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特表2022-514671トリフルオロヨードメタンを生成するための触媒及び統合プロセス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-14
(54)【発明の名称】トリフルオロヨードメタンを生成するための触媒及び統合プロセス
(51)【国際特許分類】
C07C 17/361 20060101AFI20220204BHJP
C07C 19/08 20060101ALI20220204BHJP
B01J 27/224 20060101ALI20220204BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20220204BHJP
【ＦＩ】
C07C17/361
C07C19/08
B01J27/224 Z
C07B61/00 300
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021535959
(86)(22)【出願日】2019-12-20
(85)【翻訳文提出日】2021-07-19
(86)【国際出願番号】 US2019067998
(87)【国際公開番号】W WO2020132534
(87)【国際公開日】2020-06-25
(31)【優先権主張番号】62/783,412
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/702,225
(32)【優先日】2019-12-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500575824
【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100120754
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 豊治
(72)【発明者】
【氏名】ヤン、テリス
(72)【発明者】
【氏名】ワン、ハイユウ
(72)【発明者】
【氏名】チウ、ユオン
(72)【発明者】
【氏名】ウィルコックス、リチャード
(72)【発明者】
【氏名】チュンゴン、クリスチャン
【テーマコード（参考）】
4G169
4H006
4H039
【Ｆターム（参考）】
4G169AA02
4G169AA03
4G169BB01A
4G169BB01B
4G169BB08A
4G169BB08B
4G169BB15A
4G169BB15B
4G169BC03A
4G169BC03B
4G169BC05A
4G169BC05B
4G169BC31A
4G169BC31B
4G169BC50A
4G169BC50B
4G169BC72B
4G169BD04A
4G169BD04B
4G169BD05A
4G169BD05B
4G169BD14A
4G169BD14B
4G169CB25
4G169CB68
4G169DA05
4G169EC02Y
4G169FC08
4H006AA02
4H006AC30
4H006BA53
4H006BC10
4H006BD33
4H006BE53
4H006EA02
4H039CA54
4H039CL25
(57)【要約】
本開示は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスを提供する。プロセスは、トリフルオロ酢酸及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、反応物流を触媒の存在下で反応させて、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成することとを含み得る。触媒は、炭化ケイ素を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスであって、トリフルオロ酢酸及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、
前記反応物流を触媒の存在下で反応させて、前記トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成することであって、前記触媒が炭化ケイ素を含む、ことと、を含む、プロセス。
【請求項2】
前記触媒が金属炭化物を更に含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記金属炭化物が炭化チタンである、請求項２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記触媒が、前記触媒の表面上に付着された金属及び金属塩の群から選択される少なくとも１種を更に含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項5】
前記金属又は金属塩が、前記触媒の総重量の約０．１重量％～約２５重量％である、請求項４に記載のプロセス。
【請求項6】
前記金属塩が、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅、及びヨウ化ルビジウムの群から選択される少なくとも１種を含む、請求項４又は５に記載のプロセス。
【請求項7】
前記反応工程の前に、前記触媒を約２００℃～約６００℃の温度に加熱することを更に含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項8】
前記生成物流が未反応ヨウ素を更に含み、前記プロセスが、追加の、前記生成物流から前記未反応ヨウ素を固体ヨウ素として分離する工程と、
前記固体ヨウ素を加熱して液体ヨウ素を生成する工程と、
前記液体ヨウ素を前記反応物流に戻す工程と、を更に含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記生成物流が未反応トリフルオロ酢酸を更に含み、前記プロセスが、追加の、前記生成物流から前記トリフルオロ酢酸を分離する工程と、
前記分離したトリフルオロ酢酸を前記反応物流に戻す工程と、を更に含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
前記プロセスが連続プロセスである、請求項１～９のいずれか一項に記載のプロセス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスに関する。具体的には、本開示は、トリフルオロヨードメタンを生成するための触媒及び統合プロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）は、例えば、冷媒又は火災抑制剤として商業用途において有用な化合物である。トリフルオロヨードメタンは、地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数が低い、環境的に許容可能な化合物である。トリフルオロヨードメタンは、より環境的に害のある材料を置き換えることができる。
【0003】
トリフルオロ酢酸及びヨウ素元素からトリフルオロヨードメタンを調製する方法が知られている。例えば、Ｋｙｏｎｇ－Ｈｗａｎ Ｌｅｅらの「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＣＦ３Ｉ ｂｙ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｏｄｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＦ３ＣＯＯＨ ｏｎ Ｓｏｌｉｄ Ｃａｔａｌｙｓｔ」は、ＣＦ３Ｉを生成するためのＴＦＡとＩ２との気相反応を開示している。ＴＦＡ液体は、ヨウ素を含有する三つ口フラスコに計量され、ヨウ素を蒸発させるように加熱される。共に、ＴＦＡ及びヨウ素蒸気は、固体触媒を投入した反応器へ流れる。反応器の生産物は、加熱された捕集器に流入し、次いで加熱されたラインを通って第２の捕集器へ流れる。ＣＦ３Ｉを含む蒸気流は、塩基性溶液を通って流れ、酸を中和する。このように、Ｌｅｅは、一定量のＩ２を一定量のＴＦＡと共に蒸発させるバッチプロセスを開示している。Ｌｅｅは、活性炭を用いる触媒がアルミナよりも良好であることを開示している。
