含有經(jīng)氟取代的烯烴的組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)揭示四氟丙烯、尤其是(HFO-1234)的e在包括致冷設(shè)備在內(nèi)的多種應(yīng)用中的用途。所述材料通常用作加熱和冷卻的致冷劑、用作發(fā)泡劑、用作氣霧劑推進(jìn)劑、用作溶劑組合物以及用作滅火劑和火災(zāi)抑制劑。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)揭示四氟丙烯、尤其是(HFO-1234)的e在包括致冷設(shè)備在內(nèi)的多種應(yīng)用中的用途。所述材料通常用作加熱和冷卻的致冷劑、用作發(fā)泡劑、用作氣霧劑推進(jìn)劑、用作溶劑組合物以及用作滅火劑和火災(zāi)抑制劑。【專利說明】含有經(jīng)氟取代的烯烴的組合物 本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，其母案是申請(qǐng)日為2005年4月29日、申請(qǐng)?zhí)枮?200580013536. 6、專利技術(shù)名稱為"含有經(jīng)氟取代的烯烴的組合物"。
本專利技術(shù)是關(guān)于在尤其包括致冷系統(tǒng)的多種應(yīng)用中具有效用的組合物，并且也是關(guān) 于利用所述組合物的方法和系統(tǒng)。在優(yōu)選方面，本專利技術(shù)是針對(duì)包含本專利技術(shù)的至少一種多氟 代烯烴的致冷劑組合物。
技術(shù)介紹
已發(fā)現(xiàn)碳氟化合物基流體廣泛用于多種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中。舉例而言，碳氟化合 物基流體通常用作諸如空氣調(diào)節(jié)、熱泵和致冷應(yīng)用的系統(tǒng)中的工作流體。蒸氣壓縮循環(huán)是 在致冷系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)冷卻或加熱的最常用類型的方法之一。蒸氣壓縮循環(huán)通常涉及致冷劑在 相對(duì)低的壓力下通過吸熱由液相變?yōu)闅庀嗲译S后在相對(duì)低的壓力和溫度下通過熱移除由 氣相變?yōu)橐合嗟南嘧儯粚⒄魵鈮嚎s至相對(duì)高的壓力；在此相對(duì)高的壓力和溫度下通過熱移 除將氣相冷凝成液相；及隨后降低壓力以再次起始循環(huán)。 致冷的主要目的是在相對(duì)低的溫度下將熱量自目標(biāo)流體或其它流體中移除，而熱 泵的主要目的是在相對(duì)環(huán)境更高的溫度下增加熱量。 多年來，在許多應(yīng)用中，某些碳氟化合物已成為諸如致冷劑的許多熱交換流體中 的優(yōu)選組份。舉例而言，諸如氯氟甲烷和氯氟乙烷衍生物的氟代烷已由于其獨(dú)特的化學(xué)和 物理特性組合而在包括空氣調(diào)節(jié)和熱泵應(yīng)用的應(yīng)用中廣泛用作致冷劑。蒸氣壓縮系統(tǒng)中常 用的多種致冷劑都為單一組份流體或共沸混合物。 近年來，已愈來愈關(guān)注對(duì)于地球大氣和氣候的潛在危害，且已將某些氯基化合物 識(shí)別為在此點(diǎn)上尤其有問題的化合物。由于與許多此類化合物有關(guān)的臭氧損耗特性，在 空氣調(diào)節(jié)和致冷系統(tǒng)中用作致冷劑的含氯組合物（諸如氯氟碳化物（CFC)、氫氯氟碳化物 (HCFC)及其類似物）已變得不受歡迎。因此，已愈來愈需要可提供致冷和熱泵應(yīng)用的替代 選擇的新碳氟化合物和氫氟碳化合物和組合物。