КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ФТОРОЛЕФИНЫ, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
COMPOSITIONS CONTAINING FLUOROOLEFINS AND USE THEREOF

ССЫЛКА (ССЫЛКИ) НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ (ЗАЯВКИ)
Настоящая заявка имеет приоритет на основании предварительной заявки США № 60/732581, поданной 1 ноября 2005 года, и патентной заявки США № 11/486791, поданной 13 июля 2006 года.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям для использования в искусственном охлаждении, кондиционировании воздуха или в теплонасосных системах, где указанная композиция содержит по меньшей мере один фторолефин. Композиции настоящего изобретения полезны в качестве теплопередающих жидкостей в способах производства холода или тепла и в различных других применениях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Холодильная промышленность в течение ряда последних десятилетий работает над поиском холодильных агентов, заменяющих озоноразрушающие хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), постепенно сокращаемые согласно итогам Монреальского протокола. Для большинства производителей холодильных агентов решение состоит в промышленном внедрении гидрофторуглеродных (ГФУ) холодильных агентов. В настоящее время наиболее широко используются новые холодильные агенты ГФУ, ГФУ-134a, имеющие нулевой потенциал разрушения озона и, таким образом, не подпадающие под текущее регулирующее сокращение по соглашениям Монреальского протокола.
Дополнительное экологическое регулирование, в конечном счете, может вызвать глобальное сокращение некоторых холодильных агентов ГФУ. В настоящее время в автомобильной промышленности установлены нормы, касающиеся возможности глобального потепления по причине холодильных агентов, используемых в автомобильных кондиционерах. Поэтому в настоящее время существует большая необходимость определить новые холодильные агенты с уменьшенным потенциалом глобального потепления для рынка кондиционирования автомобилей. Если в будущем указанное регулирование будет применяться более широко, еще более назревшей потребностью станут холодильные агенты, которые смогут использоваться во всех областях промышленного кондиционирования и охлаждения.
2
В настоящее время предлагаемые холодильные агенты, призванные заменить ГФУ-134a, включают в себя ГФУ-152a, чистые углеводороды, такие как бутан или пропан, или "природные" холодильные агенты, такие как CO. Многие из указанных предлагаемых заменителей являются токсичными, воспламеняющимися и/или обладают малой энергетической эффективностью. В этой связи идет поиск новых альтернативных холодильных агентов.
Задача настоящего изобретения состоит в обеспечении новых композиций холодильных агентов и композиций теплопередающих жидкостей, в которых, по сравнению с существующими холодильными агентами, обеспечиваются уникальные свойства, отвечающие требованиям низкого или нулевого потенциала разрушения озона и снижения потенциала глобального потепления.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащей по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы и в которой общее количество атомов углерода в соединении составляет по меньшей мере 5;
n
(ii) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; и
(iii) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
,
3
2
2
3
3
2
3
2
3)2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
2
2
3
2
3
2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(CH)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(CH)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(CH)); 3,3-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 4,4,4-трифтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,22,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CFCFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-3-метил-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(CH)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF); CF=CFOCFCF (PEVE) и CF=CFOCF (PMVE).
Настоящее изобретение дополнительно относится к композициям, содержащим: (i) по меньшей мере одно соединение фторолефина и (ii) по меньшей мере один воспламеняющийся холодильный агент, в которых указанный фторолефин выбирают из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(a) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы;
n
(b) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; и
(c) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-3-метил-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF).
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу применения композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости для охлаждения, кондиционирования воздуха или в устройствах теплового насоса, причем указанный способ включает введение указанной композиции в указанное устройство, снабженное (a) центробежным компрессором; (b) многоступенчатым центробежным компрессором или (c) одноходовым теплообменником с единственной плитой; где в указанном устройстве используется указанная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости, в результате чего происходит нагревание или охлаждение; и где указанная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости содержит по меньшей мере один фторолефин, выбираемый из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы;
n
(ii) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; или
(iii) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
2
2
3
2
3
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCF=CH); 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCH=CHF); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCH=CF); 2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 3,3,3-трифтор-1-пропена (CFCH=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(CH)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(CH)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(CH)); 2-дифторметил-3,3-дифтор-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 3-(трифторметил)-4,4,4-трифтор-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-3-метил-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(CH)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-трифторметил-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-трифторметил-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF); CF=CFOCFCF (PEVE); CF=CFOCF (PMVE) и их комбинации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям, содержащим по меньшей мере один фторолефин. Термин фторолефин означает любое соединение, содержащее углерод, фтор и, необязательно, водород или кислород, который также содержит по меньшей мере одну двойную связь. Указанные фторолефины могут быть линейными, разветвленными или циклическими.
Композиции настоящего изобретения имеют ряд применений в рабочих жидкостях, которые включают в себя использование их в качестве пенообразующих веществ, порообразующих веществ, огнегасящих веществ, теплопередающих сред (таких, как теплопередающие жидкости и холодильные агенты для использования в системах охлаждения, холодильных устройствах, системах кондиционирования, тепловых насосах, кристаллизаторах и тому подобное) и многие другие применения.
Теплопередающая жидкость (также называемая в настоящем изобретении как теплопередающая композиция или композиция теплопередающей жидкости) является рабочей жидкостью, используемой для переноса тепла от источника тепла к теплопоглотителю.
Холодильный агент представляет собой соединение или смесь соединений, действующих в качестве теплопередающей жидкости в цикле, в котором жидкость подвергается фазовому переходу жидкость-газ и обратно.
1
2
1
2
1
2
1
6
3
2
5
2
2
3
3
2
2
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
2
2
2
2
2
3
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
Настоящее изобретение относится к фторолефинам, имеющим формулу E- или Z-RCH=CHR (формула I), в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы. Примеры групп R и R включают в себя, но не ограничиваются ими, CF, CF, CFCFCF, CF(CF), CFCFCFCF, CF(CF)CFCF, CFCF(CF), C(CF), CFCFCFCFCF, CFCFCF(CF), C(CF)CF, CFCFCFCFCFCF, CF(CF)CFCFCF и C(CF)CFCF. В одном варианте осуществления фторолефины формулы I имеют по меньшей мере около 3 атомов углерода в молекуле. В другом варианте осуществления фторолефины формулы I имеют по меньшей мере около 4 атомов углерода в молекуле. Еще в одном варианте осуществления фторолефины формулы I имеют по меньшей мере около 5 атомов углерода в молекуле. Примеры соединений формулы I, не ограничивающие объем настоящего изобретения, представлены в таблице 1.
ТАБЛИЦА 1
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
2
1
2,
2
2
2
Соединения формулы I могут быть получены путем контактирования перфторалкилйодида формулы RI с перфторалкилтригидроолефином формулы RCH=CH с образованием тригидройодперфторалкана формулы RCHCHIR. Указанный тригидройодперфторалкан затем можно дегидройодировать с образованием RCH=CHR. Альтернативно, олефин RCH=CHR может быть получен дегидройодированием тригидройодперфторалкана формулы RCHICHR, в свою очередь, образованного путем взаимодействия перфторалкилйодида формулы RI с перфторалкилтригидроолефином формулы RCH=CH.
Указанное контактирование перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином может происходить в периодическом режиме путем объединения реагентов в подходящем реакционном сосуде, способном функционировать при автогенном давлении реагентов и продуктов при температуре реакции. Подходящие реакционные сосуды включают сосуды, изготовленные из нержавеющих сталей, в частности, аустенитного типа и из общеизвестных высоконикелевых сплавов, таких как никель-медные сплавы Monel, сплавы на никелевой основе Hastelloy и никель-хромовые сплавы Inconel.
Альтернативно, реакцию можно проводить в полупериодическом режиме, при котором реагент перфторалкилтригидроолефин при температуре реакции добавляют к реагенту перфторалкилйодиду посредством подходящего добавляющего устройства, такого как насос.
Отношение перфторалкилйодида к перфторалкилтригидроолефину должно составлять примерно от 1:1 до примерно 4:1, предпочтительно примерно от 1,5:1 до 2,5:1. Отношения менее чем 1,5:1 могут привести к получению аддукта в количестве большем, чем соотношение 2:1, как сообщается в публикации Jeanneaux, et. al. in Journal of Fluorine Chemistry, Vol. 4, pages 261-270 (1974).
Предпочтительные температуры для контактирования указанного перфторалкилйодида с указанным перфторалкилтригидроолефином предпочтительно находятся в диапазоне от примерно 150°C до 300°C, предпочтительно от примерно 170°C до примерно 250°C и наиболее предпочтительно от примерно 180°C до примерно 230°C. Подходящее время контактирования для взаимодействия перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином составляет от примерно 0,5 часов до 18 часов, предпочтительно от примерно 4 до примерно 12 часов.