【0004】
Ｙａｎｇらの米国特許第８，７２２，９４５号は、ＣＦ３Ｉなどのフルオロヨードアルカンを生成するために、ＴＦＡなどの前駆体とＩ２などのヨウ素源との気相反応を開示している。プロセスは、バッチプロセス又は連続プロセスであってもよい。この特許は、固体触媒を前処理して、固体触媒を再生する方法を開示している。固体触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、ランタニド、又は希土類金属が挙げられ、様々な金属塩を含み得る。固体触媒は、活性炭基質に担持されてもよい。
【0005】
Ｙａｎｇらの米国特許第８，８８７１，９８６号は、ＣＦ３Ｉを生成するために、ＴＦＡなどの前駆体とＩ２などのヨウ素源との気相反応を開示している。プロセスは、バッチプロセス又は連続プロセスであってもよい。この特許は、触媒活性及び安定性を促進させるために、様々な触媒促進剤を開示している。触媒としては、炭素質担体によって担持されたアルカリ金属、アルカリ土類金属、及びこれらの塩が挙げられる。非炭素質担体も使用され得る。
【0006】
Ｙａｎｇらの米国特許第８，０３４，９８５号は、ＣＦ３Ｉなどのフルオロヨードアルカンを生成するために、ＴＦＡなどの前駆体とＩ２などのヨウ素源との気相反応を開示している。この特許は、ｄ１ｓ１及び／又はランタニド元素を含む様々な触媒を開示している。触媒は、バルクで使用されてもよく、又は活性炭によって担持されてもよい。非炭素質担体も使用され得る。
【0007】
上記の参考文献は、一般に、触媒担体として活性炭を使用することを説明している。活性炭触媒は、ＣＦ３Ｉを生成するために優れた選択性をもたらし得るが、コークス付着物が触媒表面上に蓄積して触媒の有効表面積を減少させるため、急速な失活を起こしやすい。場合によっては、反応物と共に酸素ガスを共送して、酸化によって付着物を同時に除去する。しかしながら、酸素ガスはまた、触媒中の炭素が反応中に燃焼するにつれて、触媒中の炭素量の漸減をもたらし得る。炭素の減量は、触媒の活性に悪影響を及ぼすことがある。
【0008】
したがって、商業的な量のトリフルオロヨードメタンを生成するためにスケール変更され得る効率的なプロセスと共に、より耐久性のある触媒を開発する必要がある。
【発明の概要】
【0009】
本開示は、トリフルオロヨードメタンを生成するための統合プロセスと、トリフルオロヨードメタンを生成するための炭化ケイ素触媒とを提供する。
【0010】
一実施形態では、本発明は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスを提供する。プロセスは、トリフルオロ酢酸及びヨウ素を含む気相反応物流を提供することと、反応物流を触媒の存在下で反応させて、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成することとを含む。触媒は、炭化ケイ素を含む。
【0011】
別の実施形態では、本発明は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスを提供する。プロセスは、トリフルオロ酢酸とヨウ素とを触媒の存在下で気相中で反応させて、トリフルオロヨードメタン及び未反応ヨウ素を含む生成物流を生成する工程と、生成物流を冷却して固体ヨウ素を形成することによって、生成物流から未反応ヨウ素の少なくとも一部を除去する工程と、固体ヨウ素から液体ヨウ素を生成する工程と、液化ヨウ素を反応工程にリサイクルする工程とを含む。固体ヨウ素は、第１のヨウ素除去槽又は第２のヨウ素除去槽のうちの一方で形成され得る。液体ヨウ素は、生成物流を第２のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第１のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化することによって、又は生成物流を第１のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第２のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化することによって生成されてもよい。触媒は、炭化ケイ素を含む。
【0012】
添付の図面を考慮して、実施形態についての以下の記載を参照することによって、本開示の上述及び他の特性、並びにそれらを達成する様式がより明らかになり、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】トリフルオロヨードメタンを製造するための統合プロセスを示すプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示は、炭化ケイ素系触媒の使用を含む、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）及びヨウ素（Ｉ２）からトリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を製造するための統合プロセスを提供する。炭化ケイ素系触媒の使用は、商業規模でのトリフルオロヨードメタンの効率的な製造を提供し得ることが見出されている。トリフルオロヨードメタンの製造効率は、反応物をリサイクルすることによって更に向上する。しかしながら、ヨウ素のリサイクルは、ヨウ素が１１３．７℃未満で固体であるため、課題を示す。本開示はまた、ヨウ素の効率的かつ連続的なリサイクルを含む、トリフルオロヨードメタンを製造するための統合プロセスを提供する。
【0015】
炭化ケイ素を含む触媒は、活性炭を含む触媒の有用な代替物を提供することが見出されている。活性炭触媒と比較して、炭化ケイ素触媒は、より酸化に耐性があり、より熱的に安定であり、より化学的に不活性であり、より失活を起こしにくい。炭化ケイ素触媒は、例えば、ビーズ、ペレット、押出物、粉末、球体、又はメッシュの形態であってもよい。炭化ケイ素は、α炭化ケイ素及びβ炭化ケイ素の２つの主要な形態で存在する。いずれの形態も使用され得るが、β炭化ケイ素は、単位重量当たりの表面積がより大きいため、好ましい。
【0016】
本明細書に開示するように、トリフルオロヨードメタンは、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）及びヨウ素（Ｉ２）を含む反応物流から生成される。ＴＦＡ及びヨウ素は、無水である。反応物流中の任意の水が、トリフルオロメタン（ＣＦ３Ｈ）などの望ましくない副生成物の形成をもたらす２次反応経路に有利に働くことがあるため、可能な限り反応物流中に水がほとんど存在しないことが好ましい。
【0017】
ＴＦＡは、実質的に水を含まず、重量で約１，０００百万分率（ｐｐｍ）未満、約５００ｐｐｍ未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、若しくは約１０ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の値未満の量で水を含む。好ましくは、ＴＦＡは、重量で約１００ｐｐｍ未満の量で水を含む。より好ましくは、ＴＦＡは、重量で約３０ｐｐｍ未満の量で水を含む。最も好ましくは、ＴＦＡは、重量で約１０ｐｐｍ未満の量で水を含む。
