KR20220137072A - 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법 - Google Patents

2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220137072A
KR20220137072A KR1020227030457A KR20227030457A KR20220137072A KR 20220137072 A KR20220137072 A KR 20220137072A KR 1020227030457 A KR1020227030457 A KR 1020227030457A KR 20227030457 A KR20227030457 A KR 20227030457A KR 20220137072 A KR20220137072 A KR 20220137072A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hcfc
hfc
composition
additional compound
group
Prior art date
Application number
KR1020227030457A
Other languages
English (en)
Inventor
수에후이 순
카를 로베르트 크라우스
Original Assignee
더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨
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 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨 filed Critical 더 케무어스 컴퍼니 에프씨, 엘엘씨
Publication of KR20220137072A publication Critical patent/KR20220137072A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • C09K5/041Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems
    • C09K5/044Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds
    • C09K5/045Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa for compression-type refrigeration systems comprising halogenated compounds containing only fluorine as halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • C09K2205/122Halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2205/00Aspects relating to compounds used in compression type refrigeration systems
    • C09K2205/10Components
    • C09K2205/12Hydrocarbons
    • C09K2205/126Unsaturated fluorinated hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

HCFC-244bb 및/또는 HFO-1234yf 및 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물이 개시된다. HCFC-244bb를 포함하는 조성물은 HFO-1234yf의 제조 공정에 유용하다. HFO-1234yf를 포함하는 조성물은 용도 중에서도 특히 냉장, 공조 및 열 펌프 시스템에 사용하기 위한 열전달 조성물로서 유용하다.

Description

2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법
본 출원은 2020년 2월 7일자로 출원된 미국 출원 제62/971,347호의 이익을 주장한다. 미국 출원 제62/971,347호의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 열전달 조성물, 에어로졸 추진제, 기포제(foaming agent), 발포제(blowing agent), 용매, 세정제, 캐리어 유체, 변위 건조제(displacement drying agent), 버핑 연마제(buffing abrasion agent), 중합 매질, 폴리올레핀 및 폴리우레탄용 팽창제(expansion agent), 기체 유전체(gaseous dielectric), 소화제, 및 액체 또는 기체 형태의 화재 억제제(fire suppression agent)로서 유용할 수 있는 조성물 분야에 관한 것이다. 본 발명은 또한 열전달제를 제조하는 데 유용한 조성물 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜(HFO-1234yf, 또는 1234yf)과 같은 열전달 조성물로서 유용할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
배경기술
미국 특허 출원 공개 제2017/0166500호는 불순물이 실질적으로 없는 2-클로로-1,1,1,2-테트라플루오로프로판의 반응물 스트림을 탈할로겐화수소화(dehydrohalogenating)함으로써 HFO-1234yf를 제조하는 공정 및 방법을 개시하며; 상기 미국 특허 출원 공개의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명의 일 실시 형태는 1234yf, 1225zc, 1234ze-E, 1234ze-Z, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye, 및 HFC134a를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 추가 화합물은 1131a, 244bb, 1233xf, 244cc, 1224yd, HFP, 1122, 1122a, 12, E-1131, Z-1131, 245cb, 3,3,3-트라이플루오로프로핀, 124, 142b, 254eb, 347 이성질체(347mpy 및 347mef 포함) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 추가 화합물 또는 전술한 추가 화합물은 HFC-245cb, CFC-12, HCC-1140, HFC-254eb, HCFC-1122, HCFC-124, HCFC-142b, HCFC-151a, HFC-152a, 및 3,3,3-트라이플루오로프로핀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 적어도 하나의 추가 화합물 또는 전술한 추가 화합물은 HCFC-243db, HCFC-244db, HFC-245cb, HFC-245fa, HCFO-1233xf, HCFO-1233zd, HCFC-253fb, HCFC-234ab, HCFC-243fa, 에틸렌, HFC-23, CFC-13, HFC-143a, HFC-152a, HFC-236fa, HCO-1130, HCO-1130a, HFO-1336, HCFC-133a, HCFC-254fb, HCFC-1131, HFC-1141, HCFO-1242zf, HCFO-1223xd, HCFC-233ab, HCFC-226ba, 및 HFC-227ca로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 조성물은 총 0 초과 약 1 중량% 미만의 적어도 하나의 추가 화합물(들)을 함유한다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 1234yf를 포함하며, 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye, 및 HFC134a의 총량은 0 초과 1 중량% 미만이다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 본 발명의 조성물은 1234yf를 포함하며, 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye, HFC134a 및 적어도 하나의 추가 화합물의 총량은 0 초과 1 중량% 미만이다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 347 이성질체는 347mpy 및 347mef로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 32, 125 및 161로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 추가로 포함한다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, HCFC-244bb와, 1120, 1334, 244cc, 1233xf, 1223xd, 1224, 225ba, 226ca, 233ab, 233da, 234bb, 234da, 235ca, 235da, 235ea, 243ab, 243db, 244db, 244eb, 253db, 253fb, 1224yd-E, 1233zd, 235cb, 및 1224yd-Z, 1326, 1223 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물이 제공된다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 조성물은 0 중량% 초과 내지 99.99 중량%의 HCFC-244bb를 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 244bb를 포함하는 조성물은 본 발명의 1234yf 조성물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 이 실시 형태의 일 태양은 전술한 244bb 함유 조성물의 임의의 조합을 반응시킴으로써 본 발명의 1234yf 함유 조성물을 제조하는 방법을 포함한다. 한 가지 특정한 것은 반응시키는 단계가 탈염화수소화(dehydrochlorination) 반응을 포함하는 이러한 실시 형태의 것이다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 전술한 조성물과 적어도 하나의 윤활제의 임의의 조합을 포함하는 냉매를 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태는 열전달 시스템에서 작업 유체로서 전술한 냉매 조성물의 임의의 조합을 사용하는 것을 포함하는, 열을 전달하는 방법을 포함한다. 일 태양에서, 방법은 공조기(air conditioner), 냉동고(freezer), 냉장고, 열 펌프, 수냉각기(water chiller), 만액식 증발 냉각기(flooded evaporator chiller), 직접 팽창식 냉각기(direct expansion chiller), 워크인 쿨러(walk-in cooler), 열 펌프, 이동식 냉장고, 이동식 공조 유닛 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 열전달 시스템과 관련된다.
본 발명의 다른 실시 형태는 임의의 전술한 1234yf 함유 조성물을 포함하는 용기를 포함한다.