Тригидройодперфторалкан, полученный путем взаимодействия перфторалкилйодида с перфторалкилтригидроолефином, можно использовать непосредственно на стадии дегидройодирования, или, предпочтительно, перед стадией дегидройодирования его можно выделить и очистить путем дистилляции.
Стадию дегидройодирования осуществляют путем контактирования тригидройодперфторалкана с исходным веществом. Подходящие исходные вещества включают гидроксиды щелочных металлов (например, гидроксид натрия или гидроксид калия), оксиды щелочных металлов (например, оксид натрия), гидроксиды щелочноземельных металлов (например, гидроксид кальция), оксиды щелочноземельных металлов (например, окись кальция), алкоксиды щелочных металлов (например, метоксид натрия или этоксид натрия), водный аммиак, амид натрия или смеси исходных веществ, такие как натронная известь. Предпочтительными исходными веществами являются гидроксид натрия и гидроксид калия. Указанное контактирование тригидройодперфторалкана с исходным веществом может происходить в жидкой фазе, предпочтительно в присутствии растворителя, способного растворять по меньшей мере часть обоих реагентов. Растворители, подходящие для стадии дегидройодирования, включают один или несколько полярных органических растворителей, таких как спирты (например, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, изобутанол и третичный бутанол), нитрилы (например, ацетонитрил, пропионитрил, бутиронитрил, бензонитрил или адипонитрил), диметилсульфоксид, N,N-диметилформамид, N,N-диметилацетамид или сульфолан. Выбор растворителя может зависеть от температуры кипения продукта и легкости отделения следов растворителя от продукта во время очистки. Обычно хорошими растворителями для этой реакции являются этанол или изопропанол.
Обычно реакцию дегидройодирования можно осуществлять путем добавления одного из реагентов (или исходного вещества, или тригидройодперфторалкана) к другому реагенту в подходящем реакционном сосуде. Указанный реакционный сосуд может быть изготовлен из стекла, керамики или металла, и его предпочтительно встряхивают с помощью механизма для перемешивания или взбалтывания.
Температуры, подходящие для реакции дегидройодирования, составляют от примерно 10°C до примерно 100°C, предпочтительно от примерно 20°C до примерно 70°C. Реакцию дегидройодирования можно проводить при давлении окружающей среды или при пониженном или повышенном давлении. Известны реакции дегидройодирования, в которых соединения формулы I отгоняют из реакционного сосуда по мере их образования.
Альтернативно, реакцию дегидройодирования можно проводить путем контактирования водного раствора указанного исходного вещества с раствором тригидройодперфторалкана в одном или нескольких органических растворителях более низкой полярности, таких как алканы (например, гексан, гептан или октан), ароматические углеводороды (например, толуол), галогенированные углеводороды (например, метиленхлорид, хлороформ, четыреххлористый углерод или перхлорэтилен) или эфиры (например, диэтиловый эфир, метил-трет-бутиловый эфир, тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран, диоксан, диметоксиэтан, диглим или тетраглим), в присутствии катализатора фазового переноса. Подходящие катализаторы фазового переноса включают галогениды четвертичного аммония (например, бромид тетрабутиламмония, гидросульфат тетрабутиламмония, хлорид триэтилбензиламмония, хлорид додецилтриметиламмония и хлорид трикаприлилметиламмония), галогениды четверичного фосфония (например, бромид трифенилметилфосфония и хлорид тетрафенилфосфония) или циклические полиэфирные соединения, известные в данной области техники как краун-эфиры (например, 18-краун-6 и 15-краун-5).
Альтернативно, реакцию дегидройодирования можно проводить в отсутствие растворителя путем добавления тригидройодперфторалкана к твердому или жидкому исходному веществу.
Подходящее время реакции для реакций дегидройодирования составляет от примерно 15 минут до примерно шести часов или больше в зависимости от растворимости реагентов. Обычно реакция дегидройодирования является быстрой и требует для завершения от примерно 30 минут до примерно трех часов. Соединение формулы I можно выделить из реакционной смеси дегидройодирования разделением фаз после добавления воды, дистилляцией или комбинацией указанных способов.
n
В другом варианте осуществления настоящего изобретения фторолефины содержат циклические фторолефины (цикло-[CX=CY(CZW)-] (формула II), в которой:
1
1
X Y Z и W независимо выбирают из H и F и n является целым числом от 2 до 5. Примеры циклических фторолефинов формулы II перечислены в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2
В другом варианте осуществления фторолефины могут содержать соединения, перечисленные в таблице 3.
ТАБЛИЦА 3
Соединения, перечисленные в таблице 2 и таблице 3, являются коммерчески доступными или их можно получить способами, известными в данной области техники, или согласно приведенному здесь описанию.
2
2
3
1,1,1,4,4-Пентафтор-2-бутен можно получить из 1,1,1,2,4,4-гексафторбутана (CHFCHCHFCF) путем дегидрофторирования над твердым KOH в газовой фазе при комнатной температуре. Синтез 1,1,1,2,4,4-гексафторбутана описан в патенте США 6066768, включенном в настоящее изобретение путем ссылки.
3
2
3
3
3
2
1,1,1,4,4,4-Гексафтор-2-бутен можно получить из 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-йодобутана (CFCHICHCF) по реакции с KOH, используя катализатор фазового переноса, при температуре примерно 60°C. Синтез 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-йодбутана можно проводить по реакции перфторметилйодида (CFI) и 3,3,3-трифторпропена (CFCH=CH) при температуре примерно 200°C при автогенном давлении в течение примерно 8 часов.
3
2
2
2
3
3
2
2
2
3,4,4,5,5,5-Гексафтор-2-пентен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,2,2,3,3-гептафторпентана (CFCFCFCHCH), используя твердый KOH, или над углеродным катализатором при температуре 200-300°C. Можно получить 1,1,1,2,2,3,3-гептафторпентан гидрированием 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH).
2
2
3
1,1,1,2,3,4-Гексафтор-2-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,2,3,3,4-гептафторбутана (CHFCFCHFCF) с использованием твердого KOH.
2
2
2
3
1,1,1,2,4,4-Гексафтор-2-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,2,2,4,4-гептафторбутана (CHFCHCFCF) с использованием твердого KOH.
3
2
2
2
1,1,1,3,4,4-Гексафтор-2-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,3,3,4,4-гептафторбутана (CFCHCFCHF) с использованием твердого KOH.
2
2
2
3
1,1,1,2,4-Пентафтор-2-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,2,2,3-гексафторбутана (CHFCHCFCF) с использованием твердого KOH.
3
2
2
2
1,1,1,3,4-Пентафтор-2-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,3,3,4-гексафторбутана (CFCHCFCHF) с использованием твердого KOH.
3
2
2
3
1,1,1,3-Тетрафтор-2-бутен можно получить взаимодействием 1,1,1,3,3-пентафторбутана (CFCHCFCH) с водным KOH при температуре 120°C.
3
2
2
3
3
2
1,1,1,4,4,5,5,5-Октафтор-2-пентен можно получить из (CFCHICHCFCF) по реакции с KOH, используя катализатор фазового переноса, при температуре примерно 60°C. Синтез 4-йод-1,1,1,2,2,5,5,5-октафторпентана можно проводить по реакции перфторэтилйодида (CFCFI) и 3,3,3-трифторпропена при температуре примерно 200°C при автогенном давлении в течение примерно 8 часов.
3
2
2
2
3
3
2
3
2
2
1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-Декафтор-3-гексен можно получить из 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-йодгексана (CFCFCHICHCFCF) по реакции с KOH, используя катализатор фазового переноса, при температуре примерно 60°C. Синтез 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-йодгексана можно проводить по реакции перфторэтилйодида (CFCFI) и 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH) при температуре примерно 200°C при автогенном давлении в течение примерно 8 часов.
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
1,1,1,4,5,5,5-Гептафтор-4-(трифторметил)-2-пентен можно получить дегидрофторированием 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-йод-2-(трифторметил)пентана (CFCHICHCF(CF)) с использованием KOH в изопропаноле. Получение CFCHICHCF(CF) осуществляют путем взаимодействия (CF)CFI с CFCH=CH при высокой температуре, такой как примерно 200°C.
3
3
2
2
5
1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-Декафтор-2-гексен можно получить путем взаимодействия 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CHCF) с тетрафторэтиленом (CF=CF) и пентафторидом сурьмы (SbF).
2,3,3,4,4-Пентафтор-1-бутен можно получить дегидрофторированием 1,1,2,2,3,3-гексафторбутана над фторированным оксидом алюминия при повышенной температуре.
2,3,3,4,4,5,5,5-Октафтор-1-пентен можно получить дегидрофторированием 2,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафторпентана над твердым KOH.
