EP4457204A1 - Composition stabilisée d'oléfine (hydro)halogénée - Google Patents

Composition stabilisée d'oléfine (hydro)halogénée

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Publication number
EP4457204A1
EP4457204A1 EP22854163.7A EP22854163A EP4457204A1 EP 4457204 A1 EP4457204 A1 EP 4457204A1 EP 22854163 A EP22854163 A EP 22854163A EP 4457204 A1 EP4457204 A1 EP 4457204A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydro
ppm
halogenated olefin
butene
composition according
Prior art date
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Pending
Application number
EP22854163.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Lannuzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP4457204A1 publication Critical patent/EP4457204A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/42—Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C21/00—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms
    • C07C21/02—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds
    • C07C21/18—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds containing fluorine

Definitions

  • the invention relates to the field of (hydro)halogenated olefins with two carbon atoms and in particular their stabilization using a polymerization reaction inhibitor.
  • terpenes For two-carbon (hydro)halogenated olefins, a specific family of compounds, terpenes, are commonly used as polymerization stabilizer/inhibitor.
  • limonene also called dipentene
  • US patent 2407405 describes the stabilization during storage and handling of TFE thanks to the addition of 0.5% of Terpene “B”, which is essentially a mixture of dipentene and terpinolene.
  • Trifluoroethylene is generally sold stabilized with limonene (see Safety data sheet for trifluoroethylene marketed by Halocarbon - XP002673763).
  • One of the disadvantages of these organic compounds used as polymerization inhibitor is their relatively high molecular weight and especially their high boiling point (for example 176°C for dipentene) compared to the (hydro)halogenated olefin with two carbon atoms. carbon (eg -72°C for vinyl fluoride, -76°C for tetrafluoroethylene, -61°C for trifluoroethylene).
  • the (hydro)halogenated olefins with two carbon atoms generally being stored in the form of compressed gases, possibly liquefied, that is to say in gaseous form only or in liquid/vapor equilibrium, this strong difference in point of boiling and therefore partial pressure results in a low or even very low concentration of inhibitor in the monomer gas phase.
  • This quantity may prove to be insufficient to protect the monomer in a durable and reliable manner from spontaneous polymerization.
  • One objective of the invention is therefore to provide other inhibitors of the polymerization of (hydro)halogenated olefins with two carbon atoms which do not have the drawbacks of the inhibitors described in the prior art.
  • the invention relates to a composition
  • a composition comprising:
  • X2, X3 and X4 are independently selected from H, F and Cl;
  • aliphatic alkenes having a lower boiling point or equal to 80° C. could act as a polymerization inhibitor for (hydro)halogenated olefins of formula (I).
  • these inhibitors due to their low boiling point, these inhibitors have the advantage of being able to be introduced at higher contents in the gas phase than terpenes.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) is chosen from the group consisting of: vinyl chloride, vinyl fluoride, 1,1-dichloroethene, 1,2-dichloroethene, 1,1- difluoroethene, 1,2-difluoroethene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1,1-chlorofluoroethene, 1,2-chlorofluoroethene, 1-chloro-2,2-difluoroethylene, tetrafluoroethylene, and their mixture.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) can essentially comprise an element chosen from the group consisting of trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1,1-chlorofluoroethene, and their mixture; preferably from the group consisting of trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, and their mixture.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) can essentially comprise trifluoroethylene.
  • the term “essentially understand” means that the (hydro)halogenated olefins mentioned represent more than 95% by weight, preferably more than 96% by weight, preferably more than 97% by weight, preferably even more than 98% by weight and more preferably more than 99% by weight based on all possible (hydro)halogenated olefins.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) may comprise being chosen from the group consisting of trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1,1-chlorofluoroethene, and their mixture; preferably from the group consisting of trifluoroethylene, tetrafluoroethylene, and their mixture.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) can be trifluoroethylene.
  • the aliphatic alkene can have a boiling point at most equal to 60° C., and preferably at most equal to 50° C., measured at 1013 hPa. This has the advantage of being able to introduce the aliphatic alkene in high contents in the gas phase.