본 발명의 실시 형태는 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
HFO-1234yf는 용도 중에서도 특히 냉매, 열전달 유체, 에어로졸 추진제, 발포 팽창제(foam expansion agent)로서 유용하다. HFO-1234yf는 또한 본 명세서에 참고로 포함된 문헌[V.C. Papadimitriou, et al. in Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, volume 9, pages 1-13]에 의해 보고된 바와 같이 낮은 지구 온난화 지수(GWP)를 갖는다. HFO-1234yf는 GWP가 더 높은 포화 HFC 냉매를 대체하는 데 유용하다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", "갖는다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 망라하고자 한다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 조성물, 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 조성물, 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 포함할 수 있다. 더욱이, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 "또는"을 말하며 배타적인 "또는"을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B 둘 모두가 참(또는 존재함).
연결구 "~로 이루어지는"은 명시되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. 청구범위 중에서라면, 이는 보통 관련되는 불순물을 제외하고는 언급된 것들 이외의 재료의 포함에 대해 청구항을 폐쇄할 것이다. 어구 "~로 이루어지는"이 전제부(preamble) 직후보다는 청구범위의 특징부(body) 절에 나타나는 경우, 그것은 그러한 절에 나타낸 요소만을 제한하며; 다른 요소는 전체적으로 청구범위로부터 배제되지 않는다.
연결구 "~로 본질적으로 이루어지는"은 문자 그대로 개시된 것 이외에도, 재료, 단계, 특징부, 성분, 또는 요소를 포함하는 조성물, 방법을 정의하는 데 사용되나, 단, 이러한 부가적으로 포함된 재료, 단계, 특징부, 성분, 또는 요소는 청구된 발명, 특히 본 발명의 임의의 공정의 원하는 결과를 달성하기 위한 작용 모드의 기본적이고 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미친다. 용어 '~로 본질적으로 이루어지는'은 "포함하는"과 '~로 이루어지는' 사이의 중간 입장을 차지한다.
본 출원인이 발명 또는 그의 일부를 "포함하는"과 같은 개방형 용어로 규정한 경우, (달리 언급되지 않는 한) 그 기재는 용어 "~로 본질적으로 이루어지는" 또는 "~로 이루어지는"을 사용하는 그러한 발명을 또한 포함하는 것으로 해석되어야 함이 쉽게 이해될 것이다.
또한, 단수 형태("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에서 설명되는 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 이용된다. 이는 단순히 편의상 그리고 본 발명의 범주의 일반적 의미를 제공하기 위하여 행해진다. 이러한 기재는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태는 1234yf와, 1 중량% 이하의 134a, 일부 경우에 0 초과 약 0.5 중량% 미만의 134a; 100 ppmw 이하의 1140, 일부 경우에 0 초과 약 60 ppmw 미만의 1140; 및 500 ppmw 이하의 각각의 1225zc, 1234ze, 1243zf, Z-1225ye, 및 E-1225ye, 일부 경우에 0 초과 약 250ppmw 미만의 각각의 1225zc, 1234ze, 1243zf, Z-1225ye 및 E-1225ye를 포함하는 나머지를 포함하는 조성물을 제공한다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 조성물은 i) 1234yf, 134a, 1140 및 1225zc; ii) 1234yf, 134a, 1140 및 1234ze-E와 1234ze-Z 중 적어도 하나; iii) 1234yf 134a, 1140 및 1243zf; iv) 1234yf, 134a, 1140 및 Z-1225ye와 E-1225ye 중 적어도 하나; v) 적어도 하나의 추가 화합물(후술됨)을 추가로 포함하는, i) 내지 iv)의 임의의 조합, 또는 vi) v)의 조합을 포함하며, 134a, 1140, 1225zc, 1234ze-E 및 1234ze-Z, 1243zf, Z-1225ye, E-1225ye 및 추가 화합물의 총량은 0 초과 1 중량% 미만이다.
전술한 본 발명의 조성물은 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 추가 화합물은 i) 0 초과 내지 25 ppmw, 250 ppmw 이하, 일부 경우에 500 ppmw 이하의, 1131a, 1233xf, 1224yd, 1225zc, HFP, 1122, 1122a, E-1131, Z-1131, 및 3,3,3-트라이플루오로프로핀 중 하나 이상, 및 ii) 1% 이하의, 244bb, 244cc, 12, 245cb, 124, 142b, 254eb, 347 이성질체(347 mpy, 347mef 포함) 및 이들의 조합 중 하나 이상으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 추가 화합물의 양은 0 초과 약 250 ppmw 미만의 1131a, 1233xf, 1224yd, HFP, 1122, 1122a, E-1131, Z-1131, 및 3,3,3-트라이플루오로프로핀 중 하나 이상을 포함한다. 이 실시 형태의 다른 태양에서, 추가 화합물의 양은 0 초과 약 0.5% 미만의 244bb, 244cc, 12, 245cb, 124, 142b, 254eb, 347 이성질체(347 mpy 및 347mef 포함) 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 전술한 조성물은 HFC-245cb, CFC-12, HFC-254eb, HCFC-1122, HCFC-124, HCFC-142b, HCFC-151a, HFC-152a, 3,3,3-트라이플루오로프로핀, 1122a-Z 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 추가 화합물을 추가로 포함한다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 추가 화합물의 양은 플루오로올레핀 화합물에 대해 0 초과 500 ppmw 미만을 포함한다. 이 실시 형태의 다른 태양에서, 1140을 포함하는 추가 화합물의 양은 0 초과 100 ppmw 미만이다. 이 실시 형태의 추가의 태양에서, 포화 화합물을 포함하는 추가 화합물의 양은 0 초과 1% 미만, 일부 경우에 0 초과 0.5 중량% 미만이다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 전술한 조성물은 HCFC-243db, HCFC-244db, HFC-245cb, HFC-245fa, HCFO-1233xf, HCFO-1233zd, HCFC-253fb, HCFC-234ab, HCFC-243fa, 에틸렌, HFC-23, CFC-13, HFC-143a, HFC-152a, HFC-236fa, HCO-1130, HCO-1130a, HFO-1336, HCFC-133a, HCFC-254fb, HCFC-1131, HFC-1141, HCFO-1242zf, HCFO-1223xd, HCFC-233ab, HCFC-226ba, 및 HFC-227ca로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 추가 화합물을 추가로 포함한다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 추가 화합물의 양은 플루오로올레핀 화합물에 대해 0 초과 500 ppmw 미만을 포함한다. 이 실시 형태의 다른 태양에서, 포화 화합물을 포함하는 추가 화합물의 양은 0 초과 1% 미만, 일부 경우에 0 초과 0.5 중량% 미만이다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 전술한 조성물은 총 0 초과 약 1 중량% 미만의 적어도 하나의 추가 화합물(들)을 함유한다. 본 발명의 다른 실시 형태에서, 전술한 조성물은 0 초과 0.5 중량% 미만, 0 초과 0.2 중량% 미만, 일부 경우에, 0 초과 0.1 중량% 미만의 적어도 하나의 추가 화합물(들)을 함유한다.