1,2,3,3,4,4,5,5-Октафтор-1-пентен можно получить дегидрофторированием 2,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафторпентана над фторированным оксидом алюминия при повышенной температуре.
Композиции настоящего изобретения могут содержать единственное соединение формулы I, формулы II или соединение из таблицы 3 или могут содержать комбинацию указанных соединений. Дополнительно, многие из соединений формулы I, формулы II и таблицы 3 могут существовать в виде различных конфигурационных изомеров или стереоизомеров. В объем настоящего изобретения предусмотрено включение всех единственных конфигурационных изомеров, единственных стереоизомеров или их любой комбинации. Например, 1,3,3,3-тетрафторпропен (ГФУ-1234ze) предназначен для представления E-изомера, Z-изомера или любой комбинации или смеси обоих изомеров в любом соотношении. Другим примером является F12E, который представляет E-изомер, Z-изомер или любую комбинацию или смесь обоих изомеров в любом отношении.
Композиции настоящего изобретения обладают нулевым или низким потенциалом разрушения озона и низким потенциалом глобального потепления (GWP). Фторолефины настоящего изобретения или смеси фторолефинов настоящего изобретения с другими холодильными агентами будут иметь меньшие потенциалы глобального потепления, чем многие используемые в настоящее время гидрофторуглеродные холодильные агенты. В одном аспекте настоящего изобретения предложен холодильный агент с потенциалом глобального потепления менее 1000, менее 500, менее 150, менее 100 или менее 50. Другим аспектом настоящего изобретения является снижение фактического GWP смесей холодильных агентов путем добавления к указанным смесям фторолефинов.
Композиции настоящего изобретения, которые являются комбинациями или смесями, можно получить любым удобным способом путем объединения желательного количества отдельных компонентов. Предпочтительный способ представляет собой взвешивание желательных количеств компонентов и объединение после этого компонентов в подходящем сосуде. Если желательно, можно использовать смешивание.
Альтернативные способы для создания композиций настоящего изобретения включают (i) регенерирование объема одного или нескольких компонентов композиции холодильного агента по меньшей мере из одной емкости холодильного агента, (ii) удаление примесей в достаточной мере для возможности повторного использования указанного одного или нескольких регенерированных компонентов, (iii) необязательно, объединение всего указанного регенерированного объема компонентов или его части по меньшей мере с одной дополнительной композицией холодильного агента или компонентом.
Емкость холодильного агента может быть любой емкостью для хранения композиции смеси холодильных агентов, которую используют в устройстве охлаждения, в устройстве кондиционирования воздуха или в устройстве теплового насоса. Указанной емкостью холодильного агента может быть устройство охлаждения, устройство кондиционирования воздуха или устройство теплового насоса, в котором используют смесь холодильных агентов. Дополнительно, емкостью холодильного агента может быть емкость для хранения собранных регенерированных компонентов смеси холодильных агентов, включая, без ограничения, герметичные газовые баллоны.
Под остаточным холодильным агентом понимают любое количество смеси холодильных агентов или компонентов смеси холодильных агентов, которое можно переместить из емкости холодильного агента любым способом, известным для переноса смесей холодильных агентов или компонентов смеси холодильных агентов.
Примеси могут представлять собой любой компонент, который присутствует в смеси холодильных агентов или в компоненте холодильной смеси по причине его использования в устройстве охлаждения, в кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса. Такие примеси включают, но не ограничиваются ими, смазочное масло для охлаждения, ранее описанные в настоящем изобретении примеси, твердые частицы, такие как металл или эластомер, которые могут выходить из устройства охлаждения, кондиционирующего устройства или из устройства теплового насоса, и любые другие загрязняющие примеси, которые могут оказывать неблагоприятное действие на эксплуатационные параметры композиции смеси холодильных агентов.
Такие примеси могут быть удалены в достаточной мере для возможности повторного использования смеси холодильных агентов или компонента смеси холодильных агентов, без неблагоприятного действия на эксплуатационные параметры или оборудование, в котором будет применяться смесь холодильных агентов или компонент смеси холодильных агентов.
Это может быть необходимо для обеспечения дополнительной смеси холодильных агентов или компонента смеси холодильных агентов к остаточному количеству смеси холодильных агентов или компонента смеси холодильных агентов, чтобы получить композицию, соответствующую требуемому для данного продукта описанию. Например, если смесь холодильных агентов содержит 3 компонента в конкретном диапазоне весового процентного содержания, то может быть необходимым добавление в заданном количестве одного или нескольких компонентов, чтобы восстановить композицию в пределах, допускаемых описанием.
Композиции настоящего изобретения, которые могут быть использованы в качестве холодильных агентов или теплопередающих жидкостей, содержат по меньшей мере один фторолефин, выбираемый из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы и в которой общее количество атомов углерода в соединении составляет по меньшей мере 5;
n
(ii) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; и
(iii) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
2
2
3
2
3
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCF=CH); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропена (CНFCH=CF); 2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 3,3,3-трифтор-1-пропена (CFCH=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(CH)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(CH)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(CH)); 3,3-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 4,4,4-трифтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-3-метил-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(CH)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-трифторметил-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF); CF=CFOCFCF (PEVE) и CF=CFOCF (PMVE).
Настоящее изобретение дополнительно относится к композициям, содержащим по меньшей мере один фторолефин и по меньшей мере один воспламеняющийся холодильный агент или теплопередающую жидкость, в которых фторолефин выбирают из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы и в которой общее количество атомов углерода в соединении составляет по меньшей мере 5;
n
(ii) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; и
(iii) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
2
2
3
2
3
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCF=CH); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропена (CНFCH=CF); 2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 3,3,3-трифтор-1-пропена (CFCH=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(CH)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(CH)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(CH)); 3,3-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)С=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 4,4,4-трифтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)--3-метил-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(CH)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF); CF=CFOCFCF (PEVE) и CF=CFOCF (PMVE).
Особенно полезными в композициях, содержащих по меньшей мере один воспламеняющийся холодильный агент и по меньшей мере один фторолефин, являются такие фторолефины, которые сами по себе являются невоспламеняющимися. Воспламеняемость фторолефина, по-видимому, связана с количеством атомов фтора и количеством атомов водорода в молекуле. Приведенное ниже уравнение определяет фактор воспламеняемости, который можно вычислять как показатель предполагаемой воспламеняемости:
фактор воспламеняемости = F/(F + H),
где:
F = число атомов фтора; и
H = число атомов водорода в молекуле.
Поскольку экспериментально установлено, что некоторые композиции являются воспламеняющимися, были определены границы факторов воспламеняемости для невоспламеняющихся фторолефинов. Можно определять воспламеняемость или невоспламеняемость фторолефинов путем тестирования их в условиях, определенных Стандартом 34-2001 ASHRAE (Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха), согласно E681-01 ASTM (Американского общества по испытанию материалов) с электронным источником воспламенения. Такие тесты по воспламеняемости проводят с рассматриваемым соединением в различных концентрациях при давлении 101 кПа (14,7 фунтов на кв. дюйм) и определенной температуре (часто 100°C (212°F)) с целью определения нижнего предела воспламеняемости (LFL, НПВ) и/или верхнего предела воспламеняемости (UFL, ВПВ) тестируемого соединения на воздухе.
Факторы воспламеняемости для ряда фторолефинов перечислены в таблице 4 наряду с экспериментальным определением воспламеняемости или невоспламеняемости. Таким образом, можно прогнозировать, какие из других фторолефинов настоящего раскрытия, которые фактически являются невоспламеняющимися фторолефинами, будут наиболее полезными в комбинации с воспламеняющимися холодильными агентами настоящего раскрытия.
ТАБЛИЦА 4
Можно определять воспламеняемость или невоспламеняемость фторолефинов, перечисленных в таблице 4, на основе значения фактора воспламеняемости. Если выявленный фактор воспламеняемости равен или больше чем 0,70, то можно ожидать, что фторолефин будет невоспламеняемым. Если фактор воспламеняемости меньше 0,70, то можно ожидать, что фторолефин является воспламеняющимся.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения фторолефины для использования в композициях с воспламеняющимися холодильными агентами представляют собой фторолефины, выбираемые из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(a) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы;
n
(b) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F, n является целым числом от 2 до 5 и в которой фактор воспламеняемости больше или равен 0,70; и
(c) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-3-метил-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF) и 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF).
Еще в одном варианте осуществления фторолефины настоящего раскрытия, которые могут быть особенно полезными в комбинации с воспламеняющимися холодильными агентами, могут быть представлены по меньшей мере одним фторолефином, выбираемым из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(a) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы и в которой фактор воспламеняемости больше или равен 0,70; и
n
(b) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F, n является целым числом от 2 до 5 и в которой фактор воспламеняемости больше или равен 0,70.