  • the aliphatic alkene is a C3 to C6 alkene compound and has a single double bond. It may in particular be chosen from the group consisting of propene, 1-butene, 2-butene, isobutylene, 1-pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 2-methyl- 2-butene, 1-hexene, 2-hexene, 3-hexene, the isomers of methyl-pentene, in particular 4-methyl-1-pentene, the isomers of dimethylbutene, cyclopentene, and their mixture.
  • the aliphatic alkene can in particular be chosen from the group consisting of: 1-butene, 2-butene, isobutylene and their mixture.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) is only in the gaseous state. This form of storage is particularly recommended for certain monomers, such as trifluoroethylene.
  • the aliphatic alkene is in liquid-vapor equilibrium. This makes it possible to saturate the gas phase with aliphatic alkene vapor.
  • the (hydro)halogenated olefin of formula (I) represents at least 90%, or at least 91%, or at least 92%, or at least 93%, or at least 94%, or at least 95%, or at least 96%, or at least 97%, or at least 98%, or at least 99% by weight relative to the total weight of composition.
  • the composition essentially consists of one or more (hydro)halogenated olefins and the aliphatic alkene(s).
  • the composition may comprise a low content of oxygen, in particular of gaseous oxygen.
  • the dioxygen content may be less than or equal to 2500 molar ppm, preferably less than or equal to 1000 molar ppm, preferably less than or equal to 500 molar ppm, more preferably less than or equal to 100 molar ppm, relative to the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase. It is generally desirable for the oxygen content to be as low as possible in the composition. Nevertheless, due to the possibility of having a high content of aliphatic alkene in the gas phase making it possible to inhibit the polymerization, a certain tolerance can be envisaged according to certain embodiments.
  • the dioxygen content may be strictly greater than 3 molar ppm, or strictly greater than 50 molar ppm, or strictly greater than 100 ppm, or strictly greater than 300 ppm, or strictly greater than 1000 molar ppm, relative to the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase.
  • the composition may comprise more than 100 molar ppm, preferably more than 250 molar ppm, more preferably more than 500 molar ppm, more preferably more than 750 molar ppm, and more preferably more than 1000 molar ppm of said aliphatic alkene in the gas phase, relative to the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase.
  • the composition may comprise less than 50,000 molar ppm, preferably less than 25,000 molar ppm, and more preferably less than 10,000 molar ppm of said gas-phase aliphatic alkene, based on the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase.
  • the composition may in particular comprise less than 7500 molar ppm, or less than 5000 molar ppm of said aliphatic alkene in the gas phase, relative to the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase.
  • the composition may in particular comprise from 1 ppm to 100 ppm, or from 100 ppm to 1000 ppm, or from 1000 ppm to 2000 ppm, or from 2000 ppm to 3000 ppm, or from 3000 ppm to 4000 ppm, or from 4000 ppm to 5000 ppm, or from 5000 ppm to 6000 ppm, or from 6000 ppm to 7000 ppm, or from 8000 ppm to 9000 ppm, or from 9000 ppm to 10,000 ppm molar said at least one aliphatic alkene in the gas phase , relative to the number of moles of (hydro)halogenated olefin in the gas phase.
  • the invention also relates to the use of an aliphatic alkene such as those mentioned above for stabilizing, in particular preventing any self-polymerization, of a hydro(halogenated) olefin of formula (I), such as those mentioned above.
  • compositions can advantageously be used for the storage of hydro(halogenated) olefins of formula (I).
  • a particular embodiment consists in providing a composition comprising trifluoroethylene and a butene, for example but-1-ene, the butene inhibiting the polymerization, in particular the autopolymerization, of trifluoroethylene.
  • This composition can make it possible to store and/or transport the trifluoroethylene while in particular avoiding the self-polymerization of the monomer.
  • the trifluoroethylene of the composition can be in the form of a compressed gas, optionally liquefied. It can therefore be in gaseous form only or in gas-liquid equilibrium form.
  • the butene in the composition can also be in gas-only form or in gas-liquid equilibrium form.
