TW202528277A - 包含1,3,3,3-四氟丙烯的組成物、其製造方法、及其用途 - Google Patents
包含1,3,3,3-四氟丙烯的組成物、其製造方法、及其用途Info
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Abstract
本文揭示氟烯烴組成物、產生該等組成物之方法、使用該等組成物之方法及系統、及含有HFO-1234ze組成物的系統。本發明之組成物可用作空調及製冷系統中的冷媒,且亦可用作發泡劑。
Description
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2023年10月30日申請之美國臨時專利申請案63/546,492、於2024年4月5日申請之美國臨時專利申請案63/574,944、於2024年6月21日申請之美國臨時專利申請案63/662,931、及於2024年8月2日申請之美國臨時專利申請案63/678,579之優先權權益,該等臨時專利申請案之各者之揭露係以引用方式全文併入本文中。
本發明涉及氟丙烯組成物、產生該等氟丙烯組成物之方法、以及使用該等氟丙烯組成物之方法及系統。
在過去數十年來,氟碳產業不斷致力於尋找替代冷媒,以取代因蒙特婁議定書而逐步淘汰破壞臭氧之氯氟碳化物(CFC)及氫氯氟碳化物(HCFC)。在許多應用的解決方法,係商品化之氫氟碳化物(HFC)化合物用作冷媒、溶劑、滅火劑、發泡劑、及推進劑。此等新化合物,諸如HFC冷媒、HFC-134a、及HFC-125,係目前最為廣泛使用的,其具有零臭氧破壞潛勢(ODP),且因此不受目前因蒙特婁議定書之規定而逐步淘汰的影響。除了破壞臭氧因素,在許多的這些應用中,全球暖化是另一項環境考量。根據UN之IPCC第五次評估報告(AR5),HFC冷媒(諸如HFC-134a及HFC-125)分別具有1,300及3,170之全球暖化潛勢(global warming potentia, GWP)。
該監管形勢不斷發展,考量的特性不僅僅是ODP及GWP。更特定而言,需要這樣的冷媒組成物:其不僅滿足低ODP標準且具有低全球暖化潛勢,而且其亦表現出低可燃性或無可燃性,在各種應用中提供優異的性能,並且其滿足不斷發展的法規之標準。
本領域需要滿足不斷發展之法規以及提供滿足或超過習知冷媒及冷媒摻合物之有效性的熱傳及冷媒特徵的新冷媒組成物。
1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)
(CF
3CH=CHF)與HFO-1234yf一樣,具有零臭氧破壞及非常低的全球暖化潛勢,並且已因此被鑑別為一種潛在有用的冷媒。例如,美國專利第7,862,742號揭示包含HFO-1234ze及HFO-1234yf的組成物。美國專利第9,302,962號揭示用於製造HFO-1234ze之方法。美國專利第7,862,742號及美國專利第9,302,962號之揭露特此以引用方式全文併入本文中。
1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)以Z-異構物及E-異構物兩者存在。特別地,E-異構物,亦即HFO-1234ze(E),具有零臭氧破壞及非常低的全球暖化潛勢、並且具有-19℃的沸點,具有使其成為在移動式或固定式傳熱系統中用為推進劑、發泡劑、冷媒、或熱泵中之工作流體(作為單一流體抑或在摻合物中)的有吸引力之選擇的物理特性。HFO-1234ze(E)亦可用於半導體製造應用,諸如蝕刻半導體及作為用於移除在CVD及PECVD腔室中的表面沉積物的清潔氣體。
本發明提供經濟的製造程序以製造HFO-1234ze(E),並提供滿足不斷發展之監管形勢的基於HFO-1234ze(E)的組成物。
前述一般性描述及以下詳細描述僅為例示性及說明性,且不限制如隨附申請專利範圍所定義之本發明。本發明之各種實施例可單獨使用或彼此組合使用。本發明之其他特徵及優點將藉由下列較佳實施例的更詳細描述並結合以舉實例方式來說明本發明之原理的隨附圖式而更加顯而易見。
實施例1.一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含:(i)在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH
2=CHCI)及四氯化碳(CCl
4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa)的產物;(ii)在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF
3CH
2CHF
2, HFC-245fa)的產物;及(iii)在含氧氣體存在或不存在下,使HFC-245fa在氣相中與催化劑接觸,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
實施例2.一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含:(i)在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH
2=CHCI)及四氯化碳(CCl
4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa)的產物;(ii)在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含E/Z-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(CF3CH=CHCl, E/Z-HFO-1233zd)的產物;及(iii)在氟化催化劑存在下,將該E/Z-HFO-1233zd用氟化劑氟化,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
實施例3.一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含:(i)在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH
2=CHCI)及四氯化碳(CCl
4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa)的產物;及(ii)在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
實施例4.一種製備E-1,3,3,3-四氟丙烯之程序,該程序包含:(i)在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH
2=CHCI)及四氯化碳(CCl
4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa)的產物;(ii)在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF
3CH
2CHF
2, HFC-245fa)的產物;及(iii)在催化劑存在下且在含氧氣體存在或不存在下,使HFC-245fa與約1 wt.%至約21 wt.%的HFO-1234ze(Z)在氣相中接觸,以形成包含E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物,其中該程序不含異構化或實質上不含自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化。
實施例5.如實施例1至4中任一項之程序,其中包含四氯化碳的進料組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:三氯乙烯(CClH=CCl2)、四氯乙烯(CCl2=CCl2)、六氯乙烷(CCl3CCl3)、溴三氯甲烷(CCl3Br)、氯仿(CCl3H)、1,1,1-三氯乙烷(CCl3CH3)、1,1,2-三氯乙烷(CHCl2CH2Cl)、反-1,2-二氯乙烯(E-CHCl=CHCl)、順-1,2-二氯乙烯(Z-CHCl=CHCl)、及1,1-二氯乙烯(CH2=CCl2)。
實施例6.如實施例1至4中任一項之程序,其中包含HCC-240fa的產物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:1-氯丁烷;1,2,3-三氯丙烯(CHCl=CCl-CH2Cl, HCO-1240xd);HCO-1230xd(CHCl=CCl-CHCl2、1,2,3,3-四氯丙烯);1,1,1,3-四氯丙烷(CCl3-CH2-CH3, HCC-250fb);1,4二氯丁烷;1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯;1,1,3,4四氯丁二烯;1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db);(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物。
實施例7.如實施例6之程序,其中以該組成物之總重量計,該等額外化合物之總量大於0 wt.%且小於或等於約5 wt.%、較佳地小於或等於約1 wt.%。
實施例8.如實施例1至4中任一項之程序,其中步驟(i)之該催化劑系統的該含金屬化合物包含含鐵化合物。
實施例9.如實施例1至4中任一項之程序,其中該催化劑系統的該含磷化合物包含膦、較佳地三苯基膦或三丁基膦,或磷酸酯、較佳地磷酸三丁酯。
實施例10.如實施例1或4之程序,其中該氟化催化劑係路易士酸催化劑、較佳地選自由下列所組成之群組:SbCl
5、SbCl
3、SbF
5、SnCl
4、TiCl
4、NiF
5、FeCl
3、及其中二或更多種之組合。
實施例11.如實施例1或4之程序,其中包含HFC-245fa的該產物進一步包含選自由下列所組成之群組的二或更多種額外化合物:(i) HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、E/Z-HFC-1234ze、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、及HCFC-223aa;或(ii) HFO-1234ze(E)、HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234zc、HFC-347mdf、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
實施例12.如實施例11之程序,其中以該組成物之總重量計,該等額外化合物之總量大於0 wt.%且小於或等於約5 wt.%、較佳地小於或等於約1 wt.%。
實施例13.如實施例1或4之程序,其中步驟(iii)之該催化劑包含鉻。
實施例14.如實施例1、2、或3中任一項之程序,其中該反應混合物之E:Z比係約10:1至約3:1。
實施例15.如實施例1、2、或3中任一項之程序,該程序進一步包含將HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)自該反應混合物中分離。
實施例16.如實施例1之程序,該程序進一步包含將HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa自該反應混合物中分離。
實施例17.如實施例2之程序,該程序進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
實施例18.如實施例2之程序,該程序進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa自該反應混合物中分離。
實施例19.如實施例3之程序,該程序亦包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
實施例20.如實施例1、2、或3之程序,該程序包含將該HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
實施例21.如實施例15至19中任一項之程序,該程序進一步包含將該HFO-1234ze(Z)自該HFO-1234ze(E)分離。
實施例22.如實施例20或21之程序,其中HFO-1234ze(E)具有大於99.5 wt.%之純度且不含或實質上不含氯化化合物。
實施例23.一種高純度蝕刻氣體組成物,其包含HFO-1234ze(E),該組成物具有大於99.5 wt.%之純度且不含或實質上不含氯化化合物。
實施例24.一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z),該組成物係藉由如實施例1、2、或3中任一項之程序產生。
實施例25.如實施例24之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb.
實施例26.一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa。
實施例27.如實施例26之組成物,其中該組成物係藉由如實施例1之程序產生。
實施例28.如實施例26至27之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
實施例29.一種組成物,其包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)。
實施例30.如實施例29之組成物,其中該組成物係藉由如實施例2或實施例3之程序產生。
實施例31.如實施例29至30之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii) HFC-245fa之額外化合物;及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
實施例32.一種組成物,其包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa。
實施例33.如實施例32之組成物,其中該組成物係藉由如實施例2之程序產生。
實施例34.如實施例32至33之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii) HFC-245fa之額外化合物;(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iv)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
實施例35.一種組成物,其包含HFO-1234ze(E),該組成物係藉由如實施例1、2、3、或4中任一項之程序產生。
實施例36.如實施例35之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
實施例37.一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由下列所組成之群組的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFO-1234ze(Z)、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷。
實施例38.如實施例37之組成物,其中HFO-1234ze(E)係藉由如前述程序實施例1至22中任一項產生。
實施例39.如實施例37至38之化合物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、HCFO-1233zd(Z)、及HCFO-1233zd(E)。
實施例40.一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由HFO-1234ze(Z)、HFO-1233zd(E)、及HFC-245fa所組成之群組的至少一種化合物。
實施例41.如實施例40之化合物,其中該組成物係藉由如前述程序實施例1至22中任一項產生。
實施例42.如實施例40至41之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
實施例43.一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由HFC-152a、HFO-1132(Z)、及HFO-1252zc所組成之群組的至少一種化合物。
實施例44.一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFC-152a,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-161、HCO-1140、HCC-40、HCC-160、CFC-114a、乙烷、異丁烷、HFO-1141、及乙炔。
實施例45.一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1132(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:二氟甲烷(HFC-32)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)、E-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(E))、Z-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(Z))、1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)、及氟乙烯(HFO-1141)、1-氯-1,2,2-三氟乙烷(HCFC-133)、1-氯-1,1,2-三氟乙烷(HCFC-133b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、1,2-二氟乙烷(HFC-152)、1,1,2-三氟乙烷(HFC-143)、氟甲烷(HFC-41)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、乙烯、1-氯-1,2-二氟乙烷(HCFC-142a)、1,1-二氟乙烯(HFO-1132a)、1-氯-1-氟乙烯(HCFO-1131a)、E-1-氯-2-氟乙烯(HCFO-E-1131)、Z-1-氯-1-氟乙烯(HCFO-Z-1131)、及1-氯-2,2-二氟乙烯(HCFO-1122)。
實施例46.一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1252zc,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-152a、HFC-254fb、HCFO-1233xf、HFO 1243zf、HFC-143a、HFC-245cb、及HCFC-253dc。
實施例47.如實施例43至46中任一項之發泡組成物,其中HFO-1234ze(E)係藉由如前述程序實施例1至22中任一項產生。
實施例48.一種組成物,其包含:(i) HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或(ii) HFO-1234ze(E)、及HFO-1336mzz(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或(iii) HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),可選地其中該組成物係用作熱泵之冷媒及/或工作流體,該熱泵包括高溫熱泵。
實施例49.一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-227ea,且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由FC-1216及HCFC-124所組成之群組的一或多種額外化合物。
實施例50.一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a,且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134、HCFC-124、HCFO-1122、HFC-143a、HCFC-31、HFC-32、HFC-125、CFC-114、及CFC-114a。
實施例51.如實施例49或實施例50之組成物,其中HFO‑1234ze(E)係由如程序實施例1至22中任一項產生。
實施例52.如實施例49或實施例50之組成物,其中HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物係由如程序實施例1至22中任一項產生。
實施例53.如實施例23至52中任一項之組成物,其中該組成物具有300或更小、較佳地150或更小之GWP。
實施例54.如實施例23至53中任一項之組成物,其中該組成物具有如藉由ASHRAE標準34及ASTM E681-09所判定之1、2L或2之可燃性分級。
實施例55.如實施例23至54中任一項之組成物,該組成物進一步包含至少一種潤滑劑。
實施例56.如實施例55之組成物,其中該潤滑劑係選自由下列所組成之群組:聚伸烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯醚、聚-α-烯烴、及其組合。
實施例57.一種用於冷卻或加熱之系統,其包含蒸發器、壓縮機、冷凝器、及膨脹裝置,該系統含有如實施例23至56中任一項之組成物。
實施例58.一種用於在高溫熱泵中產生加熱之方法,該方法包含在冷凝器中將如實施例23至56中任一項之組成物冷凝,其中該高溫熱泵使用大於約55℃、較佳地約55℃至約150℃之冷凝器操作溫度。
實施例59.一種高溫熱泵,其包含冷凝器及如實施例23至56中任一項之組成物,其中該冷凝器之操作溫度大於約55℃、較佳地約55℃至約150℃、更佳地大於約150℃。
實施例60.如實施例23至56中任一項之組成物,其中該組成物不含或實質上不含A族氟化物質,且其中該組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質。
實施例61.如實施例1或實施例4之程序,其中用於(iii)的進料組成物包含HFC-245fa及選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HFO-E/Z-1234ze、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、及HCFC-223aa;或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zeZ、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130,且其中該進料組成物具有小於約50 ppm、較佳地小於約20 ppm、更佳地小於約10 ppm之水分含量及大於零且小於約10%、較佳地小於約5%、更佳地小於約3%、最佳地小於約1.5%之不可吸收氣體(NAG)含量。
實施例62.如實施例1、2、3或4中任一項之程序,該程序進一步包含將一或多種化合物添加至該反應混合物中的步驟。
實施例63.一種加熱或冷卻系統,其以串聯配置包含:冷凝器;蒸發器;及壓縮機,該系統進一步包含可操作地連接的冷凝器、蒸發器及壓縮機中之各者,如實施例23至56中任一項之冷媒組成物透過該冷凝器、蒸發器及壓縮機中之各者循環。
實施例64.如實施例63之加熱或冷卻系統,其中該系統係用於汽車系統的空調,或其中該系統係用於固定式冷卻系統的空調,或其中該系統係用於汽車系統的熱泵,或其中該系統係用於住宅加熱或冷卻系統的熱泵。
實施例65.一種如實施例23至56中任一項之冷媒組成物於熱泵系統中之用途。
實施例66.一種如實施例23至56中任一項之冷媒組成物於HEV、MHEV、PHEV、或EV熱泵系統中之用途。
實施例67.一種如實施例23至56中任一項之冷媒組成物於與車輛電氣系統組合的HEV、MHEV、PHEV、或EV熱泵系統中之用途。
實施例68.一種程序,其包含使用組成物作為介電氣體,其中該組成物係藉由如實施例1至22中任一項之程序產生之包含E-HFO-1234ze的組成物,較佳地其中該E-HFO-1234ze具有大於99.5%之純度。
實施例69.一種程序,其包含使用組成物作為蝕刻氣體,其中該組成物係如實施例23之組成物。
實施例70.一種程序,其包含使用組成物作為醫療產品之可噴灑組成物中的推進劑,其中該組成物係藉由如實施例1至22中任一項之程序產生之包含E-HFO-1234ze的組成物,該E-HFO-1234ze具有99.9%或更大之純度。
實施例71.如實施例2之程序,其中(ii)將該HCC-240fa用氟化劑氟化係在氟化催化劑存在下在汽相中進行。
實施例72.如實施例2之程序,其中(ii)將該HCC-240fa用氟化劑氟化係在氟化催化劑存在或不存在下在液相中進行。
定義
冷媒係定義為一種熱傳流體,其在用於傳導熱之循環期間經歷自液體至氣體、然後再變回液體之相變。
熱傳系統為用以在特定空間中產生加熱或冷卻效果之系統(或設備)。熱傳系統可為一移動式系統或一固定式系統。
熱傳系統之實例係任何類型之製冷系統及空調系統,該等系統包括但不限於固定式熱傳系統、空調、冷凍櫃、製冷器、熱泵、浸沒式蒸發器熱泵、直接膨脹式冷凍器熱泵、冷凍器、浸沒式蒸發器冷凍器、直接膨脹式冷凍器、步入式冷凍器、移動式製冷器、移動式熱傳系統、移動式熱泵、移動式空調單元、除濕器、及其組合。
製冷能力(亦稱為冷卻能力)係定義蒸發器中每磅循環冷媒之冷媒焓變化、或蒸發器中每單位體積冷媒蒸氣離開蒸發器時冷媒所移除之熱(體積能力)的用語。製冷能力係冷媒或熱傳組成物產生冷卻之能力的量度。因此,能力愈高,產生之冷卻愈大。冷卻率係指每單位時間蒸發器中冷媒所移除之熱。
性能係數(COP)為移除的熱量除以操作循環所需的能量輸入。COP愈高,則能源效率愈高。COP與能量效率比(EER)直接相關,EER係製冷或空調設備在一組特定內部及外部溫度下之效率評級。
如本文中所使用,工作流體係一組成物,該組成物包含一化合物或多種化合物的混合物,其主要功能為在一循環中將熱從一較低溫處(例如,蒸發器)傳遞到另一較高溫處(例如,冷凝器),在該循環中,該工作流體會進行從液體轉變為蒸氣的相變,再被壓縮,以及接著經由將該被壓縮的蒸氣在一重複的循環中冷卻而回復為液體。一被壓縮超過其臨界點之蒸氣的冷卻可在不需要冷凝的情況下,將該工作流體回復為液態。重複的循環可發生在諸如熱泵、製冷系統、製冷器、冷凍櫃、空調系統、空調、冷凍器、及類似者之系統中。工作流體可為該些系統中所使用的配方之其中一部分。該等配方亦可含有其他化學組分(例如,添加劑),諸如下文所述的那些。
用語「過冷(subcooling)」係指液體之溫度降至低於該液體在給定壓力下之飽和點。該飽和點為蒸氣完全冷凝為一液體之溫度,但過冷會持續冷卻該液體使其成為一較低溫液體(在該給定壓力下)。藉由將液體冷卻至低於飽和溫度(或泡點溫度),可提高淨製冷能力。過冷因而改善系統的製冷能力及能量效率。過冷量係低於該飽和溫度之冷卻量(以溫度單位計)。
過熱為定義將蒸氣組成物加熱至超過其飽和蒸氣溫度多少的用語(若將該組成物冷卻,則飽和蒸氣溫度為形成第一滴液體時之溫度,亦稱為「露點」)。藉由將蒸氣加熱至飽和點以上,可最大限度地減小壓縮時冷凝的可能性,並由此過熱最大限度地減小液體進入壓縮機的風險。過熱亦有助於該循環的冷卻及加熱能力。
溫度滑移(temperature glide,有時僅稱為「滑移」)為冷媒於冷媒系統之組件中所致之相變過程之起始與結束溫度間的絕對差值,並排除任何過冷或過熱。該用語可用於描述非共沸組成物的冷凝或蒸發。在提及製冷、空調、或熱泵系統之溫度滑移時,通常會提供為蒸發器中之溫度滑移與冷凝器中之溫度滑移之平均的平均溫度滑移。
淨製冷效應係每公斤冷媒在蒸發器中吸收以產生有用冷卻的熱量。
質量流率係在給定的一段時間內透過製冷、熱泵、或空調系統循環之冷媒的量(以公斤計)。
如本文所使用,用語「潤滑劑(lubricant)」意指任何添加至組成物或壓縮機(並且與任何熱傳系統內使用之任何熱傳組成物接觸)的材料,該材料向壓縮機提供流體動力潤滑效果以幫助防止零件卡住。
可燃性係用於意指組成物點燃及/或傳播火焰之能力的用語。對於冷媒及其他熱傳組成物而言,可燃性下限(「LFL」)為空氣中熱傳組成物之最小濃度,其可在ASTM(美國材料和試驗協會,American Society of Testing and Materials)E681所規定的測試條件下,透過組成物與空氣的均質混合物傳播火焰。可燃性上限(「UFL」)係空氣中熱傳組成物之最大濃度,其可在相同測試條件下透過組成物與空氣的均質混合物傳播火焰。亦藉由在ASTM E-681條件下測試來判定冷媒化合物或混合物能夠傳播火焰或不能傳播火焰。
在冷媒洩漏期間,混合物之揮發性更高組分可能優先洩漏。因此,在系統中之組成物以及蒸氣洩漏在洩漏時間段內可有所變化。因此,在洩漏情形下,不可燃混合物可能變得能夠傳播火焰。為了被ASHRAE(美國採暖、製冷及空調工程師學會,American Society of Heating, Refrigeration and Air-conditioning Engineers)分類為不可燃,冷媒或熱傳組成物在調配時(而且在洩漏條件下)必須係不可燃的。
全球暖化潛勢(GWP)係一種指數,用於評估一公斤特定溫室氣體之大氣排放相較於一公斤二氧化碳排放之相對全球暖化貢獻。可計算不同時程之GWP,其顯示給定氣體之大氣中存留時間(atmospheric lifetime)的效應。常以100年時程之GWP為參考值。對於混合物,可基於各組分之個別GWP計算加權平均。
臭氧耗竭潛勢(ODP)係指出由物質所造成之臭氧耗竭之量的數字。ODP係化學品對臭氧之影響相較於類似質量之CFC-11(氟三氯甲烷)之影響的比率。因此,CFC-11之ODP定義為1.0。其他CFCs與HCFCs具有之ODPs範圍為0.01至1.0。HFC及HFO具有零ODP,因為其等不含有氯或其他臭氧耗竭鹵素。
共沸組成物可係指二或更多種物質之恆沸混合物,其表現有如一單一物質。一種表徵共沸組成物的方式是藉由部分蒸發或蒸餾液體所產生之蒸氣與被蒸發或蒸餾而產生該蒸氣的該液體具有相同的組成。舉例而言,混合物蒸餾/回流而無組成改變。恆沸組成物之特徵為具有共沸性質,因為相較於相同化合物之非共沸混合物,它們會展現一最高或最低沸點。在操作期間,共沸組成物在製冷或空調系統內不會發生分餾。此外,共沸組成物在自製冷或空調系統洩漏時不會發生分餾。
「類共沸物(azeotrope-like)」或「類共沸(azeotropic-like)」組成物(有時稱為「近共沸物(near-azeotrope)」)意指表現為單一物質之二或更多種物質之基本上恆沸或實質上恆沸的液體摻合物。一種特徵化類共沸組成物的方式是由液體之部分蒸發或蒸餾所產生的蒸氣與被蒸發或蒸餾的液體兩者具有實質上相同的組成,換言之,該摻合物在沒有發生實質組成改變的情形下蒸餾/回流。另一種特徵化類共沸物組成物之方式係該組成物在一特定溫度下之泡點蒸氣壓與露點蒸氣壓係實質上相同的,例如相差在百分之3以內。另一種特徵化類共沸物組成物之方式係以泡點壓力為基準,該組成物在特定溫度下之泡點壓力(「BP」, bubble point pressure)與露點壓力(「DP」, dew point pressure)之間的差小於或等於百分之5,亦即[(BP−VP)/BP]×100≤5。
另一種特徵化近共沸組成物之方式係在一特定溫度下,該組成物之泡點蒸氣壓與露點壓力實質上相同。在本文中,若本發明之組成物例如藉由蒸發或煮沸而移除其50重量百分比(50 wt.%)後,該原始組成物與移除50重量百分比後之組成物間的蒸氣壓差小於約百分之10 (10%),則該組成物即為近共沸。
類共沸組成物之特徵亦為在組成物蒸氣壓變化圖(在給定溫度下且作為組成物之組分的莫耳分率函數)中,具有接近該最大或最小泡點壓力之區域。
如本文所使用,用語「包含(comprises/comprising)」、「包括(includes/including)」、「具有(has/having)」或其任何其他變型旨在涵蓋非排他性的涵括。例如,包含元件列表的組成物、程序、方法、物品、或設備不一定僅限於該等元件,而是可包括其他未明確列出的元件或為該組成物、程序、方法、物品、或設備固有的元件。
連接詞「由……組成(consisting of)」排除任何未指明的元件、步驟或成分。假使在請求項中,該連接詞會使請求項不包括列舉材料以外的材料,但原本與該等材料相關的雜質除外。當該詞「由......組成consists of)」出現在請求項主體的子句而非緊接著前言,其只限制在該子句中提到的元件;其他元件並不會從請求項的整體排除。
連接詞「基本上由...組成(consisting essentially of)」係用以界定除了字面揭示的材料、步驟、特徵、組分、或元件以外還包括材料、步驟、特徵、組分、或元件之組成物、方法、或設備,前提是這些額外包括的材料、步驟、特徵、組分、或元件不會實質影響請求保護的發明之基本及新穎特徵。用語「基本上由…組成(consisting essentially of)」居於「包含(comprising)」與「由…組成(consisting of)」之間的中間地帶。一般而言,冷媒混合物之組分及冷媒混合物本身可含有少量(例如少於約0.5總重量百分比)之雜質及/或副產物(例如來自冷媒組分之製造或自其他系統回收冷媒組分),該雜質及/或副產物不會實質影響冷媒混合物之新穎及基本特徵。
當申請人使用開放式用語如「包含(comprising)」定義發明或其部分時,應易於理解(除非另有陳述)該描述應解讀為亦使用用語「基本上由......組成(consisting essentially of)」或「由......組成(consisting of)」來描述該發明。
此外,使用「一(a/an)」來描述本文所述的元件及組分。這樣做僅僅是為了方便,並且對本發明的範圍提供一般性的意義。此描述應被解讀為包括一(one)或至少一(at least one),且除非另有明顯之不同陳述,否則此單數亦包括複數。
除非另有定義,本文所用之所有技術及科學用語均與本發明所屬技術領域具有通常知識者所通常理解的意義相同。雖然類似或等效於本文所述者之材料可用於實施或測試該所揭示組成物的實施例,但合適之方法及材料係如下如述。除非引用特定段落,否則本文中所述之所有公開案、專利申請案、專利以及其他參考文獻均以引用方式全文併入本文中。如發生矛盾,則以本說明書(包括定義)為準。此外,該等材料、方法及實例僅係說明性質,而不係意指為限制拘束。
製造程序
在一個實施例中,本發明係關於藉由整合反應序列產生1,3,3,3-四氟丙烯(CF
3CH=CHF, HFO-1234ze)之方法。在一個實施例中,本發明係關於藉由整合反應序列產生E-1,3,3,3-四氟丙烯(E-HFO-1234ze)及Z-1,3,3,3-四氟丙烯(Z-HFO-1234ze)之方法,其中Z異構物係該等整合程序之主要產物或主產物。在一個實施例中,本發明係關於藉由反應、分離、及純化的整合序列來產生E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物之方法。
在一個實施例中,本發明之整合反應序列係在包含一系列彼此流體連通的反應區的反應器中進行。在另一實施例中,本發明之整合反應序列在一系列反應器中進行,該等反應器中之各者包含彼此流體連通的反應區。在某些實施例中,每個反應器係圓柱形管或管道,其可以係直的或盤繞的。該等反應器在附圖中被描繪為標有步驟編號的方格。
除了本文所揭示之反應器之外,本文所揭示之實施例的程序中使用的加熱器、流出物管線、與質量傳遞相關聯的單元、接觸容器(預混合器)、蒸餾塔、及與反應器、加熱器、容器、塔、及單元相關聯的進料及物料傳遞管線應由耐腐蝕材料構建,諸如在本文中關於反應器所述的那些。
在一些實施例中,本發明提供用於產生包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物之整合程序。
在一些實施例中,本發明提供一種用於產生HFO-1234ze(E)之整合程序。
在一個實施例中,整合程序(亦即整合程序A)包含使四氯化碳(CCl
4)與氯乙烯(CH2=CHCl)反應,以產生1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa)(步驟1A);接著在汽相或液相中且較佳地在氟化催化劑存在下將HCC-240fa氟化,以產生1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF
3CH
2CHF
2, HFC-245fa)(步驟2A);及將HFC-245fa脫氫氟化,以產生HFO-1234ze(E)(步驟3AA)、或包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物(步驟3A)。
在一些實施例中,在其中產生HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物的情況下,整合程序A進一步包含將HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)自藉由步驟3A所產生之混合物中分離,且因此該整合程序A之產物係包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的組成物。
在一些實施例中,該整合程序A進一步包含將HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa自藉由步驟3A所產生之混合物中分離,且因此整合程序A之產物係包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa的組成物。
在一些實施例中,HFC-245fa之脫氫氟化係在預定量之HFO-1234ze(Z)(較佳地約1 wt.%至約21 wt.%、或約2 wt.%至約20 wt.%、或約5 wt.%至約15 wt.%、或約10 wt.%)存在下進行,該預定量之HFO-1234ze(Z)抑制額外的Z-異構物之形成,使得藉由脫氟化氫所轉化之HFC-245fa實質上僅產生HFO-1234ze(E)。
整合程序A不含異構化或實質上不含自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化。「不含異構化(free of isomerization)」意指製造HFO-1234ze(E)之程序不依賴HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化,且反應器進料中HFO-1234ze(Z)含量係基於給定壓力及溫度下的反應平衡有目的地選擇,以使其具有功能惰性且不會對藉由異構化產生HFO-1234ze(E)產生淨貢獻。「實質上不含異構化(substantially free of isomerization)」意指用於製造HFO-1234ze(E)之程序不採用用於轉化、異構化、或以其他方式使用Z異構物以獲得E異構物的單獨步驟,其中轉化為E的Z之量小於約5莫耳百分比、小於約2莫耳百分比且通常係約0莫耳百分比。
在一個實施例中,整合程序(亦即整合程序B)包含使CCl
4與氯乙烯反應,以產生HCC-240fa)(步驟1B);接著將HCC-240fa催化氟化,以產生HFO-1233zd(步驟2B);及將HFO-1233zd催化氟化,以產生包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物(步驟3B)。
在一些實施例中,該整合程序B進一步包含將HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)自藉由步驟3B所產生之混合物中分離,且因此該整合程序B之產物係包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的組成物。
在一些實施例中,該整合程序B進一步包含將HFO-1234ze(E)自藉由步驟3B所產生之混合物中分離(例如移除及回收),且因此該整合程序B之產物係包含HFO-1234ze(E)的組成物。
在一個實施例中,整合程序(亦即整合程序C)包含使CCl
4與氯乙烯反應,以產生HCC-240fa)(步驟1C);接著將HCC-240fa催化氟化,以產生包含HFO-1233zd、HFO-1234ze(E)、及HFO-1234ze(Z)的混合物(步驟2C)。更特定而言,在一些實施例中,將HCC-240fa催化氟化產生包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(E)、及HFO-1234ze(Z)的混合物(步驟2C)。
在一些實施例中,該整合程序C進一步包含將HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)自藉由步驟2C所產生之混合物中分離,且因此該整合程序C之產物係包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的組成物。
在一些實施例中,對於本文所揭示之整合程序中之各者,其中E異構物係主要之產物,該整合程序可進一步包含將所欲HFO-1234ze(E)自藉由步驟3A、3B、或2C所產生之混合物中分離的可選步驟,且該整合程序之產物係包含HFO-1234ze(E)的組成物。
這些整合程序反映在如下所示之反應序列中:
整合程序A步驟1A: CCl4 + CH2=CHClàCCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa)
步驟2A: CCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa) + HFàCF3CH2CHF2 (HFC-245fa)
步驟3A: CF3CH2CHF2 (HFC-245fa)àCF3CH=CHF (HFO-1234ze(Z)) +
CF3CH=CHF (HFO-1234ze(E)) + HF
或
步驟3AA: CF3CH2CHF2 (HFC-245fa)àCF3CH=CHF (HFO-1234ze(E)) + HF
整合程序 B步驟1B: CCl4 + CH2=CHClàCCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa)
步驟2B: CCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa) + HFàCF3CH=CHCl (E/Z-HFO-1233zd)
步驟3B: CF3C=CHCl (HFO-1233zd) + HFàCF3CH=CHF (HFO-1234ze(Z)) +
CF3CH=CHF (HFO-1234ze(E))
整合程序 C步驟1C: CCl4 + CH2=CHClàCCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa)
步驟2C: CCl3CH2CHCl2 (HCC-240fa) + HFàCF3CH=CHCl (E/Z-HFO-
1233zd) + CF3CH=CHF (HFO-1234ze(Z)) + CF3CH=CHF
(HFO-1234ze(E))
根據本發明之實施例,在本文所揭示之整合程序中之各者中,反應序列中之第一反應包含使四氯化碳(CCl
4)與氯乙烯反應以產生1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl
3CH
2CHCl
2, HCC-240fa),舉例而言如美國專利第11,731,925號或美國專利第6,313,360號中所揭示,其等各自之揭露係以引用方式全文併入本文中。
更特定而言,在一個實施例中,HCC-240fa可藉由金屬催化之烯烴插入程序產生,該程序包括藉由將烯烴(例如氯乙烯)插入鹵烷反應物(例如四氯化碳)中使用金屬及配體。特定而言,在一個實施例中,烯烴插入程序包含在如美國專利第11,731,925號中闡述的由金屬鐵及膦組成的催化劑系統、或如美國專利第6,313,360號中闡述的包含有機磷酸酯溶劑、鐵金屬、及氯化鐵的催化劑系統存在下,使四氯化碳與氯乙烯接觸,以在預定反應參數下產生HCC-240fa。
在一個實施例中,四氯化碳進料包含四氯化碳、以及選自下列的至少一或二種額外化合物:三氯乙烯(CClH=CCl2)、四氯乙烯(CCl2=CCl2)、六氯乙烷(CCl3CCl3)、溴三氯甲烷(CCl3Br)、氯仿(CCl3H)、1,1,1-三氯乙烷(CCl3CH3)、1,1,2-三氯乙烷(CHCl2CH2Cl)、反-1,2-二氯乙烯(E-CHCl=CHCl)、順-1,2-二氯乙烯(Z-CHCl=CHCl)、及1,1-二氯乙烯(CH2=CCl2)。在一個實施例中,額外化合物之總量小於5 wt.%、或小於4 wt.%、或小於3 wt.%、或小於2 wt.%、較佳地小於1 wt.%。在一個實施例中,四氯化碳進料包含以重量計至少約95%、以重量計至少約96%、以重量計至少約97%、以重量計至少約98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、或以重量計至少約99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計約99.9%的四氯化碳、以及額外化合物中之一或多者。
在某些實施例中,催化劑之金屬鐵組分可來自鐵組分之任何來源(包括來源之組合),可以係任何含鐵物質諸如FeCl
2及FeCl
3,且可以係鐵粉、鐵絲、鐵篩、或鐵屑。在其他實施例中,銅或鹵化銅可與有機腈化合物(諸如但不限於乙腈、丙腈)組合使用。
在一些實施例中,催化劑可包含含磷化合物,諸如膦配體,其可以係烷基膦或芳基膦,包括但不限於三苯基膦、三丁基膦及類似者。
在其他實施例中,催化劑可包含含磷化合物,諸如磷酸酯,諸如但不限於磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸二乙酯、磷酸二丁酯、磷酸單苯酯、磷酸單丁酯、磷酸二甲基苯酯、磷酸二乙基苯酯、磷酸二甲基乙酯、及磷酸苯乙基甲酯。
藉由CCl