Фактор воспламеняемости обеспечивает основание для прогнозирования воспламеняемости некоторых соединений фторолефинов, вместе с тем, могут иметь место некоторые варианты, такие как положение атомов водорода в молекуле, которое будет объяснять воспламеняемость некоторых изомеров с данной молекулярной формулой, тогда как другие изомеры будут невоспламеняющимися. Следовательно, фактор воспламеняемости можно использовать только в качестве инструмента для прогнозирования характеристик воспламеняемости.
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения содержат любое соединение, которое может проявлять свойство распространения пламени в указанных условиях температуры, давления и композиции при смешивании с воздухом. Воспламеняющиеся холодильные агенты можно идентифицировать путем тестирования в условиях, определенных Стандартом 34-2001 ASHRAE (Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха), согласно E681-01 ASTM (Американского общества по испытанию материалов) с электронным источником воспламенения. Такие тесты воспламеняемости проводят с холодильными агентами в разных концентрациях при давлении 101 кПа (14,7 фунтов на кв. дюйм) и определенной температуре (часто 100°C (212°F)) или при комнатной температуре, которая составляет примерно 23°C (73°F) на воздухе, с целью определения нижнего предела воспламеняемости (LFL, НПВ) и/или верхнего предела воспламеняемости (UFL, ВПВ) тестируемого соединения на воздухе.
В практических условиях холодильный агент может быть классифицирован как воспламеняющийся, если после его утечки из устройства охлаждения или кондиционирующего устройства и контактирования с источником воспламенения может возникнуть возгорание. Композиции настоящего изобретения имеют низкую вероятность возгорания во время такой утечки.
3
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения включают гидрофторуглеводороды (ГФУ), фторолефины, фторэфиры, углеводородные эфиры, углеводороды, аммиак (NH) и их комбинации.
Воспламеняющиеся холодильные агенты ГФУ включают, но не ограничиваются ими: дифторметан (ГФУ-32), фторметан (ГФУ-41), 1,1,1-трифторэтан (ГФУ-143a), 1,1,2-трифторэтан (ГФУ-143), 1,1-дифторэтан (ГФУ-152a), фторэтан (ГФУ-161), 1,1,1-трифторпропан (ГФУ-263fb), 1,1,1,3,3-пентафторпропан (ГФУ-365mfc) и их комбинации. Эти воспламеняющиеся холодильные ГФУ-агенты являются коммерческими продуктами, доступными из ряда источников, таких как компании химического синтеза, или они могут быть получены способами синтеза, раскрытыми в данной области техники.
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения дополнительно содержат фторолефины, включающие, без ограничения: 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропен (ГФУ-1234ye); 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (ГФУ-1234ze); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен (ГФУ-1234yf); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропен (ГФУ-1234yc); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропен (ГФУ-1234zc); 2,3,3-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243yf); 3,3,3-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243zf); 1,1,2-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243yc); 1,1,3-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243zc); 1,2,3-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243ye); 1,3,3-трифтор-1-пропен (ГФУ-1243ze).
4
9
2
5
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения дополнительно содержат фторэфиры, соединения, подобные гидрофторуглеводородам, которые также содержат по меньшей мере один атом кислорода в простой эфирной группе. Примеры фторэфирных холодильных агентов включают, без ограничения, коммерчески доступный CFOCH.
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения дополнительно содержат углеводородные холодильные агенты. Примеры углеводородных холодильных агентов включают, но не ограничиваются ими, пропан, пропен, циклопропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, 2-метилбутан (изопентан), циклобутан, циклопентан, 2,2-диметилпропан, 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан, 2,3-диметилпентан, 2-метилгексан, 3-метилгексан, 2-метилпентан, 3-этилпентан, 3-метилпентан, циклогексан, н-гептан, метилциклопентан и н-гексан. Воспламеняющиеся углеводородные холодильные агенты легко доступны из множества коммерческих источников.
3
3
3
3
3
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения дополнительно содержат углеводородные эфиры, такие как диметиловый эфир (DME, CHOCH) и метил-трет-бутиловый эфир (MTBE, (CH)COCH), оба доступны из многих коммерческих источников.
3
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения дополнительно содержат аммиак (NH), коммерчески доступное соединение.
Воспламеняющиеся холодильные агенты настоящего изобретения могут дополнительно содержать смеси более одного холодильного агента, такие как смесь двух или более воспламеняющихся холодильных агентов (например, два ГФУ или один ГФУ и один углеводород), или смесь, содержащую воспламеняющийся холодильный агент и невоспламеняющийся холодильный агент, так что смесь в целом будет считаться воспламеняющимся холодильным агентом, идентифицированным согласно условиям ASTM, описанным в настоящем изобретении, или на практике.
Примеры невоспламеняющихся холодильных агентов, которые можно комбинировать с другими холодильными агентами настоящего изобретения, включают R-134a, R-134, R-23, R125, R-236fa, R-245fa и смеси ГФУ-22/ГФУ-152a/ГФУ-124 (известные под обозначениями ASHRAE как R401 или R-401A, R-401B и R-401C), ГФУ-125/ГФУ-143a/ГФУ-134a (известные под обозначением ASHRAE как R-404 или R-404A), ГФУ-32/ГФУ-125/ГФУ-134a (известные под обозначениями ASHRAE как R407 или R-407A, R-407B и R-407C), ГФУ-22/ГФУ-143a/ГФУ-125 (известные под обозначением ASHRAE как R408 или R-408A), ГФУ-22/ГФУ-124/ГФУ-142b (известные под обозначением ASHRAE как R-409 или R-409A), ГФУ-32/ГФУ-125 (известный под обозначением ASHRAE как R-410A) и ГФУ-125/ГФУ-143a (известный под обозначением ASHRAE как R-507 или R507A) и диоксид углерода.
2
Примеры смесей из более чем одного воспламеняющегося холодильного агента включают пропан/изобутан; ГФУ-152a/изобутан, R32/пропан; R32/изобутан; смеси ГФУ/диоксид углерода, такие как ГФУ-152a/CO.
В одном аспекте настоящего изобретения предложен невоспламеняющийся холодильный агент с потенциалом глобального потепления менее чем 150, предпочтительно менее чем 50. Другим аспектом настоящего изобретения является уменьшение воспламеняемости воспламеняющихся смесей холодильных агентов путем добавления к указанным смесям невоспламеняющихся фторолефинов.
Можно продемонстрировать, что несмотря на то, что некоторые холодильные агенты являются воспламеняющимися, можно получать невоспламеняющуюся композицию холодильного агента путем добавления к воспламеняющемуся холодильному агенту другого соединения, которое является невоспламеняющимся. Примеры таких невоспламеняющихся смесей холодильных агентов включают R-410A (ГФУ-32 является воспламеняющимся холодильным агентом, тогда как ГФУ-125 является невоспламеняющимся) и R-407C (ГФУ-32 является воспламеняющимся холодильным агентом, тогда как ГФУ-125 и ГФУ-134a являются невоспламеняющимися).
Композиции настоящего изобретения, которые применимы в качестве холодильных агентов или теплопередающей жидкости и содержат по меньшей мере один фторолефин и по меньшей мере один воспламеняющийся холодильный агент, могут содержать эффективное количество фторолефина для получения композиции, которая является невоспламеняющейся, на основании результатов согласно ASTM E681-01.
Композиции настоящего изобретения, содержащие по меньшей мере один воспламеняющийся холодильный агент и по меньшей мере один фторолефин, могут содержать от примерно 1 весового процента до примерно 99 весовых процентов фторолефина и от примерно 99 весовых процентов до примерно 1 весового процента воспламеняющегося холодильного агента.
В другом варианте осуществления композиции настоящего изобретения могут содержать от примерно 10 весовых процентов до примерно 80 весовых процентов фторолефина и от примерно 90 весовых процентов до примерно 20 весовых процентов воспламеняющегося холодильного агента. Еще в одном варианте осуществления композиции настоящего изобретения могут содержать от примерно 20 весовых процентов до примерно 70 весовых процентов фторолефина и от примерно 80 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов воспламеняющегося холодильного агента.
Особый интерес вызывает вариант осуществления настоящего изобретения, в котором фторолефин содержит ГФУ-1225ye и воспламеняющийся холодильный агент содержит ГФУ-32 (дифторметан). Было определено, что композиции, содержащие до 37 весовых процентов ГФУ-32, являются невоспламеняющимися, тогда как композиции, содержащие 38 весовых процентов ГФУ-32 или более, являются воспламеняющимися, как определено согласно ASTM 681-01. В настоящем изобретении предложены невоспламеняющиеся композиции, содержащие от примерно 1,0 весового процента до примерно 37,0 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 99,0 весовых процентов до примерно 63 весовых процентов ГФУ-1225ye.