  • the composition comprising trifluoroethylene and butene, capable of being used for the storage of trifluoroethylene can only be in gaseous form.
  • the composition comprising trifluoroethylene and butene suitable for use for the storage of trifluoroethylene, can comprise a gaseous phase and a liquid phase, the liquid phase essentially consisting of butene.
  • the trifluoroethylene may have a purity greater than or equal to 95.0% (by weight), preferentially greater than or equal to 98.0%, and extremely preferably greater than or equal to 99.0%. According to particular embodiments, the trifluoroethylene may have a purity greater than or equal to 99.5%.
  • Document EP 2 993 213 shows for example the obtaining of a trifluoroethylene with a purity equal to 99.1% comprising as impurities other halogenated olefins, and in particular chlorotrifluoroethylene, isomers of difluoroethylene and isomers of chlorodifluoroethylene, as well as alkanes. No aliphatic alkene, whose use as a polymerization inhibitor of hydro(halogenated) olefins here claimed, was detected.
  • the trifluoroethylene thus produced can be stored in a suitable pressure-resistant container. It is stored in the presence of butene in the gaseous state with a gas phase content of 1 molar ppm to 100,000 ppm, preferably 50 ppm to 75,000 ppm, more preferably 100 ppm to 50,000 ppm, more preferably still from 500 ppm to 25,000 ppm, and extremely preferably from 1,000 ppm to 10,000 ppm with respect to trifluoroethylene. It can in particular be stored in the presence of butene in the gaseous state with a gas phase content of 1000 ppm to 5000 ppm with respect to trifluoroethylene.
  • the oxygen content within the container can be reduced to a predetermined threshold by reducing the internal pressure and/or injection of an inert gas.
  • the composition can be stored under usual pressure and temperature conditions.
  • the storage temperature may in particular vary from -20°C to +40°C, or from -10°C to +35°C or even from 0°C to 30°C.
  • the storage pressure is generally greater than or equal to 1 bar, and less than or equal to 20 bars.
  • the pressure may in particular be greater than or equal to 1.5 bars or greater than or equal to 2 bars, or greater than or equal to 2.5 bars, or greater than or equal to 3 bars or even greater than or equal to 3.5 bars.
  • a pressure of 3.5 bars or more is beyond the recommended pressure threshold for the storage of trifluoroethylene comprising less than 1000 ppm of dipentene in the gas phase (see Safety data sheet for trifluoroethylene marketed by Halocarbon - XP002673763)
  • the pressure may in particular be less than or equal to 19 bars, or less than or equal to 18 bars, or less than or equal to 17 bars, or less than or equal to 16 bars, or less than or equal to 15 bars.
  • the storage pressure is between 3.5 bars and 15 bars.
  • a quantity of 166 g of trifluoroethylene was reacted with a quantity of 280 g of vinylidene fluoride and 17 g of chlorotrifluoroethylene, in the presence of 0.45 g of but-1-ene (i.e. 950 molar ppm with respect to the number total moles of monomers being (hydro)chloro)fluorinated olefins in a 4L reactor containing 3400 g of demineralised water, 1 g of methylhydroxypropyl cellulose and 1.8 g of propyl peroxydicarbonate. The reactor was then brought to a temperature of 44° C. as quickly as possible to reach a pressure of 95 bars. Once the temperature of 44°C was reached, the polymerization reaction only started after an inhibition period equal to 82 minutes, the reaction being considered as having started after the pressure in the reactor had dropped by 5 bars. .
  • the comparative example was implemented under the same conditions as example 1 except that it was not added to the reaction mixture of but-1-ene.
  • the reactor was brought to a temperature of 44°C as quickly as possible and the pressure in the reactor once the target temperature was reached was below 90 bars, which indicates that the polymerization reaction started during the ramp-up. temperature in the reactor.
  • but-1-ene is a trifluoroethylene polymerization inhibitor.

