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包含四氟丙烯和二氟甲烷的制冷劑混合物及其用圖_2

文檔序號(hào):8268778閱讀:來源:國知局
P來計(jì)算加權(quán)平均數(shù)。
[0037] 臭氧損耗潛勢(shì)(ODP)是涉及由物質(zhì)引起的臭氧損耗量的數(shù)值。ODP是化學(xué)物質(zhì)對(duì) 臭氧的影響相比于類似量的CFC-Il (三氯氟甲烷)的影響的比率。因此,CFC-Il的ODP被 定義為1.0。其它CFC和HCFC具有在0.01-1. 0范圍內(nèi)的0DP。由于它們不含氯,HFC具有 零 ODP0
[0038] 職業(yè)接觸限制(OEL)是就特定材料或一類材料而言,在工作場(chǎng)所空氣中物質(zhì)的可 接受濃度的上限。物質(zhì)的OEL表明在沒有對(duì)健康的不利影響的情況下,在一周5天,8小時(shí) 工作制的工作年限內(nèi)的可接受暴露。具有400ppm或更大的OEL的制冷劑被ASHRAE分類為 A類制冷劑,其表示較低的毒性程度。具有小于400ppm的OEL的制冷劑被ASHRAE分類為B 類制冷劑,其表示較高的毒性程度。其它行業(yè)使用不同的術(shù)語,包括TLV-TWA(閾限值-時(shí) 間加權(quán)平均值)、WEEL (工作場(chǎng)所環(huán)境暴露限值)和PEL (允許暴露限值)。混合物的OEL為 將每個(gè)單獨(dú)組分的摩爾份數(shù)(mf)除以其相應(yīng)OEL相加的倒數(shù)。公式為:
[0039] I/(Iiif1ZOEL^mf2ZOEL2+......+mf n/OELn)
[0040] 其中mfn為組分"η"的摩爾份數(shù),并且OELn為組分"η"的0EL。
[0041] 為了被ASHRAE分類為A類,較低的毒性等級(jí),制冷劑制劑必須在最初配制時(shí)和在 泄漏情況下均具有大于400的0EL。按照ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34-2010,開發(fā)標(biāo)稱制劑,然后指定制 造公差(因?yàn)樵谏虡I(yè)操作中不制備精確制劑)。最不利成分(WCF)被選擇成表示在這些公 差內(nèi)的成分,基于單獨(dú)組分的0EL,其可以是最具毒性的。針對(duì)在多個(gè)條件下的蒸汽泄漏確 定WCF的變化,所述條件中的例子為按質(zhì)量計(jì)90%充滿的圓筒,以及在WCF+10°C或-40°C 的泡點(diǎn)溫度下(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),以較高者為準(zhǔn))的滲漏。存在多種其它的情形,并將給予最不利 WCFF的情形用于分析中。持續(xù)蒸汽滲漏條件直至制劑達(dá)到大氣壓,并且測(cè)定最不利分餾成 分(WCFF),從而指示預(yù)期具有最低OEL的殘余液體或蒸汽組合物。如果在配制時(shí)并且對(duì)于 WCFF組合物而言,OEL高于400ppm,則認(rèn)為其是A類較低毒性的制冷劑組合物。如果在配 制時(shí)或者對(duì)于WCFF組合物而言,OEL小于400ppm,則認(rèn)為其是B類較高毒性的制冷劑組合 物。
[0042] 如本文所用,術(shù)語"包含"、"包括"、"具有"或它們的任何其他變型均旨在涵蓋非 排他性的包括。例如,包含一系列元素的組合物、步驟、方法、制品或設(shè)備不必僅限于那些 元素,而可以包括其它未明確列出的元素,或此類組合物、步驟、方法、制品或設(shè)備固有的元 素。此外,除非有相反的明確說明,"或"是指包含性的"或",而不是指排他性的"或"。例 如,以下中任一者均滿足條件A或B :A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A 是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。
[0043] 連接短語"由......組成"不包括任何沒有指定的元素、步驟或成分。如果是在權(quán) 利要求中,則此類詞限制權(quán)利要求,以包含除了通常與之伴隨的雜質(zhì)以外不是所述那些的 物質(zhì)。當(dāng)短語"由......組成"出現(xiàn)在權(quán)利要求正文的條款中,而不是緊接在前序之后時(shí), 該短語只限定在該條款中列出的要素;其它元素沒有被排除在作為整體的權(quán)利要求之外。