전술한 1234yf 함유 조성물 실시 형태에서, 추가 화합물은 광범위한 이점을 제공할 수 있다. 이러한 이점의 예에는, 예를 들어, 347 이성질체, 1224yd, 1233xf, 244bb, 244cc, 245cb, HFP 134a, 1225ye 및 1225zc와 같은 추가 화합물을 사용하는 경우의 감소된 가연성이 포함된다. 추가 화합물이 염소화된 화합물을 포함하는 경우, 추가 화합물은 개선된 윤활성을 부여할 수 있고, 금속 표면에 결합하여 금속 표면을 부동태화함으로써 압축기에 대한 보호를 제공할 수 있다. 추가의 소정의 염소화된 화합물, 예컨대 1224yd, 1233xf, 244bb, 및 244cc는 개선된 화학적 안정성을 부여할 수 있고, 사슬 이동제로서 작용함에 따라 중합을 감소시켜 1234yf 안정성을 증가시킬 수 있다. 또한, 소정의 추가 화합물은 누출 검출에 도움이 될 뿐만 아니라 윤활유와의 개선된 혼화성을 부여할 수 있다. 1234yf보다 낮은 비점을 갖는 트라이플루오로프로핀과 같은 소정의 추가 화합물은 또한 개선된 냉장 성능을 부여할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, HCFC-244bb와, 1120, 1334, 244cc, 1233xf, 1223xd, 1224, 225ba, 226ca, 233ab, 233da, 234bb, 234da, 235ca, 235da, 235ea, 243ab, 243db, 244db, 244eb, 253db, 253fb, 1224yd-E, 1233zd, 235cb, 및 1224yd-Z, 1326, 1223 이성질체(1223xd 포함) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물이 제공된다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 조성물은 0 중량% 초과 내지 99.99 중량%의 HCFC-244bb를 함유할 수 있다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 추가 화합물의 양은 0 초과 내지 1 중량% 미만, 일부 경우에 0 초과 0.5 중량% 미만의 범위이다. 이 실시 형태의 다른 태양에서, 1224yd를 포함하는 추가 화합물의 양은 0 초과 2 중량% 미만, 일부 경우에, 0 초과 1 중량% 미만이다. 이 실시 형태의 추가의 태양에서, 1233xf를 포함하는 추가 화합물의 양은 0 초과 5 중량% 미만, 일부 경우에, 0 초과 내지 2.5 중량% 미만이다.
일 실시 형태에서, HCFC-244bb 함유 조성물은 조성물의 성분들을 블렌딩함으로써 제조될 수 있다. 다른 실시 형태에서, HCFC-244bb 함유 조성물은 i) 안티몬 촉매를 사용하여 액체상에서 1233xf를 하이드로플루오르화하는 단계; ii) 정제하여 미반응 HF 및 일부 유기 부산물을 제거하는 단계, iii) 선택적으로, 반응 생성물을 함유하는 244bb에 조성물의 추가 성분들을 블렌딩하는 단계에 의해 생성된다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 244bb를 포함하는 조성물은 본 발명의 1234yf 조성물을 제조하는 데 사용될 수 있다. 244bb 함유 조성물은 1234yf를 제조하기 위한 임의의 적합한 공정에 사용될 수 있는 한편, 이러한 공정의 한 가지 예는 미국 특허 출원 공개 제20150315108호에 개시되어 있고; 상기 미국 특허 출원 공개의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
전술한 244bb 함유 조성물에서, 추가 화합물은 광범위한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 1120, 1334, 244cc, 1223xd, 1224, 225ba, 226ca, 233ab, 233da, 234bb, 234da, 235ca, 235da, 235ea, 243ab, 243db, 244db, 244eb, 253db, 253fb, 1224yd-E, 1233zd, 235cb, 및 1224yd-Z, 1326, 1223 이성질체(1223xd 포함) 중 적어도 하나를 포함하는 추가 화합물은 가성제(caustic)를 사용한 244bb 탈염화수소화를 증가시키기 위한 용매로서 기능하는 것을 비롯하여 용매로서 기능할 수 있다. 일 태양에서, 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물은 추가 가공에 사용하기에 비용 효과적인 중간체를 제공하거나, 또는 다른 화합물을 위한 캐리어로서 기능한다(예를 들어, 1233xf를 포함하는 추가 화합물이 244bb와 함께 사용될 수 있으며, 여기서 2.5 중량% 미만의 1233xf는 244bb의 증기상 탈염화수소화에 부정적인 영향을 미치지 않는다).
