[发明专利]四氟丙烯和氟代烃的类共沸物组合物

说明书

本申请是于2006年12月29日进入国家阶段，申请号为200580022108.X，发明名称为“四氟丙烯和氟代烃的类共沸物组合物”的PCT申请（国际申请日：2005年4月29日；国际申请号：PCT/US2005/014874）的分案申请。

技术领域

本发明总的来说涉及包括1,1,3,3-四氟丙烯的组合物。更具体地说，本发明提供包括1,1,1,3-四氟丙烯的类共沸物组合物及其应用。

背景技术

碳氟化合物基流体已广泛地用于许多应用中的工业中，包括作为制冷剂、气溶胶推进剂、发泡剂、传热介质以及气体电介质。因为与这些流体中的一些的使用相关的可疑的环境问题，包括与之相关的相对高的全球变暖潜势，所以希望使用低乃至零臭氧消耗潜势的流体，如氟代烃（“HFC”）。因此，希望使用不含氯氟碳（“CFC”）或氯氟烃（“HCFC”）的流体。此外，一些HFC流体可能具有与之相关的相对高的全球变暖潜势，这就希望使用全球变暖潜势尽可能低同时维持希望的使用性能的氟代烃或其它氟化流体。另外，希望使用单组分流体或在沸腾或蒸发时基本上不分馏的类共沸物的混合物。然而，由于共沸混合物形成是不容易预测的，新的、环境安全的、非分馏混合物的鉴定是复杂的。

工业界正在持续地寻找可提供替代方案的、且被认为是CFC和HCFC在环境上更安全的替代品的新的碳氟化合物基混合物。尤其感兴趣的是既含有臭氧消耗潜势低的氟代烃又含有臭氧消耗潜势低的其它卤代化合物的混合物。这样的混合物和它们的用途是本发明的主题。

发明内容

本发明人已开发了数个有助于满足对CFC和HCFC的替代品的持续需要的组合物。根据一些实施方案，本发明提供包括或基本上由1,1,1,3-四氟丙烯(“HFO-1234ze”)、优选反-1,1,1,3-四氟丙烯(“transHFO-1234ze”)和至少一种选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)及这些当中的两种和多种的组合的化合物组分组成的类共沸物组合物。这样，本发明通过提供类共沸物组合物克服了上述的缺点，在优选的实施方案中，所述类共沸物组合物基本上不含CFC和HCFC并且显示出相对恒定的沸点和蒸气压特性。

优选的本发明组合物倾向于显示出使得它们特别适合用于包括作为汽车空调和热泵系统中的以及固定空调和制冷中的制冷剂在内的许多应用的特性。特别是，申请人已确认本组合物倾向于显示出相对低的全球变暖潜势(“GWP”)，优选低于约1000，更优选低于约500，并更加优选低于约150。本组合物的优选实施方案也倾向于具有与常规的HFC制冷剂例如HFC-134a相类似或更高的制冷量。因此,申请人已确认这样的组合物可非常有利地用于许多应用，包括作为制冷剂、气溶胶和其它应用中的CFC如二氯二氟甲烷(CFC-12)、HCFC如氯二氟甲烷(HCFC-22)和HFC如四氟乙烷(HFC-134a)以及HFC和CFC的组合如CFC-12和1,1-二氟乙烷(HFC-152a)的组合（CFC-12:HFC-152a质量比为73.8:26.2的组合，被称为R-500）的替代品。

此外，申请人还意外地认识到本发明的类共沸物组合物存在并且可按照本文中所含的教导容易地形成。因此，本发明的一个方面提供制备类共沸物组合物的方法，该方法包括以有效形成类共沸物组合物的量将HFO-1234、优选HFO-1234ze且更优选transHFO-1234ze与选自1,1-二氟乙烷(“HFC-152a”)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(“HFC-227ea”)、1,1,1,2,-四氟乙烷(“HFC-134a”)、1,1,1,2,2-五氟乙烷(“HFC-125”)和这些当中的两种或多种的组合的化合物混合的步骤。

在本文中术语“HFO-1234”用于指所有四氟丙烯。在四氟丙烯当中包括HFO-1234yf以及顺-和反-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)。在本文中术语HFO-1234ze一般用于指1,3,3,3-四氟丙烯，不论其是为顺式或反式。术语“cisHFO-1234ze”和“transHFO-1234ze”在本文中分别用于描述顺式和反式的1,3,3,3-四氟丙烯。因此术语“HFO-1234ze”在其范围内包括cisHFO-1234ze、transHFO-1234ze以及这些的所有组合和混合物。