Также особенно интересным является вариант осуществления настоящего изобретения, в котором композиция содержит ГФУ-1225ye, ГФУ-32 и ГФУ-125. Эта композиция настоящего изобретения содержит от примерно 20 весовых процентов до примерно 95 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 1,0 весового процента до примерно 65 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 40 весовых процентов ГФУ-125. В другом варианте осуществления композиция содержит от примерно 30 весовых процентов до примерно 90 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 5,0 весовых процентов до примерно 55 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 35 весовых процентов ГФУ-125. Еще в одном варианте осуществления композиция содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 85 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 10 весовых процентов до примерно 45 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 28 весовых процентов ГФУ-125. Считается, что такие композиции, содержащие менее чем примерно 40 весовых процентов ГФУ-32, будут невоспламеняющимися композициями. Этот предел воспламеняемости будет варьировать от менее чем примерно 45 весовых процентов ГФУ-32 до менее чем примерно 37 весовых процентов ГФУ-32, в зависимости от соотношения ГФУ-1225ye и ГФУ-125, присутствующих в композиции.
В другом варианте осуществления, представляющем особый интерес, воспламеняющийся холодильный агент содержит ГФУ-1243zf, и предполагается, что невоспламеняющийся фторолефин уменьшает воспламеняемость всей композиции. Композиция может содержать от примерно 1,0 весового процента до примерно 99 весовых процентов ГФУ-1243zf и от примерно 99 весовых процентов до примерно 1,0 весового процента ГФУ-1225ye. Альтернативно, композиция может содержать от примерно 40 весовых процентов до примерно 70 процентов ГФУ-1243zf и от примерно 60 весовых процентов до примерно 30 весовых процентов ГФУ-1225ye.
В другом особенно интересном варианте осуществления композиция содержит от примерно 1,0 весового процента до примерно 98 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 1,0 весового процента до примерно 98 весовых процентов ГФУ-1225ye; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 50 весовых процентов ГФУ-125. Альтернативно, композиция содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 70 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 20 весовых процентов до примерно 60 весовых процентов ГФУ-1225ye; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 10 весовых процентов ГФУ-125.
В другом особенно интересном варианте осуществления композиция содержит от примерно 1,0 весового процента до примерно 98 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 1,0 весового процента до примерно 98 весовых процентов ГФУ-1225ye; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 50 весовых процентов ГФУ-32. Альтернативно, композиция содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 70 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 20 весовых процентов до примерно 60 весовых процентов ГФУ-1225ye; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 10 весовых процентов ГФУ-32.
Еще в одном особенно интересном варианте осуществления композиция содержит от примерно 1,0 весового процента до примерно 97 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 1,0 весового процента до 97 весовых процентов ГФУ-1225ye; от примерно 1,0 весового процента до примерно 50 весовых процентов ГФУ-125; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 50 весовых процентов ГФУ-32. Альтернативно, композиция содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 70 весовых процентов ГФУ-1243zf; от примерно 20 весовых процентов до примерно 60 весовых процентов ГФУ-1225ye; от примерно 1,0 весового процента до примерно 10 весовых процентов ГФУ-125; и от примерно 1,0 весового процента до примерно 10 весовых процентов ГФУ-32.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу уменьшения воспламеняемости воспламеняющегося холодильного агента, причем указанный способ включает объединение воспламеняющегося холодильного агента по меньшей мере с одним фторолефином. Количество добавленного фторолефина должно быть таким, чтобы можно было получать эффективное количество невоспламеняющихся композиций, как определено согласно ASTM 681-01.
Композиции настоящего изобретения можно использовать при охлаждении, кондиционировании или в системе теплового насоса в комбинации с осушителем, чтобы способствовать удалению влаги. Осушители могут состоять из активированного оксида алюминия, силикагеля или молекулярных сит на основе цеолита. Примеры молекулярных сит включают сита MOLSIV XH-7, XH-6, XH-9 и XH-11 (UOP LLC, Des Plaines, IL). Для холодильных агентов с малым размером молекул, таких как ГФУ-32, предпочтительным является осушитель XH-11.
Композиции настоящего изобретения могут дополнительно содержать по меньшей мере один смазывающий агент. Смазывающие агенты настоящего изобретения содержат вещества, подходящие для использования с устройством кондиционирования или охлаждения. В их число входят смазывающие агенты, традиционно используемые в компрессионном охлаждающем устройстве, в котором применяются хлорфторуглеродные холодильные агенты. Такие смазывающие агенты и их свойства рассмотрены в руководстве 1990 ASHRAE, Handbook, Refrigeration Systems and Applications, chapter 8, titled "Lubricants in Refrigeration Systems", pages 8.1 through 8.21, включенном в настоящее изобретение путем ссылки. Смазывающие агенты настоящего изобретения могут содержать вещества, обычно известные как «минеральные масла» в области смазки компрессионного охлаждения. Минеральные масла содержат парафины (то есть насыщенные углеводороды с прямой цепью и разветвленной углеводородной цепью), нафтены (то есть циклические парафины) и ароматические углеводороды (то есть ненасыщенные циклические углеводороды, содержащие одно или несколько колец, отличающихся чередующимися двойными связями). Смазывающие агенты настоящего изобретения дополнительно содержат вещества, обычно известные как «синтетические масла» в области смазки компрессионного охлаждения. Синтетические масла содержат алкиларилы (то есть линейные и разветвленные алкилалкилбензолы), синтетические парафины и нафтены и поли(альфа-олефины). Примерами общепринятых смазывающих агентов настоящего изобретения являются коммерчески доступные BVM 100 N (парафиновое минеральное масло, продаваемое фирмой BVA Oils), Suniso 3GS и Suniso 5GS (нафтеновое минеральное масло, продаваемое фирмой Crompton Co.), Sontex 372LT (нафтеновое минеральное масло, продаваемое фирмой Pennzoil), Calumet RO-30 (нафтеновое минеральное масло, продаваемое фирмой Calumet Lubricants), Zerol 75, Zerol 150 и Zerol 500 (линейные алкилбензолы, продаваемые фирмой Shrieve Chemicals) и HAB 22 (разветвленные алкилбензолы, продаваемые фирмой Nippon Oil).
Смазывающие агенты настоящего изобретения дополнительно содержат вещества, разработанные для использования с гидрофторуглеводородными холодильными агентами, способные смешиваться с холодильными агентами настоящего изобретения в условиях работы устройства компрессионного охлаждения и кондиционирования. Такие смазывающие агенты и их свойства рассмотрены в руководстве "Synthetic Lubricants and High-Performance Fluids", R. L. Shubkin, editor, Marcel Dekker, 1993. Такие смазывающие агенты включают, но не ограничиваются ими, сложные полиоловые эфиры (POE), такие как Castrol 100 (Castrol, United Kingdom), полиалкиленгликоли (PAG), такие как RL-488A от фирмы Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan) и поливиниловые эфиры (PVE).
Смазывающие агенты настоящего изобретения выбирают с учетом требований конкретного компрессора и окружающей обстановки, в которой будет действовать смазывающий агент.
К композициям настоящего изобретения необязательно можно добавлять традиционно используемые добавки для системы охлаждения, если это желательно, чтобы повысить смазывающую способность и стабильность системы. Эти добавки являются общеизвестными в области смазывания компрессионного охлаждения и включают агенты против износа, противозадирные смазывающие вещества, ингибиторы коррозии и окисления, дезактиваторы металлических поверхностей, регуляторы пенообразования и пеногасители, детекторы утечек и тому подобное. Как правило, указанные добавки присутствуют только в незначительном количестве относительно всей смазочной композиции. Обычно каждую добавку используют в концентрациях от менее примерно 0,1% вплоть до примерно 3%. Эти добавки выбирают на основе требований конкретных систем. Некоторые типичные примеры таких добавок могут включать, но не ограничиваясь ими, добавки, увеличивающие смазывающую способность, такие как алкиловые или ариловые сложные эфиры фосфорной кислоты и тиофосфаты. Дополнительно, в композициях настоящего изобретения можно использовать диалкилдитиофосфаты металлов (например, диалкилдитиофосфат цинка или ZDDP, Lubrizol 1375) и другие члены этого семейства химикатов. Другие противоизносные добавки включают масла природного происхождения и асимметрические полигидроксильные смазывающие добавки, такие как Synergol TMS (International Lubricants). Также можно использовать стабилизаторы, такие как антиоксиданты, акцепторы свободных радикалов и водопоглотители (осушающие соединения). Такие добавки включают, но не ограничиваются ими, нитрометан, экранированные фенолы (такие, как бутилированный гидрокситолуол или BHT), гидроксиламины, тиолы, фосфиты, эпоксиды или лактоны. Водопоглотители включают, но не ограничиваются ими, сложные ортоэфиры, такие как триметил-, триэтил- или трипропилортоформиат. Можно использовать отдельные добавки или их комбинации.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к композициям, содержащим по меньшей мере один фторолефин и по меньшей мере один стабилизатор, выбираемый из группы, состоящей из тиофосфатов, бутилированного трифенилфосфоротионата, органофосфатов, сложных диалкилтиофосфатных эфиров, терпенов, терпеноидов, фуллеренов, функционализированных перфторполиэфиров, полиоксиалкилированных ароматических углеводородов, эпоксидов, фторированных эпоксидов, окситанов, аскорбиновой кислоты, тиолов, лактонов, тиоэфиров, нитрометанов, алкилсиланов, производных бензофенона, арилсульфида, дивинилтерефталата, дифенилтерефталата, алкиламинов, экранированных аминовых антиоксидантов и фенолов. Алкиламины могут включать триэтиламин, трибутиламин, диизопропиламин, триизопропиламин, триизобутиламин и другие члены этого семейства соединений алкиламина.