HFO-1234yf를 포함하는 본 명세서에 개시된 조성물은 지구온난화 지수(GWP)가 낮은 열전달 조성물, 에어로졸 추진제, 기포제, 발포제, 용매, 세정제, 캐리어 유체, 변위 건조제, 버핑 연마제, 중합 매질, 폴리올레핀 및 폴리우레탄용 팽창제, 기체 유전체, 소화제, 및 액체 또는 기체 형태의 화재 억제제로서 유용하다. 저 GWP 조성물은, 조성물이 750 미만, 150 미만, 10 미만, 일부 경우에 약 1 미만의 전체 GWP를 갖는다는 것을 의미한다. 개시된 조성물은 열원(heat source)으로부터 열 싱크(heat sink)로 열을 운반하는 데 사용되는 작업 유체로서 작용할 수 있다. 이러한 열전달 조성물은 또한 유체가 상변화를 겪는, 즉, 액체로부터 기체로 되고 다시 되돌아오거나, 또는 그 반대인, 사이클에서 냉매로서 유용할 수 있다. 즉, 액체로부터 기체로 변화하고 원래대로 돌아오거나 또는 그 반대인 사이클에서 냉매로서 유용할 수 있다. 열전달 시스템의 예에는 공조기, 냉동고, 냉장고, 열 펌프, 수냉각기, 만액식 증발 냉각기, 직접 팽창식 냉각기, 워크인 쿨러, 열 펌프, 이동식 냉장고, 이동식 공조 유닛 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이동식 냉장 장치, 이동식 공조 또는 이동식 가열 장치는 도로, 철도, 해상 또는 항공용 운송 유닛에 포함되는 임의의 냉장, 공조기, 또는 가열 장치를 말한다. 또한, 이동식 냉장 또는 공조기 유닛은, 임의의 이동 수단(moving carrier)에 독립적이며 "통합운송(intermodal)" 시스템으로도 공지된 장치를 포함한다. 이러한 통합운송 시스템은 "컨테이너"(해상/육상 통합 수송)와 함께 "스왑 바디(swap body)"(도로/철도 통합 수송)를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 고정식 열전달 시스템은 임의의 다양한 건물 내에 연합되거나 그에 부착되는 시스템이다. 이러한 고정식 응용은 고정식 공조 및 열 펌프일 수 있다(냉각기, 고온 열 펌프, 주거용, 상업용 또는 산업용 공조 시스템을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 창문, 무덕트형(ductless), 덕트형(ducted), 패키지형(packaged) 터미널, 냉각기, 및 옥상 시스템과 같이 외장형이지만 건물에 연결되는 것들을 포함함). 고정식 냉장 응용에서, 개시된 조성물은 상업용, 산업용 또는 주거용 냉장고 및 냉동고, 제빙기, 자립형(self-contained) 쿨러 및 냉동고, 만액식 증발 냉각기, 직접 팽창식 냉각기, 워크인 및 리치인(reach-in) 쿨러 및 냉동고, 및 조합 시스템을 포함하는 장비에 유용할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 개시된 조성물은 슈퍼마켓 냉장고 시스템에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 1234yf 함유 조성물은 냉매로서 이용되며, 적어도 하나의 윤활제를 추가로 포함한다. 냉매 조성물의 윤활제 성분은 냉장 또는 공조 장치와 함께 사용하기에 적합한 것들을 포함할 수 있다. 이들 윤활제 중에는 클로로플루오로카본 냉매를 이용하는 압축 냉장 장치에서 통상적으로 사용되는 것들이 있다. 그러한 윤활제 및 그의 특성은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 문헌[1990 ASHRAE Handbook, Refrigeration Systems and Applications, chapter 8, titled "Lubricants in Refrigeration Systems", pages 8.1 through 8.21]에 논의되어 있다. 본 발명의 윤활제는 압축 냉장 윤활 분야에서 통상적으로 "광유"로 공지된 것을 포함할 수 있다. 광유는 파라핀(즉, 직쇄 및 분지형 탄소쇄, 포화 탄화수소), 나프텐(즉, 환형 또는 고리 구조 포화 탄화수소, 이는 파라핀일 수 있음) 및 방향족 물질(즉, 교대하는 이중 결합을 특징으로 하는 하나 이상의 고리를 포함하는 불포화 환형 탄화수소)을 포함한다. 본 발명의 윤활제는 압축 냉장 윤활 분야에서 통상적으로 "합성 오일"로 알려진 것을 추가로 포함한다. 합성 오일은 알킬아릴(즉, 선형 및 분지형 알킬 알킬벤젠), 합성 파라핀 및 나프텐, 실리콘 및 폴리-알파-올레핀을 포함한다. 본 발명의 대표적인 통상적인 윤활제는 구매가능한 BVM 100 N(비브이에이 오일즈(BVA Oils)에 의해 판매되는 파라핀계 광유), 크롬톤 컴퍼니(Crompton Co.)에 의해 상표명 서니소(Suniso)(등록상표) 3GS 및 서니소(등록상표) 5GS로 구매가능한 나프텐계 광유, 펜조일(Pennzoil)로부터 상표명 손텍스(Sontex)(등록상표) 372LT로 구매가능한 나프텐계 광유, 칼루멘트 루브리칸츠(Calument Lubricants)로부터 상표명 칼루멧(Calumet)(등록상표) RO-30으로 구매가능한 나프텐계 광유, 슈리브 케미칼스(Shrieve Chemicals)로부터 상표명 제롤(Zerol)(등록상표) 75, 제롤(등록상표) 150 및 제롤(등록상표) 500으로 구매가능한 선형 알킬벤젠, 및 니폰 오일(Nippon Oil)에 의해 HAB 22로 판매되는 분지형 알킬벤젠이다.
다른 실시 형태에서, 본 발명의 냉매 조성물의 윤활제 성분은 하이드로플루오로카본 냉매와 함께 사용되도록 설계되고 압축 냉장 및 공조 장치의 작동 조건 하에서 본 발명의 냉매 및 억제제와 혼화가능한 것들을 포함할 수 있다. 그러한 윤활제 및 그의 특성은 문헌["Synthetic Lubricants and High-Performance Fluids", R. L. Shubkin, editor, Marcel Dekker, 1993]에 논의되어 있다. 그러한 윤활제에는 폴리올 에스테르(POE), 예를 들어 카스트롤(Castrol)(등록상표) 100(카스트롤, 영국 소재), 폴리알킬렌 글리콜(PAG), 예를 들어 다우(Dow)(다우 케미칼(Dow Chemical), 미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터의 RL-488A 및 폴리비닐 에테르(PVE)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 발명의 윤활제는 주어진 압축기의 요건 및 윤활제가 노출될 환경을 고려하여 선택된다. 윤활제의 양은 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 일부 경우에 약 1 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다. 특정 일 실시 형태에서, 전술한 냉매 조성물은 내연 기관을 갖는 자동차 A/C 시스템에서 사용하기 위해 PAG 윤활제와 조합된다. 다른 특정 실시 형태에서, 전술한 냉매 조성물은 전기 또는 하이브리드 전기 구동장치(drive train)를 갖는 자동차 열 펌프 시스템에서 사용하기 위해 POE 윤활제와 조합된다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 1234yf 함유 조성물은 유효량의 적어도 하나의 억제제를 추가로 포함한다. "억제제"란, 하이드로플루오로올레핀의 올리고머 또는 중합체로의 전환을 없애지는 못하더라도 감소시키는, 본 발명에 따른 적어도 하나의 화합물을 지칭하고자 하는 것이다. 올리고머화 또는 단일중합 반응은 비교적 높은 온도에 의해 가속될 수 있지만, 그러한 반응은 또한 개시제(예를 들어, 오염물질)의 농도 및 유형에 따라 주위 조건 하에서 일어날 수 있다. 억제제는 냉매 조성물과 냉매 오일 및 부품의 상용성 또는 냉장 성능에 영향을 미치지 않고서 냉매를 안정화하기 위해 라디칼 억제제로서 기능할 수 있다. 안정화된 냉매 조성물은 지구 온난화 지수가 더 높은 기존의 냉매에 대한 대체물로서 그리고 냉각 시스템에서 유용할 수 있다. 적합한 억제제의 예는 환형 모노테르펜; 테르펜; α-토코페롤을 포함하는 토코페롤을 포함하는 친유성 유기 화합물; 페놀류, 벤젠-1,4-다이올을 포함하는 화학식 C6H4(OH)2를 갖는 방향족 유기 화합물을 포함하는 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다. 