4與氯乙烯之反應所產生之反應產物較佳地包含HCC-240fa、以及至少一或二種額外化合物。在一個實施例中,該至少一種額外化合物包含1-氯丁烷;1,2,3-三氯丙烯(CHCl=CCl-CH2Cl, HCO-1240xd);HCO-1230xd(CHCl=CCl-CHCl2、1,2,3,3-四氯丙烯);1,1,1,3-四氯丙烷(CCl3-CH2-CH3, HCC-250fb);1,4二氯丁烷;1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯;1,1,3,4四氯丁二烯;1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db);(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物。HCC-240fa係用為本文所揭示之整合程序中之各者中的後續反應之進料。
在一個實施例中,一或多種額外化合物之總量小於5 wt.%、或小於4 wt.%、或小於3 wt.%、或小於2 wt.%、較佳地小於1 wt.%。在一個實施例中,HCC-240fa反應產物/進料組成物包含以重量計至少約95%、以重量計至少約96%、以重量計至少約97%、以重量計至少約98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、或以重量計至少約99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計約99.9%的HCC-240fa、以及選自下列的一或多種額外化合物:1-氯丁烷;1,2,3-三氯丙烯(CHCl=CCl-CH2Cl, HCO-1240xd);HCO-1230xd(CHCl=CCl-CHCl2、1,2,3,3-四氯丙烯);1,1,1,3-四氯丙烷(CCl3-CH2-CH3, HCC-250fb);1,4二氯丁烷;1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯;1,1,3,4四氯丁二烯;1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db);(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物。
整合程序A
在一個實施例中,如圖2A至圖2B、及圖5至圖6所示,整合程序A包含使HCC-240fa與氟化氫(HF)在汽相或液相中、較佳地在氟化催化劑存在下反應的步驟,以形成包含HFC-245fa的反應產物(步驟2A),如美國專利第6,023,004號中所揭示,其全部揭露係以引用方式併入本文中。HFC-245fa可藉由習知技術(諸如蒸餾)自存在的任何其他化合物分離。HFC-245fa及HF的共沸組成物可以這種方式製備,如所屬技術領域中已知的。
在一些實施例中,用於HCC-240fa之氟化的催化劑係路易士酸催化劑,諸如金屬鹵化物催化劑,包括但不限於鹵化銻、鹵化錫、鹵化鉈、鹵化鐵、以及二或更多種之組合。在某些實施例中,採用金屬氯化物及金屬氟化物,包括但不限於SbCl
5、SbCl
3、SbF
5、SnCl
4、TiCl
4、NiF
5、FeCl
3、以及其中二或更多種之組合。
在一些實施例中,液相氟化催化劑的實例包括但不限於鹵化銻、鹵化錫、鹵化鉭、鹵化鈦、鹵化鈮、鹵化鉬、鹵化鐵、氟化鹵化鉻、氟化氧化鉻、或其組合。在一些實施例中,液相氟化催化劑之實例包括但不限於:SbCl
5、SbCl
3、SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、NbCl
5、MoCl
6、FeCl
3、SbCl
5之氟化物質、SbCl
3之氟化物質、SnCl
4之氟化物質、TaCl
5之氟化物質、TiCl
4之氟化物質、NbCl
5之氟化物質、MoCl
6之氟化物質、FeCl
3之氟化物質、或其組合。若此等催化劑變成去活化,則可藉由所屬技術領域中已知的任何手段容易地將其再生。
在一個實施例中,液相氟化催化劑係選自:SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、NbCl
5、及其氟化物質。在另一實施例中,液相氟化催化劑係選自:SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、及/或其氟化物質。在另一實施例中,液相氟化催化劑係SbF
5或SbCl
5。
在一個實施例中,藉由HCC-240fa之氟化所產生之反應混合物包含HFC-245fa、及選自表1及/或表2的一或多種額外化合物、或至少兩種額外化合物、或至少三或更多種額外化合物。
表1
表2
| 名稱 | 結構 | 化學名稱 |
| HFC-143a | CF3-CH3 | 1,1,1-三氟乙烷 |
| HCFO-1225zc | CF2=CH-CCl2F | 3,3-二氯-1,1,3-三氟丙烯 |
| HFC-236fa | CF3-CH2-CF3 | 1,1,1,3,3,3-六氟丙烷 |
| HFO-E/Z-1234ze | CHF=CH-CF3 | 1,3,3,3-四氟丙烯 |
| HCFC-22 | CHClF2 | 氯二氟甲烷 |
| CFC-12 | CCl2F2 | 二氯氟甲烷 |
| HCFC-142b | CClF2-CH3 | 1-氯-1,1-二氟乙烷 |
| HCFC-133a | CH2Cl-CF3 | 1-氯-2,2,2-三氟乙烷 |
| HCFO-1224 | C3HClF4 | N/A |
| HCFC-235fa | CClF2-CH2-CF3 | 1-氯-1,1,3,3,3-五氟丙烷 |
| HCFO-1233 | C3H2ClF3 | N/A |
| HCFC-235da | CF3-CHCl-CHF2 | 2-氯-1,1,1,3,3-五氟丙烷 |
| HCFC-123 | CHCl2-CF3 | 1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷 |
| HCFC-141b | CCl2F-CH3 | 1,1-二氯-1-氟乙烷 |
| HCFC-234fb | CCl2F-CH2-CF3 | 1,1-二氯-1,3,3,3-四氟丙烷 |
| HCFO-1223xd | CHCl=CCl-CF3 | 1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCC-20 | CHCl3 | 三氯甲烷(氯仿) |
| HCFC-224aa | CHClF-CCl2-CF3 | 1,2,2-三氯-1,3,3,3-四氟丙烷 |
| CFO-1213xa | CCl2=CCl-CF3 | 1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFC-233da | CHCl2-CHCl-CF3 | 1,1,2-三氯-3,3,3-三氟丙烷 |
| HCFC-223aa | CHClF-CCl2-CHF2 | 1,2,2-三氯-1,3,3-三氟丙烷 |
| 名稱 | 結構 | 化學名稱 |
| HFO-1234ze(E) | CHF=CH-CF3 | 1,3,3,3-四氟丙烯 |
| HFC-338mf | CF3-CH2-CF2-CF3 | 1,1,1,2,2,4,4,4-八氟丁烷 |
| HFC-356mff | CF3-CH2-CH2-CF3 | 1,1,1,4,4,4-六氟丁烷 |
| HFO-1234ze(Z) | CHF=CH-CF3 | 1,3,3,3-四氟丙烯 |
| HFO-1234zc | CF2=CH-CHF2 | 1,1,3,3-四氟丙烯 |
| HFC-347異構物 | C4F7H33 | 七氟丁烷異構物 |
| HCFC-133a | CH2Cl-CF3 | 1-氯-2,2,2-三氟乙烷 |
| HCFC-244bb | CF3-CClF-CH3 | 2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷 |
| HCFC-235fa | CClF2-CH2-CF3 | 1-氯-1,1,3,3,3-五氟丙烷 |
| HCFO-1326mxz(Z) | CF3-CCl=CH-CF3 | Z-2-氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯 |
| HCFO-1224yd | CHCl=CF-CF3 | 1-氯-2,3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFO-1233zd(E) | CHCl=CH-CF3 | E-1-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFO-1224zc | CF2=CH-CClF2 | 3-氯-1,1,3,3-四氟丙烯 |
| HCC-160 | CH2Cl-CH3 | 氯乙烷(氯代乙基) |
| HCFC-244 | C3H3ClF4 | N/A |
| HCFO-1335 | C4H2ClF5 | N/A |
| HCFC-123 | CHCl2-CF3 | 1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷 |
| HCFC-123a | CClF2-CHClF | 1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷 |
| HCFO-1233zd(Z) | CHCl=CH-CF3 | Z-1-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| 1233zd (Br) | CF3CH=CHBr | 1-溴-3,3,3-三氟丙烯 |
| CFO-1214ya | CCl2=CF-CF3 | 1,1-二氯-2,3,3,3-四氟丙烯 |
| HCC-30 | CH2Cl2 | 二氯甲烷(氯化甲烷) |
| CFC-113 | CCl2F-CClF2 | 1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷 |
| HCFO-1223xd | CHCl=CCl-CF3 | 1,2-二氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCO-1130a | CCl2=CH2 | 1,1-二氯乙烯 |
| HCO-1130 | CHCl=CHCl | 1,2-二氯乙烯 |
在一個實施例中,額外化合物之總量大於0且小於約5重量百分比、約4重量百分比、約3重量百分比、約2重量百分比、約1重量百分比、約0.5重量百分比、約0.1重量百分比。
在一個實施例中,本發明之組成物包含HFC-245fa、以及選自表1及/或表2的一種額外化合物、或兩種額外化合物、或三或更多種額外化合物。
表1及表2中列出之額外化合物可商購或可藉由所屬技術領域中已知之程序來製造。舉例而言,此等化合物可購自特殊氟化物供應商,諸如SynQuest Laboratories, Inc. (Alachua, Florida, USA)。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以重量計至少約95%、以重量計至少98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、以重量計至少99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計至少約99.9%的HFC-245fa、以及選自表1及/或表2的一或多種額外化合物、及其混合物。
在一個實施例中,對於前述組成物中之任一者,以組成物之總重量計,包含HFC-245fa的組成物中之(多種)額外化合物之總量係在大於0 wt.%至小於或等於約5 wt.%、約4 wt.%、約3 wt.%、約2 wt.%、約1 wt.%、約0.9 wt.%,約0.8 wt.%、約0.7 wt.%、約0.6 wt.%、約0.5 wt.%、約0.4 wt.%、約0.3 wt.%、約0.2 wt.%、約0.1 wt.%之範圍。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.01 ppm(重量)至約1 wt.%、以及其間至多1 wt.%的所有值。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.1 ppm(重量)至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約0.5 wt.%。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.4 wt.%或更小。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.1 wt.%或更小。在一個實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量係約0.1 wt.%。
在一個實施例中,組成物包含以重量計至少約99%、在一些情況下以重量計至少約99.5%的HFC-245fa、以及選自表1及/或表2的一或多種額外化合物、及其混合物,其中以該組成物之總重量計,該等(多種)額外化合物之總量係以重量計約1%或更小、或以重量計約0.5%或更小、或以重量計約0.4%或更小、或以重量計約0.3%或更小、或以重量計約0.2%或更小、或以重量計約0.1%或更小。
在一個實施例中,反應混合物較佳地包含表3中所示之例示性組成物。
表3
| 化合物名稱 | ppm (wt.) |
| HFC-143a | 8 |
| HCFO-1225zc | 129 |
| HFC-236fa | 38 |
| HFO-E/Z-1234ze | 87 |
| HCFC-22 | 394 |
| CFC-12 | -- |
| HCFC-142b | 31 |
| HCFC-133a | 14 |
| HCFO-1224 | 27 |
| HCFC-235fa | 3861 |
| HCFO-1233 | 43 |
| HCFC-235da | 9 |
| 未知(HCFC) | 2634 |
| 丙酮/HCFC-123 | -- |
| HCFC-141b | 804 |
| HCFC-234fb | 15 |
| HCFC-1223xd | 110 |
| 未知(HCFC) | 230 |
| HCC-20 | 6 |
| HCFC-224aa | -- |
| CFC-1213xa | 4 |
| HCFC-233da | -- |
| 甲苯 | 2 |
| HCFC-223aa | -- |
| 其他 | 48 |
| HFC-245fa | 99.1506 % |
在一個實施例中,反應混合物較佳地包含表4中所示之例示性組成物。
表4
| 化合物名稱 | 百分比(mol%) |
| HFO-1234ze(E) | 8.96453E-05 |
| HFC-338mf | 5.15947E-05 |
| HFC-245fa | 99.79409 |
| HFC-356mff | 0.01362 |
| HFO-1234ze(Z) + HFO-1234zc+ HFC-347異構物 | 0.00158 |
| HCFC-133a | 0.00029 |
| HCFC-244bb | 0.00037 |
| HCFC-235fa | 0.00340 |
| HCFO-1326mxz(Z) | 0.02643 |
| HCFO-1224yd | 0.01540 |
| HCFO-1233zd(E) | 0.06520 |
| HCFO-1224zc | 0.02305 |
| HCC-160 | 0.00028 |
| HCFC-244 | 0.00449 |
| HCFO-1335 | 0.00014 |
| HCFC-123 | 0.00319 |
| HCFC-123a | 0.00083 |
| HCFO-1233zd(Z) | 0.00023 |
| 1233zd (Br) | 3.53341E-05 |
| CFO-1214ya | 0.00012 |
| HCC-30 | 0.01262 |
| CFC-113 | 0.04428 |
| HCFO-1223xd | 6.29217E-05 |
| HCO-Z-1130 | 9.13973E-05 |
在一個實施例中,組成物包含下列、由下列組成、或基本上由下列組成:(i) HFC-245fa;(ii) 3,3-二氯-1,1,1-三氟丙烷(CF
3CH
2CHCl
2或HFC-243fa);(iii) 3-氯-1,1,1,3-四氟丙烷(CF
3CH
2CHFCl或HCFC-244fa);(iv)選自下列的一或多種額外化合物:233da、(E)-2,4,5-三氯-1,1,1,6,6,6-六氟己-2-烯、(Z)- 2,4,5-三氯-1,1,1,6,6,6-六氟己-2-烯、(E)-2-氯-4-(二氯甲基)-1,1,1,5,5,5-六氟戊-2-烯、(Z)-2-氯-4-(二氯甲基)-1,1,1,5,5,5-六氟戊-2-烯、(E)-4,5,5-三氯-1,1,1,6,6,6-六氟己-2-烯、(E)-4-氯-2-(二氯甲基)-1,1,1,5,5,5-六氟戊-2-烯、(Z)-4-氯-2-(二氯甲基)-1,1,1,5,5,5-六氟戊-2-烯、(2Z,4E)-2,5-二氯-1,1,1,6,6,6-六氟己-2,4-二烯、(E)-1,3-二氯-5,5,5-三氟-2-(三氟甲基)戊-1-烯、(Z)-1,3-二氯-5,5,5-三氟-2-(三氟甲基)戊-1-烯、(E)-4,5-二氯-1,1,1,6,6,6-六氟己-2-烯、及(E)-4,5,6-三氯-1,1,1,6,6-五氟己-2-烯;及(v)可選地選自表1、表2、表3、表4中之任一者的一或多種額外化合物、及其組合,其中以該組成物之總重量計,該等(多種)額外化合物之總量係以重量計約1%或更小、或以重量計約0.5%或更小、或以重量計約0.4%或更小、或以重量計約0.3%或更小、或以重量計約0.2%或更小、或以重量計約0.1%或更小。
在一個實施例中,整合程序A包含在含氧氣體存在或不存在下,將藉由步驟2A所產生之HFC-245fa脫氫氟化,以形成包含HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)、以及HF的反應混合物的步驟(步驟3A)。
在一個實施例中,用於步驟3A的HFC-245fa進料組成物具有小於約50 ppm、較佳地小於約20 ppm、更佳地小於約10 ppm的水分含量,且包含HFC-245fa、及選自表1及/或表2的一或多種額外化合物。在一個實施例中,HFC-245fa進料組成物中的不可吸收氣體(NAG或NCG)可大於0%,且可包括舉例而言但不限於空氣、以及空氣及氮氣的混合物。
HFC-245fa之脫氫氟化可藉由所屬技術領域中已知的任何方法進行。例如,在一個實施例中,整合程序A包含在水性或醇性溶液中使用強鹼、或藉由含鉻催化劑在氧存在下在高溫下將HFC-245fa脫氫氟化的步驟,以形成HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)(步驟3A),如美國專利申請案公開第2008/0051611號中所揭示,其揭露係以引用方式全文併入本文中。在一個實施例中,脫氫氟化反應可在催化劑存在或不存在下在汽相中、或在液相中藉由與苛性組成物諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀反應來進行。這些反應更詳細地描述於美國專利公開案第2008/0051611號及第2006/0106263號中,其等之各者之全部揭露係以引用方式併入本文中。
根據該程序實施例,本發明係關於在含氧氣體諸如空氣存在下以預定速率及預定溫度將一定量之HFC-245fa進料至含有催化劑的脫氫氟化反應器中。在一個實施例中,含氧氣體係以大於0 ppm至小於總進料之10 mol%的量存在。在一個實施例中,反應器較佳地係固定床反應器。
根據該程序,E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze二者(除其他化合物外)係由HFC-245a產生。轉化率係在約10%至約100%之間。E/Z比係約3:1,且可藉由改變反應條件(諸如溫度、壓力及接觸時間)在10至1之範圍內調整。
在另一實施例中,整合程序A之步驟3AA包含在HFO-1234ze(Z)存在下,將藉由步驟2A所產生之HFC-245fa脫氫氟化,以形成實質上僅包含E異構物(亦即HFO-1234ze(E))的反應混合物。
在一個實施例中,用於步驟3AA的HFC-245fa進料組成物具有小於約50 ppm、較佳地小於約20 ppm、更佳地小於約10 ppm的水分含量,且包含HFC-245fa、及選自表1及/或表2的一或多種額外化合物。在一個實施例中,HFC-245fa進料組成物中的不可吸收氣體(NAG或NCG)可大於0%,且可包括舉例而言但不限於空氣、以及空氣及氮氣的混合物。
在一個實施例中,步驟3A或步驟3AA的HFC-245fa之脫氫氟化係在含氧氣體諸如空氣存在下進行。在另一實施例中,不向反應器中添加額外的含氧氣體,且HFC-245fa進料組成物之氧含量足以促進脫氫氟化反應。
舉例而言,HFC-245fa之脫氫氟化可根據美國專利第RE48,889號進行,其全部揭露係以引用方式併入本文中。更特定而言,使HFC-245fa及HFO-1234ze(Z)在氣相中與催化劑接觸,以形成包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)、及可選地未反應之HFC-245fa的混合物,或形成HFO-1234ze(E)及可選地未反應之HFC-245fa,該催化劑包含選自氟化Cr
2O
3、或氟化氧化鋁、氟化氧化鋁上之Cr/Ni的至少一種催化劑,可選地額外元素(諸如Zn、K、Na、Mg)可在含氧氣體存在或不存在下作為催化劑組成物之一部分存在於這些催化劑中。在形成HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物的情況下,該程序可選地包括將HFO-1234ze(E)自HFO-1234ze(Z)及任何未反應之HFC-245fa(若存在)分離,並使HFO-1234ze(Z)返回,以與額外的HFC-245fa一起進料至反應器。
替代地,根據美國專利第RE48,889號,藉由脫氫氟化轉化之HFC-245fa,可藉由將HFC-245fa與1 wt.%至約21 wt.%、或約2 wt.%至約20 wt.%、約3 wt.%至約18 wt.%、或約4 wt.%至約16 wt.%、或約5 wt.%至約15 wt.%、或約10 wt.%的HFO-1234ze(Z)的混合物進料至脫氫氟化反應器來實質上僅產生E-HFO-1234ze,因為進料中HFO-1234ze(Z)的存在抑制額外HFO-1234ze(Z)之形成,並最大限度地減少必須分離及再循環的額外Z-異構物產物的量。在一個實施例中,HFC-245fa之脫氫氟化可在含氧氣體存在下進行,而在另一實施例中,HFC-245fa進料組成物包含足夠的氧以促進反應。
整合程序A不含異構化、或實質上不含從HFO-1234ze(Z)到HFO-1234ze(E)的任何異構化。「不含異構化(free of isomerization)」意指製造HFO-1234ze(E)之程序不依賴HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化,且反應器進料中HFO-1234ze(Z)含量係基於給定壓力及溫度下的反應平衡有目的地選擇,以使其具有功能惰性且不會對藉由異構化產生HFO-1234ze(E)產生淨貢獻。「實質上不含異構化(substantially free of isomerization)」意指用於製造HFO-1234ze(E)之程序不採用用於轉化、異構化、或以其他方式使用Z異構物以獲得E異構物的單獨步驟,其中轉化為E的Z之量小於約5莫耳百分比、小於約2莫耳百分比且通常係約0莫耳百分比。
氟化氫可藉由洗滌、藉由使反應器流出物穿過苛性鹼水溶液(諸如但不限於NaOH、KOH、Na
2CO
3、NaHCO
3、K
2CO
3、或KHCO
3溶液)、或藉由使反應器流出物穿過另一類型的洗滌溶液(諸如但不限於水或濃硫酸)、藉由吸附劑、藉由蒸餾、或藉由此等方法中之一或多者之任何組合來移除。在一個實施例中,由本揭露之程序所形成之組成物包括未經分離之HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)兩者。
在一些實施例中,整合程序A進一步包含將HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)自藉由步驟3A所產生之反應混合物中分離,使得藉由該程序所產生之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)。該程序亦可包含可選地純化HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
舉例而言,如圖1至圖2A所示,在一些實施例中,整合程序A包含經由第一蒸餾塔蒸餾步驟3A之反應混合物F1(其包含HFC-245fa、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)),產生包含HFC-245fa及HFO-1234ze(Z)的底部物流B1,以及回收包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)的混合物的頂部物流O1。
在一些實施例中,整合程序A進一步包含將HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa自藉由步驟3A所產生之反應混合物中分離,使得藉由該程序所產生之組成物包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa。該程序亦可包含可選地純化HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa,諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
舉例而言,如圖3所示,在一些實施例中,整合程序A包含經由第一蒸餾塔蒸餾步驟3A之反應混合物F1(其包含HFC-245fa、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)),產生包含HFC-245fa及HFO-1234ze(Z)的底部物流B1,以及回收包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa的混合物的頂部物流O1。
頂部物流O1及底部物流B1之組分濃度可依所欲藉由改變蒸餾塔之操作條件來調整。例示性進料組成物、頂部物流、及底部物流係如圖5所示。
表5
| 1234ze-E + 1234ze-Z 及10 ppm 245fa 的混合物 | |||
| 以重量計之濃度 | |||
| 流 | 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z |
| F1 | 60.0% | 30.0% | 10.0% |
| O1 | 10 ppm | 99.0% | 1.0% |
| B1 | 86.1% | 0.0% | 12.9% |
| 1234ze-E + 1234ze-Z 及0.5 重量% 245fa 的混合物 | |||
| 以重量計之濃度 | |||
| 流 | 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z |
| F1 | 60.0% | 30.0% | 10.0% |
| O1 | 0.5% | 74.7% | 24.8% |
| B1 | 100.0% | 0.0% | 0.0% |
| 1234ze-E + 1234ze-Z 及10 重量% 245fa 的混合物 | |||
| 以重量計之濃度 | |||
| 流 | 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z |
| F1 | 60.0% | 30.0% | 10.0% |
| O1 | 10.0% | 67.5% | 22.5% |
| B1 | 100.0% | 0.0% | 0.0% |
| 1234ze-E + 1234ze-Z 及10 ppm 245fa 的混合物 | |||
| 以重量計之濃度 | |||
| 流 | 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z |
| F1 | 7.2% | 73.0% | 19.8% |
| O1 | 10 ppm | 84.1% | 15.9% |
| B1 | 54.4% | 0.0% | 45.6% |
| 1234ze-E + 1234ze-Z 及0.5 重量% 245fa 的混合物 | |||
| 以重量計之濃度 | |||
| 流 | 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z |
| F1 | 7.2% | 73.0% | 19.8% |
| O1 | 0.5% | 78.3% | 21.2% |
| B1 | 100.0% | 0.0% | 0.0% |
在一些實施例中,在其中HFO-1234ze(E)係所欲之產物的情況下,該程序包含在至少約10 wt.% HFO-1234ze(Z)存在下進行HFC-245fa之脫氫氟化,以抑制額外HFO-1234ze(Z)之形成,如圖6所示。
該程序不含異構化或實質上不含自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化。「不含異構化(free of isomerization)」意指製造HFO-1234ze(E)之程序不依賴HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化,且反應器進料中HFO-1234ze(Z)含量係基於給定壓力及溫度下的反應平衡有目的地選擇,以使其具有功能惰性且不會對藉由異構化產生HFO-1234ze(E)產生淨貢獻。「實質上不含異構化(substantially free of isomerization)」意指用於製造HFO-1234ze(E)之程序不採用用於轉化、異構化、或以其他方式使用Z異構物以獲得E異構物的單獨步驟,其中轉化為E的Z之量小於約5莫耳百分比、小於約2莫耳百分比且通常係約0莫耳百分比。
在一些實施例中,如圖2B所示,步驟3A之反應混合物包含HFC-245fa、HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1233zd(E),且整合程序A包含經由第一蒸餾塔蒸餾反應混合物,產生包含HFC-245fa、HFO-1233zd(E)、及HFO-1234ze(Z)的底部物流、以及包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)的混合物的頂部物流。然後可進一步純化HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)的混合物以將HFO-1234ze(E)自HFO-1234ze(Z)分離。
在一些實施例中,整合程序A進一步包含進一步蒸餾或純化底部物流(HFC-245fa、HFO-1233zd(E)、及HFO-1234ze(Z)),以產生HFO-1234ze(Z)及HFC-245fa的混合物(第二頂部物流)(其可選地再循環至脫氫氟化反應,該脫氫氟化反應不含異構化或實質上不含自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化)、及HFO-1234zd(E)及HFC-245fa的混合物(第二底部物流)。HFO-1234zd(E)/HFC-245fa混合物可經吹掃(未顯示),或如圖2B所示,可以可選地再循環至HCC-240fa氟化反應(步驟2A)。為了進一步利用,在一些實施例中,HCFO-1233zd可經轉化為HFC-245fa而非作為廢棄物被吹掃。類似地,HFC-245fa可經再循環至HCC-240fa氟化反應器中並經歷純化以用作進料而非用作廢棄物被吹掃。
用於步驟3A之脫氫氟化反應的進料組成物包含HFC-245fa、作為額外化合物的HFO-1233zd(E)、選自表1及/或表2的一或多種額外化合物、及選自HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HCFO-1233zd(Z)的一或多種額外化合物。
HFO-1233zd(E)可作為HFC-245fa組成物的額外化合物存在於進料中,或其可在透過HFC-245fa進料組成物之氯化化合物中之一或多者的各種化學轉化進行的HFC-245fa脫氫氟化反應來生產。
在其他實施例中,在HFO-1234ze(E)係所欲之產物的情況下,該程序進一步包含將E-HFO-1234ze自藉由步驟3A所產生之反應混合物中分離,且進一步可選地純化HFO-1234ze(E),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
舉例而言,如圖4至圖5所示,在一些實施例中,整合程序A包含經由第一蒸餾塔蒸餾步驟3A之反應混合物F1,產生包含HFC-245fa及HFO-1234ze(Z)的第一混合物的底部物流B2,回收包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)、及可選的HFC-245fa的第二混合物的頂部物流O2,在第二蒸餾塔中蒸餾該第二混合物O2以產生包含HFO-1234ze(Z)的底部物流B3、以及包含HFO-1234ze(E)的頂部物流O3。
頂部物流O2、O3、及底部物流B2、B3之組分濃度可依所欲藉由改變蒸餾塔之操作條件來調整。例示性進料組成物、頂部物流、及底部物流係如圖6所示。
表6
| 流 | 以重量計之濃度 | ||
| 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z | |
| F1 | 60.0% | 30.0% | 10.0% |
| O2 | 10 ppm | 99.0% | 1.0% |
| B2 | 86.1% | 0.0% | 12.9% |
| O3 | 0.0% | 100.0% | 0.0% |
| B3 | 0.1% | 0.0% | 99.9% |
| 流 | 以重量計之濃度 | ||
| 245fa | 1234ze-E | 1234ze-Z | |
| F1 | 7.2% | 73.0% | 19.8% |
| O2 | 0.0% | 84.1% | 15.9% |
| B2 | 54.4% | 0.0% | 45.6% |
| O3 | 0% | 100% | 0% |
| B3 | 0% | 0% | 100% |
在一些實施例中,底部物流(亦即,HFC-245a及Z-HFO-1234ze)之全部或一部分可經再循環回至反應器之進料中。在其他實施例中,底部物流(亦即,HFC-245a及Z-HFO-1234ze)之全部或一部分可用於另一最終用途或應用,諸如構成經摻合或再生之組成物的組分。
參照圖11及圖12,在一個實施例中,可調整整合程序A、及隨後的蒸餾、分離、及/或純化程序之反應中之一或多者之參數(諸如接觸時間、溫度、及壓力),以便實現所欲之蒸餾餾分之組分比率(E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze、或E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze:HFC-245fa、或E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze:E-HFO-1233zd:HFC-245fa)。因此,本發明之程序簡化了製造並降低了成本,因為所欲之混合物係藉由製造程序直接製備,且組分非常純。
進一步,參照圖11及圖12,在一些實施例中,整合程序A進一步包含調整最終產物(蒸餾餾分)之組成以實現所欲之摻合物的步驟(若在分析組成物後需要)。舉例而言,作為各整合程序之一部分,可添加額外量的E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、E-HFO-1233zd、及/或HFC-245fa以調整化合物之比率以實現所欲之摻合組成物,且/或可將一或多種其他化合物(諸如但不限於一或多種HFOs(例如,舉例而言但不限於HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1224yd(Z)、HFO-1132(Z)、及HFO-1132(E)中之一或多者)、HFCs(例如,舉例而言但不限於HFC-32、HFC-134a、HFC-134、HFC-227ea、及HFC-152a中之一或多者)、氫氟醚(HFE)、烴、醚、醛、酮、及類似者添加至最終產物中,以獲得所欲之摻合組成物。
在一個實施例中,脫氫氟化反應可在約200℃至約400℃之間、或在約250℃至約375℃之間、或約250℃至約350℃之間的溫度下、且在一些情況下在約370℃的溫度下進行。
在一個實施例中,接觸時間通常係約10秒至約80秒,且更佳地係約30秒至約60秒,且最佳地係約45秒至約50秒。
反應壓力可係次大氣壓力,大氣壓力、或超大氣壓力。在一個實施例中,反應係在14 psig至約100 psig的壓力下進行。在另一實施例中,反應係在14 psig至約60 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在20 psig至約60 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在30 psig至60 psig的壓力下進行。一般而言,將反應器中的壓力提高至大氣壓力以上將起到增加程序中反應物的接觸時間之作用。較長之接觸時間必然會增加程序的轉化程度,而不必提高溫度。
取決於反應器之溫度、及接觸時間,來自反應器的產物混合物將含有不同量的未反應之HFC-245fa、及其他成分。更特定而言,取決於反應器之溫度、及接觸時間,使用HFC-245fa作為進料的該程序實施例之反應器流出物可包括下列中之一或多者:HFO-1141、HFC-143a、HFC-152a、三氟丙炔、HFO-1234yf、E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、HFC-245fa、E-HCFO-1233zd、及Z-HCFO-1233zd。
在一個實施例中,反應器進料在汽化器中經預熱至約30℃至約100℃的溫度。在另一實施例中,反應器進料在汽化器中經預熱至約30℃至約80℃的溫度。
若催化劑變成去活化,則可藉由所屬技術領域中已知的任何手段容易地將其再生。舉例而言,可供應含氧氣體用於催化劑之再生。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含化合物E-HFO-1234ze的組成物,該化合物係藉由該第一程序實施例之脫氫氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序A產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)、及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFC-134、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物的組成物,該混合物係由該第一程序實施例之脫氫氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序A產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、及HFC-245fa的混合物的組成物,該混合物係藉由該第一程序實施例之脫氫氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序A產生。在某些實施例中,組成物包含(i) HFO-1234ze(E);(ii) HFO-1234ze(Z);(iii) HFC-245fa;(iv)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);(v)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及(vi)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
整合程序B
在一個實施例中,如圖7A所示,整合程序B包含使HCC-240fa與HF反應以形成包含HFO-1233zd(E及Z異構物兩者)的反應產物之步驟(步驟2B),該反應係在汽相中、較佳地在氟化催化劑存在下進行(如美國專利第6,018,084號中所揭示,該專利之全部揭露係以引用方式全文併入本文中),或在液相中在氟化催化劑存在或不存在下進行(如美國專利第6,844,475號及美國專利申請案公開第2012/0059199號中所揭示,其等各自之全部揭露係以引用方式併入本文中)。HFO-1233zd(E)及HFO-1233zd(Z)可藉由習知技術(諸如蒸餾)自存在的任何其他化合物分離。
在一些實施例中,用於HCC-240fa之氟化的汽相催化劑的實例包括但不限於具有或不具有撐體的含鉻催化劑,諸如Cr
2O
3、或CrCl
3、或氟化Al
2O
3,所有這些皆可以可選地摻雜以Zn、Na、K、Mg、及類似者中之一者。
在一些實施例中,液相氟化催化劑的實例包括但不限於鹵化銻、鹵化錫、鹵化鉭、鹵化鈦、鹵化鈮、鹵化鉬、鹵化鐵、氟化鹵化鉻、氟化氧化鉻、或其組合。在一些實施例中,液相氟化催化劑之實例包括但不限於:SbCl
5、SbCl
3、SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、NiF
5、NbCl
5、MoCl
6、FeCl
3、SbCl
5之氟化物質、SbCl
3之氟化物質、SnCl
4之氟化物質、TaCl
5之氟化物質、TiCl
4之氟化物質、NbCl
5之氟化物質、MoCl
6之氟化物質、FeCl
3之氟化物質、或其組合。若此等催化劑變成去活化,則可藉由所屬技術領域中已知的任何手段容易地將其再生。
在一個實施例中,液相氟化催化劑係選自:SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、NbCl
5、及其氟化物質。在另一實施例中,液相氟化催化劑係選自:SbF
5、SnCl
4、TaCl
5、TiCl
4、及/或其氟化物質。在另一實施例中,液相氟化催化劑係SbF
5或SbCl
5。
在一個實施例中,藉由HCC-240fa之氟化所產生之反應混合物包含HCFO-1233zd(E)、及HCFO-1233zd(Z)、以及選自HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa的一或多種額外化合物、或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,藉由HCC-240fa之氟化所產生之反應混合物包含HCFO-1233zd(E)、以及選自HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HCFO-1233zd(Z)、及HFC-245fa的一或多種額外化合物、或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以重量計至少約95%、以重量計至少96%、以重量計至少約97%、以重量計至少98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、或以重量計至少約99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計約99.9%的HCFO-1233zd、以及一或多種額外化合物、及其混合物。
在一個實施例中,對於前述組成物中之任一者,以組成物之總重量計,包含HCFO-1233zd的組成物中之(多種)額外化合物之總量係在大於0 wt.%至小於或等於約5 wt.%、約4 wt.%、約3 wt.%、約2 wt.%、約1 wt.%、約0.9 wt.%,約0.8 wt.%、約0.7 wt.%、約0.6 wt.%、約0.5 wt.%、約0.4 wt.%、約0.3 wt.%、約0.2 wt.%、約0.1 wt.%之範圍。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.01 ppm(重量)至約5 wt.%、以及其間的所有值。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約5 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約1 wt.%、或約0.5 wt.%。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.4 wt.%或更小。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.1 wt.%或更小。在一個實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量係約0.1 wt.%。
在一個實施例中,整合程序B包含使藉由步驟2B所產生之HCFO-1233zd(E)及/或HCFO-1233zd(Z)氟化以形成包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的反應混合物的步驟(步驟3B)。
更特定而言,步驟3B包含藉由在反應器中、較佳地在汽相中、在氟化催化劑存在下與氟化劑諸如HF反應以使HCFO-1233zd氟化,以製造包含E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的反應混合物。
根據該程序,E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze二者(除其他化合物外)係由HCFO-1233zd產生。轉化率係在約10%至約100%之間。
