−１３４ａの流通開始３分後から約１０秒間反応終了までの出口ガスを、ＰＶｄＦバックに連続的に採取した。【０１４３】
次に、実施例１１における反応終了後、流動床反応器内の酸化カルシウムの入れ替えは行わず、そのまま実施例１２〜１５を行った。実施例１２〜１５では、反応条件を表２３に記載した条件にした以外は、前記実施例１１と同様にしてＨＦＣ−１３４ａを固体反応剤と接触させ反応させた。そして、ＰＶｄＦバックに採取された出口ガスの組成をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により分析した。分析結果を、反応条件（反応前窒素流量、反応温度、反応時ＨＦＣ−１３４ａ流量、反応時窒素流量、反応時組成（ＨＦＣ−１３４ａ：窒素（モル比））、反応時線速度、反応時接触時間、反応時流動化状態の有無、および反応時間）とともに、表２３に示す。【０１４４】
次に、実施例３〜１０および実施例１１〜１５において、ガスクロマトグラフィーでの分析で得られた出口ガスのエリア面積比率から計算したモル比率（ｍｏｌ％）を基にして、ＨＦＣ−１３４ａの転化率（反応率）、ＨＦＯ−１１２３の選択率、およびその他のガスの選択率を、それぞれ次のようにして求めた。なお、以下の計算式において、（ＨＦＣ−１３４ａ）および（ＨＦＯ−１１２３）は、それぞれ出口ガスにおける（ＨＦＣ−１３４ａ）および（ＨＦＯ−１１２３）のモル比率（ｍｏｌ％）を表わしている。
これらの結果を、実施例３〜１０については表２２の下欄に、実施例１１〜１５については表２３の下欄にそれぞれ示す。【０１４５】
［ＨＦＣ−１３４ａの転化率（％)］
出口ガス中のＨＦＣ−１３４ａ由来成分のうちで、ＨＦＣ−１３４ａ以外の成分の割合をいう。出口ガス中の｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝／１００×１００（％)で計算される【０１４６】
［ＨＦＯ−１１２３選択率（％)］
反応したＨＦＣ−１３４ａのうちで、ＨＦＯ−１１２３に転化したのは何％かをいう。出口ガス中の（ＨＦＯ−１１２３）／｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝×１００（％)で計算される。【０１４７】
［その他のガスの選択率（％)］
反応したＨＦＣ−１３４ａのうちで、ＨＦＯ−１１２３以外の化合物に転化したのは何％かをいう。出口ガス中の｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）−（ＨＦＯ−１１２３）｝／｛１００−（ＨＦＣ−１３４ａ）｝×１００（％)で計算される。【０１４８】
【表２２】
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【０１４９】
【表２３】
2015115548.tif 000025
【０１５０】
表１４および表１５からわかるように、ＨＦＣ−１３４ａを流動化状態にある炭酸カリウムと反応させた実施例１および実施例２によれば、ＨＦＣ−１３４ａを流動化状態にない炭酸カリウムと反応させた比較例１および比較例２と比べて、ＨＦＯ−１１２３の選択率を上げることができる。また、表２１および表２２からわかるように、ＨＦＣ−１３４ａを流動化状態にある酸化カルシウムと反応させることで、高い反応率かつ十分高い選択率でＨＦＯ−１１２３を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
本発明の製造方法によれば、ＨＦＣ−１３４ａからＨＦＯ−１１２３を効率よく安定的に製造することができる。また、安価な原料であるＨＦＣ−１３４ａを用いる点から、工業的製造方法として有用である。
なお、２０１４年１月３０日に出願された日本特許出願２０１４−１５９６２号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【符号の説明】
【０１５２】
１，１１、１６…流動床反応装置、２…流動床反応器、３…固体反応剤層、４…予熱混合器、５…原料ガス供給ライン、６…ＨＦＣ−１３４ａ供給ライン、７…希釈ガス供給ライン、８…加熱手段、９…出口ライン、１０…フッ化水素捕捉管、１２…混合ガス供給ライン、１３…差圧計、１４…可視化試験器、１５…流動可視化試験装置、１７…デジタル差圧計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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