舉例而言，通過用不會(huì)損耗臭氧層的不含 氯致冷劑化合物（諸如氫氟碳化物（HFC))替代含氯致冷劑來改進(jìn)含氯致冷系統(tǒng)已變得合 乎需要。 然而，通常認(rèn)為重要的是任何潛在的代用致冷劑也必須具有許多最廣泛使用的流 體中所存在的那些特性，諸如極佳的傳熱特性、化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性或無毒性、不易燃性和 潤(rùn)滑劑相容性等。 申請(qǐng)者已開始意識(shí)到潤(rùn)滑劑相容性在許多應(yīng)用中尤為重要。更尤其是，非常需要 致冷流體與大多數(shù)致冷系統(tǒng)中使用的用于壓縮機(jī)組中的潤(rùn)滑劑相容。不幸的是，包括HFC 的許多不含氯致冷流體相對(duì)不溶和/或不混溶于傳統(tǒng)上與CFC和HFC -起使用的潤(rùn)滑劑類 型中，所述潤(rùn)滑劑包括（例如）礦物油、烷基苯或聚（α-烯烴）。為使致冷流體-潤(rùn)滑劑組 合以在壓縮致冷、空氣調(diào)節(jié)和/或熱泵系統(tǒng)內(nèi)有效的理想水平工作，潤(rùn)滑劑應(yīng)在各種操作 溫度下充分溶于致冷液體中。所述溶解性降低潤(rùn)滑劑的粘性，并使其更易于在整個(gè)系統(tǒng)中 流動(dòng)。在缺少所述溶解性的情況下，潤(rùn)滑劑易于積存在致冷、空氣調(diào)節(jié)或熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器 旋管以及所述系統(tǒng)的其它部分中，且因此降低系統(tǒng)效率。 關(guān)于使用效率，重要的是應(yīng)注意致冷劑熱力學(xué)效能或能效的損失可通過因電能需 求增加而增加的化石燃料使用對(duì)環(huán)境造成次級(jí)影響。 此外，通常認(rèn)為需要對(duì)當(dāng)前用于CFC致冷劑中的習(xí)知蒸氣壓縮技術(shù)不會(huì)造成主要 工程改變的有效CFC致冷劑代用品。 對(duì)于許多應(yīng)用而言，易燃性是另一重要特性。也就是說，應(yīng)認(rèn)為在尤其包括傳熱 應(yīng)用的許多應(yīng)用中使用不易燃組合物是重要或必要的。因此，使用所述不易燃組合物化 合物通常是有益的。如本文所使用的術(shù)語"不易燃"是指當(dāng)根據(jù)2002年實(shí)施的ASTM標(biāo)準(zhǔn) E-681(其是以引用的方式并入本文）確定時(shí)經(jīng)確定為不易燃的化合物或組合物。不幸的 是，可能另外需要用于致冷劑組合物中之許多HFC也并非不易燃的。舉例而言，氟代烷二氟 乙烷（HFC-152a)和氟代烯1，1，1_三氟丙烯（HF0-1234zf)各為易燃的，且因此不可用于許 多應(yīng)用中。 已建議將較高碳數(shù)的氟代烯，亦即經(jīng)氟取代的具有至少五個(gè)碳原子的烯烴用作致 冷劑。Smutny的美國(guó)專利第4, 788, 352號(hào)是針對(duì)具有至少某一不飽和度的氟代C5至C8化 合物的制備。Smutny專利識(shí)別出已知所述較高碳數(shù)的烯經(jīng)可用作致冷劑、殺蟲劑、介電流 體、傳熱流體、溶劑和多種化學(xué)反應(yīng)中的中間體（參看第1列，第11-22行）。 盡管Smutny中所述的氟代烯烴可在傳熱應(yīng)用中具有某種程度的效用，但據(jù)信所 述化合物也可以具有某些缺點(diǎn)。舉例而言，所述化合物中的一些可易于侵蝕襯底，尤其通用 塑料，諸如丙烯酸樹脂和ABS樹脂。此外，Smutny中所述的較高碳數(shù)的烯烴化合物也可以 由于所述化合物可由Smutny中所述的殺蟲劑活性引起潛在程度的毒性而不適用于某些應(yīng) 用中。