본 발명의 다른 실시 형태에서, 1234yf 함유 조성물이 냉매로서 사용되는 경우, 억제제는 액체 1234yf 함유 조성물뿐만 아니라 국제특허 공개 WO2019213004호, WO2020222864호, 및 WO2020222865호에 기재된 바와 같은 윤활제에 존재하고; 상기 국제특허 공개들의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 조성물은 임의의 양의 억제제, 0.001 중량% 내지 1 중량%의 임의의 상기에 열거된 안정제, 및 대부분의 경우에 바람직하게는 d-리모넨을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 1234yf 함유 조성물은 냉매 조성물을 얻기 위해 하이드로플루오로올레핀, 하이드로플루오로카본, 탄화수소 및 이산화탄소 중 적어도 하나와 블렌딩된다. 일 태양에서, 냉매 조성물은 임의의 본 발명의 전술한 HFO-1234yf 함유 조성물 및 HFO-1234ze; HFC-32; HFC-125; HFC-32 및 HFC-125; HFC-134a; HFC-152a; HFC-161, HFC-236fa; HFC-227ea; HFO-1225ye 및 HFC-32; HFO-1225ye 및 HFC-134a; HFO-1225ye, HFC-134a, 및 HFC-32; HFO-1225ye 및 HFO-1234yf; 및 HFO-1225ye, HFO-1225ye, HFO-1225ye 및 HFC-125로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다. 다른 태양에서, 냉매 조성물은 미국 특허 제10533120호에 개시된 조성물을 포함하며, 본 발명의 전술한 HFO-123yf 함유 조성물은 미국 특허 제10533120호에 개시된 조성물의 1234yf 성분으로서 이용되고; 상기 미국 특허의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 블렌딩된 하이드로플루오로올레핀, 탄화수소, 탄화수소 및 이산화탄소의 양은 약 1 내지 약 90 중량%, 약 5 내지 약 75 중량%, 일부 경우에, 약 10 내지 약 50 중량%의 범위일 수 있다. 하나의 특정 태양에서, 본 발명의 조성물은 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye 및 HFC134a로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하고, 구성원의 총량은 0 초과 및 1 중량% 미만이고; 32의 양은 약 1 내지 약 60 중량%, 약 5 내지 70 중량%, 약 20 내지 40 중량%의 범위이고; 나머지는 1234yf이다. 다른 특정 태양에서, 본 발명의 조성물은 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye 및 HFC134a로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하고, 구성원의 총량은 0 초과 및 1 중량% 미만이고; 32의 양은 약 1 내지 약 70 중량%, 약 5 내지 70 중량%, 약 20 내지 40 중량%의 범위이고; 125의 양은 1 내지 약 70 중량%, 약 5 내지 70 중량%, 약 20 내지 50 중량%의 범위이고; 나머지는 1234yf이다. 다른 특정 태양에서, 본 발명의 조성물은 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye 및 HFC134a로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하고, 구성원의 총량은 0 초과 및 1 중량% 미만이고; 161의 양은 약 1 내지 40 중량%, 약 1 내지 25 중량%, 약 1 내지 약 10 중량%의 범위이고; 나머지는 1234yf이다.
다른 실시 형태에서, 임의의 전술한 본 발명의 1234yf 조성물은 1234ze와 블렌딩된다. 일 태양에서, 조성물은 1 내지 99.5 중량%의 1234yf 또는 1234ze, 및 0 초과 1 중량% 미만의, 1225zc, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye 및 HFC134a로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함한다. 하나의 특정 태양에서, 조성물은 98 내지 99.9 중량% 이상의 1234ze, 전형적으로 약 99.5% 이상의 1234ze를 포함하며, 나머지는 1234yf, 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye 및 HFC134a를 포함한다. 개시된 조성물을 구성하는 화합물이 표 1에 정의된다.
[표 1]
Figure pct00001
Figure pct00002
HCFC-244bb 함유 조성물의 탈염화수소화
일부 실시 형태에서, HCFC-244bb의 탈염화수소화가 HFO-1234yf를 제조하는 데 사용된다. 본 발명의 일 태양에서, 본 발명의 244bb 함유 조성물은 탈염화수소화되어 HFO1234yf 함유 조성물을 생성한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 HCFC-244bb 함유 조성물의 HFO1234yf로의 탈염화수소화는 증기상에서 수행된다.
일 실시 형태에서, 증기상 탈염화수소화는 촉매의 존재 하에 수행된다. 일 실시 형태에서, 촉매는 탄소 및/또는 금속계 촉매로부터 선택된다. 일 실시 형태에서, 촉매는 활성탄, 니켈계 촉매, 팔라듐계 촉매, 또는 이러한 촉매들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 일 실시 형태에서, 촉매는 Ni-메시, 탄소 상의 팔라듐, 산화알루미늄 상의 팔라듐, 또는 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 HFO-1234yf 함유 조성물은 본 발명의 HCFC-244bb 함유 조성물의 열적 탈염화수소화에 의해 제조된다. 일 실시 형태에서, 이러한 반응은 촉매의 부재 하에 일어난다. 일 실시 형태에서, HCFC-244bb는 HCFC-244bb의 열적 탈염화수소화에 영향을 미치기에 충분히 높은 온도에서 온도가 유지되는 하나 이상의 반응 용기 내로 도입된다. 일 실시 형태에서, 국제특허 공개 WO2020018764-A1호에 기재된 바와 같은 복수의 반응기가 이용될 수 있으며; 상기 국제특허 공개의 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다. 일 실시 형태에서, 온도는 5% 이상, 일부 경우에 10% 이상, 전형적으로 15% 이상, 일부 경우에 25% 이상의 퍼센트 전환율(예를 들어, 복수의 반응기를 사용하는 경우 각각의 반응기에서 5 내지 10% 전환율)로 HCFC-244bb의 열적 탈염화수소화에 영향을 미치기에 충분히 높다. 다른 실시 형태에서, 온도는 40% 이상의 퍼센트 전환율로 HCFC-244bb의 열적 탈염화수소화에 영향을 미치기에 충분히 높다. 또 다른 실시 형태에서, 온도는 80% 이상의 퍼센트 전환율로 HCFC-244bb의 열적 탈염화수소화에 영향을 미치기에 충분히 높다. 또 다른 실시 형태에서, 온도는 12시간 이상의 연속 작동 동안 15% 이상, 일부 경우에 30%, 50% 및 80% 이상의 전환율로 HCFC-244bb의 열적 탈염화수소화에 영향을 미치기에 충분히 높다. 일 실시 형태에서, 전환되지 않은 244bb는 1234yf 생성물로부터 분리되어 반응기로 재순환될 수 있다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 HCFC-244bb 함유 조성물은 약 350 내지 약 550℃, 일부 경우에 약 420 내지 약 520℃ 범위의 온도에서 온도가 유지되는 반응 용기 내로 도입된다. 다른 실시 형태에서, 반응 용기의 온도는 약 500℃ 내지 약 650℃의 범위로 유지된다. 또 다른 실시 형태에서, 반응 용기의 온도는 80% 이상의 선택도로 HCFC-244bb의 HFO-1234yf로의 열분해에 영향을 미치기에 충분히 높은 온도에서 유지된다. 또 다른 실시 형태에서, 반응 용기의 온도는 85%, 일부 경우에 약 95 내지 약 99%의 선택도로 HCFC-244bb의 HFO-1234yf로의 열분해에 영향을 미치기에 충분히 높은 온도로 유지된다.