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Abstract

L'invention concerne une composition comprenant : - au moins une oléfine (hydro)halogénée ayant pour formule chimique : CX1X2=CX3X4 (I) dans laquelle X1 est choisi parmi F et Cl, et dans laquelle X2, X3 et X4 sont indépendamment choisis parmi H, F et Cl; et, - au moins un alcène aliphatique, ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 80°C mesuré à 1013 hPa; dans laquelle l'oléfine (hydro)halogénée se présente sous forme gazeuse uniquement ou sous forme d'équilibre liquide-gaz.

Description

Description
Titre : Composition stabilisée d'oléfine (hydro)halogénée
Domaine technique
L'invention concerne le domaine des oléfines (hydro)halogénées à deux atomes de carbone et notamment leur stabilisation à l'aide d'inhibiteur de réaction de polymérisation.
Art antérieur
Dans l’industrie de la fabrication de polymères, pour un grand nombre de monomères éthyléniques, un problème important est lié au stockage et /ou au transport de ces monomères.
En effet, une polymérisation spontanée non contrôlée de ces monomères peut se produire au cours du temps, à partir de radicaux libres qui sont notamment générés par la présence résiduelle de dioxygène, même à l’état de trace.
Pour des oléfines (hydro)halogénées à deux atomes de carbone, une famille spécifique de composés, les terpènes, est communément utilisée comme stabilisant / inhibiteur de polymérisation. Parmi les terpènes, il est notamment connu le limonène encore appelé dipentène. Le brevet US 2407405 décrit la stabilisation au stockage et à la manipulation du TFE grâce à l’addition de 0.5% de Terpène « B », qui est essentiellement un mélange de dipentène et de terpinolène. Le trifluoroéthylène est généralement vendu stabilisé au limonène (voir Fiche de sécurité du trifluoroéthylène commercialisé par la société Halocarbon - XP002673763).
Un des inconvénients de ces composés organiques utilisés comme inhibiteur de polymérisation est leur poids moléculaire relativement élevé et surtout leur haut point d’ébullition (par exemple 176°C pour le dipentène)par rapport à l’oléfine (hydro)halogénées à deux atomes de carbone (par exemple -72°C pour le fluorure de vinyle, -76°C pour le le tétrafluoroethylène, -61 °C pour le trifluoroéthylène). En effet, les oléfines (hydro)halogénées à deux atomes de carbone étant généralement stockées sous forme de gaz comprimés, éventuellement liquéfié, c’est-à-dire sous forme gazeuse uniquement ou en équilibre liquide/vapeur, cette forte différence de point d’ébullition et donc de pression partielle entraine une concentration faible voire très faible d’inhibiteur dans la phase gaz de monomère. Cette quantité peut s’avérer insuffisante pour protéger de façon durable et fiable le monomère d'une polymérisation spontanée.
Un autre inconvénient de ces composés chimiques est leur toxicité, souvent élevée, vis-à-vis de la santé humaine, comme de la vie aquatique et de l’environnement.
Objectifs
Un objectif de l'invention est donc de fournir d'autres inhibiteurs de polymérisation des oléfines (hydro)halogénées à deux atomes de carbone ne présentant pas les inconvénients des inhibiteurs décrits dans l'art antérieur.
Description de l'invention
L'invention concerne une composition comprenant :
- au moins une oléfine (hydro)halogénée ayant pour formule chimique :
CXlX2=CX3X4 (!) dans laquelle Xi est choisi parmi F et Cl, et dans laquelle
X2, X3 et X4 sont indépendamment choisis parmi H, F et Cl; et,
- au moins un alcène aliphatique, ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 80°C mesuré à 1013 hPa ; dans laquelle l'oléfine (hydro)halogénée se présente sous forme gazeuse uniquement ou sous forme d'équilibre liquide-gaz.