在一些實施例中,整合程序B進一步包含將HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)自藉由步驟3B所產生之反應混合物中分離,使得藉由該程序所產生之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)。該程序亦可包含可選地純化HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)混合物,諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
在一些實施例中,整合程序B進一步包含例如經由一或多個蒸餾塔將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自藉由步驟3B所產生之反應混合物中分離,使得藉由該程序所產生之組成物包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)。
在一些實施例中,整合程序B進一步包含例如經由一或多個蒸餾塔將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa自藉由步驟3B所產生之反應混合物中分離,使得藉由該程序所產生之組成物包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa。
該程序亦可包含可選地純化所分離之混合物中之任一者,諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
在一個實施例中,在HFO-1234ze(E)係所欲之產物的情況下,該程序進一步包含將E-HFO-1234ze自藉由步驟3B所產生之反應混合物中分離,且進一步可選地純化HFO-1234ze(E),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。參見圖7A。
參照圖11及圖12,在一個實施例中,可調整整合程序B、及隨後的蒸餾、分離、及/或純化程序之反應中之一或多者之參數(諸如接觸時間、溫度、及壓力),以便實現所欲之蒸餾餾分之組分比率(例如,E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze;E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze:HFO-1233zd(E);或E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze:HFO-1233zd(E):HFC-245fa)。
進一步,參照圖11及圖12,在一些實施例中,整合程序B進一步包含調整最終產物(蒸餾餾分)之組成以實現所欲之摻合物的步驟。舉例而言,作為各整合程序之一部分,可添加額外量的E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、HFO-1233zd(E)、及/或HFC-245fa以調整化合物之比率以實現所欲之摻合組成物,且/或可將一或多種其他化合物(諸如但不限於一或多種HFOs(例如,舉例而言但不限於HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1224yd(Z)、HFO-1132(Z)、及HFO-1132(E)中之一或多者)、HFCs(例如,舉例而言但不限於HFC-32、HFC-134a、HFC-134、HFC-227ea、及HFC-152a中之一或多者)、HFEs、烴、醚、醛、酮、及類似者添加至最終產物中,以獲得所欲之摻合組成物。
氟化劑較佳地係無水或實質上無水的。「實質上無水(substantially anhydrous)」意指氟化劑含有小於約0.05 wt.%的水,且較佳地含有小於約0.02 wt.%的水。
在一些實施例中,氟化劑係選自由下列:氟化氫、三氟化銻、四氟化銻、五氟化銻、三氯化銻/氟化氫、四氯化銻/氟化氫、或其任何混合物。在一些實施例中,氟化劑係氟化氫(HF)。在一些實施例中,HF較佳地係無水或實質上無水的。「實質上無水(substantially anhydrous)」意指HF含有小於約0.05 wt.%的水,且較佳地含有小於約0.02 wt.%的水。
若氟化催化劑變成去活化,則可藉由所屬技術領域中已知的任何手段容易地將其再生。一種再生催化劑的合適方法涉及例如向催化劑系統供應含氧氣體。
在一個實施例中,氟化反應可藉由將HCFO-1233zd起始物質及氟化劑引入反應容器或反應區中,然後在攪拌下加熱混合物來進行。
較佳地將反應器預熱至氟化反應溫度,同時將無水或實質上無水的HF進料至反應器。可在任何合宜的溫度及壓力下將HCFO-1233zd及HF進料至反應器。在一個實施例中,在進入反應器之前,將HCFO-1233zd及HF中之一或兩者預汽化或預熱至約30℃至約150℃、較佳地約80℃的溫度。在另一實施例中,使HCFO-1233zd及HF在反應器中汽化。
在一些實施例中,可將HF及HCFO-1233zd進料調整至所欲之莫耳比。HF與HCFO-1233zd之莫耳比較佳地在約3:1至約100:1;更佳地約4:1至約50:1、且最佳地約5:1至約20:1之範圍。在一較佳實施例中,HF與HCFO-1233zd之莫耳比係20:1。
在其他實施例中,反應器係固定床反應器。
在一個實施例中,用於氟化反應之接觸時間可係約1秒至90秒、較佳地約3秒至約60秒、且更佳地約5秒至約30秒。
引入進料反應物後,提高反應器之溫度。氟化反應係在約80℃至約400℃、更佳地約100℃至約375℃、且最佳地約300℃至約350℃之範圍之溫度下進行。
反應壓力可係次大氣壓力,大氣壓力、或超大氣壓力。在一個實施例中,反應係在14 psig至約100 psig的壓力下進行。在另一實施例中,反應係在14 psig至約60 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在40 psig至約85 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在50 psig至75 psig的壓力下進行。一般而言,將反應器中的壓力提高至大氣壓力以上將起到增加程序中反應物的接觸時間之作用。較長之接觸時間必然會增加程序的轉化程度,而不必提高溫度。
除其他化合物外,藉由反應轉化的HCFO-1233zd產生Z-HFO-1234ze、HCFO-1233zd(E及Z異構物)、及E-HFO-1234ze。向Z-HFO-1234ze及E-HFO-1234ze的轉化率較佳地係約10%至約100%。取決於反應器之溫度及接觸時間,來自反應器的產物混合物將含有不同量的未反應之E-及Z-HCFO-1233zd、以及其他成分。更特定而言,取決於反應器之溫度及接觸時間,反應器流出物可包括下列中之一或多者:E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、E-HCFO-1233zd、Z-HCFO-1233zd、HFO-1234yf、HFC-236fa、HFC-245fa、HFO-1233xf、及HFC-243fa。因此,該程序進一步包含將所欲之Z-HFO-1234ze自反應產物中分離。
在一些實施例中,可將未反應之HCFO-1233zd可選地再循環回反應器之進料中,可選地與少量Z-HFO-1234ze及/或E-HFO-1234ze一起再循環。在其他實施例中,副產物混合物可用於其他最終用途或應用,諸如構成新的或再生的摻合組成物。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含化合物E-HFO-1234ze的組成物,該化合物係由該第二程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序B產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)、及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物的組成物,該混合物係由該第二程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序B產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含HFO-1233zd(E)、Z-HFO-1234ze、及E-HFO-1234ze的混合物的組成物,該混合物係由該第二程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序B產生。在某些實施例中,組成物包含(i) HFO-1233zd(E);(ii) Z-HFO-1234ze;(iii) E-HFO-1234ze;(iv)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(v)一或多種額外化合物諸如HFC-245fa;及(vi)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含HFO-1233zd(E)、Z-HFO-1234ze、E-HFO-1234ze、及HFC-245fa的混合物的組成物,該混合物係由該第二程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序B產生。在某些實施例中,組成物包含(i) HFO-1233zd(E);(ii) Z-HFO-1234ze;(iii) E-HFO-1234ze;(iv) HFC-245fa;(v)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(v)一或多種額外化合物諸如HFC-245fa;(vi)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(vii) HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自下列的一或多種額外化合物:HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
整合程序C
在一個實施例中,整合程序C包含藉由在反應器中、較佳地在汽相中、在氟化催化劑存在下與氟化劑(諸如氟化氫)反應以使HCC-240fa氟化,以形成包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的反應混合物的步驟(步驟2C)。
更特定而言,在一個實施例中,根據整合程序C之步驟2C的HCC-240fa之氟化產生包含HFO-1233zd、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)的反應混合物,如圖9所示。
根據該程序,E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze二者(除其他化合物外)係由HCC-240fa產生。HCC-240fa至HFO-1234(E)/(Z)的轉化率係在約10%至約100%之間。
在一些實施例中,整合程序C進一步包含將HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)自藉由步驟2C所產生之反應混合物中分離。該程序亦可包含可選地純化HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
在一些實施例中,整合程序C進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自藉由步驟2C所產生之反應混合物中分離。該程序亦可包含可選地純化HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。
在一個實施例中,在HFO-1234ze(E)係所欲之產物的情況下,該程序進一步包含將E-HFO-1234ze自藉由步驟2C所產生之反應混合物中分離,且進一步可選地純化HFO-1234ze(E),諸如藉由蒸餾、分餾、共沸蒸餾、萃取蒸餾、吸附、吸收、或所屬技術領域中已知的另一種習知純化方法、或任何此等純化方法之組合來實現。參見圖10。
參照圖11及圖12,在一個實施例中,可調整整合程序C、及隨後的蒸餾、分離、及/或純化程序之反應中之一或多者之參數(諸如接觸時間、溫度、及壓力),以便實現所欲之蒸餾餾分之組分比率(例如,E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze;或E-HFO-1234ze:Z-HFO-1234ze:HFO-1233zd(E))。
進一步,參照圖11及圖12,在一些實施例中,整合程序C進一步包含調整最終產物(蒸餾餾分)之組成以實現所欲之摻合物的步驟。舉例而言,作為各整合程序之一部分,可添加額外量的E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、及/或HFO-1233zd(E)以調整化合物之比率以實現所欲之摻合組成物,且/或可將一或多種其他化合物(諸如但不限於一或多種HFOs(例如,舉例而言但不限於HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1224yd(Z)、HFO-1132(Z)、及HFO-1132(E)中之一或多者)、HFCs(例如,舉例而言但不限於HFC-32、HFC-134a、HFC-134、HFC-227ea、及HFC-152a中之一或多者)、HFEs、烴、醚、醛、酮、及類似者添加至最終產物中,以獲得所欲之摻合組成物。
氟化劑較佳地係無水或實質上無水的。「實質上無水(substantially anhydrous)」意指氟化劑含有小於約0.05 wt.%的水,且較佳地含有小於約0.02 wt.%的水。
在一些實施例中,氟化劑係選自由下列:氟化氫、三氟化銻、四氟化銻、五氟化銻、三氯化銻/氟化氫、四氯化銻/氟化氫、或其任何混合物。在一些實施例中,氟化劑係氟化氫(HF)。在一些實施例中,HF較佳地係無水或實質上無水的。「實質上無水(substantially anhydrous)」意指HF含有小於約0.05 wt.%的水,且較佳地含有小於約0.02 wt.%的水。
若氟化催化劑變成去活化,則可藉由所屬技術領域中已知的任何手段容易地將其再生。舉例而言,可供應含氧氣體用於催化劑之再生。
在一個實施例中,氟化反應可藉由將HCC-240a起始物質及氟化劑引入反應容器或反應區中,然後在攪拌下加熱混合物來進行。
較佳地將反應器預熱至氟化反應溫度,同時將無水或實質上無水的HF進料至反應器。可在任何合宜的溫度及壓力下將HCC-240fa及HF進料至反應器。在一個實施例中,在進入反應器之前,將HCC-240fa及HF中之一或兩者預汽化或預熱至約30℃至約300℃、較佳地約150℃的溫度。在另一實施例中,使HCC-240fa及HF在反應器中汽化。
在一些實施例中,可將HF及HCC-240fa進料調整至所欲之莫耳比。HF與HCC-240fa之莫耳比較佳地在約3:1至約100:1;更佳地約4:1至約50:1、且最佳地約5:1至約20:1之範圍。在一較佳實施例中,HF與HCC-240fa之莫耳比係20:1。
在其他實施例中,反應器係固定床反應器。
在一個實施例中,用於氟化反應之接觸時間可係約1秒至90秒、較佳地約3秒至約60秒、且更佳地約2秒至約30秒。
引入進料反應物後,提高反應器之溫度。氟化反應係在約80℃至約400℃、更佳地約100℃至約375℃、且最佳地約200℃至約350℃之範圍之溫度下進行。
反應壓力可係次大氣壓力,大氣壓力、或超大氣壓力。在一個實施例中,反應係在14 psig至約100 psig的壓力下進行。在另一實施例中,反應係在14 psig至約60 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在40 psig至約85 psig的壓力下進行。在又一實施例中,反應係在50 psig至75 psig的壓力下進行。一般而言,將反應器中的壓力提高至大氣壓力以上將起到增加程序中反應物的接觸時間之作用。較長之接觸時間必然會增加程序的轉化程度,而不必提高溫度。
除其他化合物外,藉由反應轉化的HFC-240fa產生Z-HFO-1234ze、E-HFO-1234ze、HCFO-1233zd(E)及HCFO-1233zd(Z)。向E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的轉化率係在約10%至約100%之間。取決於反應器之溫度、及接觸時間,來自反應器的產物混合物將含有不同量的未反應之HFC-240fa、及其他成分。更特定而言,取決於反應器之溫度及接觸時間,反應器流出物可包括下列中之一或多者:E-HFO-1234ze、Z-HFO-1234ze、HFC-245fa、HFO-1233xf、E-HCFO-1233zd、及Z-HCFO-1233zd、HCFC-244fa、HFC-243fa、及HFC-243fb。因此,該程序進一步包含將所欲之Z-HFO-1234ze、或Z-HFO-1234ze及E-HFO-1234ze兩者自反應產物中分離。
在一些實施例中,可將未反應之HFC-240fa連同R-1233zd、R-244fa、及/或R-243fa可選地再循環回反應器之進料中,可選地與少量Z-HFO-1234ze及/或E-HFO-1234ze一起再循環。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含化合物E-HFO-1234ze的組成物,該化合物係由該第三程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序C產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)、及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物的組成物,該混合物係由該第三程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序C產生。在某些實施例中,組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在一個實施例中,本文亦揭示一種包含HFO-1233zd(E)、E-HFO-1234ze、及Z-HFO-1234ze的混合物的組成物,該混合物係由該第三程序實施例之氟化反應產生,且更特定而言藉由根據上述實施例中之任一者之整合程序C產生。在某些實施例中,組成物包含(i) HFO-1233zd(E);(ii) HFO-1234ze(E);(iii) HFO-1234ze(Z);(iv)一或多種額外化合物諸如HFC-245fa;(v)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(vi)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在一個實施例中,由本文所揭示之整合程序A、整合程序B、或整合程序C之實施例中任一者所產生之E-HFO-1234ze具有高純度且不含或實質上不含氯化化合物,使其適合於蝕刻氣體應用。「高純度(high purity)」意指純度大於99.5 wt.%、或大於99.6 wt.%、或大於99.7 wt.%、或大於99.8 wt.%、較佳地99.9 wt.%或更大。關於氯化化合物,「實質上不含(substantially free of)」意指組成物中存在的氯化化合物的量小於約100 ppm、較佳地小於約50 ppm、更佳地小於約10 ppm、且最佳地小於約1 ppm。
在一個實施例中,由本文所揭示之整合程序A、整合程序B、或整合程序C之實施例中任一者所產生之E-HFO-1234ze具有大於約99.9%的純度且不含或實質上不含氯化化合物。
在一個實施例中,高純度組成物包含E-HFO-1234ze、以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFC-134、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HFO-1234ze(Z)、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、及HFC-263fb。在一個實施例中,高純度Z-HFO-1234ze係不含或實質上不含Z-HFO-1234ze及HFC-245fa,其中「實質上不含(substantially free of)」意指組成物中存在的Z-HFO-1234ze及HFC-245fa之總量小於約10 ppm、較佳地小於約1 ppm。
在一個實施例中,下列係E-HFO-1234ze的例示性組成物,其具有高純度且不含或實質上不含氯化化合物,且因此特別適合於蝕刻氣體應用。
| 化合物 | 重量(ppm) |
| HFC-125 | 9.97 |
| HFC-134 | 4.09 |
| HFO-1234yf | 13.39 |
| HFC-134a | 221.26 |
| HFC-245cb | 17.55 |
| HFO-1243zf | 33.14 |
| HFO-1225zc | 8.00 |
| HFO-1234ze(E) | 999692.60 |
在一個實施例中,由本文所揭示之整合程序A、整合程序B、或整合程序C之實施例中任一者所產生之E-HFO-1234ze具有高純度,使得其適合用於醫藥級應用。舉例而言,E-HFO-1234ze可用作醫療產品(諸如定量噴霧吸入劑)之可噴灑組成物中的推進劑。對於醫藥級應用,E-HFO-1234ze較佳地具有至少99.9%的純度。
在一些實施例中,本文所揭示之程序實施例中之任一者可進一步包含使反應混合物穿過乾燥介質或乾燥劑(諸如活性氧化鋁、矽膠、分子篩、沸石、及類似者)以用於水分去除。在一些實施例中,可選地,本文所揭示之程序實施例中之任一者的反應混合物亦可進一步與吸收劑(諸如含鋁吸收劑、活性碳、或其混合物)接觸,用於去除微量的HF。在一些實施例中,吸收物質可在反應時產生CaF
2,將HF從反應混合物中移除。
在一些實施例中,對於本文所述之程序中之任一者,使用惰性稀釋氣體作為用於反應物中之一或多者的載氣。在一個實施例中,載氣係選自氮氣、氬氣、氦氣或二氧化碳。
用於進行本文所揭示之程序實施例中之任一者的反應器或容器、蒸餾塔、進料管線、流出物管線、及任何其他相關單元應由耐氟化氫腐蝕作用的材料構造而成,該等材料諸如鎳及其合金,包括赫史特合金、莫內爾合金、及英高鎳、或內襯氟聚合物的容器。取決於待進行的反應,這些可以係單一管、或填充有適當催化劑的多個管。
可用於本文所揭示之程序實施例中之任一者之程序的催化劑包括鉻基催化劑(諸如氟化氧化鉻)及鋁基催化劑(諸如氟化氧化鋁)。催化劑可以係非撐載型的,或者撐載於撐體(諸如活性炭、石墨、氟化石墨、或氟化氧化鋁)上。催化劑可以單獨使用,或在選自下列的輔催化劑存在下使用:鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、或鋅鹽。在一個實施例中,鉻催化劑係高表面積氧化鉻、或氟化鋁上的鉻/鎳(Cr/Ni/AlF
3),其製備方法報告於歐洲專利EP486,333中。在另一實施例中,催化劑係氟化吉涅特綠(Guignet's Green)催化劑。額外適當之催化劑包括但不限於JM 62-2(可購自Johnson Matthey的鉻催化劑)、LV(可購自Chemours的鉻催化劑)、JM-62-3(可購自Johnson Matthey的鉻催化劑)、及Newport Chrome(可購自Chemours的鉻催化劑)。鉻催化劑較佳地在使用前經活化,通常藉由以下程序進行活化:將催化劑在氮氣流下加熱至350℃至400℃,持續一時間段,之後將該催化劑在HF及氮氣流或空氣流下加熱,持續一額外時間段。
在一個實施例中,本發明所使用的氟化物活化之吉涅特綠催化劑的吉涅特綠係藉由使(熔融)硼酸與鹼金屬重鉻酸鹽在500℃至800℃反應,隨後使反應產物水解來製得,其中該吉涅特綠含有硼、鹼金屬、及水合水。常用的鹼金屬重鉻酸鹽係重鉻酸鈉及/或重鉻酸鉀。該反應之後通常進行下列步驟:在空氣中冷卻反應產物,粉碎該固體以產生粉末,隨後進行水解、過濾、乾燥、研磨、及篩選。吉涅特綠係藍綠色,但主要以綠色顏料而聞名,其中該顏料通常被稱為吉涅綠。當用作催化劑時,其亦被稱為吉涅特綠,如美國專利第3,413,363號中所揭示。在美國專利第6,034,289號中,Cr
2O
3催化劑係經揭示為較佳地呈α形式,且吉涅特綠亦經揭示為市售綠色顏料,其具有下列組成:Cr
2O
379%至83%,H
2O
16%至18%,B
2O
51.5%至2.7%(句子銜接欄2及3),其可經轉化為α形式(第3欄,I. 3)。美國專利第7,985,884號確認實例1中所揭示之吉涅綠組成物中吉涅綠中存在鹼金屬:54.5% Cr、1.43% B、3,400 ppm Na、及120 ppm K。
催化劑的物理形狀不是極重要的,例如可包括顆粒、擠出物、粉末、或粒狀結構。催化劑之氟化物活化係較佳地對催化劑之最終形狀進行。
對於本文所揭示之程序實施例中之任一者,所欲之E-HFO-1234ze或Z-HFO-1234ze/E-HFO-1234ze混合物可藉由用於純化反應產物的習知方法純化並藉由所屬技術領域中已知之方法(例如蒸餾)自反應混合物中分離。
任何未反應之進料可與額外的材料一起再循環回到反應器,以進一步產生反應混合物。進一步,存在的任何過量氟化氫可藉由洗滌、蒸餾、及類似者移除。
對於本文所揭示之整合程序中之各者,可回收並利用在該程序之任何步驟中所產生之反應熱。本文所揭示之整合程序中之各者的各步驟的反應熱係提供於下表A中,該等反應熱已使用GaussView 5.0進行計算。
表A
| 程序步驟 | 反應 | Δ Ho (大 卡 / 莫耳 ) |
| 1A、1B、1C | CCl4 + VCMà240fa | -31.9 |
| 2C | 240fa + 3.2HFà0.8 1233zd(E) + 0.2 1234ze(E) + 4.2HCl | -9.9 |
| 2B | 240fa + 3HFà1233zd(E) + 4HCl | -10.7 |
| 3B | 1233zd(E) + HFà1234ze(E) + HCl | 4 |
| 2A | 240fa + 5HFà245fa + 5HCl | -29.1 |
| 3A、3AA | 245faà1234ze(E) + HF | 22.4* |
*用於步驟3A(其藉由HFC-245fa之脫氫氟化以產生E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物且係吸熱反應)的反應熱係類似於用於步驟3AA的計算反應熱。
在一些實施例中,在整合程序之任何步驟中所產生之反應熱可在需要能量諸如加熱的相同程序中利用及/或應用於需要熱量的其他操作。舉例而言,在一些實施例中,藉由步驟1A及/或步驟2A之放熱反應所產生之反應熱量可用為步驟3A或步驟3AA之吸熱反應的熱量;且/或藉由步驟1B及/或步驟2B之放熱反應所產生之反應熱可用為步驟3B之吸熱反應的熱量。作為進一步實例,在一些實施例中,在本文所揭示之整合程序中之各者的任何步驟中所產生之反應熱可用作該整合程序之反應或步驟(諸如蒸餾、分離、及/或材料汽化(例如起始或中間材料(諸如HCC-240fa)之汽化))的熱量。替代地或另外,在一些實施例中,在本文所揭示之整合程序中之各者的任何步驟中所產生之反應熱可應用於在相同地點或鄰近地點進行的其他(不同)程序或化學反應,諸如用於廢棄物處理或其他化學品產生、或設施加熱(諸如用於建築物供暖)的熱轉換器。所屬技術領域中具有通常知識者將會理解,反應熱之利用可用適當的工程設計程序及方案來進行。
另外,本發明之組成物可由再循環或再生之冷媒來製備。該等組分中之一或多者可藉由移除系統組件中諸如空氣、水、或殘留物之可包括潤滑劑或顆粒殘留物之污染物來再循環或再生。移除污染物之方法可廣泛變化,但可包括蒸餾、傾析、過濾及/或藉由使用分子篩或其他吸收劑進行之乾燥。隨後,(多種)再循環或再生的組分可與如上文所述之(多種)其他組分合併(若需要)。
組成物
在一個實施例中,本揭露提供一種包含藉由整合程序A、整合程序B、或整合程序C中之任一者所產生之HFO-1234ze(E)的組成物。在一個實施例中,根據本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的至少一種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或至少兩種額外化合物、或至少三種額外化合物、或更多。
在一個實施例中,本揭露提供一種包含藉由整合程序A、整合程序B、或整合程序C中之任一者所產生之E-HFO-1234ze及Z-HFO-1234ze的混合物的組成物。在一個實施例中,根據本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在一些實施例中,某些前驅物化合物HFO-1234ze(Z)或HFO-1234ze(E)含有隨後作為額外化合物出現在HFO-1234ze(E)或HFO-1234(Z)/HFO-1234ze(E)組成物中的化合物。在其他實施例中,這些前驅物化合物本身可以在HFO-1234ze(Z)或HFO-1234ze(E)形成期間反應,以產生額外化合物,然後該等額外化合物出現在HFO-1234ze(E)或HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)組成物中。在其他實施例中,在產生HFO-1234ze(Z)及/或HFO-1234ze(E)的反應條件下亦產生副產物,這意味著可能會同時發生偶發性反應途徑,以產生除HFO-1234ze(Z)及/或HFO-1234ze(E)之外的化合物,且這些額外化合物之數量及特性將取決於產生HFO-1234ze(Z)及/或HFO-1234ze(E)的特定條件。
構成根據本發明之組成物的一些額外化合物係於表7中界定。
表7
| 名稱 | 式 | 化學名稱 |
| HFO-1234ze | CHF=CH-CF3 | 1,3,3,3-四氟丙烯 |
| HFC-263fb | CF3-CH2-CH3 | 1,1,1-三氟丙烷 |
| HFO-1234zc | CF2=CH-CHF2 | 1,1,3,3-四氟丙烯 |
| HFC-245fa | CF3-CH2-CHF2 | 1,1,1,3,3-五氟丙烷 |
| HCFO-1233zd(E) | CHCl=CH-CF3 | 1-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFO-1233zd(Z) | CHCl=CH-CF3 | 1-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFO-1233xf | CH2=CCl-CF3 | 2-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFC-124 | CHClF-CF3 | 1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷 |
| HCC-40 | CH3Cl | 氯甲烷 |
| CFC-114 | CClF2-CClF2 | 1,2-二氯四氟乙烷 |
| HCFO-1131(E) | CHCl=CHF | 1-氯-2-氟乙烯 |
| CFC-114a | CCl2F-CF3 | 1,1-二氯四氟乙烷 |
| HCFC-124a | CClF2-CHF2 | 1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷 |
| HFC-227ca | CF3-CF2-CHF2 | 1,1,2,2,3,3,3-七氟丙烷 |
| HFO-1234yf | CH2=CF-CF3 | 2,3,3,3-四氟丙烯 |
| HFC-152a | CHF2-CH3 | 1,1-二氟乙烷 |
| HFO-1243zf | CH2-CH-CF3 | 3,3,3-三氟丙烯 |
| HFC-245cb | CF3-CF2-CH3 | 1,1,1,2,2-五氟丙烷 |
| HFC-125 | CF3-CHF2 | 五氟乙烷 |
| HFC-143a | CF3-CH3 | 1,1,1-三氟丙烷 |
| N/A | CH:::C-CF3 | 3,3,3-三氟丙炔 |
| HFC-134a | CHF2-CHF2 | 1,1,1,2-四氟乙烷 |
| HFO-1225zc | CF2=CH-CF3 | 1,1,3,3,3-五氟丙烯 |
| HFO-1225ye(E) | CHF=CF-CF3 | 1,2,3,3,3-五氟丙烯 |
| HFO-1225ye(Z) | CHF=CF-CF3 | 1,2,3,3,3-五氟丙烯 |
| HFO-1225ye | CHF=CF-CF3 | 1,2,3,3,3-五氟丙烯 |
| HFC-236fa | CF3-CH2-CF3 | 1,1,1,3,3,3-六氟丙烷 |
| HFC- 236ea | CF3-CHF-CHF2 | 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷 |
表7中列出之額外化合物可商購或可藉由所屬技術領域中已知之程序來製造。舉例而言,此等化合物可購自特殊氟化物供應商,諸如SynQuest Laboratories, Inc. (Alachua, Florida, USA)。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以重量計至少約98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、以重量計至少99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計約99.9%的HFO-1234ze(E)、以及選自下列的一或多種額外化合物:以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)、及其混合物。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以重量計至少約98%、以重量計至少約99%、以重量計至少99.5%、以重量計至少99.6%、以重量計至少99.7%、以重量計至少99.8%、或以重量計約99.9%的HFO-1234ze(E)、及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
在其他實施例中,根據本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z),且可選地進一步包含總量在約0.0001 wt%至約1 wt%、約0.001 wt%至約0.9 wt%、且在一些情況下在約0.001 wt%至約0.7 wt%之範圍的下列中之一或多者:1224yd、1224zc、1326mxz、113、32、23、三氟丙炔、356mff、1326mxz、HFC-245fa、及HFC-245cb。在一個具體實施例中,以總氟丙烯組成物計,1224yd、1224zc、1326mxz、113、32、23、三氟丙炔、356mff、1326mxz、HFC-245fa、及HFC-245cb的量之總和係在0.0001重量百分比與2重量百分比、約0.001莫耳%至約0.1莫耳%、約0.001莫耳%至約0.09莫耳%、且在一些情況下或約0.001莫耳%至約0.07莫耳%之間。
在一個實施例中,對於前述組成物中之任一者,以組成物之總重量計,該組成物中之(多種)額外化合物之總量範圍在大於0 wt.%至小於或等於約2 wt.%、約1 wt.%、約0.9 wt.%,約0.8 wt.%、約0.7 wt.%、約0.6 wt.%、約0.5 wt.%、約0.4 wt.%、約0.3 wt.%、約0.2 wt.%、約0.1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.01 ppm(重量)至約1 wt.%、以及其間至多1 wt.%的所有值。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.1 ppm(重量)至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約0.5 wt.%。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.4 wt.%或更小。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.1 wt.%或更小。在一個實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量係約0.1 wt.%。
在一個實施例中,組成物包含以重量計至少約99%、在一些情況下以重量計至少約99.5%的HFO-1234ze(E)、以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)、及其混合物,其中以該組成物之總重量計,該等(多種)額外化合物之總量係以重量計約1%或更小、或以重量計約0.5%或更小、或以重量計約0.4%或更小、或以重量計約0.3%或更小、或以重量計約0.2%或更小、或以重量計約0.1%或更小。在一個實施例中,額外化合物HFO-1234ze(Z)之量可在以重量計約1 ppm至約500 ppm、約100 ppm至約375 ppm、且較佳地約150 ppm至約250 ppm之範圍。
在一個實施例中,組成物包含以重量計至少約99%、在一些情況下以重量計至少約99.5%的HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及其混合物,其中以該組成物之總重量計,該等(多種)額外化合物之總量係以重量計約1%或更小、或以重量計約0.5%或更小、或以重量計約0.4%或更小、或以重量計約0.3%或更小、或以重量計約0.2%或更小、或以重量計約0.1%或更小。
在一個實施例中,對於本文所揭示之組成物中之任一者,選自HFO-1234yf及HFC-245cb的一或多種額外化合物之總量較佳地係約3000 ppm或更小。
所屬技術領域中具有通常知識者將易於理解,組成物中存在的額外化合物、以及存在的各額外化合物的各別的量將取決於製造方法及/或其參數。
在一個實施例中,由該程序所產生之E-HFO-1234ze具有高純度且不含或實質上不含氯化化合物,使其適合於蝕刻氣體應用。
僅出於舉例的目的,根據本發明之組成物的一個實施例包含「純(neat)」HFO-1234ze(E)、以及表8中所示的量的複數種額外化合物(其以重量計總計小於約0.4%)。應理解,額外化合物之總量可以重量計小於約0.5%、以重量計小於約0.4%、以重量計小於約0.3%、以重量計小於約0.2%、或以重量計小於約0.1%。
表8 一個實施例的例示性HFO-1234ze(E) 組成物
摻合組成物
| 化合物 | 重量%/ppm |
| 1225zc | 2.9 |
| 125 | 17.2 |
| 143a | 21.6 |
| 1335 | 10.1 |
| 134a | 4.0 |
| 245cb | 55.8 |
| 2223 | 10.0 |
| 152a | 7.9 |
| 1225ye(Z) | 10.6 |
| 1234yf | 203.5 |
| 1234ze(E) | 99.93% |
| 1113 | 13.0 |
| 263fb | 4.4 |
| 1234zc | 1.4 |
| 245fa | 29.2 |
| 124a/124 | 14.6 |
| 1234ze(Z) | 60.0 |
| 114 | 24.0 |
| 1233zd(E) | 1.4 |
| 1225y(E) | 3.0 |
| 134a | 75.0 |
| 134 | 25.9 |
| 1243zf | 99.3 |
| 236fa | 3.1 |
| 1233xf | 2.0 |
在另一實施例中,本發明之摻合組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1234ze(Z)、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、反-1,2-二氯乙烯、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、二氧化碳、異丁烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、及異戊烷。
在另一實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1234ze(Z)、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、反-1,2-二氯乙烯、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、二氧化碳、異丁烯、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、及異戊烷,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在另一實施例中,本發明之摻合組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFO-1234ze(Z)、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷。
在另一實施例中,本發明之摻合組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、HCFO-1233zd(Z)、及HCFO-1233zd(E)。
在另一實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的摻合混物或混合物,該混合物係直接由本文所揭示之整合程序中之任一者(亦即,整合程序A、整合程序B、或整合程序C)產生。在一個實施例中,在純化及/或分離之後,不需要摻合或混合步驟以實現所欲之摻合組成物(亦即,純化/分離之後混合物中的E:Z比滿足所欲之摻合組成物)。在另一實施例中,在純化及/或分離之後,可藉由與額外量的Z-HFO-1234ze及/或E-HFO-1234ze摻合來調整E:Z比。參見圖11及圖12。
如上所述,藉由整合程序A、整合程序B、或整合程序C產生之此等組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z);選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、HCFO-1233zd(Z)、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及其混合物。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約0.0001 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(Z)、及含量為約0.0001 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.001 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.001 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.01 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.01 wt%至約99.99 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.1 wt%至約99.9 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.1 wt%至約99.9 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.2 wt%至約99.8 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.2 wt%至約99.8 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.3 wt%至約99.7 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.3 wt%至約99.7 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.4 wt%至約99.6 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.4 wt%至約99.6 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約1 wt%至約99 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約1 wt%至約99 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約2 wt%至約98 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約2 wt%至約98 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約4 wt%至約96 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約4 wt%至約96 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約5 wt%至約95 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約5 wt%至約95 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約10 wt%至約90 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約10 wt%至約90 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約20 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約20 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約30 wt%至約70 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約30 wt%至約70 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約40 wt%至約60 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約40 wt%至約60 wt%的HFO-1234ze(Z);或含量為約16 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約84 wt%的HFO-1234ze(Z),其中至多約0.5 wt%含有:(i)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及(ii)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的一或多種化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、及HFO-1252zc。