일 실시 형태에서, 반응 구역은 내부식성 재료로 구성된 반응 용기이다. 일 실시 형태에서, 이러한 재료는 합금, 예를 들어, 하스텔로이(Hastelloy)(등록상표)와 같은 니켈계 합금, 스페셜 메탈스 코포레이션(Special Metals Corp.)으로부터 상표명 인코넬(Inconel)(등록상표)로 구매가능한 니켈-크롬 합금(이하, "인코넬(등록상표)") 또는 스페셜 메탈스 코포레이션(미국 뉴욕주 뉴 하트포드 소재)으로부터 상표명 모넬(Monel)(등록상표)로 구매가능한 니켈-구리 합금, 또는 플루오로중합체 라이닝을 갖는 용기를 포함한다.
일 실시 형태에서, 본 발명의 HCFC-244bb 함유 조성물은 기화기에서 약 30℃ 내지 약 100℃의 온도로 예열 및 기화된다. 다른 실시 형태에서, HCFC-244bb는 기화기에서 약 60℃ 내지 약 90℃의 온도로 예열된다. 압력은 약 50 내지 약 150 psig, 일부 경우에 약 60 내지 약 110 psig의 범위일 수 있다. 244bb 증기는 하나 이상의 열 교환기에서 및/또는 전기 가열기로 반응기 온도로 가열될 수 있다. 실시 형태의 일 태양에서, 반응기(들)로부터의 고온 유출물 가스가 244bb 공급 가스를 가열하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 희석 가스가 HCFC-244bb를 위한 캐리어 가스로서 사용된다. 일 실시 형태에서, 캐리어 가스는 질소, 아르곤, 헬륨 또는 이산화탄소로부터 선택된다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 반응 생성물로서 제공된 HCl이 희석 가스로서 이용된다.
본 발명의 다른 실시 형태는 밀봉된 용기 내에 전술한 1234yf 함유 조성물을 기체상 및/또는 액체상으로 저장하는 것에 관한 것이며, 여기서 기체상 및/또는 액체상 내의 산소 및/또는 물 농도는 약 25℃의 온도에서 약 3 부피 ppm 내지 약 3,000 부피 ppm 미만, 약 5 부피 ppm 내지 약 150 부피 ppm 미만, 그리고 일부 경우에는 약 5 부피 ppm 내지 약 75 부피 ppm 미만의 범위이다. 이 실시 형태의 일 태양에서, 냉매는 본 발명의 1234yf 함유 조성물을 포함하고, 추가의 태양에서, 냉매 조성물은 약 0 초과 1 중량% 미만의 전술한 추가 화합물의 임의의 조합을 추가로 포함한다.
전술한 조성물을 저장하기 위한 용기는 기체상 및 액체상을 유지하면서 그 안에 조성물을 밀봉할 수 있는 임의의 적합한 재료 및 디자인으로 구성될 수 있다. 적합한 용기의 예는 탱크, 충전 실린더, 및 2차 충전 실린더와 같은 내압 용기를 포함한다. 용기는 임의의 적합한 재료, 예를 들어 탄소 강, 망간 강, 저-합금 강 중에서도 크롬-몰리브덴 강, 스테인리스 강, 및 일부 경우에는 알루미늄 합금으로 구성될 수 있다. 이러한 용기에 저장된 1234yf 함유 조성물은 열전달 시스템으로 전달될 수 있고 작업 유체로서 사용될 수 있다.
임의의 이론 또는 설명에 의해 구애되고자 함이 없이, 본 명세서의 설명을 이용하는 당업자는 본 발명을 최대한으로 이용할 수 있을 것으로 여겨진다. 그러므로, 하기 특정 실시 형태는 단지 예시로서 해석되어야 하며, 어떠한 방식으로든 본 발명의 나머지 또는 첨부된 청구범위를 한정하지 않는다. 하기 실시예는 본 발명의 소정 실시 형태 및 태양을 예시하며 첨부된 청구범위의 범주를 제한하지 않아야 한다.
실시예
생성물 분석을 위한 일반적인 절차
하기 일반적인 절차는 플루오르화 반응의 생성물을 분석하기 위해 사용되는 방법을 예시한다. 본 방법이 조성물의 성분들을 적절하게 분리하고 분리된 성분들을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 검출된 성분에 대한 잠재적으로 중첩하는 신호들을 분해할 수 있는 한, 다른 방법은 불소화합물계 조성물을 분석하는 데 사용될 수 있다. 불꽃 이온화 검출기(FID) 및/또는 질량 분석기 검출기(GC/MS) 검출기가 구비된 가스 크로마토그래피를 사용한 유기 생성물 분석을 위해 전체 반응기 유출물의 일부를 샘플링하였다. 가스 크로마토그래피는 2개의 GC 컬럼, RTX-1 및 Gaspro 컬럼을 사용하였다.
실시예 1
전술한 생성물 분석을 사용하여 244bb 조성물을 분석하였다. 분석 결과가 하기 표 1에 열거되어 있다.
[표 1]
Figure pct00003
이 실시예의 HCFC-244bb 함유 조성물은 i) 안티몬 촉매를 사용하여 액체상에서 1233xf를 하이드로플루오르화하는 단계; 및 ii) 미반응 HF 및 유기 부산물을 제거하기 위해 정제하는 단계에 의해 생성된다. 정제된 생성물 244bb를 용기에 저장하고 분석을 위해 용기로부터 샘플을 취하였다.