В другом варианте осуществления стабилизаторы настоящего изобретения могут содержать конкретные комбинации стабилизаторов. Одна комбинация особенно интересных стабилизаторов содержит по меньшей мере один терпен или терпеноид. Эти терпены или терпеноиды можно комбинировать по меньшей мере с одним соединением, выбираемым из эпоксидов, фторированных эпоксидов и окситанов.
Терпены представляют собой углеводородные соединения, отличающиеся структурами, содержащими более одного повторяющегося изопренового (2-метил-1,3-бутадиенового) звена. Терпены могут быть алифатическими или циклическими. Примеры терпенов включают, но не ограничиваются ими, мирцен (2-метил-6-метиленокта-1,7-диен), алло-рацемический лимонен, бета-оцимен, теребен, лимонен (или d-лимонен), ретинал, пинен (или альфа-пинен), ментол, гераниол, фарнесол, фитол, витамин А, терпинен, дельта-3-карен, терпинолен, фелландрен, фенхен и их смеси. Терпеновые стабилизаторы коммерчески доступны или могут быть получены способами, известными в данной области техники, или выделены из природных источников.
Терпеноиды представляют собой продукты природного происхождения и родственные соединения, отличающиеся структурами, содержащими более одного повторяющегося изопренового звена, и необязательно содержат кислород. Примеры терпеноидов включают каротиноиды, такие как ликопен (регистрационный № CAS [502-65-8]), бета-каротин (регистрационный № CAS [7235-40-7]) и ксантофиллы, то есть зеаксантин (регистрационный № CAS [144-68-3]); ретиноиды, такие как гепаксантин (регистрационный № CAS [512-39-0]) и изотретиноин (регистрационный № CAS [4759-48-2]); абиетан (регистрационный № CAS [640-43-7]); амброзан (регистрационный № CAS [24749-18-6]); аристолан (регистрационный № CAS [29788-49-6]); атисан (регистрационный № CAS [24379-83-7]); бейеран (регистрационный № CAS [2359-83-3]), бисаболан (регистрационный № CAS [29799-19-7]); борнан (регистрационный № CAS [464-15-3]); кариофиллан (регистрационный № CAS [20479-00-9]); цедран (регистрационный № CAS [13567-54-9]); даммаран (регистрационный № CAS [545-22-2]); дриман (регистрационный № CAS [5951-58-6]); эремофилан (регистрационный № CAS [3242-05-5]); эудесман (регистрационный № CAS [473-11-0]); фенхан (регистрационный № CAS [6248-88-0]); гаммацеран (регистрационный № CAS [559-65-9]); гермакран (регистрационный № CAS [645-10-3]); гиббан (регистрационный № CAS [6902-95-0]); граянотоксан (регистрационный № CAS [39907-73-8]); гуайан (регистрационный № CAS [489-80-5]); гимачалан (регистрационный № CAS [20479-45-2]); гопан (регистрационный № CAS [471-62-5]); гумулан (регистрационный № CAS [430-19-3]); кауран (регистрационный № CAS [1573-40-6]); лабдан (регистрационный № CAS [561-90-0]); ланостан (регистрационный № CAS [474-20-4]); лупан (регистрационный № CAS [464-99-3]); п-ментан (регистрационный № CAS [99-82-1]); олеанан (регистрационный № CAS [471-67-0]); офиоболан (регистрационный № CAS [20098-65-1]); пикразан (регистрационный № CAS [35732-97-9]); пимаран (регистрационный № CAS [30257-03-5]); пинан (регистрационный № CAS [473-55-2]); подокарпан (регистрационный № CAS [471-78-3]); протостан (регистрационный № CAS [70050-78-1]); розан (регистрационный № CAS [6812-82-4]); таксан (регистрационный № CAS [1605-68-1]); туйян (регистрационный № CAS [471-12-5]); трихотекан (регистрационный № CAS [24706-08-9]); и урсан (регистрационный № CAS [464-93-7]). Терпеноиды настоящего изобретения коммерчески доступны или могут быть получены способами, известными в данной области техники, или могут быть выделены из источника природного происхождения.
В одном варианте осуществления терпеновые или терпеноидные стабилизаторы можно комбинировать по меньшей мере с одним эпоксидом. Примеры эпоксидов включают 1,2-пропиленоксид (регистрационный № CAS [75-56-9]); 1,2-бутиленоксид (регистрационный № CAS [106-88-7]); или их смеси.
2
5
2
5
В другом варианте осуществления терпеновые или терпеноидные стабилизаторы настоящего изобретения можно комбинировать по меньшей мере с одним фторированным эпоксидом. Фторированные эпоксиды настоящего изобретения могут быть представлены формулой 3, в которой каждый из R-R представляет собой H, алкил с 1-6 атомами углерода или фторалкил с 1-6 атомами углерода при условии, что по меньшей мере одна из групп R-R является фторалкильной группой.
Примеры фторированных эпоксидных стабилизаторов включают, но не ограничиваются ими, трифторметилоксиран и 1,1-бис(трифторметил)оксиран. Такие композиции могут быть получены способами, известными в данной области техники, например способами, описанными в журналах: Journal of Fluorine Chemistry, volume 24, pages 93-104 (1984), Journal of Organic Chemistry, volume 56, pages 3187 to 3189 (1991) и Journal of Fluorine Chemistry, volume 125, pages 99-105 (2004).
1
6
В другом варианте осуществления терпеновые или терпеноидные стабилизаторы настоящего изобретения можно комбинировать по меньшей мере с одним окситаном. Окситановые стабилизаторы настоящего изобретения могут быть соединениями с одной или несколькими окситановыми группами и представлены формулой 4, в которой R-R являются одинаковыми или различными и могут быть выбраны из водорода, алкила или замещенного алкила, арила или замещенного арила.
Примеры окситановых стабилизаторов включают, но не ограничиваются ими, 3-этил-3-гидроксиметилокситан, такой как OXT-101 (Toagosei Co., Ltd); 3-этил-3-((фенокси)метил)окситан, такой как OXT-211 (Toagosei Co., Ltd); и 3-этил-3-((2-этилгексилoкси)метил)окситан, такой как OXT-212 (Toagosei Co., Ltd).
Другой особенно интересный вариант осуществления представляет собой комбинацию стабилизаторов, содержащих фуллерены. Фуллереновые стабилизаторы можно комбинировать по меньшей мере с одним соединением, выбираемым из группы, состоящей из эпоксидов, фторированных эпоксидов и окситанов. Эпоксиды, фторированные эпоксиды и окситаны для комбинации с фуллеренами описаны выше в настоящем изобретении в отношении комбинации с терпенами или терпеноидами.
Другим особенно интересным вариантом осуществления является комбинация стабилизаторов, содержащих фенолы. Фенольные стабилизаторы можно комбинировать по меньшей мере с одним соединением, выбираемым из группы, состоящей из эпоксидов, фторированных эпоксидов и окситанов. Эпоксиды, фторированные эпоксиды и окситаны для комбинации с фенолами описаны выше в настоящем изобретении в отношении комбинации с терпенами или терпеноидами.