[0044] 連接短語"基本上由......組成"用于限定組合物、方法或設(shè)備除了照字面所 公開的那些以外,還包括物質(zhì)、步驟、部件、組分或元素,前提條件是這些另外包括的物質(zhì)、 步驟、部件、組分或元素確實(shí)在很大程度上影響了受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明的一個(gè)或多 個(gè)基本特征和新穎特征。術(shù)語"基本上由......組成"居于"包含"和"由...組成"之 間。通常,制冷劑混合物的組分和制冷劑混合物本身可包含少量(如小于約0. 5%總重 量)的雜質(zhì)和/或副產(chǎn)物(例如來自制冷劑組分的制備或來自其它系統(tǒng)的制冷劑組分的 再利用),所述雜質(zhì)和/或副產(chǎn)物不會(huì)實(shí)質(zhì)影向制冷劑混合物的新穎特征和基本特征。例 如,HFC-134a可包含少量HFC-134,其為制備HFC-134a的副產(chǎn)物。結(jié)合本發(fā)明,特別值 得注意的是反式-HF0-1234ze,其可為生產(chǎn)HF0-1234yf的某些過程的副產(chǎn)物(參見例如 US2009/0278075)。然而,注意到,本發(fā)明的某些實(shí)施例通過將HF0-1234ze描述為單獨(dú)組分 來包含反式-HF0-1234ze,不論其是否存在(單獨(dú)或與其它本身不實(shí)質(zhì)影響制冷劑混合物 的新穎特征和基本特征的雜質(zhì)和/或副產(chǎn)物一起)均實(shí)質(zhì)影響制冷劑混合物的新穎特征和 基本特征。
[0045] 當(dāng)申請(qǐng)人已經(jīng)用開放式術(shù)語諸如"包含"定義了本發(fā)明或其一部分,則應(yīng)易于理解 (除非另外指明),說明書應(yīng)被解釋為,還使用術(shù)語"基本上由......組成"或"由......組 成"描述本發(fā)明。
[0046] 同樣,采用"一個(gè)"或"一種"的使用來描述本文所描述的元素和組分。這樣做僅 是為了方便并且對(duì)本發(fā)明的范圍給出一般意義。該描述應(yīng)被理解為包括一個(gè)或至少一個(gè), 并且除非明顯地另有所指,單數(shù)還包括復(fù)數(shù)。
[0047] 除非另有定義,本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中普通技 術(shù)人員通常所理解的相同含義。雖然與本文所述的那些類似或等同的方法和材料均可用于 所公開組合物實(shí)施例的實(shí)踐或測(cè)試中,但是合適的方法和材料是下文所述的。除非引用具 體段落,本文提及的所有出版物、專利申請(qǐng)、專利、和其它參考文獻(xiàn)全文以引用方式并入本 文。如發(fā)生矛盾,以本說明書及其所包括的定義為準(zhǔn)。此外,材料、方法和實(shí)例僅是例示性 的,并且不旨在為限制性的。
[0048] 2,3,3,3-四氟丙烯還可被稱為冊(cè)0-12347廠冊(cè)〇12347廠或1?12347仡冊(cè)0-12347€ 可由本領(lǐng)域已知的方法制得,諸如通過1,1,1,2,3-五氟丙烷(冊(cè)0245613)或1,1,1,2, 2-五氟丙烷(HFC-245cb)的脫氟化氫。
[0049] 二氟甲烷(HFC-32或R-32)可商購獲得,或可由本領(lǐng)域已知的方法制得,諸如二氯 甲烷脫氯氟化。
[0050] 1,3,3,3_四氟丙烯(反式-HF0-1234ze)可通過1,1,1,2,3_五氟丙烷 (HFC-245eb,CF 3CHFCH2F)或 1,1,1,3, 3-五氟丙烷(HFC-245fa,CF3CH2CHF2)的脫氟化氫 制得。脫氟化氫反應(yīng)可在存在或不存在催化劑的情況下發(fā)生于汽相中,并且也可通過與 苛性堿諸如NaOH或KOH的反應(yīng)發(fā)生于液相中。這些反應(yīng)更詳細(xì)地描述于美國專利公布 2006/0106263中,所述文獻(xiàn)以引用方式并入本文。HF0-1234ze可以頁式或反式兩種構(gòu)型異 構(gòu)體(還分別稱為E-和Z-異構(gòu)體)中的一種存在。反式-HF0-1234ze可從某些碳氟化合 物制造商(如 Honeywell International Inc. (Morristown,NJ))商購獲得。
[0051] 組合物
[0052] 本發(fā)明公開了由以下組成的組合物:(A)制冷劑組分,所述制冷劑組分基本上由 以下組成:⑴具有小于400的OEL的至少一種制冷劑;以及⑵制冷劑的組合,所述制冷 劑各自具有大于400的0EL,所述制冷劑組合基本上由以下組成:(i)HFC-32 ;和(ii)反 式-HF0-1234ze ;以及任選地(B)非制冷劑組分;其中所述制冷劑組分的組分(A) (2)以足 以為所述制冷劑組分提供至少400的總體OEL的量存在。