在一些實施例中,本發明之發泡劑組成物包含HFO-1234ze(E)及HFC-152a。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFC-152a,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-161、HCO-1140、HCC-40、HCC-160、CFC-114a、乙烷、異丁烷、HFO-1141、及乙炔。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約1 wt%至約99 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.0001 wt%至約60 wt%的HFC-152a;或含量為約40 wt%至約60 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約40 wt%至約60 wt%的HFC-152a,其中至多約2 wt%、或至多約1.5 wt%、或至多約1 wt%、或至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-161、HCO-1140、HCC-40、HCC-160、CFC-114a、乙烷、異丁烷、HFO-1141、及乙炔。
在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFC-152a組成物具有小於約500 ppm、較佳地小於約100 ppm、更佳地小於約50 ppm、最佳地小於約20 ppm的水分含量。在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFC-152a組成物具有大於0.1%且小於約15%、較佳地小於約10%、較佳地小於約5%、更佳地小於約3%、最佳地小於約2%的不可吸收氣體(NAG)含量。
在一些實施例中,本發明之發泡劑組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1132(Z)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1132(Z),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:二氟甲烷(HFC-32)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)、E-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(E))、Z-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(Z))、1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)、及氟乙烯(HFO-1141)、1-氯-1,2,2-三氟乙烷(HCFC-133)、1-氯-1,1,2-三氟乙烷(HCFC-133b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、1,2-二氟乙烷(HFC-152)、1,1,2-三氟乙烷(HFC-143)、氟甲烷(HFC-41)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、乙烯、1-氯-1,2-二氟乙烷(HCFC-142a)、1,1-二氟乙烯(HFO-1132a)、1-氯-1-氟乙烯(HCFO-1131a)、E-1-氯-2-氟乙烯(HCFO-E-1131)、Z-1-氯-1-氟乙烯(HCFO-Z-1131)、及1-氯-2,2-二氟乙烯(HCFO-1122)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約40 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約1 wt%至約40 wt%的HFO-1132(Z),其中至多約2 wt%、或至多約1.5 wt%、或至多約1 wt%、或至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及選自下列的一或多種額外化合物:二氟甲烷(HFC-32)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)、E-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(E))、Z-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(Z))、1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)、及氟乙烯(HFO-1141)、1-氯-1,2,2-三氟乙烷(HCFC-133)、1-氯-1,1,2-三氟乙烷(HCFC-133b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、1,2-二氟乙烷(HFC-152)、1,1,2-三氟乙烷(HFC-143)、氟甲烷(HFC-41)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、乙烯、1-氯-1,2-二氟乙烷(HCFC-142a)、1,1-二氟乙烯(HFO-1132a)、1-氯-1-氟乙烯(HCFO-1131a)、E-1-氯-2-氟乙烯(HCFO-E-1131)、Z-1-氯-1-氟乙烯(HCFO-Z-1131)、及1-氯-2,2-二氟乙烯(HCFO-1122)。
在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFO-1132(Z)組成物具有小於約500 ppm、較佳地小於約100 ppm、更佳地小於約50 ppm、最佳地小於約20 ppm的水分含量。在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFO-1132(Z)組成物具有大於0.1%且小於約15%、較佳地小於約10%、較佳地小於約5%、更佳地小於約3%、最佳地小於約2%的不可吸收氣體(NAG)含量。
在一些實施例中,本發明之發泡劑組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1252zc。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1252zc,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-152a、HFC-254fb、HCFO-1233xf、HFO 1243zf、HFC-143a、HFC-245cb、及HCFC-253dc。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約40 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約1 wt%至約30 wt%的HFO-1252zc,其中至多約1 wt%或2 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-152a、HFC-254fb、HCFO-1233xf、HFO 1243zf、HFC-143a、HFC-245cb、及HCFC-253dc。
在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFO-1252zc組成物具有小於約500 ppm、較佳地小於約100 ppm、更佳地小於約50 ppm、最佳地小於約20 ppm的水分含量。在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze(E)/HFO-1252zc組成物具有大於0.1%且小於約15%、較佳地小於約10%、較佳地小於約5%、更佳地小於約3%、最佳地小於約2%的不可吸收氣體(NAG)含量。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(E)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(E),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1336mzz(E),其中至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約29 wt%至約66 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約34 wt%至約71 wt%的HFO-1336mzz(E),其中至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(Z)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(Z),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約0.5 wt%至約99.5 wt%的HFO-1336mzz(Z),其中至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約35 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約20 wt%至約65 wt%的HFO-1336mzz(Z);或含量為約20 wt%至約80 wt%的HFO-1234ze(E)、及含量為約20 wt%至約80 wt%的HFO-1336mzz(Z),其中至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(Z)、及HFO-1336mzz(E)。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(E),且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自下列的一或多種化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約10 wt%至約70 wt%的HFO-1234ze(E)、含量為約30 wt%至約70 wt%的HFO-1336mzz(Z)、及含量為約10 wt%至約70 wt%的HFO-1336mzz(E),其中至多約0.5 wt%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf;以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb。
在一些實施例中,包含HFO-1234ze(E)、及HFO-1336mzz(E)、及/或HFO-1336mzz(Z)的組成物可進一步包含HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、及/或HFO-1252zc中之一或多者。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E),其混合物可以可選地已直接由本文所揭示之整合程序中之任一者產生,且進一步包含選自HFC-134a及HFC-227ea的一或多種化合物。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-227ea。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-227ea,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自FC-1216及HCFC-124的一或多種額外化合物。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約1 wt.%至約99 wt.%的HFO-1234ze(Z)、含量為約1 wt.%至約99 wt.%的HFO-1234ze(E)、以及含量為約0.1 wt.%至約15 wt.%的HFC-227ea,其中至多約0.5 wt.%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及/或選自由FC-1216及HCFC-124的一或多種額外化合物。
在一個實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約5 wt%至約30 wt%的HFO-1234ze(Z)、含量為約10 wt.%至約80 wt.%的HFO-1234ze(E)、以及含量為約0.1 wt.%至約10 wt.%的HFC-227ea,其中至多約0.5 wt.%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及/或選自由FC-1216及HCFC-124的一或多種額外化合物。
在另一實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約30 wt.%至約68 wt.%的HFO-1234ze(Z)、含量為約24 wt.%至約70 wt.%的HFO-1234ze(E)、以及含量為約0.1 wt.%至約8 wt.%的HFC-227ea,其中至多約0.5 wt.%含有選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及/或選自由FC-1216及HCFC-124的一或多種額外化合物。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a,其進一步包含:(i)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及/或(iii)選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134、HCFC-124、HCFO-1122、HFC-143a、HCFC-31、HFC-32、HFC-125、CFC-114、及CFC-114a。
在一些實施例中,本發明之組成物包含以總組成物計含量為約0.1 wt.%至約99 wt.%的HFO-1234ze(Z)、含量為約0.1 wt.%至約99 wt.%的HFO-1234ze(E)、以及含量為約0.1 wt.%至約50 wt.%的HFC-134a,其中至多約0.5 wt.%含有上文列出的額外化合物中之一或多者。
以組成物之總重量計,本文所揭示之摻合組成物中之任一者的額外化合物之總量在大於0 wt.%至小於或等於約2 wt.%、約1 wt.%、約0.9 wt.%、約0.8 wt.%、約0.7 wt.%、約0.6 wt.%、約0.5 wt.%、約0.4 wt.%、約0.3 wt.%、約0.2 wt.%、約0.1 wt.%之範圍。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.01 ppm(重量)至約1 wt.%、以及其間至多1 wt.%的所有值。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.1 ppm(重量)至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約1 wt.%。在另一實施例中,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至約0.5 wt.%。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.4 wt.%或更小。在另一實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量範圍在0.001 wt.%至0.1 wt.%或更小。在一個實施例中,以組成物之總重量計,(多種)額外化合物之總量係約0.1 wt.%。
構成本發明之摻合組成物的一些化合物係於表9中界定。
表9
| 名稱 | 結構 | 化學名稱 |
| E-HFO-1234ze | E(反)-CF 3CH=CHF | E-1,3,3,3-四氟丙烯 |
| Z-HFO-1234ze | Z(順)-CF 3CH=CHF | E-1,3,3,3-四氟丙烯 |
| HFO-1234yf | CF 3CF=CH 2 | 2,3,3,3-四氟-1-丙烯 |
| HFC-1225ye | CHF 2CF=CHF | 1,2,3,3-四氟-1-丙烯 |
| HFO-1336mzz | E-及/或Z-CF 3CH=CF 3CH | 1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯 |
| HFO-1336yf | CF 3CF 2CF=CH 2 | 2,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯 |
| HFC-1336ze | CHF=CHCF 2CF 3 | 1,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯 |
| HCFO-1233zd | E-及/或Z-CF 3CH=CHCl | 1-氯-3,3,3-三氟丙烯 |
| HCFO-1224yd | E-及/或Z-CF 3CF=CHCl | 1-氯2,3,3,3,-四氟丙烯 |
| HFO-1132 | E-及/或Z-CHF=CHF | 1,2-二氟乙烯 |
| CFO-1112 | E-及/或Z-CClF=CClF | 1,2-二氯-1,2-二氟乙烯 |
| HFC-245fa | CF 3CH 2CHF 2 | 1,1,1,3,3-五氟丙烷 |
| HFC-236a | CF 3CH 2CF 3 | 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷 |
| HFC-227ea | CF 3CF 2CHF 2 | 1,1,1,2,2,3,3,3-七氟丙烷 |
| 反-1,2-DCE | ClCH=CHCl | 反-1,2-二氯乙烯 |
| HFC-152a | CF 2HCH 3 | 1,1-二氟乙烷 |
| HFC-134a | CF 2HCFH 2 | 1,1,1,2-四氟乙烷 |
| HFC-32 | CF 2H 2 | 二氟甲烷 |
| HFC-125 | CF 3CF 2H | 五氟乙烷 |
| 異丁烯 | (CH 3) 2C=CH 2 | 2-甲基丙烯 |
| 丙烷 | CH 3CH 2CH 3 | |
| 丁烷 | CH 3CH 2CH 2CH 3 | |
| 異丁烷 | CH(CH 3) 3 | |
| 戊烷 | CH 3(CH 2) 3CH 3 | |
| 異戊烷 | CH(CH 3) 2(CH 2CH 3) | |
| HFO-1327mz | E-及/或Z-C 4HF 7 | 1,1,1,2,4,4,4-七氟-1-丁烯 |
| HFO-1326mxz | E-及/或Z-CF 3CH=CClCF 3 | 2-氯-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯 |
| HFC-356mff | CF 3CH 2CH 2CF 3 | 1,1,1,4,4,4-六氟丁烷 |
| CHFC-346mdf | CF 3CHClCH 2CF 3 | 2-氯-1,1,1,1,4,4,4-六氟丁烷 |
| HFC-263fb | CF 3CH 2CH 3 | 1,1,1-三氟丙烷 |
| HCFO-1233xf | CF 3CCl=CH 2 | 1,1,1-三氟-2-氯丙烯 |
| HFO-1336ft | CH 2=C(CF 3) 2 | 3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)-1-丙烯 |
| HCFC-133a | C 2H 2F 3Cl | 1-氯-2,2,2-三氟乙烷 |
| HCO-1140 | C 2H 3Cl | 氯乙烯(氯化乙烯) |
| HFC-347mef | CF 3CHFCH 2CF 3 | 1,1,1,2,4,4,4-七氟丁烷 |
| HFO-1243zf | CF 3CH=CH 2 | 3,3,3-三氟-1-丙烯 |
表7至表9之某些化合物以不同的組態異構物或立體異構物存在。若未指定特定異構物時,表示本發明包括所有單一組態異構物、單一立體異構物、單一幾何異構物、或其任何組合。例如,HCFO-1233zd係意指代表
E-異構物、
Z-異構物、或兩種異構物之任何比率的任何組合或混合物。作為另一實例,HFO-1224zb係意指代表
E-異構物、
Z-異構物、或兩種異構物之任何比率的任何組合或混合物。
根據本發明之一個實施例,摻合組成物可以係共沸或類共沸的。在一些實施例中,摻合組成物實現小於約10 K、小於約5 K、或小於約1 K之滑移。
在一些實施例中,HFO-1234ze(E)組成物、HFO-1234ze(E)/HFO-1234ze(Z)組成物、以及包含HFO-1234ze(E)及/或HFO-1234ze(Z)的摻合物(在本文中統稱為「HFO-1234ze組成物(HFO-1234ze composition或HFO-1234ze compositions)」)具有如藉由ASHRAE標準34及ASTM E681-09所判定之1、2L、或2之可燃性分級。較佳地,HFO-1234ze組成物具有如藉由ASHRAE標準34及ASTM E681-09所判定之1或2L之可燃性評級。
在一些實施例中,HFO-1234ze組成物具有小於700之GWP,較佳地小於300、更佳地小於150、或小於75、或小於10 GWP、及其間的所有值及範圍。由於HFO-1234ze(E)具有小於1之GWP,因此根據本發明之一些組成物可能具有小於1之GWP。
在一些實施例中,根據本發明之HFO-1234ze組成物及其降解產物較佳地不含或實質上不含A族氟化物質。
在一個實施例中,如本文所使用之「A族氟化物質(Group A Fluorinated Substances)」包括如下的任何物質:(i)含有至少一個完全氟化之甲基(-CF
3)或亞甲基(-CF
2-)碳原子(不含任何附接至其的H/Cl/Br/I);以及(ii)符合歐盟REACH法規附件XIII(第1.1.1節)(https://reachonline.eu/reach/en/annex-xiii-1-1.1-1.1.1.html,如在2023年5月2日所存取)中規定並在2023年3月22日的附件XV限制報告(Restriction Report)(https://echa.europa.eu/documents/10162/f605d4b5-7c17-7414-8823-b49b9fd43aea,如在2023年5月2日所存取)中引用的在土壤/沉積物及水中的持久性標準,其揭露內容以引用方式併入本文中。在一個實施例中,A族氟化物質包括但不限於三氟乙酸(TFA)。
在另一實施例中,如本文所使用,「A族氟化物質」包括任何物質,其所具有之亨利定律常數≤ 250 Pa*m
3/mol且含有至少一個完全氟化的甲基(–CF
3)或亞甲基(–CF
2–)碳原子(其上不附接任何H/Cl/Br/I)。在一個實施例中,A族氟化物質包括但不限於TFA。
因此,根據一些實施例,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)作為單一流體,或包含HFO-1234ze(Z)及/或HFO-1234ze(E)作為摻合物之一部分,且不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。在一個實施例中,如本文關於本發明之組成物中A族氟化物質之存在所使用之片語「不含(free of)」意指當藉由用火焰離子化偵測器進行之氣相層析、利用氣體樣本或液體樣本分析之用質量偵測器進行之氣相層析、及/或利用在使熱流體鼓泡通過水中之後的水樣本分析之離子層析進行測量時,該等組成物中此類物質之量足夠低以致不可偵測,包括但不限於0%。此等方法係所屬技術領域中具有通常知識者所周知的。在一個實施例中,如本文關於本發明組成物中A族氟化物質之存在所使用之片語「實質上不含(substantially free of)」意指當藉由氣相層析(GC, gas chromatographic)技術(例如利用火焰離子化或電子捕獲偵測器之氣相層析(GC)、或與質量偵測器聯用之GC(氣相層析/質譜(GC/MS, gas chromatography/mass spectral)方法)),藉由離子層析(IC, ion chromatograph)、或離子層析質譜(IC-MS, ion chromatography mass spectrometry)技術,或藉由高效液相層析(HPLC, high-performance liquid chromatography)、或高效液相層析質譜(HPLC-MS, high-performance liquid chromatography mass spectrometry)技術測量時,組成物中此等物質之量係> 0 wt.%且≤ 15 wt.%、或> 0 wt.%且≤ 10 wt.%、或> 0 wt.%且≤ 5 wt.%、或> 0 wt.%且≤ 4 wt.%、或> 0 wt.%且≤ 3 wt.%、或> 0 wt.%且≤ 2 wt.%、或> 0 wt.%且≤1 wt.%、以及其間之所有值及範圍。TFA分析標準品可用於氣相層析或離子層析中,且可購自例如Sigma Aldrich。
此外,在一些實施例中,本發明之此等HFO-1234ze組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。在一個實施例中,如本文關於藉由本發明之組成物形成A族氟化物質所使用之片語「不含(free of)」係指當藉由例如用火焰離子化或電子捕捉偵測器進行之GC或GC/MS方法之GC技術、藉由IC或IC-MS技術、或藉由HPLC或HPLC-MS技術測量時,在該等組成物之對流層降解期間產生之空氣、土壤/沉積物及水之環境區室中此類物質的理論莫耳產率足夠低以致不可偵測,包括但不限於0%。在一個實施例中,如本文關於由本發明組成物形成A族氟化物質所使用之片語「實質上不含(substantially free of)」意指當藉由GC技術(例如,利用火焰離子化或電子捕獲偵測器之GC、或GC/MS方法)、藉由IC或IC-MS技術、或藉由HPLC或HPLC-MS技術測量時,在組成物之對流層降解期間產生之空氣、土壤/沉積物及水之環境隔室中之此類物質之理論莫耳產率係> 0%且≤ 5%,或> 0%且≤ 4%,或> 0%且≤ 3%,或> 0%且≤ 2%,或> 0%且≤ 1%,以及其間之所有值及範圍。
在一些實施例中,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、由其組成、或基本上由其組成,且進一步包含選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且不含或實質上不含A族氟化物質。進一步,在一些實施例中,這些組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質。
根據一些實施例,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E)、以及選自下列的一或多種化合物:HFO-1234yf、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFO-1234ze(Z)、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷,且不含或實質上不含A族氟化物質。進一步,這些組成物中之一部分之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質。
根據一些實施例,本發明之組成物包含HFO-1234ze(E);選自下列的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFO-1234ze(Z)、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷;以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。進一步,這些組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。
在一些實施例中,本文所揭示之純組成物或摻合組成物中之任一者不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。進一步,這些組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質,諸如TFA。此等組成物之實例在本文中得到更詳細地討論(包括其完整組成物構成的披露),如下所述:
- HFO-1234ze(E);
- HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E);
- HFO-1234ze(E)/HFO-1336mzz(E);
- HFO-1234ze(E)/HFO-1336mzz(Z);
- HFO-1234ze(E)/HFO-1336mzz(E)//HFO-1336mzz(Z);
- HFO-1234ze(E)/HFC-152a;
- HFO-1234ze(Z)/HFO-1233zd(E);
- E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/HFC-245fa;
- E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/E-HFO-1233zd;
- E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/HFC-245fa/E-HFO-1233zd;
- HFO-1234ze(E)/HFO-1132(Z);
- HFO-1234ze(E)/HFO-1252zc;
- HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)/HFC-134a;及
- HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)/HFC-227ea。
本發明之組成物可藉由任何組合所欲量之各別組分之合宜方法來製備。較佳方法為秤出所欲之組分重量,其後在適當容器中合併、混合、或摻合該等組分。若需要時,可使用攪拌。
在另一實施例中,本文所揭示之組成物可用一種方法製備,其包含(i)自至少一個冷媒容器中再生一體積的本文所揭示之冷媒組成物的一或多種組分;(ii)充分移除雜質,使得能夠再利用該一或多種經再生組分;及(iii)可選地將該等經再生體積的組分之全部或一部分與至少一種額外冷媒組成物或組分合併,以產生本文各種實施例中所述之組成物。
在另一實施例中,包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的混合物、由該混合物組成、或基本上由該混合物組成之組成物可直接由整合程序中之一者(亦即整合程序A、整合程序B、或整合程序C)形成。
冷媒容器可為任何儲存本發明之組成物之容器,該組成物係用於製冷設備、空調設備、或熱泵設備。該容器可為該冷媒組成物所使用之製冷設備、空調設備、或熱泵設備。此外,容器可係用於收集經再生冷媒組分之儲存容器,包括但不限於加壓氣瓶。
殘餘冷媒意指任何可被移出該冷媒容器之任何量的冷媒或冷媒摻合物組分,此係藉由任何已知用於轉移冷媒摻合物或冷媒摻合物組分之方法。
雜質可為任何在該冷媒或冷媒摻合物組分中之組分,其出現係由於將其使用在製冷設備、空調設備、或熱泵設備。此等雜質包括但不限於製冷潤滑劑(前文中所述者)、由該製冷設備、空調設備、或熱泵設備中出現之顆粒,包括但不限於金屬、金屬鹽或彈性體粒子以及任何可對該冷媒組成物之性能造成不利影響的其他污染物。
可充分移除該等雜質以達成冷媒或冷媒摻合物組分之再利用,而不對使用冷媒或冷媒摻合物組分的設備或性能有不良影響。
提供額外之冷媒或冷媒摻合物成分至該殘餘之冷媒或冷媒摻合物成分可能為必要,以便產生符合一特定產品所需之規格之組成物。例如,若一冷媒摻合物具有3種以特定重量百分比範圍摻合之組分,則為了使該組成物回復至該規格限制內,以一特定量添加一種或以上之該些組分可能為必要。
進一步之組成物
在一個實施例中,本發明之組成物可進一步包含至少一種非冷媒組分。亦即,在一個實施例中,本發明係關於包含冷媒組成物(諸如包含本文所揭示之HFO-1234ze(E)的組成物中之任一者)、以及一或多種非冷媒組分的組成物。
本文所揭示之組成物中的可選的非冷媒組分(在本文中亦稱為「添加劑(additives)」)可包括下列組分中之一或多者:潤滑劑、染料(包括UV染料)、增溶劑、增容劑、穩定劑、示蹤劑、全氟聚醚、抗磨劑、極壓劑、腐蝕及抗氧化劑、聚合抑制劑、金屬表面能降低劑、金屬表面去活化劑、酸清除劑、泡沫控制劑、黏度指數改進劑、流動點下降劑、清淨劑、黏度調節劑、性能增強劑、阻燃劑、及其混合物。實際上,許多此等可選的非冷媒組分適於一或多種此等分類,並且可具有使彼等達到一或多種性能特徵的特質。
所揭示之組成物選用之(多種)添加劑組分及其量係依用途、個別設備組件、及/或系統要求來選擇。
可以包括在本發明之組成物中的潤滑劑包含適合與製冷或空調設備一起使用之潤滑劑。尤其是習知地用於壓縮製冷設備(利用氟氯碳化物冷媒)的潤滑劑。此等潤滑劑及其性質在1990 ASHRAE Handbook, Refrigeration Systems and Applications, chapter 8,標題為「Lubricants in Refrigeration Systems」,pages 8.1 through 8.21中討論,其以引用方式併入本文中。本發明之潤滑劑可包含在壓縮製冷潤滑領域中通常稱為「礦物油(mineral oil)」者。礦物油包含烷烴(即直鏈及支鏈碳鏈、飽和烴)、環烷烴(即環狀或環結構飽和烴,其可以係烷烴),及芳香烴(即含有一或多個特徵為交替雙鍵的環的不飽和、環狀烴)。本發明之潤滑劑進一步包含在壓縮製冷潤滑領域中通常稱為「合成油(synthetic oil)」者。合成油包括烷基芳基(即直鏈及支鏈的烷基烷基苯)、合成石蠟及環烷烴、聚矽氧、及聚α烯烴。本發明之代表性習知潤滑劑係市售的BVM 100 N(由BVA Oils販售的烷烴礦物油)、可向Crompton Co.以商標Suniso® 3GS及Suniso® 5GS購得的環烷烴礦物油、可向Pennzoil以商標Sontex® 372LT購得的環烷烴礦物油、可向Calumet Lubricants以商標Calumet® RO-30購得的環烷烴礦物油、可向Shrieve Chemicals以商標Zerol® 75、Zerol® 150及Zerol® 500購得的線性烷基苯、及由Nippon Oil以HAB 22販售的支鏈烷基苯。
本發明之潤滑劑進一步包含已經設計以與氫氟碳化物冷媒一起使用並在壓縮製冷及空調設備的操作條件下可與本發明的冷媒互溶者。此等潤滑劑及其特性在「Synthetic Lubricants and High-Performance Fluids」,R. L. Shubkin, editor, Marcel Dekker, 1993中討論。此等潤滑劑包括但不限於聚醇酯(POE)諸如Castrol® 100 (Castrol, United Kingdom)、聚烷二醇(PAG)諸如RL-488A(來自Dow (Dow Chemical, Midland, Mich.))、以及聚乙烯醚(PVE)諸如PVE-FVC68D。
在一個具體實施例中,將前述冷媒組成物與PAG潤滑劑、PVE潤滑劑或POE潤滑劑合併,用於具有內燃機或電動或混合電力傳動車廂之汽車A/C系統中。一些車輛仍然保留ICE,並被稱為混合動力車輛(HEV)或插電式混合動力車輛(PHEV)、或輕度混合動力電動車(MHEV)。純電且無ICE的車輛被稱為純電動車(EV)。
在包括潤滑劑的本發明之組成物中,潤滑劑可以相對於總組成物小於80重量百分比的量存在。潤滑劑可進一步以總組成物之小於60重量百分比之量存在。在其他實施例中,潤滑劑之量可介於總組成物之約0.1與50重量百分比之間。潤滑劑亦可介於總組成物之約0.1與20重量百分比之間。潤滑劑亦可介於總組成物之約0.1與5重量百分比之間。
在本發明之一個態樣中,使用本發明之冷媒組成物將潤滑劑引入A/C系統,以及或替代地引入其他添加劑,諸如a)酸清除劑、b)效能增強劑、及c)火焰抑制劑。在一個較佳實施例中,本發明之組成物包含酸清除劑。
可包括在本發明組成物中之除酸劑的實例包括但不限於美國專利號8,535,555中所揭示之穩定劑及/或穩定劑的環氧化物組分以及國際申請案公開號WO 2020/222864中所揭示之除酸劑,其等各自之揭露係以引用方式全文併入本文中。
在一些實施例中,酸清除劑可包含一或多種環氧化物、一或多種胺及/或一或多種受阻胺,諸如但不限於環氧丁烷。
在一些實施例中,酸清除劑可包含矽氧烷、活化芳族化合物、或兩者之組合。Serrano等人(US 2011/0272624 A1之第38段)(以引用方式併入本文中)揭示矽氧烷可以係任何具有矽氧烷基官能度的分子。矽氧烷可包括烷基矽氧烷、芳基矽氧烷、或含有芳基取代基及烷基取代基的混合物之矽氧烷。例如,矽氧烷可以係烷基矽氧烷,包括二烷基矽氧烷或聚二烷基矽氧烷。較佳的矽氧烷包括鍵結至兩個矽原子的氧原子,即具有以下結構之基團:SiOSi。例如,矽氧烷可以係式IV之矽氧烷:R1[Si(R2R3)4O]nSi(R2R3)R4,其中n係1或更大。式IV之矽氧烷具有較佳的是2或更大、更佳的是3或更大(例如,約4或更大)的n。式IV之矽氧烷具有較佳的是約30或更少、更佳的是約12或更少、且最佳的是約7或更少的n。較佳地,R4基團係芳基或烷基。較佳地,R2基團係芳基、或烷基、或其混合物。較佳地,R3基團係芳基、或烷基、或其混合物。較佳地,R4基團係芳基或烷基。較佳地,R1、R2、R3、R4、或其任何組合不是氫。分子中的R2基團可以係相同或不同的。較佳地,分子中的R2基團係相同的。分子中的R2基團可以與R3基團相同或不同。較佳地,分子中的R2基團及R3基團係相同的。較佳地,矽氧烷包括式IV之矽氧烷,其中R1、R2、R3、R4、R5、或其任何組合係甲基、乙基、丙基、或丁基、或其任何組合。可使用的例示性矽氧烷包括六甲基二矽氧烷、聚二甲基矽氧烷、聚甲基苯基矽氧烷、十二甲基五矽氧烷、十甲基環五矽氧烷、十甲基四矽氧烷、八甲基三矽氧烷、或其任何組合。
藉由先前Serrano等人的參考文獻段落注釋併入,在本發明的一個態樣,矽氧烷係含有約1個至約12個碳原子的烷基矽氧烷,諸如六甲基二矽氧烷。矽氧烷也可以係聚合物,諸如聚二烷基矽氧烷,其中烷基係甲基、乙基、丙基、丁基、或其任何組合。適當的聚二烷基矽氧烷具有約100至約10,000的分子量。高度較佳的矽氧烷包括六甲基二矽氧烷、聚二甲基矽氧烷、及其組合。矽氧烷基本上可由聚二甲基矽氧烷、六甲基二矽氧烷、或其組合所組成。
活化芳族化合物可以係針對Friedel-Crafts加成反應活化的任何芳族分子、或其混合物。針對Friedel-Crafts加成反應活化的芳族分子被定義為能夠與無機酸發生加成反應的任何芳族分子。特別是芳族分子能夠在應用環境(AC系統)中或在ASHRAE 97: 2007「Sealed Glass Tube Method to Test the Chemical Stability of Materials for Use within Refrigerant Systems」熱穩定性測試期間與無機酸發生加成反應。此等分子或化合物一般而言藉由以下列基團中之一者取代芳族環的氫原子來活化:NH2、NHR、NRz、ADH、AD、NHCOCH3、NHCOR、4OCH3、OR、CH3、4C2H5、R、或C6H5,其中R係烴(較佳地含有約1個至約100個碳原子的烴)。活化芳族分子可以係醇、或醚,其中氧原子(即醇或醚基團的氧原子)直接鍵結至芳族基團。活化芳族分子可以係胺,其中氮原子(即胺基團的氮原子)直接鍵結至芳族基團。舉實例而言,活化芳族分子可以具有式ArXRn,其中X係O(即,氧)或N(即,氮);當X:O時,n:1;當x:N時,n:2;Ar係芳族基團(即基團C6H5);R可以係H或含碳基團;並且當n:2時,R基團可以係相同或不同的。例如,R可以係H(即,氫)、Ar、烷基、或其任何組合。根據本文的教示,可用於冷媒組成物中的例示性活化芳族分子包括氧化二苯基(即二苯基醚)、甲基苯基醚(例如,苯甲醚)、乙基苯基醚、丁基苯基醚、或其任何組合。一種高度較佳的針對Friedel-Crafts加成反應活化的芳族分子係氧化二苯基。
藉由先前Serrano等人的參考文獻併入,酸清除劑(例如,活化芳族化合物、矽氧烷、或兩者)能夠以導致相對低的總酸價、相對低的總鹵化物濃度、相對低的總有機酸濃度、或其任何組合之任何濃度存在。
較佳的是,以冷媒組成物之總重量計,酸清除劑以大於約0.0050 wt%、更佳地大於約0.05 wt%、且甚至更佳地大於約0.1 wt%(例如,大於約0.5 wt%)之濃度存在。以冷媒組成物之總重量計,酸清除劑較佳地以小於約5 wt%、小於約4 wt%、小於約3 wt%、更佳地小於約2.5 wt%、且最佳地大於約2 wt%(例如小於約1.8 wt%)之濃度存在。
可以包括在冷媒組成物中且較佳地從冷媒組成物中排除的酸清除劑的額外實例包括由Kaneko(美國專利申請案序列號11/575,256,作為美國專利公開案2007/0290164公布,第42段,該專利明確以引用方式併入本文中)描述的那些,諸如以下中之一或多者:苯基縮水甘油醚、烷基縮水甘油醚、伸烷基二醇縮水甘油醚、氧化環己烯、otolenoxides、或環氧化合物(諸如環氧化大豆油)、以及Singh等人(美國專利申請案序列號11/250,219,作為20060116310公布,第34-42段,該專利明確以引用方式併入本文中)。
較佳的添加劑包括在美國專利號5,152,926;4,755,316中所描述的那些,這些專利以引用方式併入本文中。特別地,較佳的極壓添加劑包括下列之混合物:(A)甲苯基三唑或其經取代之衍生物、(B)胺(例如,Jeffamine M-600)、及(C)第三組分,該第三組分係(i)乙氧基化磷酸酯(例如,Antara LP-700型)、或(ii)磷酸酯醇(例如,ZELEC 3337型)、或(iii)二烷基二硫代磷酸鋅(例如,Lubrizol 5139、5604、5178、或5186型)、或(iv)巰基苯并噻唑、或(v) 2,5-二巰基-1,3,4-三二唑衍生物(例如,Curvan 826)、或其混合物。可使用之添加劑之額外實例係在美國專利第5,976,399號(Schnur, 5:12-6:51,該專利特此以引用方式併入)中給出。
酸價係根據ASTM D664-01測量,單位為mg KOH/g。總鹵化物濃度、氟離子濃度、及總有機酸濃度係藉由離子層析所測量。冷媒系統之化學穩定性係根據ASHRAE 97: 2007 (RA 2017)「Sealed Glass Tube Method to Test the Chemical Stability of Materials for Use within Refrigerant Systems」進行測量。潤滑劑的黏度係根據ASTM D-7042在40℃進行測試。
Mouli等人(WO 2008/027595及WO 2009/042847)教示在含有氟烯烴之冷媒組成物中使用烷基矽烷作為穩定劑。磷酸鹽、亞磷酸鹽、環氧化物、及酚類添加劑也已用於某些冷媒組成物中。例如,Kaneko(美國專利申請案序列號11/575,256,作為美國公開案2007/0290164公布)及Singh等人(美國專利申請案序列號11/250,219,作為美國公開案2006/0116310公布)描述了這些。所有這些前述申請案均明確以引用方式併入本文中。
較佳的火焰抑制劑包括專利申請案「Refrigerant compositions containing fluorine substituted olefins CA 2557873 A1」中所描述的阻燃劑,並與氟化產品諸如HFC-125及/或Krytox®潤滑劑一起以引用方式併入本文中,亦以引用方式併入並描述於專利申請案「Refrigerant compositions comprising fluoroolefins and uses thereof WO2009018117A1」中。