Фенольные стабилизаторы содержат любое соединение замещенного или незамещенного фенола, включая фенолы, содержащие одну или несколько замещенных или незамещенных циклических, алифатических групп заместителей с прямой или разветвленной цепью, таких как алкилированные монофенолы, включая 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол; 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол; 2,4-диметил-6-трет-бутилфенол; токоферол и тому подобное; гидрохинон и алкилированные гидрохиноны, включая трет-бутилгидрохинон, другие производные гидрохинона и тому подобное; гидроксилированные тиодифенильные эфиры, включая 4,4'-тиобис(2-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4'-тиобис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-тиобис(4-метил-6-трет-бутилфенол); и тому подобное; алкилиденбисфенолы, включая: 4,4'-метиленбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 4,4'-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол); производные 2,2'- или 4,4-бифенолдиолов; 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4-бутилиденбис(3-метил-6-трет-бутилфенол); 4,4-изопропилиденбис(2,6-ди-трет-бутилфенол); 2,2'-метиленбис(4-метил-6-нонилфенол); 2,2'-изобутилиденбис(4,6-диметилфенол; 2,2'-метиленбис(4-метил-6-циклогексилфенол), 2,2- или 4,4-бифенилдиолы, включая 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол); бутилированный гидрокситолуол (BHT), бисфенолы, содержащие гетероатомы, включая 2,6-ди-трет-альфа-диметиламино-п-крезол, 4,4-тиобис(6-трет-бутил-м-крезол); и тому подобное; ациламинофенолы; 2,6-ди-трет-бутил-4-(N,N'-диметиламинометилфенол); сульфиды, включая бис(3-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилбензил)сульфид, бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)сульфид; и тому подобное.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения эти комбинации стабилизаторов, содержащих терпены или терпеноиды или фуллерены или фенолы по меньшей мере с одним соединением, выбираемым из группы, состоящей из эпоксидов, фторированных эпоксидов и окситанов, могут дополнительно содержать дополнительное соединение-стабилизатор, выбираемое из группы, состоящей из:
ареоксалил бис(бензилиден)гидразида (регистрационный № CAS 6629-10-3); N,N'-бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамоилгидразина) (регистрационный № CAS 32687-78-8); 2,2'-оксамидобисэтил-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксигидроциннамата) (регистрационный № CAS 70331-94-1); N,N'-(дисалициклиден)-1,2-пропандиамина (регистрационный № CAS 94-91-1); этилендиаминтетрауксусной кислоты (регистрационный № CAS 60-00-4) и их солей.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения эти комбинации стабилизаторов, содержащих терпены или терпеноиды или фуллерены или фенолы по меньшей мере с одним соединением, выбираемым из группы, состоящей из эпоксидов, фторированных эпоксидов и окситанов, могут дополнительно содержать по меньшей мере один алкиламин, выбираемый из группы, состоящей из триэтиламина; трибутиламина; триизопропиламина; диизобутиламина; триизопропиламина; триизобутиламина; экранированных аминовых антиоксидантов.
2
Композиции настоящего изобретения могут дополнительно содержать соединение или композицию, которая содержит меченый атом и выбирается из группы, состоящей из гидрофторуглеводорода (ГФУ), дейтерированного углеводорода, дейтерированного гидрофторуглеводорода, перфторуглеводородов, фторэфира, бромированного соединения, йодированного соединения, спирта, альдегида, кетонов, закиси азота (NO) и их комбинаций. Соединения с меченым атомом, используемые в настоящем изобретении, представляют собой различные композиции из тех, которые используют в качестве холодильного агента или теплопередающей жидкости, добавленных к композициям холодильного агента и теплопередающим композициям в заранее заданных количествах, позволяющих выявить любое разведение, загрязнение или другое изменение композиции, как описано в патентной заявке США № 11/062044, поданной 18 февраля 2005 года.
Типичные соединения с меченым атомом для использования в композициях настоящего изобретения перечислены в таблице 5.
ТАБЛИЦА 5
Композиции, перечисленные в таблице 5, коммерчески доступны (от химических фирм-поставщиков) или могут быть получены способами, известными в данной области техники.
В комбинации с охлаждающими/нагревающими жидкостями в композициях настоящего изобретения можно использовать отдельные соединения с меченым атомом или можно комбинировать в любой пропорции несколько соединений с меченым атомом, чтобы они действовали как смесь меченых соединений. Смесь меченых соединений может содержать несколько соединений с меченым атомом из одного класса соединений или несколько соединений с меченым атомом из разных классов соединений. Например, смесь меченых соединений может содержать 2 или более дейтерированных гидрофторуглеводородов или один дейтерированный гидрофторуглеводород в комбинации с одним или несколькими перфторуглеводородами.
Дополнительно, некоторые из соединений в таблице 4 существуют в виде нескольких структурных или оптических изомеров. Для получения соединения с меченым атомом можно использовать изомеры по отдельности или несколько изомеров одного и того же соединения в любой пропорции. Дополнительно единственный или несколько изомеров конкретного соединения можно комбинировать в любой пропорции с любым количеством других соединений, чтобы они действовали как смесь меченых соединений.
Соединение с меченым атомом или смесь меченых соединений может присутствовать в композициях в общей концентрации от примерно 50 частей на миллион по массе (ppm, ч./млн) до примерно 1000 ч./млн. Предпочтительно, соединение с меченым атомом или смесь меченых соединений присутствует в общей концентрации от примерно 50 ч./млн до примерно 500 ч./млн, и наиболее предпочтительно, соединение с меченым атомом или смесь меченых соединений присутствует в общей концентрации от примерно 100 ч./млн до примерно 300 ч./млн.
Композиции настоящего изобретения могут дополнительно содержать ультрафиолетовую (УФ) краску и, необязательно, растворитель. УФ краска представляет собой полезный компонент для обнаружения утечек композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, давая возможность наблюдать флуоресценцию краски в композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости в месте утечки или около утечки в указанном устройстве для охлаждения, кондиционирования воздуха, в устройстве теплового насоса. Флуоресценцию краски можно наблюдать в ультрафиолетовом свете. Из-за недостаточной растворимости таких УФ красок в некоторых холодильных агентах и теплопередающих жидкостях могут быть необходимы растворители.
Под термином «ультрафиолетовая краска» понимают УФ флуоресцентную композицию, которая абсорбирует свет в ультрафиолетовой или «близкой» к ультрафиолетовой области электромагнитного спектра. Можно обнаруживать флуоресценцию, производимую УФ флуоресцентной краской под воздействием УФ света, при котором испускается излучение с длиной волны примерно от 10 нанометров до 750 нанометров. Поэтому, если содержащий такую УФ флуоресцентную краску холодильный агент или теплопередающая жидкость вытекает из конкретной точки устройства для охлаждения, кондиционирования воздуха или из устройства теплового насоса, в месте утечки или вблизи места утечки можно выявлять флуоресценцию. Такие УФ флуоресцентные краски включают, но не ограничиваются ими, нафталимиды, перилены, кумарины, антрацены, фенантрацены, ксантены, тиоксантены, нафтоксантены, флуоресцеины и производные указанных красок или их комбинации. Растворители настоящего изобретения содержат по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из углеводородов, простых эфиров углеводородов, эфиров полиоксиалкиленгликоля, амидов, нитрилов, кетонов, хлоруглеродов, сложных эфиров, лактонов, ариловых эфиров, фторэфиров и 1,1,1-трифторалканов.
Углеводородные растворители настоящего изобретения содержат углеводороды, включая линейные, разветвленные или циклические алканы или алкены, содержащие 16 или меньше атомов углерода и единственный атом водорода без других функциональных групп. В число примеров углеводородных растворителей входят пропан, пропилен, циклопропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, октан, декан и гексадекан. Необходимо отметить, что если холодильным агентом является углеводород, то растворитель может не быть тем же углеводородом.
Простые эфиры углеводородов, являющиеся растворителями настоящего изобретения, включают эфиры, содержащие только углерод, водород и кислород, такие как диметиловый эфир (DME).