[0053] 在一個(gè)實(shí)施例中,制冷劑組分的最不利分餾成分(WCFF)具有至少400的總體0EL。
[0054] 在一個(gè)實(shí)施例中,制冷劑組分具有小于600的GWP。在另一個(gè)實(shí)施例中,制冷劑組 分具有小于500的GWP。
[0055] 組分(A) (1)選自具有小于400的OEL的制冷劑化合物。此類制冷劑化合物包括 烯屬制冷劑。烯屬制冷劑包括1,1,1,2,3_五氟丙烯(HF0-1225ye)和2,3,3,3_四氟丙烯 (HF0-1234yf)。在一個(gè)實(shí)施例中,組分(A)基本上由HF0-1234yf組成。
[0056] 在一個(gè)實(shí)施例中,組合物的制冷劑組分適于作為R410A的替換物,并且基本上 由以下組成:3至20重量%的HF0-1234yf、70. 5至74. 5重量%的HFC-32以及7. 5至 約24. 5重量%的反式-HF0-1234ze。在另一個(gè)實(shí)施例中,組合物的制冷劑組分基本上由 HF0-1234yf、HFC-32和反式-HF0-1234ze的混合物組成,所述混合物包含3至8重量%、3 至9重量%、3至10重量%、3至13重量%、3至15重量%、3至18重量%的冊(cè)0-1234 7【。 另外,在另一個(gè)實(shí)施例中,制冷劑組分包含71至74重量%、71至73重量%、71至72重量% 的HFC-32。另外,在另一個(gè)實(shí)施例中,制冷劑組分包含8至24重量%、10至24重量%、12 至24重量%的、14至24重量%或18至24重量%的反式-HF0-1234ze。
[0057] 在一個(gè)實(shí)施例中,組合物的制冷劑組分適于作為R410A的替換物,并且基本上由 以下組成:3至20重量%的HF0-1234yf、68至74. 5重量%的HFC-32以及7. 5至約24. 5重 量% 的反式-HF0-1234ze。
[0058] 在一個(gè)實(shí)施例中,組合物的制冷劑組分基本上由以下組成:3至12重量%的 HF0-1234yf、70. 5 至 74. 5 重量% 的 HFC-32 以及 15. 5 至 24. 5 重量% 的反式-HF0-1234ze。
[0059] 在一個(gè)實(shí)施例中,組合物的制冷劑組分基本上由以下組成:3至7重量%的 HF0-1234yf、70. 5 至 74. 5 重量% 的 HFC-32 以及 20. 5 至 24. 5 重量% 的反式-HF0-1234ze。
[0060] 圖1示出了受權(quán)利要求書保護(hù)的組合物的范圍的一個(gè)實(shí)施例,3至12重量%的 HF0-1234yf、70. 5 至 74. 5 重量 % 的 HFC-32 以及 15. 5 至 24. 5 重量 % 的反式-HF0-1234ze 不摻入本發(fā)明所公開的前述組合物中。由圖1中的點(diǎn)所示的組合物為:
[0061] A 40重量%的HF01234yf、40重量%的HFC-32以及20重量%的反 式-HF0-1234ze ;
[0062] B 30重量%的HF01234yf、40重量%的HFC-32以及30重量%的反 式-HF0-1234ze ;
[0063] C 20重量%的HF01234yf、40重量%的HFC-32以及40重量%的反 式-HF0-1234ze ;
[0064] D 28重量%的冊(cè)012347廠70重量%的冊(cè)032以及2重量%的反式-HF0-1234ze ;
[0065] E 23重量%的冊(cè)012347廠75重量%的冊(cè)032以及2重量%的反式-HF0-1234ze ;
[0066] F 20重量%的HF01234yf、70重量%的HFC-32以及10重量%的反 式-HF0-1234ze ;和
[0067] G 15重量%的HF01234yf、75重量%的HFC-32以及10重量%的反 式-HF0-1234ze。
[0068] 組合物A至G均落入本文受權(quán)利要求書保護(hù)的范圍之外。另外,已發(fā)現(xiàn)組合物A 至G以產(chǎn)生具有小于400的OEL的組合物的方式來分餾(如果HF0-1234yf設(shè)定為100或 更低)。因此,如果HF0-1234yf的OEL被設(shè)成100或更低,則組合物A至G可被ASHRAE (按 照ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)34-2010)分類成B類制冷劑(較高毒性)。
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