【0018】
ヨウ素は、実質的に水を含まず、重量で約５００ｐｐｍ未満、約３００ｐｐｍ未満、約２００ｐｐｍ未満、約１００ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、若しくは約１０ｐｐｍ未満、又は前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の値未満の量で水を含む。好ましくは、ヨウ素は、重量で約１００ｐｐｍ未満の量で水を含む。より好ましくは、ヨウ素は、重量で約３０ｐｐｍ未満の量で水を含む。最も好ましくは、ヨウ素は、重量で約１０ｐｐｍ未満の量で水を含む。
【0019】
ＴＦＡは、例えば、Ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｐｅａｃｈｔｒｅｅ Ｃｏｒｎｅｒｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ、又はＳｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．，Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍから商業的な量で容易に入手可能である。固体ヨウ素は、ＳＱＭ，Ｓａｎｔｉａｇｏ，Ｃｈｉｌｅ、又はＫａｎｔｏ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｉｂａ，Ｊａｐａｎから市販されている。
【0020】
反応物流において、ヨウ素とＴＦＡとのモル比は、例えば、約０．１：１、約０．２：１、約０．３：１、約０．４：１、約０．５：１、約０．６：１、約０．７：１、約０．８：１、約０．９：１、若しくは約１：１と低くても、又は約１．１：１、約１．２：１、約１．３：１、約１．４：１、約１．５：１、約１．６：１、約１．８：１、約２．０：１、約２．５：１、約３．０：１、約３．５：１、約４．０：１、約４．５：１、若しくは約５．０：１と高くても、又は約０．１：１～約５．０：１、約０．５：１～約４．５：１、約１：１～約４．０：１、約１．５：１～約３．５：１、約２．０：１～約３．０：１、約０．９：１～約１．１：１、約０．８：１～約１．２：１、約０．５：１～約１．５：１、約１：１～約２：１、約０．８：１～約１．５：１、若しくは約０．９：１～約１．２：１など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、ＴＦＡとヨウ素とのモル比は、約０．８：１～約１．５：１である。より好ましくは、ＴＦＡとヨウ素とのモル比は、約１：１～約１．２：１である。最も好ましくは、ＴＦＡとヨウ素とのモル比は、約１：１～約１．１：１である。
【0021】
反応物流は、反応器内に含まれる触媒の存在下で反応して、以下の式１に従って、トリフルオロヨードメタン並びに反応副生成物である二酸化炭素（ＣＯ２）及びヨウ化水素酸（ＨＩ）を含む生成物流を生成することができる。
等式１： ＣＦ３ＣＯＯＨ＋Ｉ２→ＣＦ３Ｉ＋ＣＯ２＋ＨＩ．
等式１： ＣＦ３ＣＯＯＨ＋Ｉ２→ＣＦ３Ｉ＋ＣＯ２＋ＨＩ．
【0022】
反応器は、加熱管反応器であってもよく、このような固定床管型反応器は、触媒を含有する管を含む。管は、ステンレス鋼、ニッケル、及び／又はニッケル合金、例えば、ニッケル－モリブデン合金、ニッケル－クロム－モリブデン合金、若しくはニッケル－銅合金などの金属製であってもよい。管反応器を加熱することにより、触媒も加熱される。あるいは、反応器は、任意のタイプの充填反応器であってもよい。
【0023】
上記のように、触媒は炭化ケイ素を含む。触媒は、本質的に純粋な炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含んでもよい。触媒は、炭化ケイ素と、１種以上の金属炭化物、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、及び／又は炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）などとの混合物を含んでもよい。炭化ケイ素と１種以上の金属炭化物との混合物は、金属炭化ケイ素と呼ばれる。金属炭化ケイ素中の炭化ケイ素の量は、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、例えば、約５０重量パーセント（重量％）、約６０重量％、約７０重量％、約８０重量％、若しくは約８５重量％と少なくても、又は約９０重量％、約９５重量％、約９７重量％、約９９重量％、若しくは約９９．９重量％と多くても、又は約５０重量％～約９９．９重量％、約６０重量％～約９９重量％、約７０重量％～約９７重量％、約８０重量％～約９５重量％、約８５重量％～約９０重量％、約７０重量％～約９９．９重量％、若しくは約８５重量％～約９９．９重量％など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、金属炭化ケイ素中の炭化ケイ素の量は、約５０重量％～約９９．９重量％である。より好ましくは、金属炭化ケイ素中の炭化ケイ素の量は、約７０重量％～約９９．９重量％である。最も好ましくは、金属炭化ケイ素中の炭化ケイ素の量は、約８５重量％～約９９．９重量％である。
【0024】
触媒は、例えば、約１０グラム毎平方メートル（ｍ２／ｇ）、約１５ｍ２／ｇ、約２５ｍ２／ｇ、約４０ｍ２／ｇ、約６０ｍ２／ｇ、若しくは約８０ｍ２／ｇの小さい表面積、又は約１００ｍ２／ｇ、約１２０ｍ２／ｇ、約１５０ｍ２／ｇ、約２００ｍ２／ｇ、約２５０ｍ２／ｇ、若しくは約３００ｍ２／ｇの大きい表面積、又は約１０ｍ２／ｇ～約３００ｍ２／ｇ、約１５ｍ２／ｇ～約２５０ｍ２／ｇ、約２５ｍ２／ｇ～約２００ｍ２／ｇ、約４０ｍ２／ｇ～約１５０ｍ２／ｇ、約６０ｍ２／ｇ～約１２０ｍ２／ｇ、若しくは約８０ｍ２／ｇ～約１２０ｍ２／ｇなど、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内の表面積を有してもよい。触媒の表面積は、ＩＳＯ ９２７７：２０１０によるＢＥＴ法によって決定される。
【0025】
炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素触媒は、単独で使用されてもよく、又は触媒活性及び安定性を促進させるために触媒の表面上に追加の金属又は金属塩を含んでもよい。金属としては、パラジウム、白金、鉄、及びニッケルなどの遷移金属が挙げられ得る。金属塩としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、及びこれらの組み合わせの任意の塩が挙げられ得る。金属及び金属塩の例としては、例えば、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅（Ｉ）、ヨウ化銅（ＩＩ）ルビジウム、ヨウ化ナトリウム、フッ化カリウム、ヨウ化マグネシウム、白金、及びパラジウムが挙げられ得る。金属塩が金属よりも好ましい。好ましい金属塩としては、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅（Ｉ）、及びヨウ化ルビジウムが挙げられる。
【0026】
金属塩触媒は、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素に所望の金属塩の水溶液を含浸させ、次いで乾燥させることによって調製することができる。その後、金属塩触媒は、反応物と接触させる前に、その場で高温窒素で処理してもよい。
【0027】