在一個實施例中,本發明之組成物包括包含HFO-1234ze(Z)及至少一種酸清除劑的組成物。特定而言,在一些實施例中,本文所揭示之HFO-1234ze(Z)組成物中之任一者可包括至少一種酸清除劑。
另外,本發明之組成物可進一步包含至少一種示蹤化合物或示蹤化合物之混合物。示踪劑可用於鑑別產生冷媒或冷媒混合物的程序。示踪劑化合物可特定於產生方式,或者可以以特定量作為單一示踪劑或示踪劑混合物添加,以便檢測稀釋、摻假、污染、或其他未經授權之實踐。
示蹤劑可為單一化合物、或二或更多種來自同類之化合物或來自不同類之化合物的示蹤劑化合物。在一些實施例中,以總組成物之重量計,示蹤劑係以重量計約1百萬分點(ppm)至約5000 ppm之總濃度存在於組成物中。在其他實施例中,示蹤劑係以約1 ppm至約1000 ppm之總濃度存在。在其他實施例中,示蹤劑係以約2 ppm至約500 ppm之總濃度存在。替代地,示蹤劑係以約10 ppm至約300 ppm之總濃度存在。
含量係至多100 ppm、200 ppm、300 ppm、400 ppm、500 ppm、600 ppm、700 ppm、800 ppm、及900 ppm的一或多種示蹤劑化合物可選自由下列:氫氟烴、氫氟烯烴、氫氯烴、氫氯烯烴、氫氯氟烴、氫氯氟烯烴、氫氯烴、氫氯烯烴、氯氟烴、氯氟烯烴、烴、全氟化碳、全氟烯烴、及其組合。特定而言,示蹤劑可包括但不限於選自下列的化合物:HFC-23(三氟甲烷)、HCFC-31(氯氟甲烷)、HFC-41(氟甲烷)、HFC-161(氟乙烷)、HFC-152a(1,1-二氟甲烷)、HFC-143a(1,1,1-三氟乙烷)、HFC-227ca(1,1,1,2,2,3,3-七氟丙烷)、HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷)、HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷)、HFC-236cb(1,1,1,2,2,3-六氟丙烷)、HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-六氟丙烷)、HFC-245cb(1,1,1,2,2-五氟丙烷)、HFC-245fa(1,1,1,3,3-五氟丙烷)、HFC-245eb(1,1,1,2,3-五氟丙烷)、HFC-254eb(1,1,1,2-四氟丙烷)、HFC-263fb(1,1,1-三氟丙烷)、HFC-272ca(2,2-二氟丙烷)、HFC-281ea(2-氟丙烷)、HFC-281fa(1-氟丙烷)、HFC-329p(1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟丁烷)、HFC-329 mmz(2-三氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷)、HFC-338mf(1,1,1,2,2,4,4,4-八氟丁烷)、HFC-338pcc(1,1,2,2,3,3,4,4-八氟丁烷)、CFC-12(二氯二氟甲烷)、CFC-11(三氯氟甲烷)、CFC-114(1,2-二氯-1,1,2,2-四氟乙烷)、CFC-114a(2,2-二氯-1,1,1,2-四氟乙烷)、CFC-115(氯五氟乙烷)、HCFC-22(氯二氟甲烷)、HCFC-123(2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷)、HCFC-124(2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷)、HCFC-124a(1-氯-1,1,2,2-四氟乙烷)、HCFC-141b(1,1-二氯-1-氟乙烷)、HCFC-142b(1-氯-1,1-二氟乙烷)、HCFC-151a(1-氯-1-氟乙烷)、HCFC-244bb(2-氯-1,1,1,2-四氟丙烷)、HCC-40(氯甲烷)、HFO-1141(氟乙烯)、HCO-1130(1,2-二氯乙烯,E-及/或Z-異構物)、HCO-1130a(1,1-二氯乙烯)、HCFO-1131(1-氯-2-氟乙烯,E-及/或Z-異構物)、HCFO-1131a(1-氯-1-氟乙烯)、HCFO-1122(2-氯-1,1-二氟乙烯)、HFO-1123(三氟乙烯)、HFO-1234ye(1,2,3,3-四氟丙烯)、HFO-1243zf(3,3,3-三氟丙烯)、HFO-1225ye(Z)(1,2,3,3,3-五氟丙烯)、HFO-1225zc(1,1,3,3,3-五氟丙烯)、PFC-116(六氟乙烷)、PFC-C216(六氟環丙烷)、PFC-218(八氟丙烷)、PFC-C318(八氟環丁烷)、PFC-1216(六氟丙烯)、PFC-31-10mc(十氟丁烷)、PFC-31-10my(2-三氟甲基-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷)、2-氯-1,1,2-三氟乙烯(CFO-1113)、1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc)、1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-十氟戊烷(HFC-43-10mee)、1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-十四氟庚烷、六氟丁二烯、3,3,3-三氟丙炔、氘化烴、氘化氫氟碳化物、全氟碳化物、氟醚、及其混合物。
在一些實施例中,示蹤劑係摻合物,該摻合物含有二或更多種氫氟碳化物、或一種氫氟碳化物與一或多種全氟碳化物之組合。在其他實施例中,示蹤劑係至少一種CFC及至少一種HCFC、HFC、或PFC之摻合物。在一個實施例中,本發明之組成物可包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336mzz(E)、HCFO-1224yd(E)、HCFO-1224yd(Z)、HFO-1327mz(Z)、HFO-1327mz(E)、一或多種氫氟醚、及一或多種氫氟碳化物。
用途及系統
相對於以下用途、系統、及方法討論的包含HFO-1234ze(Z)、或HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的組成物包括本文所揭示之單組分組成物、及本文所揭示之摻合組成物中之任一者。為了簡潔起見,這些組成物在本討論中統稱為「HFO-1234ze組成物(HFO-1234ze composition或HFO-1234ze compositions)」。
本文中所揭示之HFO-1234ze組成物可用為低全球暖化潛勢(GWP)之熱傳組成物、工作流體、氣溶膠推進劑、起泡劑、發泡劑、溶劑、清潔劑、載體流體、置換乾燥劑、拋光研磨劑、聚合介質、用於聚烯烴及聚胺甲酸酯之膨脹劑、氣態介電質、滅火劑、液態或氣態形式之抑火劑。所揭示之組成物可用作工作流體,用於熱傳或製冷應用,特定而言用來將熱自熱源帶往散熱器。此類熱傳遞組成物亦可用作循環中之冷媒,其中該流體經歷相變;亦即,由一液體變為一氣體並且變回,或反之亦然。
在一個實施例中,HFO-1234ze組成物可用於熱傳系統中。熱傳系統的實例包括但不限於空調、冷凍櫃、製冷器、熱泵、浸沒式蒸發器熱泵、直接膨脹式熱泵、水冷凍器、浸沒式蒸發器冷凍器、直接膨脹式冷凍器、步入式冷卻器、移動式製冷器、移動式空調單元、及其組合。
在一個實施例中,HFO-1234ze組成物可用於移動式熱傳系統中,包括製冷、空調、或熱泵系統或設備。在另一實施例中,組成物可用於固定式熱傳系統中,包括製冷、空調、冷凍器、或熱泵系統或設備。
如本文所使用,移動式製冷設備、移動式空調、或移動式加熱設備係指任何併入公路、鐵路、海上、或空中運輸單元之製冷、空調、或加熱設備。此外,移動式製冷或空調單元包括獨立於任何移動載具且已知為「聯合運輸(intermodal)」系統的設備。此類聯合運輸系統包括「貨櫃」(聯合海上/陸上運輸)以及「可換車廂(swap bodies)」(聯合公路/鐵路運輸)。
如本文中所用者,固定式熱傳遞系統為操作期間位置固定之系統。固定式熱傳遞系統可結合於或附接至各式不同建築,或可為位於門外之獨立裝置,諸如清涼飲料販賣機。此等固定式應用可係固定式空調及熱泵(包括但不限於冷凍器、高溫熱泵;包括跨臨界熱泵(具有高於50℃、70℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、或200℃之冷凝器或超臨界排熱熱交換器溫度))、家用、商業用、或工業用之空調系統;且包括窗型、無管的、有管的、封裝式終端、冷凍器、及位於外部但與建築物連接者,諸如屋頂系統)。在固定式製冷應用中,所揭示之組成物可用於高溫、中溫、及/或低溫之製冷設備,其包括商業用、工業用、或家用之製冷器及冷凍櫃、製冰機、自供式冷卻器及冷凍櫃、浸沒式蒸發器冷凍器、直接膨脹式冷凍器、步入式及伸入式冷卻器及冷凍櫃、及組合系統。在一些實施例中,所揭示之組成物可用於超市製冷器系統中。
更特定而言,高溫製冷系統包括專門用於超市農產品部分的那些系統。中溫製冷系統包括用於飲料、乳品、新鮮食物、或其他冷藏物品的超市及便利商店冷藏櫃。中溫製冷系統亦可包括新鮮食物運輸系統。低溫製冷系統包括超市與便利商店冷凍櫃及展示櫃、製冰機、及冷凍食品運輸系統。其他特定者如用於商用、工業用、及/或住宅用製冷機及冷凍櫃、製冰機、自供式冷卻器及冷凍櫃、超市上架與配送系統、步入式及伸入式冷卻器及冷凍櫃、及組合系統。
因此根據本發明,如本文所揭示之HFO-1234ze組成物可用於產生冷卻、產生加熱、及傳遞熱之方法。
本文所揭示之HFO-1234ze組成物可用為目前使用的冷媒的低全球暖化潛勢(GWP, global warming potential)替代品,包括但不限於HCFO-1233zd(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(Z)等。
在許多應用中,HFO-1234ze組成物之一些實施例可用於作為冷媒,並提供至少與尋求替代物之冷媒類似的冷卻性能(意指冷卻能力與能量效率)。
在另一實施例中係提供一種再填充一熱傳系統的方法,該熱傳系統包含一待替換冷媒及一潤滑劑。該方法包括在從熱傳系統移除待替換冷媒的同時,在系統內維持大部分的潤滑劑,並將HFO-1234ze組成物中之一者引入熱傳系統內。
在一個實施例中,提供一種用於在冷卻或加熱系統中用第二冷媒組成物取代第一冷媒組成物之方法。該方法包含從冷卻或加熱系統中移除第一冷媒組成物並將第二冷媒組成物裝入冷卻或加熱系統中。在一個實施例中,第一冷媒係選自R-1233zd(E)、R-1336mzz(E)、及R-1336mzz(Z)中之任一者,且第二冷媒組成物包含本文所揭示之HFO-1234ze組成物中之任一者(例如,HFO-1234ze(E);HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E);HFO-1234ze(E)/HFO-1336mzz(E);HFO-1234ze(E)/HFO-1336mzz(Z);HFO-1234ze(E)/HFC-152a;HFO-1234ze(Z)/HFO-1233zd(E);E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/HFC-245fa;E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/E-HFO-1233zd;E-HFO-1234ze/Z-HFO-1234ze/HFC-245fa/E-HFO-1233zd;HFO-1234ze(E)/HFO-1132(Z);HFO-1234ze(E)/HFO-1252zc;HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)/HFC-134a;及HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)/HFC-227ea)。
在另一實施例中,提供一種熱交換系統,其含有HFO-1234ze(Z)組成物中之任一者,其中該系統係選自由下列所組成之群組:空調、冷凍櫃、製冷器、熱泵、水冷凍器、步入式冷卻器、熱泵、移動式製冷器、移動式空調單元、及具有其組合的系統。另外,HFO-1234ze(Z)組成物可用於次級迴路系統中,其中此等組成物作為初級冷媒因而提供冷卻至次級熱傳流體,其從而冷卻遠端位置。
蒸氣壓縮製冷、空調、或熱泵系統包括蒸發器、壓縮機、冷凝器、及膨脹裝置。一蒸氣壓縮循環在多個階段中重複使用冷媒,一冷卻效果係產生於一步驟中而一加熱效果係產生於另一步驟中。該循環可簡述如下。液體冷媒透過膨脹裝置進入蒸發器,且液體冷媒藉由在低溫下從環境中吸取熱而於蒸發器中沸騰,以形成氣體並產生冷卻。低壓氣體進入壓縮機,將氣體在此處壓縮以提高其壓力及溫度。然後,較高壓(壓縮的)氣體冷媒進入冷凝器,冷媒在此處冷凝並將其熱排至環境中。冷媒回到膨脹裝置中,液體透過此處而由在冷凝器中之較高壓水平膨脹成在蒸發器中之低壓水平,從而重複該循環。
在一個實施例中,提供一種熱傳系統,其含有HFO-1234ze組成物中之任一者。在另一實施例中,揭示一種製冷、空調、或熱泵設備,其含有HFO-1234ze組成物中之任一者。在另一實施例中,揭示一種固定式製冷或空調設備,其含有HFO-1234ze組成物中之任一者。在又另一實施例中,揭示一種移動式製冷或空調設備,其含有如本文所揭示之組成物。
在一個實施例中,提供一種用於產生冷卻之方法,其包含在待冷卻主體附近膨脹HFO-1234ze組成物中之任一者,其後壓縮該組成物。
在另一實施例中,提供一種用於產生加熱之方法,其包含在待加熱主體附近冷凝HFO-1234ze組成物中之任一者,其後膨脹該組成物。
用於產生加熱之方法可進一步包含使熱傳介質通過該冷凝器,該工作流體之冷凝藉此加熱該熱傳介質,且使該經加熱之熱傳介質從該冷凝器通往待加熱的本體。
待加熱或冷卻之本體可係任何可被加熱的空間、物體、或流體,諸如供空間加熱的水或空氣。在一個實施例中,待加熱或冷卻之本體可係房間、建築、或汽車中的乘客隔室。替代地,在另一實施例中,待加熱或冷卻之本體可係第二介質、或該介質、或熱傳流體(諸如化學程序流)。
在另一實施例中,揭示將HFO-1234ze組成物用為熱傳流體組成物之方法。該方法包含將該工作流體自熱源輸送至散熱器。
在另一實施例中,本發明之HFO-1234ze組成物可用以補滿(top-off)熱傳系統中之冷媒裝載。例如,若傳熱系統因冷媒洩漏而減低性能,則可添加如本文所揭示之組成物,以使性能恢復到規格。
根據本發明,提供一種用於將來自熱源的熱轉換為機械能之方法。該方法包含使用從該熱源供應的熱來加熱一工作流體;以及使經加熱的工作流體膨脹以降低工作流體的壓力,並在工作流體的壓力降低時產生機械能。該方法之特徵在於使用工作流體,該工作流體包含本文所揭示之HFO-1234ze組成物。用於將來自熱源之熱轉換為機械能之方法係動力循環,且可係有機朗肯循環(organic Rankine cycle, ORC)。
提供用於將來自熱源之熱轉換為機械能之方法可係可係次臨界(sub-critical)動力循環,其中該循環中所使用之有機工作流體係在小於該有機工作流體之臨界壓力的壓力下接收熱,且該工作流體在整個循環期間保持低於其臨界壓力。
提供用於將來自熱源之熱轉換為機械能之方法可係跨臨界(trans-critical)動力循環,其中該循環中所使用之有機工作流體係在高於該有機工作流體之臨界壓力的壓力下接收熱。在跨臨界循環中,該工作流體在被加熱之前被壓縮至高於其臨界壓力的一壓力,且隨後在膨脹期間,該工作流體壓力會降低至低於其臨界壓力。
提供用於將來自熱源之熱轉換為機械能之方法可係超臨界(super-critical)動力循環。在超臨界循環中,該工作流體在整個循環中(例如,壓縮、加熱、膨脹、及冷卻)保持高於其臨界壓力。
在本發明之一較佳實施例中,提供一種含有工作流體的熱泵設備,該工作流體包含HFO-1234ze(E)組成物中之任一者,其用為單組分工作流體或用為工作流體摻合物。在一個實施例中,本發明係關於一種用於在利用本發明之HFO-1234ze(E)組成物中之任一者作為工作流體的熱泵中產生加熱及/或冷卻之方法。
熱泵為產生加熱及/或冷卻之設備的其中一種類型。一熱泵包括一蒸發器、一壓縮機、一冷凝器或超臨界工作流體冷卻器及一膨脹式裝置。一工作流體以一重覆循環的方式流過該些元件。加熱係在該冷凝器中製造,其中當蒸氣工作流體被冷凝而形成液體工作流體時,能量(為熱的形式)即被從中抽取出來。冷卻係在該蒸發器中製造,其中能量被吸收以使該工作流體蒸發形成蒸氣工作流體。
在一實施例中,本發明的高溫熱泵設備包括(a)一蒸發器,一工作流體流經該蒸發器並通過該蒸發器蒸發;(b)一壓縮機,其與該蒸發器流體連通,並壓縮該已蒸發的工作流體達更高的壓力;(c)一冷凝器,其與該壓縮機流體連通,且該高壓工作流體蒸氣流經該冷凝器並通過該冷凝器冷凝;及(d)一減壓裝置,其與該冷凝器流體連通,在其中減少該冷凝後的工作流體之壓力,且該減壓裝置進一步與該蒸發器流體連通,以致該工作流體之後在重複的循環中重複流經組件(a)、(b)、(c)及(d)。
熱泵可以係用於加熱空氣的住宅用熱泵。住宅用熱泵係用於產生加熱空氣來加溫住所或家庭(包括單戶家庭或集合式家庭),且製造最高為約30℃至約50℃之冷凝器操作溫度。在另一實施例中,熱泵可以係高溫熱泵,這意指具有高於55℃的冷凝器溫度、或具有高於80℃的冷凝器溫度、或甚至具有高於100℃的冷凝器溫度的熱泵。
在一個實施例中,本發明係關於一種用於在高溫熱泵中產生加熱之方法,其包含在冷凝器中將包含該HFO-1234ze(E)組成物的蒸氣工作流體冷凝,藉以產生液態工作流體。高溫熱泵可以在至少約100℃的冷凝器溫度下操作。高溫熱泵可包含離心式壓縮機或正排量壓縮機。
在一些實施例中,提供一種用於在高溫熱泵中產生加熱之方法及系統,該高溫熱泵具有冷凝器,在其中將蒸氣工作流體冷凝以將熱傳介質加熱,且該加熱後的熱傳介質係自該冷凝器輸出至待加熱之主體。該方法包含在冷凝器中將蒸氣工作流體冷凝,藉以產生液體工作流體,其中該蒸氣及液體工作流體包含本發明之組成物中之任一者,該等組成物包含HFO-1234ze(E)。
在一個實施例中提供一種用於在高溫熱泵中產生加熱之方法,其包含自工作流體提取熱,從而產生冷卻的工作流體,其中該工作流體包含本發明之組成物中之任一者,該等組成物包含HFO-1234ze(E)。
熱泵可包括浸沒式蒸發器或直接膨脹式蒸發器。
本文所揭示之HFO-1234ze(E)組成物中之一或多者可用為熱傳組成物、氣膠推進劑、起泡劑、發泡劑、載體流體、排氣乾燥劑、拋光研磨劑、聚合介質、聚烯烴及聚胺甲酸酯用膨脹劑、及氣態介電質。
在一些實施例中,E-HFO-1234ze係用作電氣設備中的介電質。在一些實施例中,E-HFO-1234ze係單獨使用。在一些實施例中,E-HFO-1234ze係與本文所揭示之化合物中之一或多者混合使用。在用於中壓或高壓的電氣設備中,電絕緣及電弧熄滅的功能一般係藉由限制在該設備內部的絕緣氣體來進行。在該用語一般公認的意義上,「中壓(medium-voltage)」表示大於1,000伏特AC且嚴格大於1,500伏特DC、但不超過52,000伏特AC或超過75,000伏特DC的電壓;而用語「高壓(high-voltage)」表示嚴格大於52,000伏特AC及大於75,000伏特DC的電壓。在一些實施例中,在這些設備內部使用的絕緣氣體含有E-HFO-1234ze。在一些實施例中,在這些設備內部使用的絕緣氣體係包含E-HFO-1234ze的摻合物。
在半導體工業中使用的蝕刻氣體係用於蝕刻來自表面的沉積物。化學氣相沉積(CVD, Chemical vapor deposition)及電漿加強化學氣相沉積(PECVD, plasma enhanced chemical vapor deposition)腔室需要定期清潔以從腔室壁及平台移除沉積物。此清潔程序減少腔室的生產能力,因為在清潔循環期間腔室退出主動運行。清潔程序可包括,例如,清空反應物氣體並以清潔氣體替換,使該氣體活化,接著使用惰性載氣進行沖洗步驟以從腔室移除清潔氣體。清潔氣體典型地藉由自內表面蝕刻污染物積聚而運作,因此清潔氣體的蝕刻速率在氣體的應用及商業用途中是重要參數,某些清潔氣體也可用作為蝕刻氣體。這些氣體可產生相對高量的有毒廢氣,因此除了清潔或蝕刻氣體本身的GWP外,還可能引起額外的GWP或環境、健康及安全(EHS, Environmental, Health, and Safety)問題。
因此,需要利用具有高蝕刻速率且比目前氣體具有更低GWP及ESH衝擊之有效及不昂貴的清潔/蝕刻氣體來減少由清潔及操作CVD反應器所引起的全球暖化傷害。在一些實施例中,所提供者係具有低EHS及GWP的清潔氣體混合物,使得即使未反應之氣體被釋出,它們亦具有減小的環境衝擊。在一些實施例中,所提供者係使用這些氣體之方法,包含使在遠端腔室或在處理腔室原位之氣體活化(其中該氣體混合物包含氧氣源及氫氟烯烴)、以及使經活化之氣體與表面沉積物接觸經足以移除該沉積物之時間。在一些實施例中,氣體混合物係藉由射頻(RF, radio frequency)源使用足夠的功率來活化足夠的時間,使得該氣體混合物達到約1000至3,000 K之中性溫度以形成經活化之氣體混合物。在一些實施例中,使用輝光放電來活化氣體。在一些實施例中,使經活化之氣體混合物與表面沉積物接觸,並由此去除該等表面沉積物中之至少一部分。
在一些實施例中,氣體混合物包含E-HFO-1234ze。在一些實施例中,氣體混合物僅包含E-HFO-1234ze。在一些實施例中,氣體混合物包含E-HFO-1234ze與一或多種化合物的混合物。這些氣體混合物的E-HFO-1234ze較佳地具有大於99.5 wt.%、或大於99.6 wt.%、或大於99.7 wt.%、或大於99.8 wt.%、較佳地99.9 wt.%或更大的純度,且較佳地具有小於約100 ppm、較佳地小於約50 ppm、更佳地小於約10 ppm且最佳地小於約1 ppm的氯化化合物含量。
在另一實施例中,本發明係關於包含本發明之HFO-1234ze組成物的發泡劑組成物。
在另一實施例中,本發明係關於包含HFO-1234ze之發泡體膨脹劑組成物,供用於製備發泡體。在其他實施例中,本發明提供一種可發泡組成物,且較佳地熱固性(如聚胺甲酸酯、聚異氰尿酸酯、或酚類)發泡體組成物,及熱塑性(如聚苯乙烯、聚乙烯、或聚丙烯)發泡體組成物,以及製備發泡體之方法。在此等發泡體實施例中,HFO-1234ze組成物中之一或多者作為發泡體膨脹劑而被包括在可發泡組成物中,該等組成物較佳地包括可於適當條件下反應及/或混合且發泡之一或多種額外組分,以形成發泡體或多孔結構。
在一個實施例中,本發明進一步關於一種形成發泡體之方法,該方法包含:(a)將本發明之HFO-1234ze組成物添加至可發泡組成物中;及(b)在有效形成發泡體之條件下處理該可發泡組成物。
本發明之另一實施例係關於本發明之HFO-1234ze組成物在可噴灑組成物中作為推進劑之用途。另外,本發明係關於一種包含HFO-1234ze的可噴灑組成物。欲連同惰性成分、溶劑及其他材料一起噴灑的活性成分亦可存在於可噴灑組成物中。在一實施例中,可噴灑組成物係氣溶膠。本組成物可用以配製:各種工業用氣溶膠或其他可噴灑組成物(諸如接觸件清潔劑、除塵劑、潤滑噴霧、脫模噴霧、殺蟲劑、及類似者)、及消費性氣溶膠(諸如個人護理產品(諸如,例如,毛髮噴霧、除臭劑、及香水)、家庭用品(諸如,例如,蠟、上光劑、烘焙用噴霧、室內清新劑、及家用殺蟲劑)、及汽車用品(諸如,例如,清潔劑及打蠟劑)),以及藥材(諸如抗氣喘及抗口臭藥物)。此等實例包括定量噴霧吸入劑(metered dose inhaler, MDI),以供治療哮喘及其他慢性阻塞性肺病,且供遞送藥劑至可觸及之黏膜或鼻內。
本發明進一步關於一種用於產生氣溶膠產品之程序,其包含將本發明包含HFO-1234ze之組成物添加至配方之步驟,該配方包括氣溶膠容器中之活性成分,其中該組成物作用為推進劑。另外,本發明進一步關於一種用於產生氣溶膠產品之程序,其包含將本發明包含HFO-1234ze之組成物添加至障壁式氣溶膠包裝(如罐中袋或活塞罐)之步驟,其中該組成物保持與氣溶膠容器中之其他配方成分分離,且其中該組成物作用為推進劑。另外,本發明進一步關於一種用於產生氣溶膠產品之程序,其包含僅添加本發明包含HFO-1234ze之組成物至氣溶膠包裝之步驟,其中該組成物作用為該活性成分(例如除塵劑、或冷卻或冷凍噴霧)。在一個實施例中,E-HFO-1234ze具有足夠高的純度以適合用為醫藥級推進劑。對於醫藥級應用,E-HFO-1234ze較佳地具有至少99.9%的純度。
亦提供的是一種用於偵測來自容器之洩漏之方法,其包含在該容器附近對空氣取樣,且以用於偵測洩漏之構件偵測至少一種氟化化合物,其中本發明包含HFO-1234ze之組成物係含在該容器內。
容器可係以本發明之HFO-1234ze組成物填充之任何已知容器或系統或設備。容器可包括但不限於儲存容器、運輸容器、氣溶膠罐、滅火系統、冷凍器設備、熱泵設備、熱傳遞容器、及動力循環設備(例如,有機朗肯循環系統)。
偵測洩漏之構件可係任何已知的感測器,其經設計以偵測洩漏。尤其,用於偵測洩漏之構件包括但不限於電化學、電暈放電、及質譜洩漏偵測器。
「在(容器)附近」意謂在該容器之外部表面12吋內。或者,「在附近」可係在容器外部表面6吋內、3吋內、或一吋內。
在一些實施例中,本發明之HFO-1234ze組成物可用於製冷系統中。製冷系統之一個實施例包括蒸發器、冷凝器、壓縮機、膨脹裝置、及熱傳介質。熱傳介質包括本發明之HFO-1234ze組成物。
在另一實施例中,本發明之HFO-1234ze組成物可用於傳熱之程序中。該程序可包括提供物品並使該物品與包括本發明之HFO-1234ze組成物的熱傳介質接觸。在一些實施例中,該物品可包括電氣設備(例如,電路板、電腦、顯示器、半導體晶片、或變壓器)、熱傳表面(例如,散熱器)或衣物(例如,連身衣)。
在一些實施例中,本文所揭示之HFO-1234ze組成物可用為用於直接晶片冷卻的熱傳流體,例如用於冷卻資料中心伺服器。在一些實施例中,下列組成物特別適合用於資料中心冷卻,且更特別而言用為熱傳流體、特別是冷卻劑用於直接晶片冷卻迴路:包含HFO-1234ze(E)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、HFC-245fa、HFO-1233zd(E)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1233zd(E)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、HFC-245fa、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(Z)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物。這些組成物中的任一者皆可用作液體冷卻劑來代替水用於冷卻資料中心伺服器,特定而言藉由直接晶片冷卻。在此等應用中,含有HFO-1234ze(E)的組成物透過直接位於晶片上的冷板熱交換器進行循環。自電腦晶片散發的熱量被吸收到冷卻劑迴路中,然後經加熱之流體透過管道網路循環,直至其達到較低溫度熱交換器,以將熱量排出至(舉例而言)冷卻水迴路等、及/或排出至伺服器機房之空調系統、及/或排出至外部環境空氣。
在一些實施例中,本文所揭示之HFO-1234ze組成物可用為用於冷卻資料中心伺服器的冷卻流體,特定而言與冷卻介質(諸如空氣、水、或乙二醇/水組成物)一起使用。在一些實施例中,下列組成物特別適合用為用於資料中心冷卻的冷卻流體,且更特定而言用為熱傳流體(特別是冷卻劑),用於與冷卻介質(諸如空氣、水、或乙二醇/水)一起使用,用於冷卻資料中心伺服器:包含HFO-1234ze(E)、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;包含HFO-1234ze(E)、HFC-227ea、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物;或包含HFO-1234ze(E)、HFC-152a、HFC-227ea、及可選地額外化合物中之一或多者的組成物。
在另一實施例中,本文所提供者係包含本發明之HFO-1234ze組成物的用於冷媒的儲存容器,其中該冷媒包含氣相及液相。
本發明之另一實施例係關於將前述HFO-1234ze組成物以汽相及/或液相儲存在密封容器內。該容器將經適當製備用於藉由抽空及加熱來裝載本發明之組成物,使得水及/或氧之量受到限制,以防止容器內組成物之冷媒部分的反應或降解。在一個實施例中,將水限制為以重量計0.1 ppm至200 ppm、或以重量計0.1 ppm至100 ppm、或以重量計0.1 ppm至50 ppm、或以重量計0.1 ppm至10 ppm。在另一實施例中,將氧被限制為汽相的0.6體積百分比或更小。在另一實施例中,氧係以約0.01體積百分比至0.35體積百分比存在。在又一實施例中,將氧限制為0.01體積百分比至0.25體積百分比。且在又一實施例中,將氧限制為0.01體積百分比至0.15體積百分比。
用於儲存本發明之HFO-1234ze組成物之容器可由能夠將組成物密封在其中同時保持氣相及液相的任何合適的材料及設計來構築。合適的容器的實例包含耐壓容器,諸如罐子、填充圓柱、及輔助填充圓柱。容器可由任何合適的材料構造而成,這些材料諸如碳鋼、錳鋼、鉻鉬鋼、以及其他低合金鋼、不銹鋼、且在一些情況下是鋁合金。該容器可以包括適合施配易燃物質的穿孔頂部或閥門。
雖然可採用任何合適之方法用於穩定本發明之HFO-1234ze組成物,此等方法的實例包括將前述抑制劑與本發明之HFO-1234ze組成物摻合,用包含抑制劑的材料(例如,具有氮氣載劑的抑制劑,或本發明之經穩定化之組成物)吹掃管線及容器;以及其他合適的方法。
本發明之另一實施例包括冷媒裝載套組,該套組包含密封罐中的本發明之HFO-1234ze組成物(其可以呈穩定形式)及可選的二氧化碳、以及用於連接冷媒罐之排出端至冷媒迴路之閥門的管。在某些實施例中,上述添加劑中之任一者可包括在經穩定之冷媒摻合物中。因此,冷媒裝載套組可包括任何已穩定的所揭示之冷媒混合物,但不含潤滑劑。
在另一實施例中,本發明係關於用於再生前述組成物中之任一者之程序,此等整合程序係描述於2022年8月31日申請之標題為「Liquid Reclamation and Solid Foam Recycling/Reclamation: Compositions and Methods」的美國臨時專利申請案第64/402,727號、及2022年11月4日申請之標題為「Integrated System and Process for Producing Reclaimed, Stabilized and Traceable Refrigerant Compositions」的美國臨時專利申請案第63/422,656號中,兩者之全部內容係以引用方式全文併入本文中。
舉例而言,在一個實施例中,本文所提供者係一種程序,該程序包括下列步驟:a)提供未再生之冷媒,該冷媒包含至少HFO-1234ze(E)、或至少HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E);測試未經再生之冷媒組成物,該組成物包含至少HFO-1234ze(E)、或至少HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E),且亦可包含污染物、不可凝氣體(NCG)及物理性質;檢查並比較未經再生之冷媒組成物相對於AHRI 700標準的純度;如果未經再生之冷媒組成物不符合AHRI 700標準,則處理並純化該未經再生之冷媒組成物並提供至少一種第一經處理之產物;及可選地,若需要符合AHRI 700標準,對第一經處理之產物重複該程序;及可選地,若第一經處理之產物符合或超過AHRI 700標準,則向該第一經處理之產物中添加額外的冷媒組分,以形成第一標靶冷媒或冷媒摻合物,或(2)進一步純化不符合AHRI 700標準的第一經處理之產物,以產生第二經處理之產物,並根據需要重複該程序,以獲得符合或超過AHRI 700標準的第二經處理之產物。
在另一實施例中,提供一種用於加熱及/或冷卻之系統。該系統包含蒸發器、壓縮機、冷凝器、及膨脹裝置。該系統含有本文所揭示之組成物中之任一者。
雖無進一步闡述,據信所屬技術領域中具有通常知識者可使用本文中之說明可最大程度地利用本發明。因此,以下具體實施例僅係說明之用,而絕非以任何方式限制本揭露之其餘內容。
本發明將在下文藉由具體實例更詳細地描述。以下實例係出於說明性目的而提供且不意欲以任何方式限制本發明。所屬技術領域中具有通常知識者將輕易認可到可改變或修改各種的非關鍵參數,以產生實質上相同的結果。
實例 材料
用以製備實例之材料可商購或可藉由已知方法製備。
在下列實例中之各者中獲得最終產物的純化方法包括下列技術/設備/儀器中之一或多者、較佳地至少二或更多者:蒸餾塔、硫酸乾燥器、分子篩、及/或氧化鋁乾燥器、水洗滌器、鹼洗滌器、及類似者。
實例1 :HCC-240fa 之製備
在210 mL Hastelloy®反應器中,將氯乙烯(7.4 g, 0.118 mol)添加至CCl
4(3700 g, 0.24 mol)的混合物(包括小於5 wt.%的四氯乙烯、三氯乙烯、六氯乙烷、溴三氯甲烷、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、反-1,2-二氯乙烯、順-1,2-二氯乙烯、及1,1-二氯乙烯)、鐵粉(0.62 g, 0.011 mol)、及磷酸三丁酯(0.72 g, 0.0027 mol)。將反應器加熱至100℃持續二小時。轉化率係100%,產生HCC-240fa的選擇性係98%。藉由蒸餾獲得一種反應產物,該反應產物包含HCC-240fa、及小於5 wt.%的1-氯丁烷、HCO-1240xd、HCO-1230xd、1,1,1,3-四氯丙烷、1,4二氯丁烷、1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯、1,1,3,4四氯丁二烯、1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物中之一或多者。
實例2 :HFC-245fa 之製備
向240 mL Hastelloy® C搖動器管中裝載SbCl
5(11 g, 0.037 mol),並用乾冰/丙酮冷卻至20℃。將HF (48 g, 2.4 mol)添加至該搖動器管中,並將該搖動器管冷卻並抽空3次。將混合物加熱至100℃持續一小時。排出HF後,將實例1之反應產物(亦即,HCC-240fa、及小於5 wt.%的1-氯丁烷、HCO-1240xd、HCO-1230xd、1,1,1,3-四氯丙烷、1,4二氯丁烷、1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯、1,1,3,4四氯丁二烯、1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物中之一或多者)(26 g,
0.12 mol)添加至該搖動器管中,然後將該搖動器管加熱至90℃持續8小時。反應轉化率係100%,HFC-245fa之選擇性係95%。將反應產物經蒸餾純化,且包含HFC-245fa、以及上表1或表2之額外化合物中之一或多者。
實例3 :由HFC-245fa 製備HFO-1234ze(E)
將Monel®管(0.5吋(1.27 cm) OD,10吋(25.4 cm)長度,0.35吋(0.89 cm壁厚)用12 cc之LV鉻催化劑填充。催化劑經HF活化後,該程序在35 psig下運行。在一項實驗中,進料組成物係純HFC-245fa(包括上表1或表2之額外化合物中之一或多者)(例如,如實例2中所產生)。在另一項實驗中,進料組成物包含95.51 mol% HFC-245fa(包括上表1或表2之額外化合物中之二或更多者)(例如,如實例2中所產生)、及4.19 mol% Z-HFO-1234ze。將兩種進料組成物以3.96 ml/hr的速率引入反應器中。兩個反應皆於240℃至315℃在空氣存在下進行,接觸時間係84秒。使起始物質於80℃汽化。使部分反應器流出物穿過一系列閥門並藉由GCMS進行分析。Z-HFO-1234ze、HFC-245fa、及E-HFO-1234ze的量係以莫耳百分比表示。結果係總結於表10中。
表10
| 實例 | 比較 | 實例 |
| 添加的mol % Z-ze | 0 | 4.19 |
| 添加的wt % Z-ze | 0 | 3.60 |
| 氧vol% | 0.2 | 0.2 |
| 溫度(℃) | 277 | 277 |
| 進料組成物(245fa/Z-1234ze) | 99.70/0 | 95.51/4.19 |
| 245fa轉化率(%) | 28.5 | 27.5 |
| 產物中的Z-ze (%) | 4.0 | 4.35 |
| 回收的245fa (%) | 71.30 | 69.31 |
| 產物中的E-ze (%) | 24.40 | 26.07 |
| E-ze選擇性(%) | 85.9 | 99.5 |
| E-ze產率(%) | 24.5 | 27.3 |
實例3之程序不含異構化或實質上不含如本文所定義之自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化。
實例4 :由HFC-245fa 製備HFO-1234ze(E)
將Monel®管(0.5吋(1.27 cm) OD,10吋(25.4 cm)長度,0.35吋(0.89 cm壁厚))用12 cc之LV鉻催化劑填充。在一項實驗中,進料組成物係純HFC-245fa(包括上表1或表2之額外化合物中之一或多者)(例如,如實例2中所產生)。在另一項實驗中,進料組成物包含86.7% HFC-245fa(包括上表1或表2之額外化合物中之二或更多者)(例如,如實例2中所產生)、及13.3% Z-HFO-1234ze。在催化劑之HF活化之後,將進料組成物引入反應器中。對於純HFC-245fa樣品,在前72小時引入3.6%氧,然後在接下來72小時停止氧氣流,接著恢復氧氣流。
催化劑在161 hr左右開始去活化。轉化率下降至83.8%。對於HFC-245fa/HFO-1234ze(Z)樣品,在前93小時引入3.6%氧,然後在接下來194小時停止氧氣流,接著恢復氧氣流。催化劑在172 hr左右開始去活化。轉化率下降至87%。一旦引入3.6%氧,轉化率即開始恢復。在12 hr內完全恢復。結果係總結於表11中。
表11
實例5 :由HFC-245fa 製備Z/E-HFO-1234ze
| 純HFC-245fa | HFC-245fa/HFO-1234ze(Z) | |||||
| 添加的 %Z-ze | 0 (3.6% O2) (第1 部分) | 0 (不含O2 )(第2 部分) | 0 (3.6% O2) 催化劑回收(第3 部分) | 13.3 (3.6% O2) 初始(第1 部分) | 13.3 (不含O2 )催化劑去活化(第2 部分) | 13.3 (3.6% O2) 催化劑回收(第3 部分) |
| 進料組成物 | 100/0 | 100/0 | 100/0 | 86.7/13.3 | 86.7/13.3 | 86.7/13.3 |
| 245fa轉化率(%) | 93.1 | 87(催化劑去活化) | 92.7 | 92.8 | 87.8(催化劑去活化) | 92.9 |
| 產物中的Z-ze (%) | 19.5 | 18.5 | 19.8 | 20.1 | 18.9 | 19.8 |
| 245fa回收% | 6.9 | 12.9 | 7.3 | 6.3 | 10.6 | 6.2 |
| % E-ze | 71.9 | 67.3 | 71.5 | 71.7 | 69.4 | 72.5 |
| E-ze產率% | 71.9 | 67.3 | 71.5 | 82.8 | 80.1 | 83.7 |
| E-ze選擇性% | 77.2 | 77.4 | 77.1 | 89.2 | 91.2 | 90.1 |
向英高鎳管(1/2吋{13 mm} OD)中填充5 cc的氟化Cr
2O
3催化劑(路易斯維鉻)。將空氣流(3.6 vol% O
2)及CF
3CH
2CHF
2(HFC-245fa)(包括上表1或表2之額外化合物中之二或更多種)(例如,如實例2中所製備)於370℃以0.7 ml/hr進料通過催化劑床。在反應器中的接觸時間係47秒。使CF
3CH
2CHF
2於80℃汽化。使部分反應器流出物穿過一系列閥門,並藉由Agilent® 6890 GC/5975C MS及Restek® PC2618 5% Krytox® CBK-D/60/80 6公尺x 2 mm ID 1/8吋OD填充管柱進行分析,用氦氣以30 sccm吹掃管柱。以每小時為間隔取樣,並分析。組分之量係以莫耳百分比表示。結果係總結於表12中。
表12 :實例5
| Inj | 未知物 | 1141 | 143a | 152a | 三氟丙炔 | 1234yf |
| 1 | 1.12% | 0.03% | 0.52% | 0.00% | 0.51% | 0.93% |
| 2 | 0.16% | 0.04% | 0.37% | 0.00% | 0.57% | 0.68% |
| 3 | 0.15% | 0.04% | 0.35% | 0.00% | 0.58% | 0.64% |
| 4 | 0.15% | 0.04% | 0.33% | 0.00% | 0.58% | 0.56% |
| 5 | 0.14% | 0.04% | 0.31% | 0.00% | 0.58% | 0.53% |
| 6 | 0.13% | 0.03% | 0.28% | 0.00% | 0.59% | 0.46% |
| 7 | 0.11% | 0.03% | 0.27% | 0.00% | 0.60% | 0.39% |
| 8 | 0.12% | 0.03% | 0.28% | 0.00% | 0.59% | 0.46% |
| 9 | 0.10% | 0.03% | 0.35% | 0.00% | 0.61% | 0.32% |
| 10 | 0.05% | 0.03% | 0.24% | 0.00% | 0.59% | 0.33% |
| 11 | 0.05% | 0.03% | 0.25% | 0.00% | 0.60% | 0.36% |
| 12 | 0.12% | 0.04% | 0.30% | 0.00% | 0.61% | 0.45% |
| 13 | 0.20% | 0.06% | 0.35% | 0.00% | 0.63% | 0.56% |
| 14 | 0.20% | 0.06% | 0.35% | 0.00% | 0.63% | 0.55% |
| Inj | E-1234ze | Z-1234ze | 245fa | E-1233zd | Z-1233zd |
| 1 | 70.84% | 18.47% | 6.78% | 0.66% | 0.13% |
| 2 | 71.12% | 19.22% | 7.05% | 0.66% | 0.14% |
| 3 | 71.12% | 19.25% | 7.06% | 0.66% | 0.14% |
| 4 | 71.29% | 19.19% | 7.06% | 0.65% | 0.15% |
| 5 | 71.32% | 19.23% | 7.04% | 0.66% | 0.15% |
| 6 | 71.36% | 19.28% | 7.07% | 0.65% | 0.14% |
| 7 | 71.41% | 19.39% | 7.00% | 0.66% | 0.14% |
| 8 | 71.38% | 19.31% | 7.03% | 0.65% | 0.14% |
| 9 | 71.60% | 19.34% | 6.94% | 0.67% | 0.14% |
| 10 | 71.66% | 19.28% | 7.09% | 0.60% | 0.13% |
| 11 | 71.61% | 19.41% | 7.07% | 0.51% | 0.11% |
| 12 | 71.66% | 19.26% | 6.91% | 0.54% | 0.12% |
| 13 | 71.52% | 19.30% | 6.68% | 0.57% | 0.13% |
| 14 | 71.60% | 19.25% | 6.67% | 0.56% | 0.13% |
分析顯示,HFC-245fa之轉化率係93%,且向E/Z-1234ze的選擇性大於97%。E/Z比係3.7:1。
最終反應產物經純化後具有大於99.5%的純度。亦即,組成物包含以重量計約99.5%的HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)、以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
實例6 :由HCC-240fa 液相製備HFO-1233zd(Z)/(E)
向240 mL Hastelloy® C搖動器管中裝載SbCl
5(11 g, 0.037 mol),並用乾冰/丙酮冷卻至20℃。將HF (48 g, 2.4 mol)添加至該搖動器管中,並將該搖動器管冷卻並抽空3次。將混合物加熱至100℃持續一小時。排出HF後,將實例1之反應產物(亦即,HCC-240fa、及小於5 wt.%的1-氯丁烷、HCO-1240xd、HCO-1230xd、1,1,1,3-四氯丙烷、1,4二氯丁烷、1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯、1,1,3,4四氯丁二烯、1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db)、(多種)C
5H
7Cl
3異構物、及(多種)C
4H
7Cl
3異構物中之一或多者)(26 g,
0.12 mol)添加至該搖動器管中,然後將該搖動器管加熱至70℃持續8小時。反應轉化率係100%,E/Z-HFO-1233zd之選擇性係95%。最終反應產物經純化後具有大於99.5%的純度。亦即,組成物包含以重量計約99.5%的HCFO-1233zd(E)及HCFO-1233zd(Z)、以及選自HFO-1234ze(Z)及HFC-245fa的一或多種額外化合物。所屬技術領域中具有通常知識者將會理解,基於上文提供的描述,由HCC-240fa液相製備HFO-1233ze(Z)/(E)可替代地在催化劑不存在下進行。
實例7 :由HCC-240fa 汽相製備HFO-1233zd(Z)/(E)
向英高鎳管(1/2吋{13 mm} OD)中填充4 cc的氟化Cr
2O
