Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с HFO-1234yf )
Перейти к навигации Перейти к поиску
2,3,3,3-тетрафторпропен
Структурные формулы 2,3,3,3-тетрафторпропена V.1.svg
Молекула 2,3,3,3-тетрафторпропена
Имена
Предпочтительное название IUPAC
2,3,3,3-тетрафторпроп-1-ен
Другие названия
HFO-1234yf; R1234yf; R-1234yf; 2,3,3,3-тетрафторпропилен
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.104.879 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / C3H2F4 / c1-2 (4) 3 (5,6) 7 / h1H2 проверятьY
    Ключ: FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYSA-N проверятьY
  • InChI = 1 / C3H2F4 / c1-2 (4) 3 (5,6) 7 / h1H2
    Ключ: FXRLMCRCYDHQFW-UHFFFAOYAB
  • C = C (F) C (F) (F) F
  • FC (= C) C (F) (F) F
Характеристики
С 3 Н 2 Ж 4
Молярная масса114  г / моль
ПоявлениеБесцветный газ
Плотность1,1  г / см 3 при 25  ° C (жидкость); 4 (газ, относительный, воздух 1)
Точка кипения -30 ° С (-22 ° F, 243 К)
198,2  мг / л при 24  ° C, 92/69 / EEC, A.6
журнал P2,15, н-октанол / вода, 92/69 / EEC, A.8
Давление газа6067  гПа при 21,1  ° C; 14203  гПа при 54,4  ° C
Опасности
Пиктограммы GHSGHS02: ЛегковоспламеняющийсяGHS04: Сжатый газ
H220 , H280
Р210 , Р260 , Р281 , Р308 + 313 , P410 + 403
405 ° С (761 ° F, 678 К)
Пределы взрываемости6,2% об .; 12,3% об.
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

2,3,3,3-Тетрафторпропен , HFO-1234yf , представляет собой гидрофторолефин (HFO) с формулой C H 2 = C F CF 3 . Он также обозначается как R-1234yf как первый хладагент нового класса : [1] он продается под названием Opteon YF компанией Chemours и как Solstice YF компанией Honeywell . [2]

HFO-1234yf имеет потенциал глобального потепления (GWP) менее 1, [3] [4] по сравнению с 1430 для R-134a [5] и 1 для диоксида углерода . Этот бесцветный газ используется вместо хладагента R-134a в автомобильных кондиционерах. По оценкам, по состоянию на 2018 год 50% новых автомобилей от «производителей оригинального оборудования» (OEM) будут использовать HFO-1234yf. [6] Он действительно распадается на стойкие органические загрязнители PFCA с короткой цепью . [7]

Принятие автомобильной промышленностью [ править ]

HFO-1234yf был разработан командой DuPont во главе с Барбарой Хэвиленд Майнор , которая работала совместно с исследователями из Honeywell. [8] [9] Их цель состояла в том, чтобы соответствовать европейской директиве 2006/40 / EC, которая вступила в силу в 2011 году и требовала, чтобы все новые автомобильные платформы, продаваемые в Европе, использовали хладагент в своей системе кондиционирования с GWP ниже 150. [ 10] [11]

Первоначально считалось, что HFO-1234yf имеет ПГП за 100 лет, равный 4, а теперь считается, что его ПГП за 100 лет ниже 1. [4] [3] Его можно использовать в качестве «почти мгновенной замены» для R-134a, [12] продукт, ранее использовавшийся в автомобильных системах переменного тока, который имеет 100-летний GWP 1430. [5] [13] Это означало, что автопроизводителям не пришлось бы вносить существенные изменения в сборочные линии или в автомобили конструкция системы для размещения продукта. HFO-1234yf имел самую низкую стоимость переключения для автопроизводителей среди предложенных альтернатив. [14] [15] С этим продуктом можно обращаться в ремонтных мастерских так же, как с R-134a, хотя для этого требуется другое специализированное оборудование. Одна из причин этого - легкая воспламеняемость HFO-1234yf. [16] Другой проблемой, влияющей на совместимость систем на основе HFO-1234yf и R-134a, является выбор смазочного масла. [17]