触媒の表面上の追加の金属又は金属塩の量は、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、例えば、約０．１重量パーセント（重量％）、約０．３重量％、約０．５重量％、約０．７重量％、約１重量％、約２重量％、若しくは約４重量％と少なくても、又は約６重量％、約８重量％、約１０重量％、約１５重量％、約２０重量％、若しくは約２５重量％と多くても、又は約０．１重量％～約２５重量％、約３重量％～約２０重量％、約５重量％～約１５重量％、約７重量％～約１０重量％、約１重量％～約８重量％、約２重量％～約６重量％、若しくは約１重量％～約４重量％など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、触媒の表面上の金属塩の量は、約１重量％～約２０重量％である。より好ましくは、触媒の表面上の金属塩の量は、約３重量％～約１５重量％である。最も好ましくは、触媒の表面上の金属塩の量は、約５重量％～約１０重量％である。
【0028】
反応物流は、例えば、約１秒、約２秒、約４秒、約６秒、約８秒、約１０秒、約１５秒、約２０秒、約２５秒、若しくは約３０秒の短い接触時間の間、又は約４０秒、約５０秒、約６０秒、約７０秒、約８０秒、約１００秒、若しくは約１２０秒の長い接触時間の間、又は約２秒～約１２０秒、約４秒～約１００秒、約６秒～約８０秒、約８秒～約７０秒、約１０秒～約６０秒、約１５秒～約５０秒、約２０秒～約４０秒、約２０秒～約３０秒、約１０秒～約２０秒、若しくは約１００秒～約１２０秒など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内の接触時間の間、触媒と接触してもよい。好ましくは、反応物流は、約１秒～約１００秒の接触時間の間、触媒と接触する。より好ましくは、反応物流は、約２秒～約５０秒の接触時間の間、触媒と接触する。最も好ましくは、反応物流は、約３秒～約３０秒の接触時間の間、触媒と接触する。
【0029】
反応前に、触媒は、例えば、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３２５℃、約３３０℃、約３４０℃、約３５０℃、若しくは約３６０℃の低い温度、又は約３７０℃、約３８０℃、約３９０℃、約４００℃、約４５０℃、約４７５℃、約５００℃、約５２５℃、約５５０℃、約５７５℃、若しくは約６００℃の高い温度、又は約２００℃～約６００℃、約３２５℃～約４００℃、約３３０℃～約３９０℃、約３４０℃～約３８０℃、約３５０℃～約３７０℃、若しくは約３４０℃～約３６０℃など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内の温度に加熱されてもよい。好ましくは、触媒は、約３００℃～約５００℃の温度に加熱される。より好ましくは、触媒は、約３５０℃～約４５０℃の温度に加熱される。最も好ましくは、触媒は、約３７５℃～約４２０℃の温度に加熱される。
【0030】
圧力は重要ではない。好都合な動作圧力は、約１０ｋＰａ～約４，０００ｋＰａ、好ましくは約１００ｋＰａ～約２５０ｋＰａの範囲である。
【0031】
上記のように、活性炭触媒と比較して、炭化ケイ素触媒は失活を起こしにくい。しかしながら、最終的には炭素付着物が触媒表面に蓄積し、触媒活性を低下させることがある。炭化ケイ素触媒は、約３００℃～約６００℃の温度範囲で酸素ガス又は空気を反応器に通過させて炭素付着物を除去することによって、再生することができる。再生は、反応が停止して反応物が反応器を通過しないときに行われる。
【0032】
反応器から出る生成物流中の有機化合物の組成は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）及びガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ－ＭＳ）法によって測定することができる。有機化合物の各々に対する全有機化合物のＧＣ面積百分率（ＧＣ面積％）を生成物流中の有機化合物の相対濃度の測定値として提供するために、有機化合物の各々に対してＧＣ分析によって提供されるグラフ面積を組み合わせてもよい。
【0033】
反応器から出る生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、全有機化合物のＧＣ面積％において、例えば、約１０％、約１５％、約２０％、約２５％、約３０％、約３５％、約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、若しくは約６０％と低くてもよく、又は約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％、約９５％、若しくは約９９％と高くてもよく、又は約１０％～約９９％、約２０％～約９５％、約３０％～約９０％、約４０％～約８５％、約４５％～約８０％、約５０％～約７５％、約５５％～約７０％、約６０％～約６５％、約９０％～約９９％、若しくは約９５％～約９９％など、前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内であってもよい。好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約３０％～約９９％である。より好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約４０％～約９９％である。最も好ましくは、生成物流中のトリフルオロヨードメタンの濃度は、約５０％～約９９％である。
【0034】
生成物流は、反応器からヨウ素除去槽へ導かれてもよく、ここで、生成物流は冷却され、未反応ヨウ素が凝縮されて、生成物流からヨウ素の少なくとも一部が除去され、反応物としてリサイクルされる。生成物流は、ヨウ素を液体形態で回収するために、ヨウ素の融点を超えるがヨウ素の沸点よりも低い温度に冷却され得る。あるいは、又はそれに加えて、反応器から出る生成物流は、ヨウ素を固体形態で回収するために、ヨウ素の融点よりも低い温度に冷却され得る。生成物流は、ヨウ素除去槽から１つ以上の更なるヨウ素除去槽へと進み、リサイクルのために更なる未反応ヨウ素を除去してもよい。
【0035】
次いで、生成物流は、１つ以上のヨウ素除去槽から重質蒸留塔へ導かれて、高沸点化合物、例えば、未反応ＴＦＡ、並びに副生成物のペンタフルオロヨードエタン（Ｃ２Ｆ５Ｉ）及びフッ化水素（ＨＦ）などを、低沸点化合物であるＣＦ３Ｉ、並びに副生成物のトリフルオロメタン（ＣＦ３Ｈ）、ヨウ化水素（ＨＩ）、及び二酸化炭素（ＣＯ２）などから分離してもよい。高沸点化合物は、重質蒸留塔の底流からＴＦＡリサイクル蒸留塔へ導かれて、より高沸点のＴＦＡを、より低沸点である副生成物のＣ２Ｆ５Ｉ及びＨＦから分離してもよい。ＴＦＡリサイクル蒸留塔の底流から得られたＴＦＡは、反応器に戻してリサイクルされ得る。Ｃ２Ｆ５Ｉ及びＨＦを含むＴＦＡリサイクル蒸留塔の塔頂流は、塩基性溶液を含むスクラバを通過してＨＦを除去してもよく、Ｃ２Ｆ５Ｉは、副生成物として回収されるか、又は熱酸化装置で燃焼されてもよい。
【0036】
ＣＦ３Ｉ、ＣＦ３Ｈ、ＨＩ、及びＣＯ２を含む重質蒸留塔から得られた塔頂流は、ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去蒸留塔へ導かれて、より高沸点の化合物であるＣＦ３Ｉ及びＨＩを、より低沸点の化合物であるＣＦ３Ｈ及びＣＯ２から分離してもよい。ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去蒸留塔の塔頂流は、ＣＦ３Ｈ蒸留塔へ導かれて、ＣＦ３ＨをＣＯ２から分離してもよい。ＣＦ３Ｈ及び／又はＣＯ２は、副生成物として捕集されてもよい。あるいは、ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去蒸留塔から得られた塔頂流は、熱酸化装置によって燃焼されてもよい。