另外，所述化合物也可具有因過高而致使其不能在某些應(yīng)用中用作致冷劑的沸點(diǎn)。 溴氟甲烷和溴氯氟甲烷衍生物，尤其溴三氟甲烷（哈龍（Halon) 1301)和溴氯二氟 甲烷（哈龍1211)已在封閉區(qū)域（諸如飛機(jī)艙和電腦室）中日益廣泛地用作滅火劑。然 而，多種哈龍因其高臭氧損耗而正逐漸退出使用。而且，由于哈龍通常用于人類出現(xiàn)的區(qū)域 中，所以適當(dāng)?shù)拇闷芬脖仨氃谝种苹驕缁鹚璧臐舛认聦?duì)人類安全。 因此，申請(qǐng)者已開始意識(shí)到需要潛在可用于多種應(yīng)用（包括蒸氣壓縮加熱和冷卻 系統(tǒng)及方法）中并避免上述缺點(diǎn)中的一個(gè)或一個(gè)以上缺點(diǎn)的組合物，且尤其需要傳熱組合 物、滅火/抑制火災(zāi)組合物、發(fā)泡劑、溶劑組合物和相容劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
申請(qǐng)者已發(fā)現(xiàn)上述需求和其它需求可通過一些組合物來滿足，所述組合物包含一 種或一種以上的C3或C4氟代烯，優(yōu)選具有下式I的化合物： XCFZR3_Z (I)， 其中X為C2或(：3不飽和、經(jīng)取代或未經(jīng)取代的烷基，各R獨(dú)立為Cl、F、Br、I或H，且 z為1至3。在式I化合物中，尤其優(yōu)選1，3,3,3_四氟丙烯的順和反異構(gòu)體（HF0-1234ze)。 本專利技術(shù)也提供利用本專利技術(shù)組合物的方法和系統(tǒng)，其包括用于傳熱、發(fā)泡、溶劑化、 調(diào)味劑和芳香劑提取和/或傳遞及氣霧劑產(chǎn)生的方法和系統(tǒng)。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為測(cè)試發(fā)泡用容器。 【具體實(shí)施方式】 組合物 本專利技術(shù)是針對(duì)包含至少一種含有3至4個(gè)碳原子（優(yōu)選3個(gè)碳原子）和至少一個(gè) 碳碳雙鍵的氟代烯的組合物。如果本專利技術(shù)的氟代烯化合物含有至少一個(gè)氫，則在本文中有 時(shí)出于便利的目的將其稱為氫氟-烯烴或"HF0"。盡管預(yù)期本專利技術(shù)的HF0可含有兩個(gè)碳碳 雙鍵，但目前認(rèn)為所述化合物并非優(yōu)選的。 如上文所提及，本專利技術(shù)組合物包含一種或一種以上根據(jù)式I的化合物。在優(yōu)選實(shí) 施例中，所述組合物包括下式Π 的化合物： 【權(quán)利要求】1. 一種傳熱組合物，其包含： (a)至少一種式I的氟代烯： XCFZR3_Z ⑴ 其中X為C2或C3不飽和、經(jīng)取代或未經(jīng)取代烷基；R獨(dú)立地為Cl、F、Br、I或Η ;且z為 1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種傳熱組合物，其包含：(a)至少一種式I的氟代烯：XCFzR3?z??(I)其中X為C2或C3不飽和、經(jīng)取代或未經(jīng)取代烷基；R獨(dú)立地為Cl、F、Br、I或H；且z為1至3，所述組合物具有不高于約1000的全球變暖潛能(GWP)。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：拉吉夫R辛格，漢T范，戴維P威爾遜，雷蒙德H托馬斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：霍尼韋爾國(guó)際公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US