Вскоре после подтверждения от автопроизводителей, что HFO-1234yf будет принят в качестве замены автомобильного хладагента для кондиционирования воздуха R-134a, в 2010 году Honeywell и DuPont объявили о совместном строительстве завода в Чаншу , провинция Цзянсу, Китай, для производства HFO -1234yf. [18] В 2017 году Honeywell открыла новый завод в Гейсмаре, штат Луизиана , США, для производства нового хладагента. [19] [20] Хотя другие утверждают, что могут производить и продавать HFO-1234yf, Honeywell и DuPont владеют большинством или всеми патентами, выданными на HFO-1234yf [18], и считаются ведущими игроками в этой области по состоянию на 2018 год. . [21]

Воспламеняемость [ править ]

Несмотря на то, что продукт классифицируется ASHRAE как легковоспламеняющийся , несколько лет испытаний, проведенных SAE International, доказали, что продукт не может воспламениться в обычных условиях эксплуатации автомобиля. [10] Кроме того, несколько независимых органов оценили безопасность продукта в транспортных средствах, и некоторые из них пришли к выводу, что его можно так же безопасно использовать, как R-134a, который тогда использовался в автомобилях. В атмосфере, ТНТ-1234yf деградирует в трифторуксусную кислоту , [22] , которая является слегка фитотоксичной [23] сильная органическая кислота [24] , не известного механизма биодеградации в воде. В случае пожара выделяет высококоррозионные и токсичные вещества.фтористый водород и высокотоксичный газовый карбонилфторид . [25]

В июле 2008 года компания Honeywell / Du-Pont опубликовала отчет, в котором утверждалось, что «HFO-1234yf очень трудно воспламенить с помощью электрической искры», в котором подробно описывались испытания, которые они провели, пропуская газ через горячую пластину, нагретую до различных температур в диапазоне 500–900 °. С. Воспламенение наблюдалось только тогда, когда HFO-1234yf был смешан с маслом PAG и прошел над пластиной, температура которой была> 900 ° C. [26]

В августе 2012 года компания Mercedes-Benz показала, что вещество воспламенилось, когда исследователи распылили его и масло компрессора кондиционера на горячий двигатель автомобиля. Старший инженер Daimler, проводивший испытания, заявил: «Мы были в шоке, я не собираюсь этого отрицать. Нам нужен был день, чтобы осмыслить то, что мы только что видели». Возгорание произошло более чем в двух третях их смоделированных лобовых столкновений. Инженеры также заметили травление на лобовом стекле, вызванное агрессивными газами. [27] 25 сентября 2012 г. компания Daimler выпустила пресс-релиз [10] и предложила отозвать автомобили, использующие хладагент. Немецкие автопроизводители выступали за разработку хладагентов на основе диоксида углерода, которые, по их мнению, были бы более безопасными. [27]

В октябре 2012 года SAE International учредила новый совместный исследовательский проект CRP1234-4, в который вошли представители 13 автомобильных компаний, чтобы расширить предыдущие испытания и расследовать претензии Daimler. [10] Предварительное обновление от декабря 2012 года [28] и окончательный отчет, опубликованный 24 июля 2013 года [10] , подтвердили, что R-1234yf безопасен для использования в автомобильных системах кондиционирования воздуха с прямым расширением. Считалось, что R-1234yf не увеличивает предполагаемый риск воздействия огня на автомобиль. В отчете также говорилось, что «испытание на выброс хладагента, проведенное Daimler, было нереалистичным» и «создало экстремальные условия, способствующие воспламенению». [10] [29]Заключительный отчет был поддержан Chrysler / Fiat, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, Jaguar Land Rover, Mazda, PSA, Renault и Toyota. Daimler, BMW и Audi решили выйти из группы SAE R-1234yf CRP. [10]

После заявлений Mercedes о возгорании нового хладагента немецкое агентство Kraftfahrt-Bundesamt (KBA, Федеральное управление автомобильного транспорта) провело собственные испытания. Они представили отчет в Европейский Союз в августе 2013 года. Управление пришло к выводу, что, хотя R-1234yf потенциально более опасен, чем использованный ранее R-134a, он не представляет серьезной опасности. Компания Daimler не согласилась с этим выводом и утверждала, что отчет поддерживает их решение продолжать использовать старые хладагенты. [30]