3催化劑(紐波特鉻)。將CCl
3CH
2CHCl
2(HCC-240fa)流以0.21 ml/hr與無水HF以1:20莫耳比於150℃汽化,並在不同溫度下進料至催化劑床上。該反應可以可選地在含氧氣體諸如空氣存在下進行。使部分反應器流出物穿過一系列閥門,並藉由Agilent® 7890B GC/5977 MS及Restek® PC2618 5% Krytox® CBK-D/60/80 6公尺x 2 mm ID 1/8吋OD填充管柱進行分析,用氦氣以20 sccm吹掃管柱。各組分以莫耳百分比表示,且以1.5小時為間隔取樣。結果係總結於表13中。
表13 :實例7
| Inj | 未知物 | E-1234ze | 245fa + Z-1234ze | 1233xf | E-1233zd | 溫度 ℃ |
| 1 | 0.17% | 3.66% | 31.08% | 0.03% | 57.31% | 250 |
| 2 | 0.14% | 3.91% | 36.56% | 0.03% | 52.07% | 250 |
| 3 | 0.15% | 4.49% | 45.14% | 0.02% | 44.00% | 250 |
| 4 | 0.15% | 4.81% | 49.37% | 0.02% | 39.97% | 250 |
| 5 | 0.36% | 4.48% | 44.92% | 0.03% | 43.98% | 250 |
| 6 | 0.17% | 4.95% | 50.13% | 0.02% | 39.21% | 250 |
| 7 | 0.15% | 4.45% | 44.34% | 0.02% | 44.73% | 250 |
| 8 | 0.16% | 7.59% | 34.40% | 0.02% | 50.85% | 275 |
| 9 | 0.12% | 6.87% | 30.34% | 0.02% | 55.12% | 275 |
| 10 | 0.12% | 7.25% | 33.03% | 0.02% | 52.43% | 275 |
| 11 | 0.33% | 7.17% | 32.56% | 0.02% | 52.64% | 275 |
| 12 | 0.15% | 6.51% | 29.65% | 0.02% | 56.09% | 275 |
| 13 | 0.20% | 9.35% | 20.18% | 0.03% | 61.69% | 300 |
| 14 | 0.15% | 9.59% | 20.01% | 0.03% | 61.72% | 300 |
| 15 | 0.27% | 9.52% | 20.13% | 0.04% | 61.54% | 300 |
| 16 | 0.16% | 10.03% | 21.32% | 0.03% | 60.12% | 300 |
| 17 | 0.17% | 10.63% | 22.95% | 0.03% | 58.11% | 300 |
| 18 | 0.14% | 10.79% | 23.32% | 0.03% | 57.75% | 300 |
| 19 | 0.19% | 14.76% | 16.03% | 0.04% | 60.42% | 325 |
| 20 | 0.15% | 13.31% | 15.43% | 0.05% | 62.29% | 325 |
| 21 | 0.23% | 17.29% | 19.31% | 0.04% | 55.21% | 325 |
| 22 | 0.16% | 13.56% | 14.82% | 0.05% | 62.54% | 325 |
| 23 | 0.22% | 15.83% | 17.19% | 0.04% | 58.36% | 325 |
| 24 | 0.20% | 16.24% | 10.40% | 0.09% | 63.78% | 350 |
| 25 | 0.41% | 19.02% | 12.35% | 0.09% | 59.41% | 350 |
| 26 | 0.21% | 16.62% | 10.31% | 0.09% | 63.44% | 350 |
| 27 | 0.21% | 19.01% | 12.82% | 0.08% | 59.21% | 350 |
| 28 | 0.19% | 16.99% | 10.50% | 0.09% | 62.96% | 350 |
| Inj | Z-1233zd | 244fa | 243fa | 243fb | 溫度 ℃ |
| 1 | 5.60% | 1.81% | 0.00% | 0.34% | 250 |
| 2 | 4.98% | 1.98% | 0.00% | 0.33% | 250 |
| 3 | 4.30% | 1.67% | 0.00% | 0.24% | 250 |
| 4 | 3.94% | 1.54% | 0.00% | 0.21% | 250 |
| 5 | 4.28% | 1.70% | 0.00% | 0.25% | 250 |
| 6 | 3.87% | 1.47% | 0.00% | 0.19% | 250 |
| 7 | 4.35% | 1.71% | 0.00% | 0.25% | 250 |
| 8 | 5.40% | 1.43% | 0.00% | 0.15% | 275 |
| 9 | 5.82% | 1.53% | 0.00% | 0.18% | 275 |
| 10 | 5.51% | 1.47% | 0.00% | 0.16% | 275 |
| 11 | 5.59% | 1.51% | 0.00% | 0.18% | 275 |
| 12 | 5.86% | 1.54% | 0.00% | 0.19% | 275 |
| 13 | 7.03% | 1.39% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 14 | 6.99% | 1.36% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 15 | 7.03% | 1.32% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 16 | 6.87% | 1.33% | 0.02% | 0.12% | 300 |
| 17 | 6.68% | 1.30% | 0.02% | 0.12% | 300 |
| 18 | 6.58% | 1.26% | 0.02% | 0.11% | 300 |
| 19 | 7.32% | 1.11% | 0.04% | 0.08% | 325 |
| 20 | 7.50% | 1.13% | 0.06% | 0.09% | 325 |
| 21 | 6.74% | 1.10% | 0.04% | 0.06% | 325 |
| 22 | 7.56% | 1.16% | 0.06% | 0.08% | 325 |
| 23 | 7.09% | 1.14% | 0.05% | 0.07% | 325 |
| 24 | 8.07% | 1.02% | 0.13% | 0.06% | 350 |
| 25 | 7.59% | 0.97% | 0.10% | 0.05% | 350 |
| 26 | 8.06% | 1.06% | 0.15% | 0.07% | 350 |
| 27 | 7.57% | 0.95% | 0.11% | 0.05% | 350 |
| 28 | 8.02% | 1.03% | 0.16% | 0.06% | 350 |
最終反應產物經純化後具有大於99.5%的純度。亦即,組成物包含以重量計約99.5%的HCFO-1233zd(E)及HCFO-1233zd(Z)、以及選自HFO-1234ze(Z)及HFC-245fa的一或多種額外化合物。
實例8 :由HFO-1233zd(Z)/(E) 製備HFO-1234ze(Z)/(E)
向英高鎳管(1/2吋{13 mm} OD)中填充8 cc的氟化Cr
2O
3催化劑(紐波特鉻),且反應在不同溫度下進行。將CF
3CH=CHCl (E/Z-HFO-1233zd)、以及選自HFO-1234ze(Z)及HFC-245fa的一或多種額外化合物的組成物經由控制在80℃的汽化器以0.41 ml/hr進料,並將無水HF進料以16 sccm進料。該反應可以可選地在含氧氣體諸如空氣存在下進行。使部分反應器流出物穿過一系列閥門,並藉由Agilent® 7890B GC/5977 MS及Restek® PC2618 5% Krytox® CBK-D/60/80 6公尺x 2 mm ID 1/8吋OD填充管柱進行分析,用氦氣以20 sccm吹掃管柱。各組分以莫耳百分比表示,且以1.5小時為間隔取樣。結果係總結於表14中。
表14 :實例8
| Inj | 未知物 | 1234 yf | E-1234 ze | 236fa +245fa | Z-1234ze | 溫度 ℃ |
| 2 | 0.06% | 0.51% | 9.46% | 11.20% | 2.27% | 300 |
| 3 | 0.07% | 0.21% | 9.00% | 6.84% | 2.21% | 300 |
| 4 | 0.07% | 0.31% | 9.32% | 10.26% | 2.27% | 300 |
| 5 | 0.07% | 0.30% | 9.60% | 10.96% | 2.39% | 300 |
| 6 | 0.07% | 0.31% | 9.90% | 11.58% | 2.48% | 300 |
| 7 | 0.07% | 0.69% | 12.07% | 6.65% | 2.92% | 325 |
| 8 | 0.07% | 0.61% | 12.01% | 6.56% | 2.91% | 325 |
| 9 | 0.07% | 0.54% | 11.90% | 6.44% | 2.90% | 325 |
| 10 | 0.06% | 0.49% | 12.15% | 6.70% | 2.98% | 325 |
| 11 | 0.01% | 0.45% | 13.08% | 7.31% | 3.23% | 325 |
| 12 | 0.07% | 0.87% | 13.62% | 3.78% | 3.41% | 350 |
| 13 | 0.07% | 0.77% | 13.77% | 3.83% | 3.47% | 350 |
| 14 | 0.06% | 0.66% | 13.68% | 3.74% | 3.47% | 350 |
| 15 | 0.05% | 0.60% | 13.91% | 3.79% | 3.54% | 350 |
| Inj | 1233xf | E-1233zd | Z-1233zd | 243fa | 溫度 ℃ |
| 2 | 1.39% | 67.03% | 7.98% | 0.10% | 300 |
| 3 | 0.86% | 72.28% | 8.34% | 0.18% | 300 |
| 4 | 0.97% | 68.36% | 8.12% | 0.33% | 300 |
| 5 | 0.89% | 67.45% | 8.03% | 0.30% | 300 |
| 6 | 0.87% | 66.56% | 7.94% | 0.30% | 300 |
| 7 | 1.93% | 66.48% | 8.36% | 0.83% | 325 |
| 8 | 1.71% | 66.96% | 8.40% | 0.78% | 325 |
| 9 | 1.57% | 67.35% | 8.50% | 0.74% | 325 |
| 10 | 1.39% | 67.09% | 8.47% | 0.66% | 325 |
| 11 | 1.21% | 65.80% | 8.35% | 0.55% | 325 |
| 12 | 2.38% | 65.54% | 8.80% | 1.41% | 350 |
| 13 | 2.09% | 65.82% | 8.84% | 1.25% | 350 |
| 14 | 1.80% | 66.45% | 8.97% | 1.08% | 350 |
| 15 | 1.60% | 66.48% | 9.01% | 0.95% | 350 |
分析顯示,Z/E-HFO-1233zd之轉化率係85%至98%,且向E/Z-1234ze的選擇性係在10%至20%之範圍內。E/Z比係在5:1至3:1之間。
最終反應產物經純化後具有大於99.5%的純度。亦即,組成物包含以重量計約99.5%的HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)、以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
實例9 :由HCC-240fa 製備HFO-1234ze(E)/(Z)
使用Inconel®管(0.5吋(1.27 cm) OD、長10吋(25.4 cm)、壁厚0.35吋(0.89 cm))作為反應器,並以4 cc氟化Cr
2O
3催化劑(紐波特鉻)填充。將CCl
3CH
2CHCl
2(HCC-240fa)流以0.21 ml/hr與無水HF以1:20莫耳比於150℃之溫度汽化,並在不同溫度下進料至催化劑床上。反應係於250℃至350℃之範圍內的溫度進行。該反應可以可選地在含氧氣體諸如空氣存在下進行。使部分反應器流出物穿過一系列閥門,並藉由Agilent® 7890B GC/5977 MS及Restek® PC2618 5% Krytox® CBK-D/60/80 6公尺x 2 mm ID 1/8吋OD填充管柱進行分析,用氦氣以20 sccm吹掃管柱。以1.5小時為間隔取樣。獲得包含HFO-1234ze(Z)及HFO-1234ze(E)的組成物。組分之量係以莫耳百分比表示。結果係總結於表15中。
表15 :實例9
| Inj | 未知物 | E-1234ze | 245fa + Z-1234ze | 1233xf | E-1233zd | 溫度 ℃ |
| 1 | 0.17% | 3.66% | 31.08% | 0.03% | 57.31% | 250 |
| 2 | 0.14% | 3.91% | 36.56% | 0.03% | 52.07% | 250 |
| 3 | 0.15% | 4.49% | 45.14% | 0.02% | 44.00% | 250 |
| 4 | 0.15% | 4.81% | 49.37% | 0.02% | 39.97% | 250 |
| 5 | 0.36% | 4.48% | 44.92% | 0.03% | 43.98% | 250 |
| 6 | 0.17% | 4.95% | 50.13% | 0.02% | 39.21% | 250 |
| 7 | 0.15% | 4.45% | 44.34% | 0.02% | 44.73% | 250 |
| 8 | 0.16% | 7.59% | 34.40% | 0.02% | 50.85% | 275 |
| 9 | 0.12% | 6.87% | 30.34% | 0.02% | 55.12% | 275 |
| 10 | 0.12% | 7.25% | 33.03% | 0.02% | 52.43% | 275 |
| 11 | 0.33% | 7.17% | 32.56% | 0.02% | 52.64% | 275 |
| 12 | 0.15% | 6.51% | 29.65% | 0.02% | 56.09% | 275 |
| 13 | 0.20% | 9.35% | 20.18% | 0.03% | 61.69% | 300 |
| 14 | 0.15% | 9.59% | 20.01% | 0.03% | 61.72% | 300 |
| 15 | 0.27% | 9.52% | 20.13% | 0.04% | 61.54% | 300 |
| 16 | 0.16% | 10.03% | 21.32% | 0.03% | 60.12% | 300 |
| 17 | 0.17% | 10.63% | 22.95% | 0.03% | 58.11% | 300 |
| 18 | 0.14% | 10.79% | 23.32% | 0.03% | 57.75% | 300 |
| 19 | 0.19% | 14.76% | 16.03% | 0.04% | 60.42% | 325 |
| 20 | 0.15% | 13.31% | 15.43% | 0.05% | 62.29% | 325 |
| 21 | 0.23% | 17.29% | 19.31% | 0.04% | 55.21% | 325 |
| 22 | 0.16% | 13.56% | 14.82% | 0.05% | 62.54% | 325 |
| 23 | 0.22% | 15.83% | 17.19% | 0.04% | 58.36% | 325 |
| 24 | 0.20% | 16.24% | 10.40% | 0.09% | 63.78% | 350 |
| 25 | 0.41% | 19.02% | 12.35% | 0.09% | 59.41% | 350 |
| 26 | 0.21% | 16.62% | 10.31% | 0.09% | 63.44% | 350 |
| 27 | 0.21% | 19.01% | 12.82% | 0.08% | 59.21% | 350 |
| 28 | 0.19% | 16.99% | 10.50% | 0.09% | 62.96% | 350 |
| Inj | Z-1233zd | 244fa | 243fa | 243fb | 溫度℃ |
| 1 | 5.60% | 1.81% | 0.00% | 0.34% | 250 |
| 2 | 4.98% | 1.98% | 0.00% | 0.33% | 250 |
| 3 | 4.30% | 1.67% | 0.00% | 0.24% | 250 |
| 4 | 3.94% | 1.54% | 0.00% | 0.21% | 250 |
| 5 | 4.28% | 1.70% | 0.00% | 0.25% | 250 |
| 6 | 3.87% | 1.47% | 0.00% | 0.19% | 250 |
| 7 | 4.35% | 1.71% | 0.00% | 0.25% | 250 |
| 8 | 5.40% | 1.43% | 0.00% | 0.15% | 275 |
| 9 | 5.82% | 1.53% | 0.00% | 0.18% | 275 |
| 10 | 5.51% | 1.47% | 0.00% | 0.16% | 275 |
| 11 | 5.59% | 1.51% | 0.00% | 0.18% | 275 |
| 12 | 5.86% | 1.54% | 0.00% | 0.19% | 275 |
| 13 | 7.03% | 1.39% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 14 | 6.99% | 1.36% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 15 | 7.03% | 1.32% | 0.02% | 0.13% | 300 |
| 16 | 6.87% | 1.33% | 0.02% | 0.12% | 300 |
| 17 | 6.68% | 1.30% | 0.02% | 0.12% | 300 |
| 18 | 6.58% | 1.26% | 0.02% | 0.11% | 300 |
| 19 | 7.32% | 1.11% | 0.04% | 0.08% | 325 |
| 20 | 7.50% | 1.13% | 0.06% | 0.09% | 325 |
| 21 | 6.74% | 1.10% | 0.04% | 0.06% | 325 |
| 22 | 7.56% | 1.16% | 0.06% | 0.08% | 325 |
| 23 | 7.09% | 1.14% | 0.05% | 0.07% | 325 |
| 24 | 8.07% | 1.02% | 0.13% | 0.06% | 350 |
| 25 | 7.59% | 0.97% | 0.10% | 0.05% | 350 |
| 26 | 8.06% | 1.06% | 0.15% | 0.07% | 350 |
| 27 | 7.57% | 0.95% | 0.11% | 0.05% | 350 |
| 28 | 8.02% | 1.03% | 0.16% | 0.06% | 350 |
分析顯示,HCC-240fa之轉化率大於99%,且向E/Z-HFO-1234ze的選擇性係在3%至25%之範圍內。E/Z比係在10:1至3:1之範圍內。
最終反應產物經純化後具有大於99%、或大於99.5%的純度。亦即,組成物包含以重量計約99%或約99.5%的HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)、以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
實例10 至14
在實例10至14中,已經確定本發明之一些例示性組成物在中溫製冷系統中與R-471A相比的冷媒性能。資料係基於表16中所示之條件。在表16中,「T_冷凝器(T_condensor)」係冷凝器溫度,「T_蒸發器(T_evaporator)」係蒸發器溫度,且「回氣T (Return gas T)」係返回管線氣體溫度。
在表17至表23中,「COP」係性能係數(類似於能源效率),且「CAP」係體積冷卻能力。
表16 :中溫製冷條件
實例10
| T_冷凝器(℃) | 40 |
| T_蒸發器(℃) | 7 |
| 回氣T (℃) | 18 |
製備包含HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)的組成物。在一個實施例中,組成物包含至多約0.5 wt%的選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)的此等組成物與R-471A相比的性能。資料係基於表16中所示之條件。表17列出若干組成物(特定而言具有最佳冷卻效率及能力的組成物)之性能指標及性質。
表17 :實例10 中之1234zeE/1234zeZ 的中溫冷凍條件、循環指標性能及流體性質範圍
| R1234ze(E) 重量分率 | R1234ze(Z) 重量分率 | GWP AR5 | ASHRAE 可燃性等級 | 滑移(K) | COP_c (相對於R-471A 之偏差% ) | CAP_c (相對於R-471A 之偏差% ) |
| 0.1 | 0.9 | 1 | 2L | 2.5 | 4.8 | -52 |
| 0.08 | 0.92 | 1 | 2L | 2 | 4.9 | -53 |
| 0.07 | 0.93 | 1 | 2L | 1.8 | 5 | -53.5 |
| 0.03 | 0.97 | 1 | 2L | 0.8 | 5.3 | -55.5 |
| 0.02 | 0.98 | 1 | 2L | 0.5 | 5.4 | -56 |
| 0.01 | 0.99 | 1 | 2L | 0.3 | 5.5 | -56.4 |
| 0.11 | 0.89 | 1 | 2L | 2.7 | 4.7 | -51.4 |
| 0.09 | 0.91 | 1 | 2L | 2.3 | 4.8 | -52.5 |
| 0.04 | 0.96 | 1 | 2L | 1.1 | 5.2 | -55 |
| 0.12 | 0.88 | 1 | 2L | 2.9 | 4.6 | -50.9 |
| 0.06 | 0.94 | 1 | 2L | 1.6 | 5 | -54 |
| 0.05 | 0.95 | 1 | 2L | 1.3 | 5.1 | -54.5 |
| 0.14 | 0.86 | 1 | 2L | 3.3 | 4.5 | -49.9 |
| 0.13 | 0.87 | 1 | 2L | 3.1 | 4.6 | -50.4 |
| 0.16 | 0.84 | 1 | 2L | 3.7 | 4.4 | -48.8 |
| 0.15 | 0.85 | 1 | 2L | 3.5 | 4.5 | -49.3 |
| 0.18 | 0.82 | 1 | 2L | 4 | 4.3 | -47.7 |
| 0.17 | 0.83 | 1 | 2L | 3.9 | 4.4 | -48.2 |
| 0.2 | 0.8 | 1 | 2L | 4.4 | 4.3 | -46.6 |
| 0.19 | 0.81 | 1 | 2L | 4.2 | 4.3 | -47.1 |
| 0.21 | 0.79 | 1 | 2L | 4.5 | 4.2 | -46 |
| 0.22 | 0.78 | 1 | 2L | 4.7 | 4.2 | -45.4 |
| 0.23 | 0.77 | 1 | 2L | 4.8 | 4.1 | -44.9 |
| 0.24 | 0.76 | 1 | 2L | 5 | 4.1 | -44.3 |
| 0.25 | 0.75 | 1 | 2L | 5.1 | 4 | -43.7 |
| 0.26 | 0.74 | 1 | 2L | 5.2 | 4 | -43.1 |
| 0.28 | 0.72 | 1 | 2L | 5.5 | 3.9 | -42 |
| 0.27 | 0.73 | 1 | 2L | 5.3 | 4 | -42.6 |
| 0.31 | 0.69 | 1 | 2L | 5.8 | 3.8 | -40.2 |
| 0.3 | 0.7 | 1 | 2L | 5.7 | 3.9 | -40.8 |
| 0.29 | 0.71 | 1 | 2L | 5.6 | 3.9 | -41.4 |
| 0.32 | 0.68 | 1 | 2L | 5.9 | 3.8 | -39.6 |
| 0.34 | 0.66 | 1 | 2L | 6 | 3.7 | -38.4 |
| 0.33 | 0.67 | 1 | 2L | 6 | 3.7 | -39 |
| 0.35 | 0.65 | 1 | 2L | 6.1 | 3.7 | -37.8 |
| 0.36 | 0.64 | 1 | 2L | 6.2 | 3.7 | -37.1 |
| 0.39 | 0.61 | 1 | 2L | 6.4 | 3.5 | -35.3 |
| 0.37 | 0.63 | 1 | 2L | 6.3 | 3.6 | -36.5 |
| 0.4 | 0.6 | 1 | 2L | 6.4 | 3.5 | -34.6 |
| 0.38 | 0.62 | 1 | 2L | 6.3 | 3.6 | -35.9 |
| 0.41 | 0.59 | 1 | 2L | 6.5 | 3.5 | -34 |
| 0.42 | 0.58 | 1 | 2L | 6.5 | 3.4 | -33.3 |
| 0.43 | 0.57 | 1 | 2L | 6.5 | 3.4 | -32.7 |
| 0.45 | 0.55 | 1 | 2L | 6.6 | 3.3 | -31.4 |
| 0.46 | 0.54 | 1 | 2L | 6.6 | 3.2 | -30.7 |
| 0.47 | 0.53 | 1 | 2L | 6.6 | 3.2 | -30.1 |
| 0.44 | 0.56 | 1 | 2L | 6.6 | 3.3 | -32.1 |
| 0.48 | 0.52 | 1 | 2L | 6.6 | 3.2 | -29.4 |
| 0.5 | 0.5 | 1 | 2L | 6.6 | 3 | -28.1 |
| 0.51 | 0.49 | 1 | 2L | 6.6 | 3 | -27.4 |
| 0.49 | 0.51 | 1 | 2L | 6.6 | 3.1 | -28.7 |
| 0.53 | 0.47 | 1 | 2L | 6.5 | 2.9 | -26 |
| 0.52 | 0.48 | 1 | 2L | 6.6 | 2.9 | -26.7 |
| 0.55 | 0.45 | 1 | 2L | 6.5 | 2.8 | -24.6 |
| 0.54 | 0.46 | 1 | 2L | 6.5 | 2.8 | -25.3 |
| 0.56 | 0.44 | 1 | 2L | 6.4 | 2.7 | -23.9 |
| 0.58 | 0.42 | 1 | 2L | 6.3 | 2.6 | -22.5 |
| 0.57 | 0.43 | 1 | 2L | 6.4 | 2.6 | -23.2 |
| 0.59 | 0.41 | 1 | 2L | 6.3 | 2.5 | -21.8 |
| 0.6 | 0.4 | 1 | 2L | 6.2 | 2.5 | -21 |
| 0.61 | 0.39 | 1 | 2L | 6.1 | 2.4 | -20.3 |
| 0.62 | 0.38 | 1 | 2L | 6.1 | 2.3 | -19.6 |
| 0.63 | 0.37 | 1 | 2L | 6 | 2.3 | -18.8 |
| 0.66 | 0.34 | 1 | 2L | 5.7 | 2.1 | -16.5 |
| 0.67 | 0.33 | 1 | 2L | 5.6 | 2 | -15.8 |
| 0.65 | 0.35 | 1 | 2L | 5.8 | 2.1 | -17.3 |
| 0.68 | 0.32 | 1 | 2L | 5.5 | 2 | -15 |
| 0.64 | 0.36 | 1 | 2L | 5.9 | 2.2 | -18.1 |
| 0.7 | 0.3 | 1 | 2L | 5.3 | 1.8 | -13.4 |
| 0.71 | 0.29 | 1 | 2L | 5.2 | 1.8 | -12.6 |
| 0.69 | 0.31 | 1 | 2L | 5.4 | 1.9 | -14.2 |
| 0.73 | 0.27 | 1 | 2L | 4.9 | 1.6 | -11 |
| 0.74 | 0.26 | 1 | 2L | 4.8 | 1.6 | -10.1 |
| 0.72 | 0.28 | 1 | 2L | 5 | 1.7 | -11.8 |
| 0.77 | 0.23 | 1 | 2L | 4.3 | 1.4 | -7.6 |
| 0.76 | 0.24 | 1 | 2L | 4.5 | 1.5 | -8.4 |
| 0.78 | 0.22 | 1 | 2L | 4.2 | 1.3 | -6.7 |
| 0.79 | 0.21 | 1 | 2L | 4 | 1.3 | -5.9 |
| 0.8 | 0.2 | 1 | 2L | 3.9 | 1.2 | -5 |
| 0.83 | 0.17 | 1 | 2L | 3.3 | 1 | -2.3 |
| 0.81 | 0.19 | 1 | 2L | 3.7 | 1.2 | -4.1 |
| 0.84 | 0.16 | 1 | 2L | 3.2 | 1 | -1.3 |
| 0.82 | 0.18 | 1 | 2L | 3.5 | 1.1 | -3.2 |
| 0.85 | 0.15 | 1 | 2L | 3 | 0.9 | -0.4 |
| 0.86 | 0.14 | 1 | 2L | 2.8 | 0.9 | 0.5 |
| 0.75 | 0.25 | 1 | 2L | 4.6 | 1.5 | -9.3 |
| 0.87 | 0.13 | 1 | 2L | 2.6 | 0.9 | 1.5 |
| 0.88 | 0.12 | 1 | 2L | 2.4 | 0.8 | 2.5 |
| 0.89 | 0.11 | 1 | 2L | 2.2 | 0.8 | 3.4 |
| 0.9 | 0.1 | 1 | 2L | 2 | 0.7 | 4.4 |
| 0.91 | 0.09 | 1 | 2L | 1.8 | 0.7 | 5.4 |
| 0.92 | 0.08 | 1 | 2L | 1.6 | 0.6 | 6.4 |
| 0.93 | 0.07 | 1 | 2L | 1.4 | 0.6 | 7.4 |
| 0.94 | 0.06 | 1 | 2L | 1.2 | 0.5 | 8.4 |
| 0.95 | 0.05 | 1 | 2L | 1 | 0.5 | 9.4 |
| 0.96 | 0.04 | 1 | 2L | 0.8 | 0.5 | 10.4 |
| 0.98 | 0.02 | 1 | 2L | 0.4 | 0.4 | 12.5 |
| 0.97 | 0.03 | 1 | 2L | 0.6 | 0.4 | 11.5 |
| 0.99 | 0.01 | 1 | 2L | 0.2 | 0.4 | 13.6 |
概況而言,對於冷卻模式,1.0%至99.0%的HFO-1234ze(E)及1.0%至99.0%的HFO-1234ze(Z)的組成物範圍將具有小於1之GWP、約6.6 K之最大平均滑移、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-56.4%至13.6%之偏差範圍的冷卻能力範圍、以及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0.4%至5.5%之偏差範圍的冷卻COP範圍。表17列舉了在GWP< 1範圍內具有2L之ASHRAE可燃性分級之例示性組成物。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在75.0%至95.0%的HFO-1234ze(E)及5.0%至25.0%的HFO-1234ze(Z)的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 1之GWP、4.6 K之最大平均熱交換器滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-9.3%及9.4%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差0.5%及1.5%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在9.4%的最大冷卻能力下,組成物包含95 wt.%的HFO-1234ze(E)及5 wt.%的HFO-1234ze(Z)。此外,在相同循環條件下,針對冷卻的COP與針對R-471A的COP相差0.5%,最大平均熱交換滑移係1.0 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
在一個實施例中,在最大冷卻COP效率為1.5%的情況下,組成物包含75 wt.%的HFO-1234ze(E)及25 wt.%的HFO-1234ze(Z)。此外,熱交換器的最大平均滑移係4.6 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
HFO-1234ze(Z)/HFO-1234ze(E)組成物具有比現有流體更低的臨界溫度,但具有更高的壓力及能力。另外,HFO-1234ze(E)/HFO-1234ze(Z)組成物不表現出濕壓縮。
所屬技術領域中具有通常知識者將會理解,針對上述組成物提供的HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)之重量百分比係近似值,且該等組成物可進一步包含上文所揭示之額外化合物中之一或多者。
實例11
已經確定本發明之一些例示性組成物在中溫製冷系統中與R-471A相比的冷媒性能。更特定而言,在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-134的組成物與R-471A相比的性能。
製備包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134的組成物。在一個實施例中,組成物包含至多約0.5 wt%的選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HCFC-124、HCFC-124a、HCFO-1122、HFC-143a、HCFC-31、HFC-32、HFC-125、CFC-114、CFC-114a、FCO-1114、HFC-152a、FCO-1318my、HFC-245cb、FC-C318、及HC-161。在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134的此等組成物與R-471A相比的性能。資料係基於表16中所示之條件。表18列出若干組成物(特定而言具有最佳冷卻效率及能力的組成物)之性能指標及性質。
表18 :實例11 中之1234zeE/1234zeZ/134 的中溫冷凍條件、循環指標性能及流體性質範圍
| R1234ze(E) 重量分率 | R1234ze(Z) 重量分率 | R-134 重量分率 | GWP AR5 | ASHRAE 可燃性等級 | 滑移(K) | COP_c (相對於R-471A 之偏差% ) | CAP_c (相對於R-471A 之偏差% ) |
| 0.005 | 0.786 | 0.209 | 235 | 1 | 6.8 | 4 | -41 |
| 0.005 | 0.915 | 0.08 | 90 | 2L | 3.5 | 5 | -51 |
| 0.01 | 0.73 | 0.26 | 292 | 1 | 7.5 | 4 | -37 |
| 0.01 | 0.86 | 0.13 | 146 | 2L | 5.2 | 4 | -47 |
| 0.01 | 0.985 | 0.005 | 7 | 2L | 0.5 | 5 | -56 |
| 0.02 | 0.72 | 0.26 | 292 | 1 | 7.6 | 4 | -36 |
| 0.02 | 0.85 | 0.13 | 146 | 2L | 5.3 | 4 | -46 |
| 0.03 | 0.71 | 0.26 | 292 | 1 | 7.6 | 4 | -36 |
| 0.03 | 0.84 | 0.13 | 146 | 2L | 5.5 | 4 | -46 |
| 0.04 | 0.7 | 0.26 | 292 | 1 | 7.7 | 4 | -35 |
| 0.04 | 0.83 | 0.13 | 146 | 2L | 5.6 | 4 | -45 |
| 0.05 | 0.69 | 0.26 | 292 | 1 | 7.7 | 4 | -34 |
| 0.05 | 0.82 | 0.13 | 146 | 2L | 5.7 | 4 | -45 |
| 0.06 | 0.68 | 0.26 | 292 | 1 | 7.7 | 4 | -34 |
| 0.06 | 0.81 | 0.13 | 146 | 2L | 5.9 | 4 | -44 |
| 0.07 | 0.67 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 4 | -33 |
| 0.07 | 0.8 | 0.13 | 146 | 2L | 6 | 4 | -44 |
| 0.08 | 0.66 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 4 | -33 |
| 0.08 | 0.79 | 0.13 | 146 | 2L | 6.1 | 4 | -43 |
| 0.09 | 0.65 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 4 | -32 |
| 0.09 | 0.78 | 0.13 | 146 | 2L | 6.2 | 4 | -42 |
| 0.1 | 0.64 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -31 |
| 0.1 | 0.77 | 0.13 | 146 | 2L | 6.3 | 4 | -42 |
| 0.11 | 0.63 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -31 |
| 0.11 | 0.76 | 0.13 | 146 | 2L | 6.4 | 4 | -41 |
| 0.12 | 0.62 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -30 |
| 0.12 | 0.75 | 0.13 | 146 | 2L | 6.5 | 4 | -41 |
| 0.13 | 0.61 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -30 |
| 0.13 | 0.74 | 0.13 | 146 | 2L | 6.6 | 4 | -40 |
| 0.14 | 0.6 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -29 |
| 0.14 | 0.73 | 0.13 | 146 | 2L | 6.7 | 4 | -40 |
| 0.15 | 0.59 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -28 |
| 0.15 | 0.72 | 0.13 | 146 | 2L | 6.8 | 4 | -39 |
| 0.16 | 0.58 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -28 |
| 0.16 | 0.71 | 0.13 | 146 | 2L | 6.9 | 4 | -38 |
| 0.17 | 0.57 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -27 |
| 0.17 | 0.7 | 0.13 | 146 | 2L | 6.9 | 4 | -38 |
| 0.18 | 0.56 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -26 |
| 0.18 | 0.69 | 0.13 | 146 | 2L | 7 | 4 | -37 |
| 0.19 | 0.55 | 0.26 | 292 | 1 | 7.9 | 4 | -26 |
| 0.19 | 0.68 | 0.13 | 146 | 2L | 7.1 | 4 | -37 |
| 0.2 | 0.54 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 3 | -25 |
| 0.2 | 0.67 | 0.13 | 146 | 2L | 7.1 | 4 | -36 |
| 0.21 | 0.53 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 3 | -24 |
| 0.21 | 0.66 | 0.13 | 146 | 2L | 7.2 | 4 | -35 |
| 0.22 | 0.52 | 0.26 | 292 | 1 | 7.8 | 3 | -24 |
| 0.22 | 0.65 | 0.13 | 146 | 2L | 7.2 | 4 | -35 |
| 0.23 | 0.51 | 0.26 | 292 | 1 | 7.7 | 3 | -23 |
| 0.23 | 0.64 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 4 | -34 |
| 0.24 | 0.5 | 0.26 | 292 | 1 | 7.7 | 3 | -22 |
| 0.24 | 0.63 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 4 | -33 |
| 0.25 | 0.49 | 0.26 | 292 | 1 | 7.6 | 3 | -22 |
| 0.25 | 0.62 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 4 | -33 |
| 0.26 | 0.48 | 0.26 | 292 | 1 | 7.6 | 3 | -21 |
| 0.26 | 0.61 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 4 | -32 |
| 0.27 | 0.47 | 0.26 | 292 | 1 | 7.5 | 3 | -20 |
| 0.27 | 0.6 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 4 | -32 |
| 0.28 | 0.46 | 0.26 | 292 | 1 | 7.5 | 3 | -20 |
| 0.28 | 0.59 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 4 | -31 |
| 0.29 | 0.45 | 0.26 | 292 | 1 | 7.4 | 3 | -19 |
| 0.29 | 0.58 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -30 |
| 0.3 | 0.44 | 0.26 | 292 | 1 | 7.3 | 3 | -18 |
| 0.3 | 0.57 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -30 |
| 0.31 | 0.43 | 0.26 | 292 | 1 | 7.3 | 3 | -17 |
| 0.31 | 0.56 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -29 |
| 0.32 | 0.42 | 0.26 | 292 | 1 | 7.2 | 3 | -17 |
| 0.32 | 0.55 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -28 |
| 0.33 | 0.41 | 0.26 | 292 | 1 | 7.1 | 3 | -16 |
| 0.33 | 0.54 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -28 |
| 0.34 | 0.4 | 0.26 | 292 | 1 | 7 | 3 | -15 |