Les inventeurs de la présente invention se sont rendu compte de manière surprenante que les alcènes aliphatiques ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 80°C pouvaient jouer le rôle d'inhibiteur de polymérisation pour des oléfines (hydro)halogénées de formule (I). En outre, du fait de leur bas point d'ébullition, ces inhibiteurs ont pour avantage de pouvoir être introduits à des teneurs supérieures en phase gazeuse que des terpènes
Selon certains modes de réalisation, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) est choisie dans le groupe constitué de: chlorure de vinyle, fluorure de vinyle, 1 ,1 - dichloroéthène , 1 ,2-dichloroéthène , 1 ,1 -difluoroéthène, 1 ,2-difluoroéthène, trifluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, 1 ,1 -chlorofluoroéthène, 1 ,2- chlorofluoroéthène, 1 -chloro-2,2-difluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, et leur mélange.
Selon certains modes de réalisation, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) peut comprendre essentiellement un élément choisi dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, 1 ,1 - chlorofluoroéthène, et leur mélange ; préférentiellement dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, et leur mélange.
Selon des modes de réalisation particuliers, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) peut comprendre essentiellement du trifluoroéthylène.
On entend ici par "comprendre essentiellement" signifier que les oléfines (hydro)halogénées citées représentent plus de 95% en poids, préférentiellement plus de 96% en poids, préférentiellement plus de 97% en poids, préférentiellement encore plus de 98% en poids et de manière davantage préférée plus de 99% en poids par rapport à l'ensemble des oléfines (hydro)halogénées possibles.
Selon certains modes de réalisation, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) peut comprendre être choisie dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, 1 ,1 -chlorofluoroéthène, et leur mélange ; préférentiellement dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, et leur mélange. Selon des modes de réalisation particuliers, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) peut être du trifluoroéthylène.
Selon certains modes de réalisation, l'alcène aliphatique peut avoir un point d'ébullition au plus égal à 60°C, et préférentiellement au plus égal à 50°C, mesuré à 1013 hPa. Ceci a pour avantage de pouvoir introduire l'alcène aliphatique en fortes teneurs en phase gazeuse.
Selon certains modes de réalisation, l'alcène aliphatique est un composé alcène en C3 à C6 et comporte une seule double liaison. Il peut notamment être choisi dans la groupe constituée de propène, 1 -butène, 2-butène, isobutylène, 1 - pentène, 2-pentène, 2-methyl-1 -butène, 3-methyl-1 -butène, 2-methyl-2-butène, 1 -hexène, 2-hexène, 3-héxène, les isomères du méthyl-pentène, notamment le 4-méthyl-1 -pentène, les isomères du diméthylbutène, le cyclopentène, et leur mélange.
L'alcène aliphatique peut notamment être choisi dans le groupe constitué de : 1- butène, 2-butène, isobutylène et leur mélange.
Selon certains modes de réalisation, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) est uniquement à l'état gazeux. Cette forme de stockage est notamment préconisée pour certains monomères, tel le trifluoroéthylène.
Selon certains modes de réalisation, l'alcène aliphatique est en équilibre liquide- vapeur. Ceci permet de saturer la phase gazeuse en vapeur d'alcène aliphatique.
Selon certains modes de réalisation, l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) représente au moins 90%, ou au moins 91 %, ou au moins 92%, ou au moins 93%, ou au moins 94%, ou au moins 95%, ou au moins 96%, ou au moins 97%, ou au moins 98%, ou au moins 99% en poids par rapport au poids total de composition. Selon certains modes de réalisation, la composition est essentiellement constituée d'une ou plusieurs oléfines (hydro)halogénées et du ou des alcènes aliphatiques.
