[发明专利]卤代烃混合物

说明书

本发明涉及如本文所述的一些特殊的三元、四元和五元卤代烃混合物。这些混合物可用作制冷剂、热传递介质、灭火剂、气态电介质、发泡剂、气雾剂抛射剂和动力循环工作流体。这些混合物是二氯二氟甲烷（CFC-12）的潜在环境无害替代物。

在制冷应用中，更具体地说，在汽车空调系统中，制冷剂会由于泄漏而排放到大气中，例如通过轴封、软管接头、焊接缝等泄漏。此外，制冷剂还可能会在设备检修和设备损坏（如交通事故）过程中排放到大气中。

对同温层臭氧消耗现象的世界性关注，使人们都在寻找臭氧消耗潜能低于最广泛使用的制冷剂CFC-12的替代性化合物。预计CFC-12在未来的使用将会由于其臭氧消耗潜能较高而大大减少。

目前生产的多数商品制冷剂，或者是纯流体，或者是共沸物。这些制冷剂中有许多都具有臭氧消耗潜能。

一些非共沸混合物也可作为制冷剂使用，但其缺点是在一部分制冷剂进料发生泄漏或排放到大气中时，该混合物会发生分馏。如果这些非共沸混合物含有易燃的组分，那么这些混合物或者本身变得易燃，或者会把易燃组分排放到大气中。制冷设备的操作可能会由于组成和蒸气压的改变而受到不利影响。

因此，需要有一些替代性的制冷剂混合物，这些混合物能在很宽的组成范围内保持制冷性质，其臭氧消耗潜能也大大降低。

本发明发现了一些类共沸混合物，这些混合物包含有效量的1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a）、1，1-二氟乙烷（HFC-152a）和选自以下化合物的卤代烃：2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷（HCFC-124）、2-氯-1，1，2，2-四氟乙烷（HCFC-124a）、1-氢全氟丙烷（HFC-227ca）、2-氢全氟丙烷（HFC-227ea）、全氟环丁烷（FC-C318）、1，2-二氯四氟乙烷（CFC-114）、1，1-二氯四氟乙烷（CFC-114a）。

本发明的类共沸混合物可以是约2-96%（重量）1，1，1，2-四氟乙烷、约2-96%（重量）1，2-二氟乙烷和约2-50%（重量）选自以下化合物的卤代烃的混合物：2-氯-1，1，1，2-四氟乙烷（HCFC-124）、2-氯-1，1，2，2-四氟乙烷（HCFC-124a）、1-氢全氟丙烷（HFC-227ca）、2-氢全氟丙烷（HFC-227ea）、全氟环丁烷（FC-C318）、1，2-二氯四氟乙烷（CFC-114）、1，1-二氯四氟乙烷（CFC-114a）。各组分的比例要加以选择，使所得混合物的蒸气压在约0℃至100℃的温度范围内基本等于二氯二氟甲烷（CFC-12）的蒸气压。所有上述类共沸混合物的臭氧消耗潜能都大大低于CFC-12。

该新的类共沸混合物可用于制冷，方法是使该混合物冷凝，然后使冷凝液在所要冷却的物体附近蒸发。

该新的类共沸混合物还可用于产热，方法是使该混合物在所要加热的物体附近冷凝，然后使冷凝液蒸发。

该新的类共沸混合物还可用作热传递介质、灭火剂、气态电介质、发泡剂、气雾剂抛射剂和动力循环工作流体。

类共沸混合物的使用最大限度地减少了组分分馏和系统操作控制问题，因为类共沸混合物的性能基于同于单一物质。许多新的类共沸混合物还具有不易燃的优点。

“类共沸混合物”是指三种或更多种化合物的混合物，该混合物的性能基本同于单一物质，即，该混合物的蒸气压在约50%（重量）原始混合物的蒸发过程中基本保持不变。换句话说，在经过大量蒸发后，残留混合物保持与原始混合物基本相同的蒸气压，即混合物在蒸发时蒸气压基本不变。

“混合物的蒸气压在约50%（重量）原始混合物的蒸发过程中基本保持不变”是指，在约50%（重量）蒸发过程中，蒸气压的下降不超过起始混合物蒸气压的10%。

“有效量”是指本发明混合物的每个组分混合后导致形成本发明类共沸混合物的量。

“制冷剂”是指在热传递应用中发生物理变化的物质。

“臭氧消耗潜能”是指，由某种化合物的排放引起的同温层臭氧消耗的计算值与由相同排放速度的三氯氟甲烷（CFC-11）引起的臭氧消耗潜能（设为1.0）之比。有一种计算臭氧消耗潜能的方法描述在：“几种卤代烃破坏同温层臭氧的相对效力”，D·J·Wuebbles，Lawrence    Livermore    Laboratory    Report    UCID-18924，1981年1月;“含氯氟烃排放情况：对同温层臭氧的潜在影响”，D·J·Wuebbles，Journal    Geophysics    Research，88：1433-1443，1983中。