실시예 2
저장 용기로부터 액체 244bb를 기화시키고, 기화된 244bb를 반응 온도로 추가로 가열한 다음, 탈염화수소화가 일어나서 HFO-1234yf 함유 조성물을 생성하는 반응기 시스템에 공급함으로써 실시예 1의 조성물을 HFO-1234yf로 전환하였다. 액체 244bb를 재순환시키고, 기화기 전에 저장 용기로부터 244bb와 조합하였다. 전술한 생성물 분석에 따라 조성물을 분석하였다. 공정을 연속적으로 작동시키고, 각각, 표 1 및 표 2의 공급물 및 생성물 조성을 동시에 분석하였다. HFO-1234yf 함유 조성물 분석의 결과가 하기 표 2에 열거되어 있다.
[표 2]
Figure pct00004
실시예 3
실시예 2에 의해 생성된 HFO-1234yf 함유 조성물의 냉장 성능을, ThermPy 사이클 조건을 사용하여 평가하였다(ThermPy는 Refprop 10에 기초한 냉매 성능 프로그램이다). 평가 결과가 하기 표 3에 제공되어 있다.
ThermPy 사이클 조건 - 중온 냉장
응축기 온도 = 40℃
증발기 온도 = -7℃
과냉량 = 0K
복귀 가스 온도 = 18℃
등엔트로피 효율 = 70%
[표 3]
Figure pct00005
[표 3]
Figure pct00006
표 3은 본 발명의 조성물이 냉매로서 사용하기에 적합하다는 것을 나타낸다. 표 3은 본 발명의 조성물이 HFO-1234yf에 상응하는 냉장 성능을 갖는다는 것을 또한 나타낸다. 따라서, 본 발명의 조성물은 비교적 순수한 HFO-1234yf를 대체하기에 적합하다.
실시예 4
32와 블렌딩된 실시예 2에 의해 생성된 HFO-1234yf 함유 조성물의 냉장 성능을, ThermPy 사이클 조건을 사용하여 평가하였다(ThermPy는 Refprop 10에 기초한 냉매 성능 프로그램이다). 평가 결과가 하기 표 4, 표 5 및 표 6에 제공되어 있다.
ThermPy 사이클 조건 - 공조
응축기 온도 = 46.1℃
증발기 온도 = 10℃
과냉량 = 8.3K
과열량 = 11.1K
등엔트로피 효율 = 70%
[표 4]
Figure pct00007
[표 4]
Figure pct00008
ThermPy 사이클 조건 - 중온 냉장
응축기 온도 = 40℃
증발기 온도 = -7℃
과냉량 = 0K
복귀 가스 온도 = 18℃
등엔트로피 효율 = 70%
[표 5]
Figure pct00009
[표 5]
Figure pct00010
ThermPy 사이클 조건 - 중온 냉장
응축기 온도 = 40℃
증발기 온도 = -7℃
과냉량 = 0K
복귀 가스 온도 = 18℃
등엔트로피 효율 = 70%
[표 6]
Figure pct00011
[표 6]
Figure pct00012
표 4, 표 5 및 표 6은 본 발명의 조성물이 유용한 냉매를 얻기 위해 32와 블렌딩하기에 적합하다는 것을 예시한다.
본 발명이 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명되어 있지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고서 다양한 변화가 이루어질 수 있고 등가물이 그의 요소를 대신할 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 게다가, 본 발명의 본질적인 범주로부터 벗어나지 않고서 특정한 상황 또는 재료를 본 발명의 교시에 맞게 조정하기 위하여 많은 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 수행용으로 고려되는 최적의 방식으로서 개시되는 특정 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (20)

1234yf, 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye, 및 HFC134a를 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 1131a, 244bb, 1233xf, 244cc, 1224yd, HFP, 1122, 1122a, 12, E-1131, Z-1131, 245cb, 3,3,3-트라이플루오로프로핀, 124, 142b, 254eb, 347 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, HFC-245cb, CFC-12, HFC-254eb, HCFC-1122, HCFC-124, HCFC-142b, HCFC-151a, HFC-152a, 3,3,3-트라이플루오로프로핀, 1122a-Z 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함하는, 조성물.
제2항에 있어서, 추가 화합물은 HFC-245cb, CFC-12, HFC-254eb, HCFC-1122, HCFC-124, HCFC-142b, HCFC-151a, HFC-152a, 3,3,3-트라이플루오로프로핀, 1122a-Z 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, HCFC-243db, HCFC-244db, HFC-245cb, HFC-245fa, HCFO-1233xf, HCFO-1233zd, HCFC-253fb, HCFC-234ab, HCFC-243fa, 에틸렌, HFC-23, CFC-13, HFC-143a, HFC-152a, HFC-236fa, HCO-1130, HCO-1130a, HFO-1336, HCFC-133a, HCFC-254fb, HCFC-1131, HFC-1141, HCFO-1242zf, HCFO-1223xd, HCFC-233ab, HCFC-226ba, HFC-227ca 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함하는, 조성물.
제2항에 있어서, 추가 화합물은 HCFC-243db, HCFC-244db, HFC-245cb, HFC-245fa, HCFO-1233xf, HCFO-1233zd, HCFC-253fb, HCFC-234ab, HCFC-243fa, 에틸렌, HFC-23, CFC-13, HFC-143a, HFC-152a, HFC-236fa, HCO-1130, HCO-1130a, HFO-1336, HCFC-133a, HCFC-254fb, HCFC-1131, HFC-1141, HCFO-1242zf, HCFO-1223xd, HCFC-233ab, HCFC-226ba, HFC-227ca 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는 적어도 하나의 추가 화합물을 추가로 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 1225zc, 1234ze, 1243zf, 1140, Z-1225ye, E-1225ye, 및 HFC134a의 총량은 0 초과 1 중량% 미만인, 조성물.
제1항에 있어서, 347 이성질체는 347mpy 및 347mef로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는, 조성물.
제7항에 있어서, 32, 125 및 161로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 추가로 포함하는, 조성물.
제9항에 있어서, 구성원은 약 5 내지 약 70 중량%의 양의 32를 포함하는, 조성물.
제9항에 있어서, 구성원은 약 1 내지 약 10 중량%의 양의 161을 포함하는, 조성물.
제9항에 있어서, 구성원은 약 5 내지 약 70 중량%의 양의 125를 포함하는, 조성물.