23 июля 2010 года General Motors объявила, что представит HFO-1234yf в моделях Chevrolet, Buick, GMC и Cadillac 2013 года в США [31]. Cadillac стал первым американским автомобилем, который использовал R-1234yf в 2012 году. [32]

С тех пор Chrysler , [33] GMC [34] и Ford [35] начали перевод автомобилей на R1234yf. [16] Японские автопроизводители также переходят на R1234yf. Honda и Subaru начали вводить новый хладагент с моделями 2017 года. [32] С 2017 по 2018 год BMW поменяла все свои модели на R-1234yf. По оценкам, по состоянию на 2018 год 50% новых автомобилей от производителей оригинального оборудования (OEM) будут использовать R-1234yf. [6]

«Проблема воспламеняемости привлекла много внимания, что побудило промышленность провести серьезные испытания сторонними организациями. Суть в следующем: хладагент будет гореть, но для его воспламенения требуется много тепла, и он горит медленно. любая другая жидкость под капотом будет легче загораться и гореть сильнее, чем R1234yf, поэтому промышленность определила, что при правильной конструкции системы кондиционирования она не увеличивает вероятность возгорания в автомобиле ». [16]

Смешивание HFO-1234yf с 10–11% R-134A находится в стадии разработки для получения гибридного газа, рассматриваемого ASHRAE для классификации как A2L, который описывается как «практически негорючий». Эти газы находятся на рассмотрении под названиями R451A и R451B. Эти смеси имеют GWP ~ 147. [36]

Для снижения воспламеняемости HFO-1234yf были предложены другие добавки, такие как трифториодметан , который имеет низкий ПГП из-за его короткого срока службы в атмосфере, но является слегка мутагенным . [37]

Производство [ править ]

Типичные способы получения HFO-1234yf начинаются с 1,2,3,3,3-пентафторпропена . Гидрирование этого алкена дает 1,2,3,3,3-пентафторпропан, который при нагревании с катализатором на основе алюминия подвергается дегидрофторированию : [38]

CF 3 CFHCFH 2 → CF 3 CF = CH 2 + HF

См. Также [ править ]

  • 1,3,3,3-тетрафторпропен (HFO-1234ze)

Ссылки [ править ]