La composition peut comprendre une faible teneur en dioxygène, notamment en dioxygène gazeux. La teneur en dioxygène peut être inférieure ou égale à 2500 ppm molaire, préférentiellement inférieure ou égale à 1000 ppm molaire, préférentiellement inférieure ou égale à 500 ppm molaire, préférentiellement encore inférieure ou égale à 100 ppm molaire, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse. Il est généralement souhaitable que la teneur en dioxygène soit la plus faible possible dans la composition. Néanmoins, du fait de la possibilité d'avoir une teneur élevée en alcène aliphatique en phase gazeuse permettant d'inhiber la polymérisation, une certaine tolérance peut être envisagée selon certains modes de réalisation. La teneur en dioxygène peut être supérieure strictement à 3 ppm molaire, ou supérieure strictement à 50 ppm molaire, ou supérieure strictement à 100 ppm, ou supérieure strictement à 300 ppm, ou supérieure strictement à 1000 ppm molaire, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
Selon certains modes de réalisation, la composition peut comprendre plus de 100 ppm molaire, préférentiellement plus de 250 ppm molaire, plus préférentiellement plus de 500 ppm molaire, plus préférentiellement plus de 750 ppm molaire, et de manière davantage préférée plus de 1000 ppm molaire dudit alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
Selon certains modes de réalisation, la composition peut comprendre moins de 50 000 ppm molaire, préférentiellement moins de 25 000 ppm molaire, et de manière davantage préférée moins de 10 000 ppm molaire dudit alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse. La composition peut notamment comprendre moins de 7500 ppm molaire, ou moins de 5000 ppm molaire dudit alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
Selon certains modes de réalisation, la composition peut notamment comprendre de 1 ppm à 100 ppm, ou de 100 ppm à 1000 ppm, ou de 1000 ppm à 2000 ppm, ou de 2000 ppm à 3000 ppm, ou de 3000 ppm à 4000 ppm, ou de 4000 ppm à 5000 ppm, ou de 5000 ppm à 6000 ppm, ou de 6000 ppm à 7000 ppm, ou de 8000 ppm à 9000 ppm, ou de 9000 ppm à 10 000 ppm molaire dudit au moins un alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
L'invention concerne également l'utilisation d'un alcène aliphatique tel ceux précités pour stabiliser, notamment éviter toute autopolymérisation, d'une oléfine hydro(halogénée) de formule (I), telle celles précitées.
Les compositions précitées peuvent avantageusement être utilisées pour le stockage d'oléfines hydro(halogénées) de formule (I).
Description détaillée d'un mode de réalisation
Un mode de réalisation particulier consiste à fournir une composition comprenant du trifluoroéthylène et un butène, par exemple le but-1-ène, le butène inhibant la polymérisation, notamment l'autopolymérisation, du trifluoroéthylène.
Cette composition peut permettre de stocker et/ou de transporter le trifluoroéthylène tout en évitant notamment l'autopolymérisation du monomère.
Le trifluoroéthylène de la composition peut être sous forme de gaz compressé, éventuellement liquéfié. Il peut donc être sous forme gazeuse uniquement ou sous forme d'équilibre gaz-liquide.
Le butène de la composition peut également être sous forme de gaz uniquement ou sous forme d'équilibre gaz-liquide. Selon certains modes de réalisation, la composition comprenant le trifluoroéthylène et le butène, apte à être utilisée pour le stockage du trifluoroéthylène, peut être uniquement sous forme gazeuse.
Selon certains modes de réalisation, la composition comprenant le trifluoroéthylène et le butène, apte à être utilisée pour le stockage du trifluoroéthylène, peut comprendre une phase gazeuse et une phase liquide, la phase liquide étant essentiellement constituée par le butène.
Divers procédés de fabrication du trifluoroéthylène sont connus. Parmi ces procédés, il est notamment connu l'obtention de trifluoroéthylène par hydrogénolyse du chlorotrifluoroéthylène. Un tel procédé est par exemple décrit dans la demande EP 2 819 979 ou encore la demande EP 2 993 213 (exemple 1 ). En fin de procédé, une étape de distillation permet de récupérer du trifluoroéthylène pur ou quasiment pur ou du trifluoroéthylène contenant encore une faible quantité d'impuretés selon les conditions de distillation.
Selon certains modes de réalisation, le trifluoroéthylène peut avoir une pureté supérieure ou égale à 95,0% (massique), préférentiellement supérieure ou égale à 98,0%, et de manière extrêmement préférée supérieure ou égale à 99,0%. Selon des modes de réalisation particulier, le trifluoroéthylène peut avoir une pureté supérieure ou égale à 99,5%.