| 0.34 | 0.53 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -27 |
| 0.35 | 0.39 | 0.26 | 292 | 1 | 6.9 | 3 | -14 |
| 0.35 | 0.52 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -26 |
| 0.36 | 0.38 | 0.26 | 292 | 1 | 6.8 | 3 | -14 |
| 0.36 | 0.51 | 0.13 | 146 | 2L | 7.4 | 3 | -26 |
| 0.37 | 0.37 | 0.26 | 292 | 1 | 6.7 | 2 | -13 |
| 0.37 | 0.5 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 3 | -25 |
| 0.38 | 0.36 | 0.26 | 292 | 1 | 6.6 | 2 | -12 |
| 0.38 | 0.49 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 3 | -24 |
| 0.39 | 0.35 | 0.26 | 292 | 1 | 6.5 | 2 | -11 |
| 0.39 | 0.48 | 0.13 | 146 | 2L | 7.3 | 3 | -24 |
| 0.4 | 0.34 | 0.26 | 292 | 1 | 6.4 | 2 | -11 |
| 0.4 | 0.47 | 0.13 | 146 | 2L | 7.2 | 3 | -23 |
| 0.41 | 0.33 | 0.26 | 292 | 1 | 6.2 | 2 | -10 |
| 0.41 | 0.46 | 0.13 | 146 | 2L | 7.2 | 3 | -22 |
| 0.42 | 0.32 | 0.26 | 292 | 1 | 6.1 | 2 | -9 |
| 0.42 | 0.45 | 0.13 | 146 | 2L | 7.1 | 3 | -22 |
| 0.43 | 0.31 | 0.26 | 292 | 1 | 6 | 2 | -8 |
| 0.43 | 0.44 | 0.13 | 146 | 2L | 7.1 | 3 | -21 |
| 0.44 | 0.3 | 0.26 | 292 | 1 | 5.8 | 2 | -7 |
| 0.44 | 0.43 | 0.13 | 146 | 2L | 7 | 3 | -20 |
| 0.45 | 0.29 | 0.26 | 292 | 1 | 5.7 | 2 | -7 |
| 0.45 | 0.42 | 0.13 | 146 | 2L | 6.9 | 3 | -19 |
| 0.46 | 0.28 | 0.26 | 292 | 1 | 5.5 | 2 | -6 |
| 0.46 | 0.41 | 0.13 | 146 | 2L | 6.9 | 3 | -19 |
| 0.47 | 0.27 | 0.26 | 292 | 1 | 5.4 | 2 | -5 |
| 0.47 | 0.4 | 0.13 | 146 | 2L | 6.8 | 3 | -18 |
| 0.48 | 0.26 | 0.26 | 292 | 1 | 5.2 | 2 | -4 |
| 0.48 | 0.39 | 0.13 | 146 | 2L | 6.7 | 2 | -17 |
| 0.49 | 0.25 | 0.26 | 292 | 1 | 5.1 | 2 | -3 |
| 0.49 | 0.38 | 0.13 | 146 | 2L | 6.6 | 2 | -16 |
| 0.498 | 0.498 | 0.005 | 7 | 2L | 6.6 | 3 | -28 |
| 0.5 | 0.24 | 0.26 | 292 | 1 | 4.9 | 2 | -2 |
| 0.5 | 0.37 | 0.13 | 146 | 2L | 6.5 | 2 | -16 |
| 0.51 | 0.23 | 0.26 | 292 | 1 | 4.8 | 2 | -1 |
| 0.51 | 0.36 | 0.13 | 146 | 2L | 6.4 | 2 | -15 |
| 0.52 | 0.22 | 0.26 | 292 | 1 | 4.6 | 2 | -1 |
| 0.52 | 0.35 | 0.13 | 146 | 2L | 6.3 | 2 | -14 |
| 0.53 | 0.21 | 0.26 | 292 | 1 | 4.4 | 1 | 0 |
| 0.53 | 0.34 | 0.13 | 146 | 2L | 6.2 | 2 | -13 |
| 0.54 | 0.2 | 0.26 | 292 | 1 | 4.2 | 1 | 1 |
| 0.54 | 0.33 | 0.13 | 146 | 2L | 6.1 | 2 | -13 |
| 0.55 | 0.19 | 0.26 | 292 | 1 | 4 | 1 | 2 |
| 0.55 | 0.32 | 0.13 | 146 | 2L | 6 | 2 | -12 |
| 0.56 | 0.18 | 0.26 | 292 | 1 | 3.8 | 1 | 3 |
| 0.56 | 0.31 | 0.13 | 146 | 2L | 5.8 | 2 | -11 |
| 0.57 | 0.17 | 0.26 | 292 | 1 | 3.7 | 1 | 4 |
| 0.57 | 0.3 | 0.13 | 146 | 2L | 5.7 | 2 | -10 |
| 0.58 | 0.16 | 0.26 | 292 | 1 | 3.5 | 1 | 5 |
| 0.58 | 0.29 | 0.13 | 146 | 2L | 5.6 | 2 | -9 |
| 0.59 | 0.15 | 0.26 | 292 | 1 | 3.3 | 1 | 6 |
| 0.59 | 0.28 | 0.13 | 146 | 2L | 5.4 | 2 | -9 |
| 0.59 | 0.29 | 0.12 | 135 | 2L | 5.5 | 2 | -10 |
| 0.6 | 0.14 | 0.26 | 292 | 1 | 3.1 | 1 | 7 |
| 0.6 | 0.27 | 0.13 | 146 | 2L | 5.3 | 2 | -8 |
| 0.61 | 0.13 | 0.26 | 292 | 1 | 2.9 | 1 | 8 |
| 0.61 | 0.26 | 0.13 | 146 | 2L | 5.1 | 2 | -7 |
| 0.62 | 0.12 | 0.26 | 292 | 1 | 2.7 | 1 | 9 |
| 0.62 | 0.25 | 0.13 | 146 | 2L | 5 | 2 | -6 |
| 0.63 | 0.11 | 0.26 | 292 | 1 | 2.4 | 1 | 10 |
| 0.63 | 0.24 | 0.13 | 146 | 2L | 4.8 | 2 | -5 |
| 0.64 | 0.1 | 0.26 | 292 | 1 | 2.2 | 1 | 11 |
| 0.64 | 0.23 | 0.13 | 146 | 2L | 4.7 | 1 | -4 |
| 0.65 | 0.09 | 0.26 | 292 | 1 | 2 | 1 | 12 |
| 0.65 | 0.22 | 0.13 | 146 | 2L | 4.5 | 1 | -3 |
| 0.66 | 0.08 | 0.26 | 292 | 1 | 1.8 | 1 | 13 |
| 0.66 | 0.21 | 0.13 | 146 | 2L | 4.3 | 1 | -3 |
| 0.67 | 0.07 | 0.26 | 292 | 1 | 1.6 | 1 | 14 |
| 0.67 | 0.2 | 0.13 | 146 | 2L | 4.1 | 1 | -2 |
| 0.68 | 0.06 | 0.26 | 292 | 1 | 1.4 | 1 | 15 |
| 0.68 | 0.19 | 0.13 | 146 | 2L | 4 | 1 | -1 |
| 0.69 | 0.05 | 0.26 | 292 | 1 | 1.2 | 1 | 16 |
| 0.69 | 0.18 | 0.13 | 146 | 2L | 3.8 | 1 | 0 |
| 0.69 | 0.27 | 0.04 | 46 | 2L | 5.1 | 2 | -10 |
| 0.7 | 0.04 | 0.26 | 292 | 1 | 0.9 | 1 | 17 |
| 0.7 | 0.17 | 0.13 | 146 | 2L | 3.6 | 1 | 1 |
| 0.71 | 0.03 | 0.26 | 292 | 1 | 0.7 | 1 | 18 |
| 0.71 | 0.16 | 0.13 | 146 | 2L | 3.4 | 1 | 2 |
| 0.72 | 0.02 | 0.26 | 292 | 1 | 0.5 | 1 | 19 |
| 0.72 | 0.15 | 0.13 | 146 | 2L | 3.2 | 1 | 3 |
| 0.73 | 0.01 | 0.26 | 292 | 1 | 0.3 | 1 | 20 |
| 0.73 | 0.14 | 0.13 | 146 | 2L | 3 | 1 | 4 |
| 0.736 | 0.005 | 0.259 | 290 | 1 | 0.2 | 1 | 21 |
| 0.74 | 0.13 | 0.13 | 146 | 2L | 2.8 | 1 | 5 |
| 0.75 | 0.12 | 0.13 | 146 | 2L | 2.6 | 1 | 6 |
| 0.76 | 0.11 | 0.13 | 146 | 2L | 2.4 | 1 | 7 |
| 0.77 | 0.1 | 0.13 | 146 | 2L | 2.2 | 1 | 8 |
| 0.78 | 0.09 | 0.13 | 146 | 2L | 2 | 1 | 9 |
| 0.79 | 0.08 | 0.13 | 146 | 2L | 1.8 | 1 | 10 |
| 0.8 | 0.07 | 0.13 | 146 | 2L | 1.6 | 1 | 11 |
| 0.81 | 0.06 | 0.13 | 146 | 2L | 1.4 | 1 | 12 |
| 0.816 | 0.005 | 0.179 | 201 | 1 | 0.2 | 0 | 19 |
| 0.82 | 0.05 | 0.13 | 146 | 2L | 1.2 | 1 | 13 |
| 0.83 | 0.04 | 0.13 | 146 | 2L | 0.9 | 1 | 14 |
| 0.84 | 0.03 | 0.13 | 146 | 2L | 0.7 | 1 | 15 |
| 0.846 | 0.149 | 0.005 | 7 | 2L | 3 | 1 | 0 |
| 0.85 | 0.02 | 0.13 | 146 | 2L | 0.5 | 0 | 16 |
| 0.86 | 0.01 | 0.13 | 146 | 2L | 0.3 | 0 | 17 |
| 0.866 | 0.005 | 0.129 | 146 | 2L | 0.2 | 0 | 18 |
| 0.876 | 0.119 | 0.005 | 7 | 2L | 2.4 | 1 | 3 |
| 0.896 | 0.005 | 0.1 | 112 | 2L | 0.2 | 0 | 17 |
| 0.93 | 0.05 | 0.02 | 23 | 2L | 1 | 1 | 10 |
| 0.935 | 0.005 | 0.06 | 68 | 2L | 0.2 | 0 | 16 |
| 0.94 | 0.05 | 0.01 | 12 | 2L | 1 | 1 | 10 |
| 0.945 | 0.005 | 0.05 | 57 | 2L | 0.2 | 0 | 16 |
| 0.945 | 0.05 | 0.005 | 7 | 2L | 1 | 1 | 10 |
| 0.955 | 0.005 | 0.04 | 46 | 2L | 0.1 | 0 | 15 |
| 0.96 | 0.01 | 0.03 | 35 | 2L | 0.2 | 0 | 14 |
| 0.965 | 0.005 | 0.03 | 34 | 2L | 0.1 | 0 | 15 |
| 0.97 | 0.01 | 0.02 | 23 | 2L | 0.2 | 0 | 14 |
| 0.975 | 0.005 | 0.02 | 23 | 2L | 0.1 | 0 | 15 |
| 0.98 | 0.01 | 0.01 | 12 | 2L | 0.2 | 0 | 14 |
| 0.985 | 0.005 | 0.01 | 12 | 2L | 0.1 | 0 | 14 |
| 0.985 | 0.01 | 0.005 | 7 | 2L | 0.2 | 0 | 14 |
概況而言,對於冷卻模式,0.5%至98.5%的HFO-1234ze(E)、0.5%至98.5%的HFO-1234ze(Z)、及0.5%至26.0%的HFC-134的組成物範圍將具有小於300之GWP、約7.9 K之最大平均滑移、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-56%至21%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0%至5%之偏差範圍的冷卻COP範圍。表19列舉了在GWP< 300範圍內具有1及2L之ASHRAE可燃性分級之例示性組成物。
在一些實施例中,對於冷卻模式,0.5%至98.5%的HFO-1234ze(E)、0.5%至98.5%的HFO-1234ze(Z)、及0.5%至13.0%的HFC-134的組成物範圍將具有小於150之GWP、約7.4 K之最大平均滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-56%至18%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0%至5%之偏差範圍的冷卻COP範圍。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在58.0%至94.5%的HFO-1234ze(E)、5.0%至29.0%的HFO-1234ze(Z)、及0.5%至13.0%的HFC-134的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 150之GWP、5.6 K之最大平均熱交換器滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-10%及10%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差1%及2%的最小及最大冷卻COP效率。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在58.0%至94.5%的HFO-1234ze(E)、5.0%至29.0%的HFO-1234ze(Z)、及0.5%至13.0%的HFC-134的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 150之GWP、5.6 K之最大平均熱交換器滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-10%及10%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差1%及2%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在10%的最大冷卻能力下,組成物包含約93 wt.%的HFO-1234ze(E)、約5 wt.%的HFO-1234ze(Z)、以及約2 wt.%的HFC-134,其中在相同循環條件下,針對冷卻的COP與針對R-471A的COP相差1%,最大平均熱交換滑移係1.0 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
在一個實施例中,在2%的最大冷卻COP效率下,組成物包含58 wt.%的HFO-1234ze(E)、29 wt.%的HFO-1234ze(Z)、以及13 wt.%的HFC-134,且最大熱交換器平均滑移係5.6 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
實例12
已經確定本發明之一些例示性組成物在中溫製冷系統中與R-471A相比的冷媒性能。更特定而言,在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1336mzz(E)的組成物與R-471A相比的性能。
製備包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1336mzz(E)的組成物。在一個實施例中,組成物包含至多約0.5 wt%的選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);以及選自下列的一或多種額外化合物:C-30、HCFC-114、HCFC-114a、HCFC-133、HCFC-133a、HFC-245fa、HFC-338mee、HFC-338mf、HFC-347mef、HCO-1140、HCFO-1224異構物、HCFO-1224yd、HCFO-1224yb、HCFO-1233xf、HCFO-1233zd、HFO-1243zf、HFO-1327mz、HFO-1336ft、及HCFO-1326mxz。在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134的此等組成物與R-471A相比的性能。資料係基於表16中所示之條件。表19列出若干組成物(特定而言具有最佳冷卻效率及能力的組成物)之性能指標及性質。
表19 :實例12 中之1234zeE/1234zeZ/1336mzzE 的中溫冷凍條件、循環指標性能及流體性質範圍
| R1234ze(E) 重量分率 | R1234ze(Z) 重量分率 | R-1336mzzE 重量分率 | GWP AR5 | ASHRAE 可燃性等級 | 滑移(K) | COP_c (相對於R-471A 之偏差% ) | CAP_c (相對於R-471A 之偏差% ) |
| 0.01 | 0.01 | 0.98 | 16 | 1 | 0.3 | 2 | -56 |
| 0.98 | 0.01 | 0.01 | 1 | 2L | 0.4 | 0 | 13 |
| 0.01 | 0.85 | 0.14 | 3 | 2L | 0.4 | 5 | -55 |
| 0.01 | 0.98 | 0.01 | 1 | 2L | 0.3 | 6 | -56 |
| 0.33 | 0.01 | 0.66 | 11 | 1 | 4.7 | 1 | -35 |
| 0.06 | 0.93 | 0.01 | 1 | 2L | 1.6 | 5 | -54 |
| 0.71 | 0.01 | 0.28 | 5 | 1 | 3.7 | 0 | -9 |
| 0.72 | 0.01 | 0.27 | 5 | 1 | 3.6 | 0 | -8 |
| 0.73 | 0.01 | 0.26 | 5 | 1 | 3.5 | 0 | -7 |
| 0.74 | 0.01 | 0.25 | 5 | 1 | 3.4 | 0 | -7 |
| 0.75 | 0.01 | 0.24 | 5 | 1 | 3.3 | 0 | -6 |
| 0.76 | 0.01 | 0.23 | 4 | 1 | 3.2 | 0 | -5 |
| 0.77 | 0.01 | 0.22 | 4 | 1 | 3.1 | 0 | -4 |
| 0.78 | 0.01 | 0.21 | 4 | 1 | 3 | 0 | -3 |
| 0.79 | 0.01 | 0.2 | 4 | 1 | 2.9 | 0 | -3 |
| 0.8 | 0.01 | 0.19 | 4 | 1 | 2.8 | 0 | -2 |
| 0.81 | 0.01 | 0.18 | 4 | 1 | 2.7 | 0 | -1 |
| 0.82 | 0.01 | 0.17 | 4 | 1 | 2.6 | 0 | 0 |
| 0.83 | 0.01 | 0.16 | 3 | 2L | 2.4 | 0 | 0 |
| 0.84 | 0.01 | 0.15 | 3 | 2L | 2.3 | 0 | 1 |
| 0.85 | 0.01 | 0.14 | 3 | 2L | 2.2 | 0 | 2 |
| 0.86 | 0.01 | 0.13 | 3 | 2L | 2.1 | 0 | 3 |
| 0.87 | 0.01 | 0.12 | 3 | 2L | 1.9 | 0 | 4 |
| 0.88 | 0.01 | 0.11 | 3 | 2L | 1.8 | 0 | 4 |
| 0.48 | 0.51 | 0.01 | 1 | 2L | 6.5 | 3 | -29 |
| 0.01 | 0.79 | 0.2 | 4 | 1 | 0.5 | 5 | -55 |
| 0.91 | 0.01 | 0.08 | 2 | 2L | 1.4 | 0 | 7 |
| 0.7 | 0.01 | 0.29 | 5 | 1 | 3.8 | 0 | -10 |
| 0.95 | 0.02 | 0.03 | 1 | 2L | 0.9 | 0 | 10 |
| 0.7 | 0.1 | 0.2 | 4 | 1 | 3.8 | 1 | -10 |
| 0.74 | 0.25 | 0.01 | 1 | 2L | 4.7 | 2 | -10 |
| 0.79 | 0.2 | 0.01 | 1 | 2L | 3.9 | 1 | -6 |
| 0.71 | 0.15 | 0.14 | 3 | 2L | 4 | 1 | -10 |
| 0.95 | 0.04 | 0.01 | 1 | 2L | 1 | 0 | 10 |
| 0.75 | 0.24 | 0.01 | 1 | 2L | 4.5 | 1 | -9 |
概況而言,對於冷卻模式,1.0%至98.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至98.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至98.0%的HFO-1336mzz(E)的組成物範圍將具有小於16之GWP、約6.5 K之最大平均滑移、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-56%至13%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0%至6%之偏差範圍的冷卻COP範圍。表19列舉了在GWP< 16範圍內具有1及2L之ASHRAE可燃性分級之例示性組成物。
在一些實施例中,對於冷卻模式,1.0%至98.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至98.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至26.0%的HFO-1336mzz(E)的組成物範圍將具有小於5之GWP、約6.5 K之最大平均滑移、1及2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-56%至13%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0%至6%之偏差範圍的冷卻COP範圍。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在70.0%至95.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至25.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至26.0%的HFO-1336mzz(E)的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 5之GWP、4.7 K之最大平均熱交換器滑移、1及2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-10%及10%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差0%及2%的最小及最大冷卻COP效率。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在70.0%至82.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至12.0%的HFO-1234ze(Z)、及17.0%至26.0%的HFO-1336mzz(E)的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 5之GWP、3.8 K之最大平均熱交換器滑移、1之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-10%及-0%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差0%及1%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在0%的最大冷卻能力下,組成物包含82 wt.%的HFO-1234ze(E)、1 wt.%的HFO‑1234ze(Z)、以及17 wt.%的HFO-1336mzz(E),其中在相同循環條件下,針對冷卻的COP與針對R-471A的COP相差0%,最大平均熱交換滑移係2.6 K,且其ASHRAE可燃性分級係1。
在一個實施例中,在1%的最大冷卻COP效率下,組成物包含71 wt.%的HFO-1234ze(E)、12 wt.%的HFO-1234ze(Z)、以及17 wt.%的HFO-1336mzz(E),且最大熱交換器平均滑移係3.8 K,且其ASHRAE可燃性分級係1。
實例13
已經確定本發明之一些例示性組成物在中溫製冷系統中與R-471A相比的冷媒性能。更特定而言,在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-134a的組成物與R-471A相比的性能。
製備包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a的組成物。在一個實施例中,組成物包含至多約0.5 wt%的選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及選自以下的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFO-1225zc、HFC-245cb、HFC-134、HFC-152a、HFO-1225ye、HFC-161、E-HFO-1234ze、HCFC-22、HFO-1243zf、CHFC-124、HCC-40、CHFO-1122、HCFC-31、CFC-114、CFC-114a、及HCO-1140。在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a的此等組成物與R-471A相比的性能。資料係基於表16中所示之條件。表20列出若干組成物(特定而言具有最佳冷卻效率及能力的組成物)之性能指標及性質。
表20 :實例13 中之1234zeE/1234zeZ/134a 的中溫冷凍條件、循環指標性能及流體性質範圍
| R1234ze(E) 重量分率 | R1234ze(Z) 重量分率 | R-R134a 重量分率 | GWP AR5 | ASHRAE 可燃性等級 | 滑移(K) | COP_c (相對於R-471A 之偏差% ) | CAP_c (相對於R-471A 之偏差% ) |
| 0.01 | 0.76 | 0.23 | 300 | 1 | 6.8 | 3.9 | -40.6 |
| 0.02 | 0.75 | 0.23 | 300 | 1 | 6.9 | 3.8 | -40 |
| 0.03 | 0.74 | 0.23 | 300 | 1 | 7.1 | 3.8 | -39.3 |
| 0.04 | 0.73 | 0.23 | 300 | 1 | 7.2 | 3.8 | -38.7 |
| 0.05 | 0.72 | 0.23 | 300 | 1 | 7.3 | 3.7 | -38.1 |
| 0.06 | 0.71 | 0.23 | 300 | 1 | 7.4 | 3.7 | -37.4 |
| 0.07 | 0.7 | 0.23 | 300 | 1 | 7.5 | 3.7 | -36.8 |
| 0.08 | 0.69 | 0.23 | 300 | 1 | 7.6 | 3.7 | -36.1 |
| 0.09 | 0.68 | 0.23 | 300 | 1 | 7.7 | 3.7 | -35.5 |
| 0.1 | 0.67 | 0.23 | 300 | 1 | 7.8 | 3.6 | -34.8 |
| 0.11 | 0.66 | 0.23 | 300 | 1 | 7.9 | 3.6 | -34.2 |
| 0.12 | 0.65 | 0.23 | 300 | 1 | 8 | 3.6 | -33.5 |
| 0.13 | 0.64 | 0.23 | 300 | 1 | 8.1 | 3.5 | -32.8 |
| 0.14 | 0.63 | 0.23 | 300 | 1 | 8.1 | 3.5 | -32.1 |
| 0.15 | 0.62 | 0.23 | 300 | 1 | 8.2 | 3.4 | -31.4 |
| 0.16 | 0.61 | 0.23 | 300 | 1 | 8.2 | 3.4 | -30.8 |
| 0.17 | 0.6 | 0.23 | 300 | 1 | 8.3 | 3.4 | -30.1 |
| 0.18 | 0.59 | 0.23 | 300 | 1 | 8.3 | 3.3 | -29.4 |
| 0.19 | 0.58 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 3.3 | -28.7 |
| 0.2 | 0.57 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 3.2 | -28 |
| 0.21 | 0.56 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 3.2 | -27.3 |
| 0.22 | 0.55 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 3.2 | -26.5 |
| 0.23 | 0.54 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 3.1 | -25.8 |
| 0.24 | 0.53 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 3.1 | -25.1 |
| 0.25 | 0.52 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 3 | -24.4 |
| 0.26 | 0.51 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 3 | -23.6 |
| 0.27 | 0.5 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 2.9 | -22.9 |
| 0.28 | 0.49 | 0.23 | 300 | 1 | 8.5 | 2.9 | -22.1 |
| 0.29 | 0.48 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 2.8 | -21.4 |
| 0.3 | 0.47 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 2.8 | -20.6 |
| 0.31 | 0.46 | 0.23 | 300 | 1 | 8.4 | 2.7 | -19.9 |
| 0.32 | 0.45 | 0.23 | 300 | 1 | 8.3 | 2.6 | -19.1 |
| 0.33 | 0.44 | 0.23 | 300 | 1 | 8.3 | 2.6 | -18.3 |
| 0.34 | 0.43 | 0.23 | 300 | 1 | 8.2 | 2.6 | -17.5 |
| 0.35 | 0.42 | 0.23 | 300 | 1 | 8.2 | 2.5 | -16.7 |
| 0.36 | 0.41 | 0.23 | 300 | 1 | 8.1 | 2.4 | -15.9 |
| 0.37 | 0.4 | 0.23 | 300 | 1 | 8 | 2.3 | -15.2 |
| 0.38 | 0.39 | 0.23 | 300 | 1 | 8 | 2.3 | -14.3 |
| 0.39 | 0.38 | 0.23 | 300 | 1 | 7.9 | 2.2 | -13.5 |
| 0.4 | 0.37 | 0.23 | 300 | 1 | 7.8 | 2.1 | -12.7 |
| 0.41 | 0.36 | 0.23 | 300 | 1 | 7.7 | 2.1 | -11.9 |
| 0.42 | 0.35 | 0.23 | 300 | 1 | 7.6 | 2 | -11 |
| 0.43 | 0.34 | 0.23 | 300 | 1 | 7.5 | 1.9 | -10.2 |
| 0.44 | 0.33 | 0.23 | 300 | 1 | 7.4 | 1.9 | -9.3 |
| 0.45 | 0.32 | 0.23 | 300 | 1 | 7.3 | 1.8 | -8.5 |
| 0.46 | 0.31 | 0.23 | 300 | 1 | 7.2 | 1.7 | -7.6 |
| 0.47 | 0.3 | 0.23 | 300 | 1 | 7 | 1.6 | -6.7 |
| 0.48 | 0.29 | 0.23 | 300 | 1 | 6.9 | 1.6 | -5.8 |
| 0.49 | 0.28 | 0.23 | 300 | 1 | 6.7 | 1.5 | -4.9 |
| 0.5 | 0.27 | 0.23 | 300 | 1 | 6.6 | 1.4 | -4 |
| 0.51 | 0.26 | 0.23 | 300 | 1 | 6.4 | 1.3 | -3.1 |
| 0.52 | 0.25 | 0.23 | 300 | 1 | 6.3 | 1.3 | -2.1 |
| 0.53 | 0.24 | 0.23 | 300 | 1 | 6.1 | 1.2 | -1.2 |
| 0.54 | 0.23 | 0.23 | 300 | 1 | 5.9 | 1.1 | -0.2 |
| 0.55 | 0.22 | 0.23 | 300 | 1 | 5.7 | 1 | 0.7 |
| 0.56 | 0.21 | 0.23 | 300 | 1 | 5.6 | 1 | 1.7 |
| 0.57 | 0.2 | 0.23 | 300 | 1 | 5.4 | 0.9 | 2.7 |
| 0.58 | 0.19 | 0.23 | 300 | 1 | 5.2 | 0.8 | 3.7 |
| 0.59 | 0.18 | 0.23 | 300 | 1 | 5 | 0.8 | 4.8 |
| 0.6 | 0.17 | 0.23 | 300 | 1 | 4.8 | 0.7 | 5.8 |
| 0.61 | 0.16 | 0.23 | 300 | 1 | 4.5 | 0.6 | 6.8 |
| 0.62 | 0.15 | 0.23 | 300 | 1 | 4.3 | 0.6 | 7.9 |
| 0.63 | 0.14 | 0.23 | 300 | 1 | 4.1 | 0.5 | 9 |
| 0.64 | 0.13 | 0.23 | 300 | 1 | 3.9 | 0.4 | 10.1 |
| 0.65 | 0.12 | 0.23 | 300 | 1 | 3.6 | 0.4 | 11.2 |
| 0.66 | 0.11 | 0.23 | 300 | 1 | 3.4 | 0.4 | 12.3 |
| 0.67 | 0.1 | 0.23 | 300 | 1 | 3.1 | 0.3 | 13.5 |
| 0.68 | 0.09 | 0.23 | 300 | 1 | 2.9 | 0.3 | 14.6 |
| 0.69 | 0.08 | 0.23 | 300 | 1 | 2.6 | 0.2 | 15.8 |
| 0.7 | 0.07 | 0.23 | 300 | 1 | 2.4 | 0.2 | 17 |
| 0.71 | 0.06 | 0.23 | 300 | 1 | 2.1 | 0.1 | 18.2 |
| 0.72 | 0.05 | 0.23 | 300 | 1 | 1.9 | 0.1 | 19.4 |
| 0.73 | 0.04 | 0.23 | 300 | 1 | 1.6 | 0 | 20.6 |
| 0.74 | 0.03 | 0.23 | 300 | 1 | 1.3 | 0 | 21.9 |
| 0.75 | 0.02 | 0.23 | 300 | 1 | 1.1 | 0 | 23.1 |
| 0.76 | 0.01 | 0.23 | 300 | 1 | 0.8 | -0.1 | 24.4 |
| 0.98 | 0.01 | 0.01 | 14 | 2L | 0.2 | 0.3 | 14 |
| 0.01 | 0.98 | 0.01 | 14 | 2L | 0.6 | 5.4 | -55.8 |
| 0.95 | 0.01 | 0.04 | 53 | 2L | 0.4 | 0.3 | 15.5 |
| 0.32 | 0.67 | 0.01 | 14 | 2L | 6.1 | 3.7 | -38.8 |
| 0.77 | 0.01 | 0.22 | 287 | 1 | 0.8 | -0.1 | 23.9 |
| 0.01 | 0.88 | 0.11 | 144 | 2L | 3.9 | 4.4 | -49.4 |
| 0.02 | 0.87 | 0.11 | 144 | 2L | 4.1 | 4.3 | -48.8 |
| 0.03 | 0.86 | 0.11 | 144 | 2L | 4.3 | 4.3 | -48.3 |
| 0.04 | 0.85 | 0.11 | 144 | 2L | 4.5 | 4.3 | -47.7 |
| 0.05 | 0.84 | 0.11 | 144 | 2L | 4.7 | 4.2 | -47.1 |
| 0.06 | 0.83 | 0.11 | 144 | 2L | 4.8 | 4.2 | -46.6 |
| 0.07 | 0.82 | 0.11 | 144 | 2L | 5 | 4.2 | -46 |
| 0.08 | 0.81 | 0.11 | 144 | 2L | 5.2 | 4.1 | -45.4 |
| 0.09 | 0.8 | 0.11 | 144 | 2L | 5.3 | 4.1 | -44.8 |
| 0.1 | 0.79 | 0.11 | 144 | 2L | 5.5 | 4 | -44.3 |
| 0.11 | 0.78 | 0.11 | 144 | 2L | 5.6 | 4 | -43.7 |
| 0.12 | 0.77 | 0.11 | 144 | 2L | 5.8 | 4 | -43.1 |
| 0.13 | 0.76 | 0.11 | 144 | 2L | 5.9 | 3.9 | -42.5 |
| 0.14 | 0.75 | 0.11 | 144 | 2L | 6.1 | 3.9 | -41.9 |
| 0.15 | 0.74 | 0.11 | 144 | 2L | 6.2 | 3.9 | -41.3 |
| 0.16 | 0.73 | 0.11 | 144 | 2L | 6.3 | 3.8 | -40.7 |
| 0.17 | 0.72 | 0.11 | 144 | 2L | 6.4 | 3.8 | -40 |
| 0.18 | 0.71 | 0.11 | 144 | 2L | 6.6 | 3.8 | -39.4 |
| 0.19 | 0.7 | 0.11 | 144 | 2L | 6.7 | 3.7 | -38.8 |
| 0.2 | 0.69 | 0.11 | 144 | 2L | 6.8 | 3.7 | -38.2 |
| 0.21 | 0.68 | 0.11 | 144 | 2L | 6.9 | 3.7 | -37.6 |
| 0.22 | 0.67 | 0.11 | 144 | 2L | 6.9 | 3.7 | -36.9 |
| 0.23 | 0.66 | 0.11 | 144 | 2L | 7 | 3.6 | -36.3 |
| 0.24 | 0.65 | 0.11 | 144 | 2L | 7.1 | 3.6 | -35.6 |
| 0.25 | 0.64 | 0.11 | 144 | 2L | 7.2 | 3.6 | -35 |
| 0.26 | 0.63 | 0.11 | 144 | 2L | 7.2 | 3.5 | -34.3 |
| 0.27 | 0.62 | 0.11 | 144 | 2L | 7.3 | 3.5 | -33.7 |
| 0.28 | 0.61 | 0.11 | 144 | 2L | 7.4 | 3.4 | -33 |
| 0.29 | 0.6 | 0.11 | 144 | 2L | 7.4 | 3.4 | -32.4 |
| 0.3 | 0.59 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 3.4 | -31.7 |
| 0.31 | 0.58 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 3.3 | -31 |
| 0.32 | 0.57 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 3.3 | -30.3 |
| 0.33 | 0.56 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3.2 | -29.7 |
| 0.34 | 0.55 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3.2 | -29 |
| 0.35 | 0.54 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3.2 | -28.3 |
| 0.36 | 0.53 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3.1 | -27.6 |
| 0.37 | 0.52 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3.1 | -26.9 |
| 0.38 | 0.51 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3 | -26.2 |
| 0.39 | 0.5 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 3 | -25.5 |
| 0.4 | 0.49 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 2.9 | -24.8 |
| 0.41 | 0.48 | 0.11 | 144 | 2L | 7.6 | 2.9 | -24.1 |
| 0.42 | 0.47 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 2.8 | -23.3 |
| 0.43 | 0.46 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 2.7 | -22.6 |
| 0.44 | 0.45 | 0.11 | 144 | 2L | 7.5 | 2.7 | -21.9 |
| 0.45 | 0.44 | 0.11 | 144 | 2L | 7.4 | 2.6 | -21.1 |
| 0.46 | 0.43 | 0.11 | 144 | 2L | 7.4 | 2.6 | -20.4 |
| 0.47 | 0.42 | 0.11 | 144 | 2L | 7.3 | 2.5 | -19.6 |
| 0.48 | 0.41 | 0.11 | 144 | 2L | 7.3 | 2.5 | -18.9 |
| 0.49 | 0.4 | 0.11 | 144 | 2L | 7.2 | 2.4 | -18.1 |
| 0.5 | 0.39 | 0.11 | 144 | 2L | 7.1 | 2.3 | -17.3 |
| 0.51 | 0.38 | 0.11 | 144 | 2L | 7 | 2.3 | -16.6 |
| 0.52 | 0.37 | 0.11 | 144 | 2L | 7 | 2.2 | -15.8 |
| 0.53 | 0.36 | 0.11 | 144 | 2L | 6.9 | 2.1 | -15 |
| 0.54 | 0.35 | 0.11 | 144 | 2L | 6.8 | 2.1 | -14.2 |
| 0.55 | 0.34 | 0.11 | 144 | 2L | 6.7 | 2 | -13.4 |
| 0.56 | 0.33 | 0.11 | 144 | 2L | 6.6 | 1.9 | -12.6 |
| 0.57 | 0.32 | 0.11 | 144 | 2L | 6.4 | 1.9 | -11.7 |
| 0.58 | 0.31 | 0.11 | 144 | 2L | 6.3 | 1.8 | -10.9 |