【0037】
ＣＦ３Ｉ及びＨＩを含むＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去蒸留塔の底流は、生成物蒸留塔へ導かれて、ＣＦ３Ｉ生成物をＨＩから分離してもよい。生成物蒸留塔の塔頂流中のＨＩは、水スクラバを通過してＨＩ水溶液を生成することによって、又はそれを圧縮して無水ＨＩ液体を生成することによって、副生成物として捕集されてもよい。ＣＦ３Ｉは、生成物蒸留塔の底流から捕集され得る。ヨウ素及びＴＦＡのリサイクルにより、ＣＦ３Ｉを生成するための効率的なプロセスが得られる。
【0038】
図は、トリフルオロヨードメタンを製造するための統合プロセス１０を示すプロセスフロー図である。図に示すように、プロセス１０は、固体ヨウ素１２及び液体ＴＦＡ１４の原料フローを含む。固体ヨウ素１２は、固体貯蔵タンク１６に連続的又は断続的に添加され得る。固体ヨウ素１８の一定フローは、固体搬送システム（図示せず）によって固体貯蔵タンク１６からヨウ素液化装置２０へ移送され、ここで、固体ヨウ素は、その融点を超えるがその沸点未満に加熱され、ヨウ素液化装置２０内の液体ヨウ素のレベルを維持する。液体ヨウ素２２は、ヨウ素液化装置２０からヨウ素気化装置２４へ流れる。ヨウ素液化装置２０は、液体ヨウ素２２のフローを動かすために不活性ガスによって加圧されてもよい。不活性ガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、若しくはヘリウム、又はこれらの混合物が挙げられ得る。液体ヨウ素２２の流量は、液体流量制御装置２６によって制御されてもよい。ヨウ素気化装置２４では、ヨウ素がその沸点を超えて加熱され、ヨウ素蒸気２８のフローを形成する。
【0039】
液体ＴＦＡ１４は、ＴＦＡ気化装置３０に供給されてもよく、ここで、ＴＦＡは、その沸点を超えて加熱され、ＴＦＡ蒸気３２のフローを提供する。ＴＦＡ蒸気３２の流量は、ガス流量制御装置３４によって制御されてもよい。ヨウ素蒸気２８のフロー及びＴＦＡ蒸気３２のフローは、混合弁３６で結合されて、反応物流３８を形成し得る。反応物流３８は、反応器４０に供給され得る。
【0040】
反応物流３８は、反応器４０内に含まれる触媒４２の存在下で反応して、生成物流４４を生成することができる。触媒４２は、本明細書に記載の触媒のいずれかであってもよい。生成物流４４は、トリフルオロヨードメタン、未反応ヨウ素、未反応ＴＦＡ、並びに反応副生成物、例えば、ＨＩ、ＣＯ２、ＣＦ３Ｈ、ＨＦ、及びＣ２Ｆ５Ｉなどを含んでもよい。
【0041】
生成物流４４は、上流弁４６に供給され得る。上流弁４６は、生成物流４４をヨウ素除去工程に導くことができる。この工程では、第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂを含んでもよい。生成物流４４は、第１のヨウ素除去槽５０ａにおいてヨウ素の沸点未満の温度に冷却され、ヨウ素の少なくとも一部を凝縮させて、生成物流４４から分離してもよい。生成物流４４は、更に第１のヨウ素除去槽５０ａにおいてヨウ素の融点未満の温度に冷却され、生成物流４４から更に多くのヨウ素を分離し、第１のヨウ素除去槽５０ａ内でヨウ素の少なくとも一部を固体として堆積させ、減ヨウ素生成物流５２を生成してもよい。減ヨウ素生成物流５２は、第２のヨウ素除去槽５０ｂに供給されて冷却され、減ヨウ素生成物流５２から更なるヨウ素の少なくとも一部を分離して、無ヨウ素生成物流５４を生成してもよい。無ヨウ素生成物流５４は、重質蒸留塔６０に供給され得る。
【0042】
第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、直列配置で動作する２つのヨウ素除去槽からなるが、第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、並列配置で動作する２つ以上のヨウ素除去槽、直列配置で動作する２つを超えるヨウ素除去槽、及びこれらの任意の組み合わせを含み得ることを理解されたい。第１のヨウ素除去トレーン４８ａは、単一のヨウ素除去槽からなり得ることも理解されたい。
【0043】
第１のヨウ素除去槽５０ａで捕集されたヨウ素は、第１のヨウ素リサイクル流５６ａを形成し得る。同様に、第２のヨウ素除去槽５０ｂで捕集されたヨウ素は、第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを形成し得る。第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂの各々は、ヨウ素液化装置２０に供給されてもよい。ヨウ素が液体形態で捕集される場合、液体ヨウ素をヨウ素液化装置２０に連続的に供給してもよい。しかしながら、より温度が低いほうが、生成物流４４及び減ヨウ素生成物流５２からヨウ素をより効果的に除去することになるため、固体形態でヨウ素を捕集することが好ましい場合がある。
【0044】
固体形態でヨウ素を捕集する一方で連続動作を提供するために、上流弁４６は、生成物流４４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂへ選択的に導くように構成され得る。第２のヨウ素除去トレーン４８ｂは、実質的に第１のヨウ素除去トレーン４８ａに関して上述したとおりであってもよい。第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素除去槽５０ａ又は第２のヨウ素除去槽５０ｂのいずれかが、ヨウ素の除去に都合の良い十分な固体ヨウ素を蓄積したら、上流弁４６を選択して、生成物流４４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａから第２のヨウ素除去トレーン４８ｂへ導いてもよい。ほぼ同時に、無ヨウ素生成物流５４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａ又は第２のヨウ素除去トレーン４８ｂのいずれかから重質蒸留塔６０へ選択的に導くように構成された下流弁５８を選択して、無ヨウ素生成物流５４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂから重質蒸留塔６０へ導いてもよく、それによって、生成物流４４からヨウ素を除去して無ヨウ素生成物流５４を生成するプロセスが、中断されずに継続することができる。生成物流４４がもはや第１のヨウ素除去トレーン４８ａに導かれなくなると、第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂは、ヨウ素の融点を超えて加熱されて、固体ヨウ素を液化してもよく、それによって、液化ヨウ素が、第１のヨウ素除去トレーン４８ａの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。
【0045】
プロセスが継続するにつれて、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素除去槽５０ａ又は第２のヨウ素除去槽５０ｂのいずれかが、ヨウ素の除去に都合の良い十分な固体ヨウ素を蓄積したら、上流弁４６を選択して、生成物流４４を第２のヨウ素除去トレーン４８ｂから第１のヨウ素除去トレーン４８ａへ戻して導いてもよく、また下流弁５８を選択して、ヨウ素生成物流５４を第１のヨウ素除去トレーン４８ａから重質蒸留塔６０へ導いてもよく、それによって、生成物流４４からヨウ素を除去して無ヨウ素生成物流５４を生成するプロセスが、中断されずに継続することができる。生成物流４４がもはや第２のヨウ素除去トレーン４８ｂに導かれなくなると、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素除去槽５０ａ及び第２のヨウ素除去槽５０ｂは、ヨウ素の融点を超えて加熱されて、固体ヨウ素を液化してもよく、それによって、液化ヨウ素が、第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。第１のヨウ素除去トレーン４８ａと第２のヨウ素除去トレーン４８ｂとの間で継続して切り替えることにより、生成物流４４中の未反応ヨウ素を効率的かつ連続的に除去及びリサイクルすることができる。