  1. ^ Sciance, Фред (29 октября 2013). «Переход от HFC-134a к хладагенту с низким ПГП в мобильных кондиционерах воздуха HFO-1234yf» (PDF) . Центр общественной политики General Motors . Проверено 1 августа 2018 .
  2. ^ «Honeywell и Chemours объявляют о новых заводах по производству HFO 1234yf» . Осиновые хладагенты . 12 июня 2017 . Проверено 26 июля 2018 года .
  3. ^ a b Научная оценка разрушения озонового слоя: Полный отчет 2014 . Проект Всемирной Метеорологической Организации по исследованию и мониторингу озона - Отчет № 55. 2014. стр. 551.
  4. ^ a b «IPCC подтверждает, что GWP HFO меньше 1» . Пост охлаждения . 3 Февраль 2014 . Проверено 26 июля 2018 года .
  5. ^ а б П. Форстер; В. Рамасвами; П. Артаксо; Т. Бернтсен; Р. Беттс; DW Fahey; Дж. Хейвуд; Дж. Лин; DC Lowe; Г. Майре; Дж. Нганга; Р. Принн; Г. Рага; М. Шульц; Р. Ван Дорланд (2007). «Глава 2: Изменения в компонентах атмосферы и радиационном воздействии» . У Соломона, S .; Miller, HL; Тиньор, М .; Аверит, КБ; Marquis, M .; Chen, Z .; Manning, M .; Цинь, Д. (ред.). Изменение климата 2007: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Cambridge University Press . Проверено 9 октября +2016 .
  6. ^ a b «Спросите эксперта: сколько оригинальных легковых автомобилей используют хладагент HFO-1234yf?» . Профи автосервиса . 15 мая 2018 . Проверено 26 июля 2018 года .
  7. ^ Ван, Цзыюань; Ван, Юханг; Ли, Цзяньфэн; Хенне, Стефан; Чжан, Боя; Ху, Цзяньсинь; Чжан, Цзяньбо (30 января 2018 г.). «Влияние разложения 2,3,3,3-тетрафторпропена в трифторуксусную кислоту в результате его применения в автомобильных кондиционерах в Китае, США и Европе». Наука об окружающей среде и технологии . 52 (5): 2819–2826. Bibcode : 2018EnST ... 52.2819W . DOI : 10.1021 / acs.est.7b05960 . PMID 29381347 . 
  8. ^ «Признание превосходства: разработка HFO-1234yf в качестве хладагента следующего поколения для автомобильной промышленности» (PDF) . 2010 DuPont Excellence Awards за устойчивый рост . 2010. с. 3 . Проверено 31 июля 2018 года .
  9. ^ «DuPont называет семь новых стипендиатов DuPont» . DuPont Media Center (пресс-релиз). 17 июля 2014 . Проверено 30 июля 2018 года .
  10. ^ a b c d e f g Левандовски, Томас А. (24 июля 2013 г.). «Дополнительная оценка риска альтернативного хладагента R ‐ 1234yf, подготовленная для международной программы совместных исследований SAE CRP1234‐4» (PDF) . SAE International . Проверено 26 июля 2018 года .
  11. ^ «Директива 2006/40 / EC Европейского парламента и Совета от 17 мая 2006 г., касающаяся выбросов из систем кондиционирования воздуха в транспортных средствах и вносящая поправки в Директиву Совета 70/156 / EEC» . EFCTC . Проверено 26 июля 2018 года .
  12. ^ «Хладагент Honeywell с низким уровнем глобального потепления для транспортных средств, одобренный для импорта, использование регулирующими органами Японии» . Honeywell (пресс-релиз). 4 августа 2009 . Проверено 26 июля 2018 года .
  13. ^ «Для кондиционирования воздуха в новых моделях автомобилей требуется более экологичный газ» . Autodata . 2017 . Проверено 26 июля 2018 года .
  14. ^ Ансари, Наушад А .; Ядав, Бипин; Кумар, Джитендра (август 2013 г.). «Теоретический эксергетический анализ HFO-1234yf и HFO-1234ze в качестве альтернативы HFC-134a в простой парокомпрессионной холодильной системе». Международный журнал научных и инженерных исследований . 4 (8). CiteSeerX 10.1.1.415.9796 . 
  15. ^ «HFO-1234yf, Новый рассвет альтернатив хладагентам» . JARN: Новости кондиционирования, отопления и охлаждения Японии (пресс-релиз). 25 апреля 2008 г. С. 1, 6, 24 . Проверено 1 августа 2018 .
  16. ^ a b c Гордон, Жак (12 апреля 2017 г.). «Практический опыт работы с R1234yf: наконец-то появился новый хладагент; вы готовы?» . Автосервис Профессионал . Проверено 26 июля 2018 года .
  17. ↑ Джонсон, Алек (13 октября 2017 г.). «Понимание охлаждающих масел» . Хладагент HQ . Проверено 26 июля 2018 года .