| 0.59 | 0.3 | 0.11 | 144 | 2L | 6.2 | 1.7 | -10.1 |
| 0.6 | 0.29 | 0.11 | 144 | 2L | 6.1 | 1.6 | -9.2 |
| 0.61 | 0.28 | 0.11 | 144 | 2L | 5.9 | 1.6 | -8.4 |
| 0.62 | 0.27 | 0.11 | 144 | 2L | 5.8 | 1.5 | -7.5 |
| 0.63 | 0.26 | 0.11 | 144 | 2L | 5.7 | 1.5 | -6.6 |
| 0.64 | 0.25 | 0.11 | 144 | 2L | 5.5 | 1.4 | -5.7 |
| 0.65 | 0.24 | 0.11 | 144 | 2L | 5.3 | 1.3 | -4.8 |
| 0.66 | 0.23 | 0.11 | 144 | 2L | 5.2 | 1.2 | -3.9 |
| 0.67 | 0.22 | 0.11 | 144 | 2L | 5 | 1.2 | -3 |
| 0.68 | 0.21 | 0.11 | 144 | 2L | 4.8 | 1.1 | -2.1 |
| 0.69 | 0.2 | 0.11 | 144 | 2L | 4.7 | 1 | -1.2 |
| 0.7 | 0.19 | 0.11 | 144 | 2L | 4.5 | 1 | -0.2 |
| 0.71 | 0.18 | 0.11 | 144 | 2L | 4.3 | 0.9 | 0.8 |
| 0.72 | 0.17 | 0.11 | 144 | 2L | 4.1 | 0.9 | 1.7 |
| 0.73 | 0.16 | 0.11 | 144 | 2L | 3.9 | 0.8 | 2.7 |
| 0.74 | 0.15 | 0.11 | 144 | 2L | 3.7 | 0.7 | 3.7 |
| 0.75 | 0.14 | 0.11 | 144 | 2L | 3.5 | 0.7 | 4.7 |
| 0.76 | 0.13 | 0.11 | 144 | 2L | 3.3 | 0.6 | 5.7 |
| 0.77 | 0.12 | 0.11 | 144 | 2L | 3.1 | 0.6 | 6.8 |
| 0.78 | 0.11 | 0.11 | 144 | 2L | 2.9 | 0.5 | 7.8 |
| 0.79 | 0.1 | 0.11 | 144 | 2L | 2.6 | 0.5 | 8.9 |
| 0.8 | 0.09 | 0.11 | 144 | 2L | 2.4 | 0.4 | 10 |
| 0.81 | 0.08 | 0.11 | 144 | 2L | 2.2 | 0.4 | 11 |
| 0.82 | 0.07 | 0.11 | 144 | 2L | 2 | 0.4 | 12.1 |
| 0.83 | 0.06 | 0.11 | 144 | 2L | 1.7 | 0.3 | 13.2 |
| 0.84 | 0.05 | 0.11 | 144 | 2L | 1.5 | 0.3 | 14.3 |
| 0.85 | 0.04 | 0.11 | 144 | 2L | 1.3 | 0.3 | 15.5 |
| 0.86 | 0.03 | 0.11 | 144 | 2L | 1 | 0.2 | 16.6 |
| 0.87 | 0.02 | 0.11 | 144 | 2L | 0.8 | 0.2 | 17.7 |
| 0.88 | 0.01 | 0.11 | 144 | 2L | 0.6 | 0.1 | 18.9 |
| 0.01 | 0.97 | 0.02 | 27 | 2L | 1 | 5.3 | -55.2 |
| 0.96 | 0.01 | 0.03 | 40 | 2L | 0.3 | 0.3 | 15 |
| 0.69 | 0.3 | 0.01 | 14 | 2L | 5.4 | 1.8 | -13.1 |
| 0.94 | 0.05 | 0.01 | 14 | 2L | 1.1 | 0.5 | 9.9 |
| 0.8 | 0.19 | 0.01 | 14 | 2L | 3.8 | 1.1 | -3.7 |
| 0.66 | 0.28 | 0.06 | 79 | 2L | 5.6 | 1.6 | -9.9 |
| 0.62 | 0.29 | 0.09 | 118 | 2L | 5.9 | 1.7 | -9.8 |
| 0.84 | 0.08 | 0.08 | 105 | 2L | 2.1 | 0.4 | 9.8 |
| 0.61 | 0.29 | 0.1 | 131 | 2L | 6 | 1.6 | -9.5 |
| 0.79 | 0.2 | 0.01 | 14 | 2L | 3.9 | 1.2 | -4.6 |
概況而言,對於冷卻模式,1.0%至98.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至98.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至23.0%的HFC-134a的組成物範圍將具有小於300之GWP、約8.5 K之最大平均滑移、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-55.8%至24.4%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有-0.1%至5.4%之偏差範圍的冷卻COP範圍。表20列舉了在GWP< 300範圍內具有2L之ASHRAE可燃性分級之例示性組成物。
在一些實施例中,對於冷卻模式,1.0%至98.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至98.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至11.0%的HFC-134a的組成物範圍將具有小於144之GWP、約7.6 K之最大平均滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-55.8%至18.9%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有0.1%至5.4%之偏差範圍的冷卻COP範圍。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在60.0%至94.0%的HFO-1234ze(E)、5.0%至29.0%的HFO-1234ze(Z)、及1.0%至11.0%的HFC-134a的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 144之GWP、6.1 K之最大平均熱交換器滑移、2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-9.9%及10.0%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差0.4%及1.7%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在10.0%的最大冷卻能力下,組成物包含80 wt.%的HFO-1234ze(E)、9 wt.%的HFO-1234ze(Z)、及11 wt%的HFC-134a,其中在相同循環條件下,針對冷卻的COP與針對R-471A的COP相差0.4%,最大平均熱交換滑移係2.4 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
在一個實施例中,在1.7%的最大冷卻COP效率下,組成物包含62 wt.%的HFO-1234ze(E)、29 wt.%的HFO-1234ze(Z)、以及9 wt.%的HFC-134a,且最大熱交換器平均滑移係5.9 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
實例14
製備包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(Z)的組成物。在一個實施例中,組成物包含至多約0.5 wt.%的選自下列的一或多種額外化合物:HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb;一或多種選自下列的額外化合物:C-30、HCFC-114、HCFC-114a、HCFC-133、HCFC-133a、HFC-245fa、HFC-338mee、HFC-338mf、HFC-347mef、HCO-1140、HCFO-1224異構物、HCFO-1224yd、HCFO-1224yb、HCFO-1233xf、HCFO-1233zd、HFO-1243zf、HFO-1327mz、HFO-1336ft、及HCFO-1326mxz;選自下列的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;以及選自下列的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。在中溫製冷系統中探討了包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(Z)的此等組成物與R-471A相比的性能。資料係基於表14中所示之條件。表21列出若干組成物(特定而言具有最佳冷卻效率及能力的組成物)之性能指標及性質。
表21 :實例14 中之1234zeZ/1336mzzE/1336mzzZ 的中溫冷凍條件、循環指標性能及流體性質範圍
| R1234ze(E) 重量分率 | R1234ze(Z) 重量分率 | R-R1336mzz(E) 重量分率 | R-R1336mzz(Z) 重量分率 | GWP AR5 | ASHRAE 可燃性等級 | 滑移(K) | COP_c (相對於R-471A 之偏差% ) | CAP_c (相對於R-471A 之偏差% ) |
| 0.01 | 0.01 | 0.97 | 0.01 | 16 | 1 | 0.4 | 1.6 | -56.1 |
| 0.97 | 0.01 | 0.01 | 0.01 | 1 | 2L | 1.2 | 0.1 | 10.3 |
| 0.01 | 0.08 | 0.57 | 0.34 | 10 | 1 | 5.5 | 3.1 | -66.4 |
| 0.01 | 0.97 | 0.01 | 0.01 | 1 | 2L | 0.4 | 5.5 | -56.7 |
| 0.19 | 0.01 | 0.38 | 0.42 | 7 | 1 | 11.8 | 2.4 | -61.3 |
| 0.1 | 0.62 | 0.01 | 0.27 | 1 | 1 | 6.6 | 4.2 | -60.7 |
| 0.01 | 0.01 | 0.01 | 0.97 | 2 | 1 | 1.5 | 4.6 | -82.4 |
| 0.07 | 0.41 | 0.51 | 0.01 | 9 | 1 | 1.7 | 3.2 | -50 |
| 0.04 | 0.4 | 0.4 | 0.16 | 7 | 1 | 3.8 | -15.8 | -66.2 |
| 0.45 | 0.01 | 0.01 | 0.53 | 2 | 1 | 19.2 | 3.9 | -52.3 |
| 0.01 | 0.43 | 0.53 | 0.03 | 9 | 1 | 1 | 3.5 | -53.9 |
| 0.29 | 0.01 | 0.09 | 0.61 | 3 | 1 | 16.6 | 3.3 | -62.5 |
| 0.6 | 0.1 | 0.01 | 0.29 | 1 | 1 | 15.4 | 2.1 | -36.1 |
| 0.65 | 0.18 | 0.16 | 0.01 | 3 | 1 | 5 | 1.2 | -15.3 |
| 0.71 | 0.01 | 0.27 | 0.01 | 5 | 1 | 4.2 | 0.2 | -9.7 |
| 0.71 | 0.05 | 0.23 | 0.01 | 4 | 1 | 4.1 | 0.4 | -9.8 |
| 0.75 | 0.23 | 0.01 | 0.01 | 1 | 2L | 5 | 1.3 | -9.9 |
| 0.76 | 0.01 | 0.19 | 0.04 | 4 | 1 | 5.2 | 0 | -9.1 |
| 0.88 | 0.02 | 0.01 | 0.09 | 1 | 2L | 6.8 | -0.5 | -6.4 |
| 0.87 | 0.01 | 0.01 | 0.11 | 1 | 2L | 7.9 | -0.6 | -8.8 |
| 0.74 | 0.11 | 0.14 | 0.01 | 3 | 2L | 4.1 | 0.7 | -8.4 |
| 0.74 | 0.2 | 0.05 | 0.01 | 2 | 2L | 4.8 | 1.2 | -10 |
| 0.8 | 0.06 | 0.07 | 0.07 | 2 | 2L | 6.6 | 0 | -10 |
| 0.88 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 1 | 2L | 7.3 | -0.6 | -7.2 |
| 0.89 | 0.01 | 0.01 | 0.09 | 1 | 2L | 6.7 | -0.6 | -5.6 |
| 0.9 | 0.01 | 0.01 | 0.08 | 1 | 2L | 6.1 | -0.6 | -3.8 |
| 0.86 | 0.02 | 0.01 | 0.11 | 1 | 2L | 8 | -0.5 | -9.6 |
| 0.82 | 0.01 | 0.09 | 0.08 | 2 | 1 | 6.7 | -0.3 | -9.1 |
| 0.71 | 0.02 | 0.26 | 0.01 | 5 | 1 | 4.1 | 0.2 | -9.7 |
| 0.72 | 0.11 | 0.16 | 0.01 | 3 | 1 | 4.2 | 0.8 | -9.7 |
| 0.8 | 0.01 | 0.17 | 0.02 | 4 | 1 | 3.8 | 0 | -4.1 |
| 0.81 | 0.02 | 0.09 | 0.08 | 2 | 1 | 6.8 | -0.3 | -9.8 |
| 0.81 | 0.01 | 0.1 | 0.08 | 3 | 1 | 6.8 | -0.3 | -9.7 |
| 0.76 | 0.03 | 0.2 | 0.01 | 4 | 1 | 3.7 | 0.3 | -6.1 |
| 0.82 | 0.01 | 0.16 | 0.01 | 3 | 1 | 3.1 | 0.1 | -1.5 |
| 0.75 | 0.04 | 0.17 | 0.04 | 4 | 1 | 5.3 | 0.1 | -10 |
概況而言,對於冷卻模式,1.0%至97.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至97.0%的HFO-1234ze(Z)、1.0%至97.0%的HFO-1336mzz(E)、及1.0%至97.0%的HFO-1336mzz(Z)的組成物範圍將具有小於16之GWP、約19.2 K之最大平均滑移、與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻能力具有-82.4%至10.3%之偏差範圍的冷卻能力範圍、及與相同條件設置下所評估之R-471A冷卻COP具有-15.8%至5.5%之偏差範圍的冷卻COP範圍。表21列舉了在GWP< 16範圍內具有1及2L之ASHRAE可燃性分級之例示性組成物。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在71.0%至97.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至23.0%的HFO-1234ze(Z)、1.0%至27.0%的HFO-1336mzz(E)、及1.0%至11.0%的HFO-1336mzz(Z)的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 16之GWP、8.0 K之最大平均熱交換器滑移、1及2L之ASHRAE可燃性分級、與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻能力相差-10.0%及10.3%的最小及最大冷卻能力、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差-0.6%及1.3%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在10.3%的最大冷卻能力下,組成物包含97 wt.%的HFO-1234ze(E)、1 wt.%的HFO-1234ze(Z)、1 wt.%的HFO-1336mzz(E)、及1 wt.%的HFO-1336mzz(Z)。此外,在相同循環條件下,針對冷卻的COP與針對R-471A的COP相差0.1%,最大平均熱交換滑移係1.2 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
在一個實施例中,在1.3%的最大冷卻COP效率下,組成物包含75 wt.%的HFO-1234ze(E)、23 wt.%的HFO-1234ze(Z)、1 wt.%的HFO-1336mzz(E)、及1 wt-%的HFO-1336mzz(Z)。此外,熱交換器的最大平均滑移係5.0 K,且其ASHRAE可燃性分級係2L。
在一些實施例中,用於冷卻模式的在71.0%至82.0%的HFO-1234ze(E)、1.0%至11.0%的HFO-1234ze(Z)、9.0%至27.0%的HFO-1336mzz(E)、及1.0%至8.0%的HFO-1336mzz(Z)的組成物範圍內的摻合組成物範圍將具有< 16之GWP、6.8 K之最大平均熱交換器滑移、1之ASHRAE可燃性分級、及與相同條件設置下所評估之R-471A的最小及最大冷卻COP效率相差-0.3%及0.8%的最小及最大冷卻COP效率。
在一個實施例中,在0.8%的最大冷卻COP效率下,組成物包含72 wt.%的HFO-1234ze(E)、11 wt.%的HFO-1234ze(Z)、16 wt.%的HFO-1336mzz(E)、及1 wt.%的HFO-1336mzz(Z),且最大熱交換器平均滑移係4.2 K,且其ASHRAE可燃性分級係1。
所屬技術領域中具有通常知識者將理解,可以對上述實施例進行改變而不脫離其廣泛的發明概念。因此,應理解,本發明不限於所揭示之具體實施例,而是旨在涵蓋處於由所附申請專利範圍所界定之本發明之精神及範疇內的修改。
B1:底部物流
B2:底部物流
B3:底部物流
F1:反應混合物
O1:頂部物流
O2:頂部物流/第二混合物
O3:頂部物流
當結合隨附圖式閱讀時,將更能理解本發明之較佳實施例的以下詳細描述。為了說明本發明之目的,在圖式中示出了當前較佳的實施例。然而,應理解,本發明不限於所示之精確配置及手段。在圖式中:
圖1描繪根據本發明之第一實施例的整合程序之蒸餾步驟;
圖2A至圖2B描繪根據本發明之實施例的整合程序;
圖3描繪根據本發明之一實施例的整合程序之蒸餾步驟;
圖4描繪將HFO-1234ze(E)自HFO-1234ze(Z)分離的蒸餾程序;
圖5描繪根據本發明之第一實施例的整合程序;
圖6描繪根據本發明之一實施例產生HFO-1234ze(E)之整合程序;
圖7描繪根據本發明之第二實施例的整合程序;
圖8描繪根據本發明之第二實施例將HFO-1234ze(E)自反應混合物中分離;
圖9描繪根據本發明之第三實施例的整合程序;
圖10描繪根據本發明之第三實施例將HFO-1234ze(E)自反應混合物中分離;及
圖11及圖12顯示與其他化合物的組合、及/或根據需要調整所欲摻合組成物之組分比率。
Claims (75)
- 一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含: (i) 在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH 2=CHCI)及四氯化碳(CCl 4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl 3CH 2CHCl 2, HCC-240fa)的產物; (ii) 在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF 3CH 2CHF 2, HFC-245fa)的產物;及 (iii) 在含氧氣體存在或不存在下,使HFC-245fa在氣相中與催化劑接觸,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
- 一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含: (i) 在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH 2=CHCI)及四氯化碳(CCl 4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl 3CH 2CHCl 2, HCC-240fa)的產物; (ii) 將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含E/Z-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(CF3CH=CHCl, E/Z-HFO-1233zd)的產物;及 (iii) 在氟化催化劑存在下,將該E/Z-HFO-1233zd用氟化劑氟化,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
- 一種製備包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的混合物之程序,該程序包含: (i) 在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH 2=CHCI)及四氯化碳(CCl 4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl 3CH 2CHCl 2, HCC-240fa)的產物;及 (ii) 在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以形成包含Z-1,3,3,3-四氟丙烯及E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物。
- 一種製備E-1,3,3,3-四氟丙烯之程序,該程序包含: (i) 在包含含金屬化合物及含磷化合物的催化劑系統存在下,使氯乙烯(CH 2=CHCI)及四氯化碳(CCl 4)反應,以製造包含1,1,1,3,3-五氯丙烷(CCl 3CH 2CHCl 2, HCC-240fa)的產物; (ii) 在氟化催化劑存在下,將該HCC-240fa用氟化劑氟化,以產生包含1,1,1,3,3-五氟丙烷(CF 3CH 2CHF 2, HFC-245fa)的產物;及 (iii) 在催化劑存在下且在含氧氣體存在或不存在下,使該HFC-245fa與約1至約21 wt.%的HFO-1234ze(Z)在氣相中接觸,以形成包含E-1,3,3,3-四氟丙烯的反應混合物, 其中該程序不含異構化或實質上不含自HFO-1234ze(Z)至HFO-1234ze(E)之異構化。
- 如請求項2之程序,其中(ii)將該HCC-240fa用氟化劑氟化係在氟化催化劑存在下在汽相中進行。
- 如請求項2之程序,其中(ii)將該HCC-240fa用氟化劑氟化係在氟化催化劑存在或不存在下在液相中進行。
- 如請求項1至4中任一項之程序,其中包含該四氯化碳的進料組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:三氯乙烯(CClH=CCl2)、四氯乙烯(CCl2=CCl2)、六氯乙烷(CCl3CCl3)、溴三氯甲烷(CCl3Br)、氯仿(CCl3H)、1,1,1-三氯乙烷(CCl3CH3)、1,1,2-三氯乙烷(CHCl2CH2Cl)、反-1,2-二氯乙烯(E-CHCl=CHCl)、順-1,2-二氯乙烯(Z-CHCl=CHCl)、及1,1-二氯乙烯(CH2=CCl2)。
- 如請求項1至4中任一項之程序,其中包含HCC-240fa的該產物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:1-氯丁烷;1,2,3-三氯丙烯(CHCl=CCl-CH2Cl, HCO-1240xd);HCO-1230xd(CHCl=CCl-CHCl2、1,2,3,3-四氯丙烯);1,1,1,3-四氯丙烷(CCl3-CH2-CH3, HCC-250fb);1,4二氯丁烷;1,2-二氯環丁烷、1,1,4,4-四氯丁二烯;1,1,3,4四氯丁二烯;1,1,1,2,3-五氯丙烷(HCC-240db);(多種)C 5H 7Cl 3異構物、及(多種)C 4H 7Cl 3異構物。
- 如請求項8之程序,其中以該組成物之總重量計,該等額外化合物之總量大於0 wt.%且小於或等於約5 wt.%、較佳地小於或等於約1 wt.%。
- 如請求項1至4中任一項之程序,其中步驟(i)之該催化劑系統的該含金屬化合物包含含鐵化合物。
- 如請求項1至4中任一項之程序,其中該催化劑系統的該含磷化合物包含膦、較佳地三苯基膦或三丁基膦,或磷酸酯、較佳地磷酸三丁酯。
- 如請求項1或4之程序,其中該氟化催化劑係路易士酸催化劑、較佳地選自由下列所組成之群組:SbCl 5、SbCl 3、SbF 5、SnCl 4、TiCl 4、NiF 5、FeCl 3、及其中二或更多種之組合。
- 如請求項1或4之程序,其中包含HFC-245fa的該產物進一步包含選自由下列所組成之群組的二或更多種額外化合物: (i) HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、E/Z-HFC-1234ze、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、及HCFC-223aa;或 (ii) HFO-1234ze(E)、HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234zc、HFC-347mdf、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
- 如請求項13之程序,其中以該組成物之總重量計,該等額外化合物之總量大於0 wt.%且小於或等於約5 wt.%、較佳地小於或等於約1 wt.%。
- 如請求項1或4之程序,其中步驟(iii)之該催化劑包含鉻。
- 如請求項1、2、或3中任一項之程序,其中該反應混合物之E:Z比係約10:1至約3:1。
- 如請求項1、2、或3中任一項之程序,該程序進一步包含將HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z)自該反應混合物中分離。
- 如請求項1之程序,該程序進一步包含將HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa自該反應混合物中分離。
- 如請求項2之程序,該程序進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
- 如請求項2之程序,該程序進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa自該反應混合物中分離。
- 如請求項3之程序,該程序進一步包含將HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
- 如請求項1、2、或3之程序,該程序包含將該HFO-1234ze(E)自該反應混合物中分離。
- 如請求項17至21中任一項之程序,該程序進一步包含將該HFO-1234ze(Z)自該HFO-1234ze(E)分離。
- 如請求項22或23之程序,其中該HFO-1234ze(E)具有大於99.5 wt.%之純度且不含或實質上不含氯化化合物。
- 一種高純度蝕刻氣體組成物,其包含HFO-1234ze(E),該組成物具有大於99.5 wt.%之純度且不含或實質上不含氯化化合物。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1234ze(Z),該組成物係藉由如請求項1、2、或3中任一項之程序產生。
- 如請求項26之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFC-245fa。
- 如請求項28之組成物,其中該組成物係藉由如請求項1之程序產生。
- 如請求項28至29之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
- 一種組成物,其包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、及HFO-1234ze(E)。
- 如請求項31之組成物,其中該組成物係藉由如請求項2或請求項3之程序產生。
- 如請求項31至32之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii) HFC-245fa之額外化合物;及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
- 一種組成物,其包含HFO-1233zd(E)、HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-245fa。
- 如請求項34之組成物,其中該組成物係藉由如請求項2之程序產生。
- 如請求項34至35之組成物,該組成物進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii) HFC-245fa之額外化合物;(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iv)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、丙酮、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、甲苯、及HCFC-223aa,或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(E),該組成物係藉由如請求項1、2、3、或4中任一項之程序產生。
- 如請求項37之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由下列所組成之群組的至少一種化合物:HFO-1234yf、HFO-1132(E)、HFO-1132(Z)、HFO-1252zc、HFO-1234ze(Z)、HFC-1225ye(E)、HFC-1225ye(Z)、HFO-1336mzz(E)、HFO-1336mzz(Z)、HFO-1336yf、HFO-1336ze(E)、HFO-1336ze(Z)、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1224yd(Z)、HCFO-1224yd(E)、CFO-1112(E)、CFO-1112(Z)、HFC-245fa、HFC-236fa、HFC-227ea、HFC-152a、HFC-134a、HFC-134、HFC-32、HFC-125、異丁烯、丙烷、丁烷、及戊烷。
- 如請求項39之組成物,其中該HFO-1234ze(E)係藉由如前述程序請求項1至24中任一項產生。
- 如請求項39至40之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、HCFO-1233zd(Z)、及HCFO-1233zd(E)。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由HFO-1234ze(Z)、HFO-1233zd(E)、及HFC-245fa所組成之群組的至少一種化合物。
- 如請求項42之組成物,其中該組成物係藉由如前述程序請求項1至24中任一項產生。
- 如請求項42至43之組成物,該組成物進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E)。
- 一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及選自由HFC-152a、HFO-1132(Z)、及HFO-1252zc所組成之群組的至少一種化合物。
- 一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFC-152a,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-161、HCO-1140、HCC-40、HCC-160、CFC-114a、乙烷、異丁烷、HFO-1141、及乙炔。
- 一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1132(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:二氟甲烷(HFC-32)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)、E-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(E))、Z-1-氯-1,2-二氟乙烯(HCFO-1122a(Z))、1,1,2-三氟乙烯(HFO-1123)、及氟乙烯(HFO-1141)、1-氯-1,2,2-三氟乙烷(HCFC-133)、1-氯-1,1,2-三氟乙烷(HCFC-133b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(HCFC-123)、1,2-二氟乙烷(HFC-152)、1,1,2-三氟乙烷(HFC-143)、氟甲烷(HFC-41)、氯二氟甲烷(HCFC-22)、乙烯、1-氯-1,2-二氟乙烷(HCFC-142a)、1,1-二氟乙烯(HFO-1132a)、1-氯-1-氟乙烯(HCFO-1131a)、E-1-氯-2-氟乙烯(HCFO-E-1131)、Z-1-氯-1-氟乙烯(HCFO-Z-1131)、及1-氯-2,2-二氟乙烯(HCFO-1122)。
- 一種發泡劑組成物,其包含HFO-1234ze(E)及HFO-1252zc,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-152a、HFC-254fb、HCFO-1233xf、HFO 1243zf、HFC-143a、HFC-245cb、及HCFC-253dc。
- 如請求項45至48中任一項之發泡組成物,其中該HFO-1234ze(E)係藉由如請求項1至24中任一項產生。
- 一種組成物,其包含: (i) HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(E),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或 (ii) HFO-1234ze(E)及HFO-1336mzz(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1336mzz(E)、HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);或 (iii) HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(Z),且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HCFO-1233xf、HFO-1336ft、HCFC-133a、CO-1140、HCFO-1233zd(E)、HFC-245fa、HFO-1327mz、HFC-347mef、HFO-1243zf,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb,且進一步包含選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、HFO-1234ze(Z)、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E), 可選地其中該組成物係用作熱泵之冷媒及/或工作流體,該熱泵包括高溫熱泵。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-227ea,且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由FC-1216及HCFC-124所組成之群組的一或多種額外化合物。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134a,且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、HFC-134、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134、HCFC-124、HCFO-1122、HFC-143a、HCFC-31、HFC-32、HFC-125、CFC-114、及CFC-114a。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFC-134,且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HCFC-124、HCFC-124a、HCFO-1122、HFC-143a、HCFC-31、HFC-32、HFC-125、CFC-114、CFC-114a、FCO-1114、HFC-152a、FCO-1318my、HFC-245cb、FC-C318、及HC-161。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、及HFO-1336mzz(E),且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);及(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:C-30、HCFC-114、HCFC-114a、HCFC-133、HCFC-133a、HFC-245fa、HFC-338mee、HFC-338mf、HFC-347mef、HCO-1140、HCFO-1224異構物、HCFO-1224yd、HCFO-1224yb、HCFO-1233xf、HCFO-1233zd、HFO-1243zf、HFO-1327mz、HFO-1336ft、及HCFO-1326mxz。
- 一種組成物,其包含HFO-1234ze(Z)、HFO-1234ze(E)、HFO-1336mzz(E)、及HFO-1336mzz(E),且進一步包含(i)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-263fb、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1233zd(Z)、HCFO-1233xf、HCFC-124、HCC-40、CFC-114、HCFC-1131(E)、CFC-114a、HCFC-124a、HFC-227ca、HFO-1234yf、HFC-152a、HFO-1234zf、及HFC-245cb;(ii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-134a、HFO-1225zc、HFO-1234yf、HFC-245cb、HFC-236fa、HFC-1225ye(E)、HFO-1234zc、HFC-245fa、HCFC-124、CFC-114、三氟丙炔、HFC-152a、HFC-1225ye(Z)、HFC-1225ye(E)、HCFO-1233xf、HFC-263fb、HFO-1243zf、及HCFO-1233zd(E);(iii)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:C-30、HCFC-114、HCFC-114a、HCFC-133、HCFC-133a、HFC-245fa、HFC-338mee、HFC-338mf、HFC-347mef、HCO-1140、HCFO-1224異構物、HCFO-1224yd、HCFO-1224yb、HCFO-1233xf、HCFO-1233zd、HFO-1243zf、HFO-1327mz、HFO-1336ft、及HCFO-1326mxz;及(iv)選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1327mz、HFO-1326mxz(Z)、HFO-1326mxz(E)、HFC-356mff、CHFC-346mdf、及HFC-263fb。
- 如請求項51至55中任一項之組成物,其中該HFO-1234ze(E)係由如程序請求項1至24中任一項產生。
- 如請求項51至55中任一項之組成物,其中該HFO-1234ze(Z)及該HFO-1234ze(E)的混合物係由如程序請求項1至24中任一項產生。
- 如請求項25至57中任一項之組成物,其中該組成物具有300或更小、較佳地150或更小之GWP。
- 如請求項25至58中任一項之組成物,其中該組成物具有如藉由ASHRAE標準34及ASTM E681-09所判定之1、2L、或2之可燃性分級。
- 如請求項25至59中任一項之組成物,該組成物進一步包含至少一種潤滑劑。
- 如請求項60之組成物,其中該潤滑劑係選自由下列所組成之群組:聚伸烷基二醇、多元醇酯、聚乙烯醚、聚-α-烯烴、及其組合。
- 一種用於冷卻或加熱之系統,其包含蒸發器、壓縮機、冷凝器、及膨脹裝置,該系統含有如請求項25至61中任一項之組成物。
- 一種用於在高溫熱泵中產生加熱之方法,該方法包含在冷凝器中將如請求項25至61中任一項之組成物冷凝,其中該高溫熱泵使用大於約55℃、較佳地約55℃至約150℃之冷凝器操作溫度。
- 一種高溫熱泵,其包含冷凝器及如請求項25至61中任一項之組成物,其中該冷凝器之操作溫度大於約55℃、較佳地約55℃至約150℃、更佳地大於約150℃。
- 如請求項25至61中任一項之組成物,其中該組成物不含或實質上不含A族氟化物質,且其中該組成物之降解產物不含或實質上不含A族氟化物質。
- 如請求項1或請求項4之程序,其中用於(iii)的進料組成物包含HFC-245fa及選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFC-143a、HFC-1225zc、HFC-236fa、HFO-E/Z-1234ze、HCFC-22、CFC-12、HCFC-142b、HCFC-133a、HCFC-1224、HCFC-235fa、HCFC-1233、HCFC-235da、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-234fb、HCFC-1223xd、HCC-20、HCFC-224aa、CFC-1213xa、HCFC-233da、及HCFC-223aa;或選自由下列所組成之群組的一或多種額外化合物:HFO-1234ze(E)、HFC-338mf、HFC-356mff、HFO-1234zeZ、HFO-1234zc、HFC-347異構物、HCFC-133a、HCFC-244bb、HCFC-235fa、HCFO-1326mxz(Z)、HCFO-1224yd、HCFO-1233zd(E)、HCFO-1224zc、HCC-160、HCFC-244、HCFO-1335、HCFC-123、HCFC-123a、HCFO-1233zd(Z)、1233zd (Br)、CFO-1214ya、HCC-30、CFC-113、HCFO-1223xd、HCO-1130a、及HCO-1130,且 其中該進料組成物具有小於約50 ppm、較佳地小於約20 ppm、更佳地小於約10 ppm之水分含量及大於零且小於約10%、較佳地小於約5%、更佳地小於約3%、最佳地小於約1.5%之不可吸收氣體(non-absorbable gas, NAG)含量。
- 如請求項1、2、3、或4中任一項之程序,該程序進一步包含將一或多種化合物添加至該反應混合物中的步驟。
- 一種加熱或冷卻系統,其以串聯配置包含: 冷凝器; 蒸發器;及 壓縮機,該系統進一步包含可操作地連接的該冷凝器、蒸發器、及壓縮機之各者,如請求項25至61中任一項之冷媒組成物透過該冷凝器、蒸發器、及壓縮機之各者循環。
- 如請求項68之加熱或冷卻系統,其中該系統係用於汽車系統的空調,或其中該系統係用於固定式冷卻系統的空調,或其中該系統係用於汽車系統的熱泵,或其中該系統係用於住宅加熱或冷卻系統的熱泵。
- 一種如請求項25至61中任一項之冷媒組成物於熱泵系統中之用途。
- 一種如請求項25至61中任一項之冷媒組成物於HEV、MHEV、PHEV、或EV熱泵系統中之用途。
- 一種如請求項25至61中任一項之冷媒組成物於與車輛電氣系統組合的HEV、MHEV、PHEV、或EV熱泵系統中之用途。
- 一種程序,其包含使用組成物作為介電氣體,其中該組成物係藉由如請求項1至24中任一項之程序產生之包含E-HFO-1234ze的組成物,較佳地其中該E-HFO-1234ze具有大於99.5%之純度。
- 一種程序,其包含使用組成物作為蝕刻氣體,其中該組成物係如請求項25之組成物。
- 一種程序,其包含使用組成物作為醫療產品之可噴灑組成物中的推進劑,其中該組成物係藉由如請求項1至24中任一項之程序產生之包含E-HFO-1234ze的組成物,該E-HFO-1234ze具有99.9%或更大之純度。
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