Le document EP 2 993 213 montre par exemple l'obtention d'un trifluoroéthylène de pureté égale à 99,1 % comprenant comme impuretés d'autres oléfines hyrohalogénées, et notamment du chlorotrifluoroéthylène, des isomères de difluoroéthylène et des isomères de chlorodifluoroéthylène, ainsi que des alcanes. Aucun alcène aliphatique, dont l'utilisation en tant qu'inhibiteur de polymérisation des oléfines hydro(halogénées) ici revendiquée, n'a été détectée.
Le trifluoroéthylène ainsi produit peut être stocké dans un container adapté résistant à la pression. Il est stocké en présence de butène à l'état gazeux avec une teneur en phase gazeuse de 1 ppm molaire à 100 000 ppm, préférentiellement de 50 ppm à 75 000 ppm, plus préférentiellement de 100 ppm à 50 000 ppm, plus préférentiellement encore de 500 ppm à 25 000 ppm, et de manière extrêmement préférée de 1000 ppm à 10 000 ppm par rapport au trifluoroéthylène. Il peut notamment être stocké en présence de butène à l'état gazeux avec une teneur en phase gazeuse de 1000 ppm à 5000 ppm par rapport au trifluoroéthylène.
Préalablement à l'introduction du trifluoroéthylène et/ou du butène et ou de la composition comprenant le trifluoroéthylène et le butène, la teneur en dioxygène au sein du container peut être diminuée à un seuil prédéterminé par diminution de la pression interne et/ou injection d'un gaz inerte.
La composition peut être stockée dans des conditions usuelles de pression et de température.
La température de stockage peut notamment varier de -20°C à +40°C, ou de - 10°C à +35°C ou encore de 0°C à 30°C.
La pression de stockage est généralement supérieure ou égale à 1 bar, et inférieure ou égale à 20 bars.
La pression peut notamment être supérieure ou égale à 1 ,5 bar ou supérieure ou égale à 2 bars, ou supérieure ou égale à 2,5 bars, ou supérieure ou égale à 3 bars ou encore supérieure ou égale à 3,5 bars. Une pression de 3,5 bars ou plus est au-delà du seuil de pression conseillé pour le stockage du trifluoroéthylène comprenant moins de 1000 ppm de dipentène en phase gazeuse (voir Fiche de sécurité du trifluoroéthylène commercialisé par la société Halocarbon - XP002673763)
La pression peut notamment être inférieure ou égale à 19 bars, ou inférieure ou égale à 18 bars, ou inférieure ou égale à 17 bars, ou inférieure ou égale à 16 bars, ou inférieure ou égale à 15 bars.
Selon certains modes de réalisation, la pression de stockage est comprise entre 3,5 bars et 15 bars.
Exemples Dans les expériences réalisées ci-dessous un trifluoroéthylène purifié à 99,9% et du but-1 -ène de pureté égale à 99,6% ont été utilisés.
L'analyse par chromatographie du trifluoroéthylène a montré que parmi les impuretés présentes figurent le chlorotrifluoroéthylène et du fluorure de vinyl idène comme autres alcènes aliphatiques. L'analyse par chromatographie a également montré que le trifluoroéthylène ne comprenait pas d'alcène aliphatique, et a fortiori pas de but-1 -ène.
Exemple 1
Une quantité de 166 g de trifluoroéthylène a été mise à réagir avec une quantité de 280 g de fluorure de vinylidène et 17 g de chlorotrifluoroéthylène, en présence de 0,45 g de but-1-ène (soit 950 ppm molaire par rapport au nombre total de moles en monomères étant des oléfines (hydro)(chloro)fluorées) dans un réacteur de 4L contenant 3400 g d'eau déminéralisée, 1g de méthylhydroxypropyl cellulose et 1 ,8 g de peroxydicarbonate de propyle. Le réacteur a alors été porté à une température de 44°C le plus rapidement possible pour atteindre une pression de 95 bars. Une fois la température de 44°C atteinte, la réaction de polymérisation n'a débuté qu'après une période d'inhibition égale à 82 minutes, la réaction étant considérée comme ayant débutée après que la pression dans le réacteur a chuté de 5 bars.