  18. ^ a b "Автопроизводители переходят на HFO", Химические и инженерные новости , 26 июля 2010 г.
  19. ^ «Honeywell объявляет о крупных инвестициях в увеличение производства HFO-1234yf в Соединенных Штатах» . Honeywell (пресс-релиз). 10 декабря 2013 . Проверено 26 июля 2018 года .
  20. ^ «Honeywell открывает завод по производству автомобильных хладагентов стоимостью 300 миллионов долларов в Луизиане» . Honeywell (пресс-релиз). 16 мая 2017 года . Проверено 26 июля 2018 года .
  21. ^ Марва, Стефен (26 июля 2018). «Глобальная доля рынка HFO-1234yf в 2018 году и прогнозы: Honeywell и Chemours» . Аэрокосмические новости . Архивировано из оригинала 26 июля 2018 года . Проверено 26 июля 2018 года .
  22. ^ Херли, Мэриленд; Уоллингтон, штат Техас; Джавади, MS; Нильсен, О.Дж. (2008). "Атмосферная химия CF 3 CF = CH 2 : Продукты и механизмы окисления, инициированного атомом Cl и радикалом OH". Письма по химической физике . 450 (4–6): 263–267. DOI : 10.1016 / j.cplett.2007.11.051 .
  23. ↑ Boutonnet, Жан Шарль; Бингхэм, Полина; Каламари, Давиде; Ройдж, Христос де; Франклин, Джеймс; Кавано, Тошихико; Либре, Жан-Мари; МакКул-Лох, Арчи; Малинверно, Джузеппе; Одом, Дж. Мартин; Руш, Джордж М; Смайт, Кэти; Соболев, Игорь; Томпсон, Рой; Тидже, Джеймс М (1999). «Оценка экологического риска трифторуксусной кислоты». Международный журнал оценки рисков для человека и окружающей среды . 5 (1): 59–124. DOI : 10.1080 / 10807039991289644 .
  24. ^ Хенне, Альберт L; Фокс, Чарльз Дж (1951). «Константы ионизации фторированных кислот» . Журнал Американского химического общества . 73 (5): 2323–2325. DOI : 10.1021 / ja01149a122 .
  25. ^ «Освежающе прохладно, потенциально токсично» . Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) Мюнхен . 2014 . Проверено 26 июля 2018 года .
  26. ^ Спатц, Марк; Минор, Барбара (июль 2008 г.). «Обновление хладагента с низким ПГП HFO-1234yf» (PDF) .
  27. ↑ a b Hetzner, Christiaan (12 декабря 2012 г.). «Строка по безопасности охлаждающей жидкости вызывает недовольство европейских автопроизводителей» . Рейтер . Проверено 26 июля 2018 года .
  28. ^ "Международный совместный исследовательский проект SAE предлагает обновленную информацию о хладагенте R1234yf" . MACS во всем мире . 14 декабря 2012 . Проверено 26 июля 2018 года .
  29. ^ "Горячий скандал над хладагентами" . Экономист . 31 августа 2013 года . Проверено 26 июля 2018 года .
  30. ^ Bolduc, Дуглас А. (8 августа 2013). «Немецкие официальные лица высказывают неоднозначную оценку хладагента Honeywell. Несмотря на риск возгорания, агентство не требует отзыва автомобилей, в которых использовалось HFO-1234yf» . Автомобильные новости Европы . Проверено 26 июля 2018 года .
  31. ^ «GM первой выпустила на рынок США хладагент для кондиционирования воздуха, не загрязняющий парниковые газы», ​​- корпоративный отдел новостей GM (пресс-релиз). 2010-07-23 . Проверено 26 июля 2018 года .
  32. ^ a b Шебер, Стив (27 февраля 2017 г.). «R-1234yf на автосалоне PHL 2017» . MACS во всем мире . Проверено 26 июля 2018 года .
  33. ^ Zatz, Давид (1 октября 2013). «Крайслер принимает R1234YF» . Allpar News (Пресс-релиз) . Проверено 16 июня 2018 .
  34. ^ "GMC отправляется в путь с R-1234yf" . MACS во всем мире . 22 сентября 2016 . Проверено 26 июля 2018 года .
  35. ^ Schaeber, Стив (17 августа 2016). «Дилеры Ford продают свои первые минивэны с R-1234yf» . MACS во всем мире . Проверено 26 июля 2018 года .
  36. ^ «Альтернатива R134a« практически негорючая » » . Пост охлаждения . 30 ноября 2014 . Проверено 9 июня 2017 .
  37. ^ "US6969701B2 Азеотропоподобные композиции тетрафторпропена и трифториодметана" . Патенты Google . Проверено 26 июля 2018 года .
  38. ^ Рао, Velliyur Нотт Малликарджуна; Зиверт, Аллен Капрон; Наппа, Марио Джозеф «Процесс производства 2,3,3,3-тетрафторпропена» PCT Int. Прил. 2008, WO 2008030440 A2 20080313 (на имя DuPont).