【0046】
上記のように、液体ヨウ素は、第１のヨウ素除去トレーン４８ａ及び第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素液化装置２０へ流れることができる。あるいは、液体ヨウ素は、第１のヨウ素除去トレーン４８ａ及び第２のヨウ素除去トレーン４８ｂの第１のヨウ素リサイクル流５６ａ及び第２のヨウ素リサイクル流５６ｂを通ってヨウ素気化装置２４へ流れ、ヨウ素液化装置２０及び液体流量制御装置２６を迂回してもよい。
【0047】
重質蒸留塔６０は、有機重質物、例えば、未反応ＴＦＡ、並びに副生成物のＣ２Ｆ５Ｉ及びＨＦを、有機軽質物、例えば、ＣＦ３Ｉ、並びに副生成物のＣＦ３Ｈ、ＨＩ、及びＣＯ２から分離するように構成され得る。重質蒸留塔６０から得られた有機重質物を含む底流６２は、ＴＦＡリサイクル塔６４に供給されてもよい。ＴＦＡリサイクル塔６４は、未反応ＴＦＡを副生成物のＣ２Ｆ５Ｉ及びＨＦから分離するように構成され得る。未反応ＴＦＡを含むＴＦＡリサイクル塔６４の底流６６は、反応器４０に戻してリサイクルされてもよい。あるいは、未反応ＴＦＡを含むＴＦＡリサイクル塔６４の底流６６は、ＴＦＡ気化装置３０へ戻してリサイクルされてもよい。副生成物のＣ２Ｆ５Ｉ及びＨＦを含むＴＦＡリサイクル塔６４の塔頂流６８は、苛性溶液（図示せず）によって処理されてＨＦを除去してもよく、Ｃ２Ｆ５Ｉは、熱酸化装置（図示せず）で燃焼されてもよい。
【0048】
重質蒸留塔６０から得られた有機軽質物を含む塔頂流７０は、ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去塔７２に供給されてもよい。ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去塔７２は、副生成物のＣＦ３Ｈ及びＣＯ２を、ＣＦ３Ｉ及び副生成物のＨＩから分離するように構成され得る。副生成物のＣＦ３Ｈ及びＣＯ２を含むＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去塔７２の塔頂流７４は、ＣＦ３Ｈ塔７６に供給されてもよい。ＣＦ３Ｈ塔７６は、ＣＦ３ＨをＣＯ２から分離するように構成され得る。ＣＯ２を含むＣＦ３Ｈ塔７６の底流７８は、副生成物として回収されてもよい。ＣＦ３Ｈを含むＣＦ３Ｈ塔の塔頂流８０は、副生成物として回収されてもよい。あるいは、副生成物のＣＦ３Ｈ及びＣＯ２を含むＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去塔７２の塔頂流７４は、ＣＦ３Ｈ塔７６を迂回して、熱酸化装置（図示せず）で燃焼されてもよい。
【0049】
ＣＦ３Ｈ／ＣＯ２除去塔７２から得られたＣＦ３Ｉ及び副生成物のＨＩを含む底流８２は、生成物塔８４に供給されてもよい。生成物塔８４は、ＣＦ３ＩをＨＩから分離するように構成され得る。ＨＩを含む生成物塔８４の塔頂流８６は、液体ＨＩに圧縮されてもよく、又は水スクラバ（図示せず）によって処理されてＨＩ溶液を生成してもよい。液体ＨＩ又はＨＩ溶液は、市販の任意の手段によって変換してヨウ素に戻し、リサイクルされてもよい。得られた生成物のＣＦ３Ｉは、生成物塔８４の底流８８から捕集され得る。
【0050】
本発明は、例示的な設計に対するものとして説明したが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。更に、本出願は、本発明が関連する技術分野における既知の又は慣習的な実践に属する本開示からのそのような逸脱を包含することが意図されている。
【0051】
本明細書で使用するとき、「前述の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内」という句は、それらの値が列挙のより低い部分にあるか又は列挙のより高い部分にあるかにかかわらず、任意の範囲がそのような句の前に列挙された値のうちのいずれかの２つから選択され得ることを意味する。例えば、１対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値及びより高い値から選択されてもよい。
【実施例】
【0052】
ＣＦ３Ｉの製造におけるＳｉＣ系触媒の評価
【0053】
以下の実施例において、上記の式１によるＴＦＡ及びヨウ素からのトリフルオロヨードメタンの製造を、様々なＳｉＣ系触媒について実証した。ＴＦＡ気化装置から得られた気化ＴＦＡを、測定した供給量でヨウ素気化装置に供給した。ヨウ素気化装置に１，０００ｇの固体ヨウ素を初期投入した。ヨウ素気化装置の温度を１５０℃～１６５℃に維持し、ＴＦＡ蒸気と混合されたヨウ素蒸気を生成した。ヨウ素蒸気とＴＦＡ蒸気との混合物を、所定の反応温度に予熱した特定のＳｉＣ系触媒を充填した固定床管型反応器に供給した。反応は大気圧で実施した。反応器流出物を、２つの直列のヨウ素除去槽に通過させて、未反応ヨウ素を固体形態で捕集し、次いで脱イオン水スクラバに供給して、未反応ＴＦＡを捕捉した。
【0054】
定期的に、試料を脱イオン水スクラバの溶出液から採取し、試料中の有機化合物の組成をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって測定した。有機化合物の各々に対してＧＣ分析によって提供されたグラフ面積を組み合わせて、有機化合物の各々に対する全有機化合物のＧＣ面積百分率（ＧＣ面積％）を試料中の有機化合物の相対濃度の測定値として提供し、ＣＦ３Ｉの生成における選択性（モル％）を決定した。反応の実行時間の終了時に、システムを遮断し、ヨウ素気化装置の重量減少及びヨウ素除去槽の重量増加を測定して、ヨウ素のモルとＴＦＡのモルとの供給比を決定した。ヨウ素及びＴＦＡの組み合わせ供給量に基づいて、反応器内での滞留時間を計算した。
【0055】
各実施例の結果を表１に示す。各実施例について、表１は、使用した触媒、ＢＥＴ表面積、触媒予熱温度、ＴＦＡの供給量、反応実行時間、Ｉ２とＴＦＡとのモル供給比、滞留時間、及び実行終了時のＣＦ３Ｉの生成における選択性（モル％）を示す。
態様
【表1】
【0056】
態様１は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスである。プロセスは、トリフルオロ酢酸及びヨウ素を含む気相反応物流を提供する工程と、反応物流を触媒の存在下で反応させて、トリフルオロヨードメタンを含む生成物流を生成する工程とを含む。触媒は、炭化ケイ素を含む。
【0057】
態様２は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸が約１，０００体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１に記載のプロセスである。
【0058】
態様３は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸が約１００体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１に記載のプロセスである。
【0059】