Exemple comparatif
L'exemple comparatif a été mis en œuvre dans les mêmes conditions que l'exemple 1 sauf qu'il n'a pas été ajouté au mélange réactionnel de but-1 -ène. Le réacteur a été porté à une température de 44°C le plus rapidement possible et la pression dans le réacteur une fois la température cible atteinte était inférieure à 90 bars, ce qui indique que la réaction de polymérisation a débuté au cours de la montée en température dans le réacteur.
Ainsi, le but-1 -ène est un inhibiteur de polymérisation du trifluoroéthylène.

Claims

Revendications
1 . Composition comprenant :
- au moins une oléfine (hydro)halogénée ayant pour formule chimique :
CXiX2=CXaX4 (I) dans laquelle Xi est choisi parmi F et Cl, et dans laquelle X2, X3 et X4 sont indépendamment choisis parmi H, F et Cl; et, - au moins un alcène aliphatique, ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 80°C mesuré à 1013 hPa ; dans laquelle l'oléfine (hydro)halogénée se présente sous forme gazeuse uniquement ou sous forme d'équilibre liquide-gaz.
2. Composition selon la revendication 1 , dans laquelle l'oléfine (hydro)halogénée de formule (I) est choisie dans le groupe constitué de: chlorure de vinyle, fluorure de vinyle, 1 ,1-dichloroéthène , 1 ,2- dichloroéthène, 1 ,1 -difluoroéthène, 1 ,2-difluoroéthène, trifluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, 1 ,1 -chlorofluoroéthène, 1 ,2- chlorofluoroéthène, 1 -chloro-2,2-difluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, et leur mélange ; préférentiellement dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, chlorotrifluoroéthylène, 1 ,1 -chlorofluoroéthène, et leur mélange ; et préférentiellement encore dans le groupe constitué de trifluoroéthylène, tétrafluoroéthylène, et leur mélange.
3. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle l'alcène aliphatique a un point d'ébullition au plus égal à 60°C, et préférentiellement au plus égal à 50°C, mesuré à 1013 hPa.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'alcène aliphatique est un composé alcène en C3 à C6 et comportant une seule double liaison.
5. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l’alcène aliphatique est choisi dans le groupe constitué de : propène, 1 -butène, 2-butène, isobutylène, 1 -pentène, 2-pentène, 2- methyl-1 -butène, 3-methyl-1 -butène, 2-methyl-2-butène, 1 -hexène, 2- hexène, 3-héxène, les isomères du méthyl-pentène, notamment le 4- méthyl-1-pentène, les isomères du diméthylbutène, le cyclopentène, et leur mélange.
6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'alcène aliphatique est choisi dans le groupe constitué de : 1 - butène, 2-butène, isobutylène et leur mélange.
7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'oléfine (hydro)halogénée est uniquement à l'état gazeux.
8. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle l'alcène aliphatique est en équilibre liquide-gaz.
9. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle l'oléfine (hydro)halogénée représente au moins 90%, ou au moins 91 %, ou au moins 92%, ou au moins 93%, ou au moins 94%, ou au moins 95%, ou au moins 96%, ou au moins 97%, ou au moins 98%, ou au moins 99% en poids par rapport au poids total de composition.
10. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 comprenant plus de 100 ppm molaire, préférentiellement plus de 250 ppm molaire, plus préférentiellement plus de 500 ppm molaire, plus préférentiellement plus de 750 ppm et de manière davantage préférée plus de 1000 ppm molaire dudit alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
11. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comprenant moins de 50 000 ppm molaire, préférentiellement moins de 25 000 ppm molaire, et préférentiellement moins de 10 000 ppm molaire dudit alcène aliphatique en phase gazeuse, par rapport au nombre de moles d'oléfine (hydro)halogénée en phase gazeuse.
12. Utilisation d'au moins un alcène aliphatique, ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 80°C, mesuré à 1013 hPa, pour stabiliser au moins une oléfine (hydro)halogénée ayant pour formule chimique :
CXlX2=CX3X4 (I) dans laquelle Xi est choisi parmi F et Cl, et dans laquelle X2, X3 et X4 sont indépendamment choisis parmi H, F et Cl.
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