HCFC-244bb와, 1120, 1334, 244cc, 1233xf, 1223xd, 1224, 225ba, 226ca, 233ab, 233da, 234bb, 234da, 235ca, 235da, 235ea, 243ab, 243db, 244db, 244eb, 253db, 253fb, 1224yd-E, 1233zd, 235cb, 및 1224yd-Z, 1326, 1223 이성질체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는, 조성물.
제13항에 있어서, HCFC-244bb의 양은 0 중량% 초과 약 99.99% 미만인, 조성물.
제2항의 조성물을 반응시키는 단계를 포함하는, 제1항의 조성물을 제조하는 방법.
제15항에 있어서, 반응시키는 단계는 탈염화수소화(dehydrochlorination) 반응을 포함하는, 방법.
제1항의 조성물 및 적어도 하나의 윤활제를 포함하는, 냉매 조성물.
열전달 시스템에서 작업 유체로서 제17항의 냉매 조성물을 사용하는 단계를 포함하는, 열을 전달하는 방법.
제18항에 있어서, 열전달 시스템은 공조기(air conditioner), 냉동고(freezer), 냉장고, 열 펌프, 수냉각기(water chiller), 만액식 증발 냉각기(flooded evaporator chiller), 직접 팽창식 냉각기(direct expansion chiller), 워크인 쿨러(walk-in cooler), 열 펌프, 이동식 냉장고, 이동식 공조 유닛 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구성원을 포함하는, 방법.
제1항의 조성물의 기체상 및 액체상을 포함하는 용기로서, 기체상 및 액체상 중 산소 및 물 농도의 양은 약 25℃의 온도에서 약 3 부피 ppm 내지 약 3,000 부피 ppm 미만의 범위인, 용기.
KR1020227030457A 2020-02-07 2021-02-05 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법 KR20220137072A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062971347P 2020-02-07 2020-02-07
US62/971,347 2020-02-07
PCT/US2021/016693 WO2021158837A2 (en) 2020-02-07 2021-02-05 Compositions comprising 2,3,3,3 tetrafluoropropene and methods for making and using the compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220137072A true KR20220137072A (ko) 2022-10-11

Family

ID=74798089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227030457A KR20220137072A (ko) 2020-02-07 2021-02-05 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20230061454A1 (ko)
EP (2) EP4100482A2 (ko)
JP (1) JP2023512832A (ko)
KR (1) KR20220137072A (ko)
CN (1) CN115023479A (ko)
AU (1) AU2021217149A1 (ko)
BR (1) BR112022013394A2 (ko)
CA (1) CA3167261A1 (ko)
MX (1) MX2022008896A (ko)
WO (1) WO2021158837A2 (ko)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8084653B2 (en) 2004-04-29 2011-12-27 Honeywell International, Inc. Method for producing fluorinated organic compounds
US7569170B2 (en) 2005-03-04 2009-08-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising a fluoroolefin
MX2010012148A (es) * 2008-05-07 2010-12-06 Du Pont Composiciones que comprenden 2,3-dicloro-1,1,1-trifluoropropano, 2-cloro-1,1,1-trifluoropropeno, 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoropropano o 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.
US8975454B2 (en) * 2008-07-31 2015-03-10 Honeywell International Inc. Process for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
WO2013119919A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Haiyou Wang Improved process for the manufacture of 2,3,3,3-tetrafluoropropene
FR3000096B1 (fr) * 2012-12-26 2015-02-20 Arkema France Composition comprenant du 2,3,3,3-tetrafluoropropene
CN105612139B (zh) * 2013-10-09 2017-09-19 旭硝子株式会社 2,3,3,3‑四氟丙烯的纯化方法
FR3046165B1 (fr) * 2015-12-23 2019-12-13 Arkema France Procede de production et de purification du 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene
FR3046159B1 (fr) * 2015-12-23 2019-12-13 Arkema France Procede de preparation du 2,3,3,3-tetrafluoropropene et recyclage du 1,1,1,2,2-pentafluoropropane exempt d'impuretes.
US11679291B2 (en) * 2017-08-18 2023-06-20 The Chemours Company Fc, Llc Compositions and uses of Z-1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoroprop-1-ene
US10246389B1 (en) * 2018-01-08 2019-04-02 Honeywell International Inc. Compositions containing 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoropropane (HCFC-244bb)
US10351494B1 (en) * 2018-01-08 2019-07-16 Honeywell International Inc. Systems and methods for reducing the formation of impurities during 244bb dehydrochlorination to 1234yf
HRP20230536T1 (hr) 2018-04-30 2023-08-04 The Chemours Company Fc, Llc Stabilizirani pripravci fluoroolefina i postupci za njihovu proizvodnju, skladištenje i uporabu
WO2020018764A1 (en) 2018-07-18 2020-01-23 The Chemours Company Fc, Llc Production of haloolefins in an adiabatic reaction zone

Also Published As

Publication number Publication date
EP4234655A2 (en) 2023-08-30
AU2021217149A1 (en) 2022-07-07
US20230061454A1 (en) 2023-03-02
JP2023512832A (ja) 2023-03-29
WO2021158837A3 (en) 2021-09-23
EP4100482A2 (en) 2022-12-14
CN115023479A (zh) 2022-09-06
BR112022013394A2 (pt) 2022-09-13
MX2022008896A (es) 2022-08-15
EP4234655A3 (en) 2023-09-20
WO2021158837A2 (en) 2021-08-12
CA3167261A1 (en) 2021-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2024023869A (ja) 安定化されたフルオロオレフィン組成物、並びにその生成、保管、及び使用方法
ES2946170T3 (es) Composiciones que contienen HFO-1234ZE, HFO-1225ZC y HFO-1234YF
US11866634B2 (en) HFO-1234ze, HFO-1225zc and HFO-1234yf containing compositions and processes for producing and using the compositions
CA3212481A1 (en) Compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and oxidation products
US11913681B2 (en) HFO-1234ZE, HFO-1225ZC and HFO-1234YF compositions and processes for producing and using the compositions
CA3234015A1 (en) Stabilized blend compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene
KR20220137072A (ko) 2,3,3,3-테트라플루오로프로펜을 포함하는 조성물 및 그 조성물의 제조 및 사용 방법
CA3212486A1 (en) Compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and oxygen-derived oligomers
WO2023205374A1 (en) Compositions comprising tetrafluoropropene and hexafluorobutene
WO2023177855A1 (en) Hydrocarbon additives for 1234yf composition and methods for their production, storage and usage
WO2023229963A1 (en) High purity fluoroolefin compositions and methods of impurity removal
KR20240032983A (ko) 안정화된 플루오로에틸렌 조성물, 및 그의 저장 및 사용 방법