態様４は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸が約３０体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１に記載のプロセスである。
【0060】
態様５は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸が約１０体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１に記載のプロセスである。
【0061】
態様６は、提供する工程において、ヨウ素が約５００体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。
【0062】
態様７は、提供する工程において、ヨウ素が約１００体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。
【0063】
態様８は、提供する工程において、ヨウ素が約３０体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。
【0064】
態様９は、提供する工程において、ヨウ素が約１０体積ｐｐｍ未満の水を含む、態様１～５のいずれかに記載のプロセスである。
【0065】
態様１０は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸とヨウ素とのモル比が約０．１：１～約５：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。
【0066】
態様１１は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸とヨウ素とのモル比が約０．８：１～約１．５：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。
【0067】
態様１２は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸とヨウ素とのモル比が約１：１～約１．２：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。
【0068】
態様１３は、提供する工程において、トリフルオロ酢酸とヨウ素とのモル比が約１：１～約１．１：１である、態様１～９のいずれかに記載のプロセスである。
【0069】
態様１４は、触媒が金属炭化物を更に含む、態様１～１３のいずれかに記載のプロセスである。
【0070】
態様１５は、金属炭化物が、炭化チタン、炭化ジルコニウム、及び炭化クロムの群から選択される少なくとも１種を含む、態様１４に記載のプロセスである。
【0071】
態様１６は、金属炭化物が炭化チタンを含む、態様１５に記載のプロセスである。
【0072】
態様１７は、金属炭化物が炭化チタンから本質的になる、態様１５に記載のプロセスである。
【0073】
態様１８は、金属炭化物が炭化チタンからなる、態様１５に記載のプロセスである。
【0074】
態様１９は、金属炭化物が炭化ジルコニウムを含む、態様１５に記載のプロセスである。
【0075】
態様２０は、金属炭化物が炭化ジルコニウムから本質的になる、態様１５に記載のプロセスである。
【0076】
態様２１は、金属炭化物が炭化ジルコニウムからなる、態様１５に記載のプロセスである。
【0077】
態様２２は、金属炭化物が炭化クロムを含む、態様１５に記載のプロセスである。
【0078】
態様２３は、金属炭化物が炭化クロムから本質的になる、態様１５に記載のプロセスである。
【0079】
態様２４は、金属炭化物が炭化クロムからなる、態様１５に記載のプロセスである。
【0080】
態様２５は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約５０重量％～約９９．９重量％である、態様１４～２４のいずれかに記載のプロセスである。
【0081】
態様２６は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約７０重量％～約９９．９重量％である、態様１４～２４のいずれかに記載のプロセスである。
【0082】
態様２７は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約８５重量％～約９９．９重量％である、態様１４～２４のいずれかに記載のプロセスである。
【0083】
態様２８は、触媒が、触媒の表面上に付着された金属及び金属塩の群から選択される少なくとも１種を更に含む、態様１～２７のいずれかに記載のプロセスである。
【0084】
態様２９は、触媒が金属塩を含み、金属塩が、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅（Ｉ）、ヨウ化銅（ＩＩ）ルビジウム、ヨウ化ナトリウム、フッ化カリウム、ヨウ化マグネシウム、白金、及びパラジウムの群から選択される少なくとも１種を含む、態様２８に記載のプロセスである。
【0085】
態様３０は、金属塩がヨウ化カリウムを含む、態様２９に記載のプロセスである。
【0086】
態様３１は、金属塩がヨウ化カリウムから本質的になる、態様２９に記載のプロセスである。
【0087】
態様３２は、金属塩がヨウ化カリウムからなる、態様２９に記載のプロセスである。
【0088】
態様３３は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）を含む、態様２９に記載のプロセスである。
【0089】
態様３４は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）から本質的になる、態様２９に記載のプロセスである。
【0090】
態様３５は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）からなる、態様２９に記載のプロセスである。
【0091】
態様３６は、金属塩がヨウ化ルビジウムを含む、態様２９に記載のプロセスである。
【0092】
態様３７は、金属塩がヨウ化ルビジウムから本質的になる、態様２９に記載のプロセスである。
【0093】
態様３８は、金属塩がヨウ化ルビジウムからなる、態様２９に記載のプロセスである。
【0094】
態様３９は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、０．１重量％～約２５重量％である、態様２８～３８のいずれかに記載のプロセスである。
【0095】
態様４０は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約１重量％～約２０重量％である、態様２８～３８のいずれかに記載のプロセスである。
【0096】
態様４１は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約３重量％～約１５重量％である、態様２８～３８のいずれかに記載のプロセスである。
【0097】
態様４２は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約５重量％～約１０重量％である、態様２８～３８のいずれかに記載のプロセスである。
【0098】
態様４３は、反応物流と触媒との接触時間が約１秒～約１２０秒である、態様１～４２のいずれかに記載のプロセスである。
【0099】
態様４４は、反応物流と触媒との接触時間が約１秒～約１００秒である、態様１～４２のいずれかに記載のプロセスである。
【0100】
態様４５は、反応物流と触媒との接触時間が約２秒～約５０秒である、態様１～４２のいずれかに記載のプロセスである。
【0101】
態様４６は、反応物流と触媒との接触時間が約３秒～約３０秒である、態様１～４２のいずれかに記載のプロセスである。
【0102】
態様４７は、反応工程の前に、触媒を約２００℃～約６００℃の温度に加熱することを更に含む、態様１～４６のいずれかに記載のプロセスである。
【0103】
態様４８は、反応工程の前に、触媒を約３００℃～約５００℃の温度に加熱することを更に含む、態様１～４６のいずれかに記載のプロセスである。
【0104】
態様４９は、反応工程の前に、触媒を約３５０℃～約４５０℃の温度に加熱することを更に含む、態様１～４６のいずれかに記載のプロセスである。
【0105】
態様５０は、反応工程の前に、触媒を約３７５℃～約４２５℃の温度に加熱することを更に含む、態様１～４６のいずれかに記載のプロセスである。
【0106】
態様５１は、生成物流が未反応ヨウ素を更に含み、プロセスが、生成物流から未反応ヨウ素を固体ヨウ素として分離することと、固体ヨウ素を加熱して液体ヨウ素を生成することと、液体ヨウ素を反応物流に戻すこととの追加の工程を更に含む、態様１～５０のいずれかに記載のプロセスである。
【0107】
態様５２は、プロセスが連続プロセスである、態様１～５１のいずれかに記載のプロセスである。
【0108】
態様５３は、プロセスがバッチプロセスである、態様１～５１のいずれかに記載のプロセスである。
【0109】
態様５４は、生成物流が未反応トリフルオロ酢酸を更に含み、プロセスが、生成物流からトリフルオロ酢酸を分離することと、分離したトリフルオロ酢酸を反応物流に戻すこととの追加の工程を更に含む、態様１～５３のいずれかに記載のプロセスである。
【0110】
態様５５は、トリフルオロヨードメタン（ＣＦ３Ｉ）を生成するためのプロセスであって、プロセスは、トリフルオロ酢酸とヨウ素とを触媒の存在下で気相中で反応させて、トリフルオロヨードメタン及び未反応ヨウ素を含む生成物流を生成する工程であって、触媒が炭化ケイ素を含む、工程と、生成物流を冷却して固体ヨウ素を形成することによって、生成物流から未反応ヨウ素の少なくとも一部を除去する工程であって、固体ヨウ素が第１のヨウ素除去槽及び／又は第２のヨウ素除去槽内で形成される、工程と、生成物流を第２のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第１のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化するか、又は生成物流を第１のヨウ素除去槽に通して冷却するときに、第２のヨウ素除去槽を加熱して固体ヨウ素を液化することによって、固体ヨウ素から液体ヨウ素を生成する工程と、液化ヨウ素を反応工程にリサイクルする工程と、を含む、プロセスである。
【0111】
態様５６は、生成物流が未反応トリフルオロ酢酸を更に含み、プロセスが、生成物流からトリフルオロ酢酸を分離することと、分離したトリフルオロ酢酸を反応工程にリサイクルすることとの追加の工程を更に含む、態様５５に記載のプロセスである。
【0112】
態様５７は、プロセスが連続プロセスである、態様５５又は５６のいずれかに記載のプロセスである。
【0113】
態様５８は、触媒が金属炭化物を更に含む、態様５５又は５６のいずれかに記載のプロセスである。
【0114】
態様５９は、金属炭化物が、炭化チタン、炭化ジルコニウム、及び炭化クロムの群から選択される少なくとも１種を含む、態様５８に記載のプロセスである。
【0115】
態様６０は、金属炭化物が炭化チタンを含む、態様５９に記載のプロセスである。
【0116】
態様６１は、金属炭化物が炭化チタンから本質的になる、態様５９に記載のプロセスである。
【0117】
態様６２は、金属炭化物が炭化チタンからなる、態様５９に記載のプロセスである。
【0118】
態様６３は、金属炭化物が炭化ジルコニウムを含む、態様５９に記載のプロセスである。
【0119】
態様６４は、金属炭化物が炭化ジルコニウムから本質的になる、態様５９に記載のプロセスである。
【0120】
態様６５は、金属炭化物が炭化ジルコニウムからなる、態様５９に記載のプロセスである。
【0121】
態様６６は、金属炭化物が炭化クロムを含む、態様５９に記載のプロセスである。
【0122】
態様６７は、金属炭化物が炭化クロムから本質的になる、態様５９に記載のプロセスである。
【0123】
態様６８は、金属炭化物が炭化クロムからなる、態様５９に記載のプロセスである。
【0124】
態様６９は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約５０重量％～約９９．９重量％である、態様５８～６８のいずれかに記載のプロセスである。
【0125】
態様７０は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約７０重量％～約９９．９重量％である、態様５８～６８のいずれかに記載のプロセスである。
【0126】
態様７１は、触媒中の炭化ケイ素の量が、触媒中の全炭化ケイ素及び金属炭化物の重量百分率として、約８５重量％～約９９．９重量％である、態様５８～６８のいずれかに記載のプロセスである。
【0127】
態様７２は、触媒が、触媒の表面上に付着された金属及び金属塩の群から選択される少なくとも１種を更に含む、態様５５～７１のいずれかに記載のプロセスである。
【0128】
態様７３は、触媒が金属塩を含み、金属塩が、ヨウ化カリウム、ヨウ化銅（Ｉ）、ヨウ化銅（ＩＩ）ルビジウム、ヨウ化ナトリウム、フッ化カリウム、ヨウ化マグネシウム、白金、及びパラジウムの群から選択される少なくとも１種を含む、態様７２に記載のプロセスである。
【0129】
態様７４は、金属塩がヨウ化カリウムを含む、態様７３に記載のプロセスである。
【0130】
態様７５は、金属塩がヨウ化カリウムから本質的になる、態様７３に記載のプロセスである。
【0131】
態様７６は、金属塩がヨウ化カリウムからなる、態様７３に記載のプロセスである。
【0132】
態様７７は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）を含む、態様７３に記載のプロセスである。
【0133】
態様７８は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）から本質的になる、態様７３に記載のプロセスである。
【0134】
態様７９は、金属塩がヨウ化銅（Ｉ）からなる、態様７３に記載のプロセスである。
【0135】
態様８０は、金属塩がヨウ化ルビジウムを含む、態様７３に記載のプロセスである。
【0136】
態様８１は、金属塩がヨウ化ルビジウムから本質的になる、態様７３に記載のプロセスである。
【0137】
態様８２は、金属塩がヨウ化ルビジウムからなる、態様７３に記載のプロセスである。
【0138】
態様８３は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、０．１重量％～約２５重量％である、態様７２～８２のいずれかに記載のプロセスである。
【0139】
態様８４は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約１重量％～約２０重量％である、態様７２～８２のいずれかに記載のプロセスである。
【0140】
態様８５は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約３重量％～約１５重量％である、態様７２～８２のいずれかに記載のプロセスである。
【0141】
態様８６は、触媒の表面上の金属又は金属塩が、炭化ケイ素又は金属炭化ケイ素及び金属又は金属塩の合計総重量の百分率として、約５重量％～約１０重量％である、態様７２～８２のいずれかに記載のプロセスである。
【図1】
【国際調査報告】