1
2
3
1
2
3
1
3
1
2
3
1
3
2
1
3
1
3
1
3
2
2
2
2
1
x
y
x
y
X
Эфиры полиоксиалкиленгликоля, являющиеся растворителями настоящего изобретения, представлены формулой R[(OR)OR], где: x является целым числом от 1 до 3; y является целым числом от 1 до 4; R выбирают из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих 1-6 атомов углерода и y участков связывания; R выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода; R выбирают из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; по меньшей мере один из R и R является указанным углеводородным радикалом; и где указанные эфиры полиоксиалкиленгликоля имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 300 атомных единиц массы. Используемый в настоящем изобретении термин «участки связывания» означает участки радикалов, доступные для образования ковалентных связей с другими радикалами. Гидрокарбиленовые радикалы означают двухвалентные углеводородные радикалы. В настоящем изобретении предпочтительные растворители группы эфира полиоксиалкиленгликоля представлены формулой R[(OR)OR], где x предпочтительно равен 1-2; y предпочтительно равен 1; R и R предпочтительно независимо выбирают из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих 1-4 атома углерода; R предпочтительно выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 2 или 3 атомов углерода, наиболее предпочтительно 3 атома углерода; молекулярная масса эфира полиоксиалкиленгликоля предпочтительно составляет от примерно 100 до примерно 250 атомных единиц массы, наиболее предпочтительно от примерно 125 до примерно 250 атомных единиц массы. Углеводородные радикалы R и R, имеющие 1-6 атомов углерода, могут быть линейными, разветвленными или циклическими. Примеры углеводородных радикалов R и R включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, циклопентил и циклогексил. Если свободные гидроксильные радикалы у растворителей настоящего изобретения группы эфира полиоксиалкиленгликоля могут быть несовместимыми с некоторыми материалами или конструкциями устройства компрессионного охлаждения (например, Mylar), то R и R предпочтительно представляют собой алифатические углеводородные радикалы, имеющие 1-4 атома углерода, наиболее предпочтительно 1 атом углерода. Алифатические гидрокарбиленовые радикалы R, имеющие от 2 до 4 атомов углерода, образуют повторяющиеся оксиалкиленовые радикалы -(OR)-, которые включают оксиэтиленовые радикалы, оксипропиленовые радикалы и оксибутиленовые радикалы. Оксиалкиленовые радикалы, содержащие R в одной молекуле растворителя группы эфира полиоксиалкиленгликоля, могут быть одинаковыми, или одна молекула может содержать различные оксиалкиленовые группы R. Растворители настоящего изобретения группы эфира полиоксиалкиленгликоля предпочтительно содержат по меньшей мере один оксипропиленовый радикал. Если R является алифатическим или алициклическим углеводородным радикалом, имеющим 1-6 атомов углерода и y участков связывания, то радикал может быть линейным, разветвленным или циклическим.
1
1
Примеры алифатических углеводородных радикалов R, имеющие два участка связывания, включают, например, этиленовый радикал, пропиленовый радикал, бутиленовый радикал, пентиленовый радикал, гексиленовый радикал, циклопентиленовый радикал и циклогексиленовый радикал. Примеры алифатических углеводородных радикалов R, имеющие три или четыре участка связывания, включают остатки, полученные из многоатомных спиртов, таких как триметилолпропан, глицерин, пентаэритрит, 1,2,3-тригидроксициклогексан и 1,3,5-тригидроксициклогексан, путем удаления их гидроксильных радикалов.
3
2
3
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
5
2
3
2
5
2
5
2
3
2
2
5
2
5
2
3
3
2
5
3
7
2
3
3
7
3
7
2
3
2
3
7
3
7
2
3
3
3
7
4
9
2
3
4
9
2
3
2
4
9
4
9
2
3
3
4
9
3
3
2
3
3
3
2
3
2
3
3
3
3
2
3
3
3
3
5
11
2
3
4
9
2
2
5
4
9
2
2
5
2
2
5
2
2
3
3
3
2
5
2
2
3
3
2
2
Примеры растворителей группы эфиров полиоксиалкиленгликоля включают, но не ограничиваются ими: CHOCHCH(CH)O(H или CH) (метиловый (или диметиловый) эфир пропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (метиловый (или диметиловый) эфир дипропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (метиловый (или диметиловый) эфир трипропиленгликоля), CHOCHCH(CH)O(H или CH) (этиловый (или диэтиловый) эфир пропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (этиловый (или диэтиловый) эфир дипропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (этиловый (или диэтиловый) эфир трипропиленгликоля), CHOCHCH(CH)O(H или CH) (н-пропиловый (или ди-н-пропиловый) эфир пропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (н-пропиловый (или ди-н-пропиловый) эфир дипропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (н-пропиловый (или ди-н-пропиловый) эфир трипропиленгликоля), CHOCHCH(CH)ОH (н-бутиловый эфир пропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (н-бутиловый (или ди-н-бутиловый) эфир дипропиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O](H или CH) (н-бутиловый (или ди-н-бутиловый)эфир трипропиленгликоля), (CH)COCHCH(CH)ОH (трет-бутиловый эфир пропиленгликоля), (CH)CO[CHCH(CH)O](H или (CH)) (трет-бутиловый (или ди-трет-бутиловый) эфир дипропиленгликоля), (CH)CO[CHCH(CH)O](H или (CH)) (трет-бутиловый (или ди-трет-бутиловый) эфир трипропиленгликоля), CHOCHCH(CH)ОH (н-пентиловый эфир пропиленгликоля), CHOCHCH(CH)ОH (н-бутиловый эфир бутиленгликоля), CHO[CHCH(CH)O]H (н-бутиловый эфир дибутиленгликоля), н-бутиловый эфир триметилолпропана (CHC(CHO(CH)CH)) и ди-н-бутиловый эфир триметилолпропана (CHC(CHOC(CH)CH)CHOH).
1
2
3
4
5
1
2
3
5
4
1
2
3
5
1
2
3
5
1-3
1
2
3
5
4
4
5
6
7
6
7
5
5
6
7
1-3
6
7
5
6
7
5
n
n
n
Амидные растворители настоящего изобретения представлены формулами RC(O)NRR и цикло-[RC(O)N(R)], где R, R, R и R независимо выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; R выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода; причем указанные амиды имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 300 атомных единиц массы. Молекулярная масса указанных амидов предпочтительно составляет от примерно 160 до примерно 250 атомных единиц массы. R, R, R и R могут необязательно включать в себя замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, содержащие неуглеводородные заместители, выбираемые из галогенов (например, фтор, хлор) и алкоксидов (например, метокси). R, R, R и R могут необязательно включать в себя гетероатом-замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, которые содержат атомы азота (аза-), кислорода (окса-) или серы (тиа-) в цепи радикала, в ином случае состоящей из атомов углерода. Как правило, каждый из 10 атомов углерода в R будет иметь не более трех неуглеводородных заместителей и гетероатомов, а предпочтительно не более одного, и присутствие любых таких неуглеводородных заместителей и гетероатомов нужно рассматривать в свете вышеупомянутых ограничений молекулярной массы. Предпочтительные амидные растворители состоят из углерода, водорода, азота и кислорода. Примеры R, R, R и Rалифатических и алициклических углеводородных радикалов включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, циклопентил, циклогексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и их конфигурационные изомеры. В предпочтительном варианте осуществления амидные растворители представляют собой растворители, в которых R в вышеупомянутой формуле цикло-[RC(O)N(R)-] может быть представлен гидрокарбиленовым радикалом (CRR), другими словами, формулой: цикло-[(CRR)C(O)N(R)-], в которой: применяются вышеуказанные значения молекулярной массы; n является целым числом от 3 до 5; R представляет собой насыщенный углеводородный радикал, содержащий 1-12 атомов углерода; R и R независимо выбирают (для каждого n) по вышеприведенным правилам определения R. В лактамах, представленных формулой: цикло-[(CRR)C(O)N(R)-], все R и R предпочтительно являются водородом или содержат единственный насыщенный углеводородный радикал, наряду с н-метиленовыми звеньями, и R является насыщенным углеводородным радикалом, содержащим 3-12 атомов углерода, например 1-(насыщенный углеводородный радикал)-5-метилпирролидин-2-оны.
Примеры амидных растворителей включают, но не ограничиваются ими: 1-октилпирролидин-2-он, 1-децилпирролидин-2-он, 1-октил-5-метилпирролидин-2-он, 1-бутилкапролактам, 1-циклогексилпирролидин-2-он, 1-бутил-5-метилпиперид-2-он, 1-пентил-5-метилпиперид-2-он, 1-гексилкапролактам, 1-гексил-5-метилпирролидин-2-он, 5-метил-1-пентилпиперид-2-он, 1,3-диметилпиперид-2-он, 1-метилкапролактам, 1-бутилпирролидин-2-он, 1, 5-диметилпиперид-2-он, 1-децил-5-метилпирролидин-2-он, 1-додецилпирролид-2-он, N,N-дибутилформамид и N,N-диизопропилацетамид.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Кетоновые растворители настоящего изобретения содержат кетоны, представленные формулой RC (O)R, в которой R и R независимо выбирают из алифатических, алициклических и арильных углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, причем указанные кетоны имеют молекулярную массу от примерно 70 до примерно 300 атомных единиц массы. R и R в указанных кетонах предпочтительно независимо выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих 1-9 атомов углерода. Молекулярная масса указанных кетонов предпочтительно составляет от примерно 100 до 200 атомных единиц массы. R и R вместе могут образовывать гидрокарбиленовый радикал, связанный и образующий пяти-, шести- или семичленное кольцо циклического кетона, например циклопентанон, циклогексанон и циклогептанон. R и R могут необязательно включать в себя замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, содержащие неуглеводородные заместители, выбираемые из галогенов (например, фтор, хлор) и алкоксидов (например, метокси). R и R могут необязательно включать в себя гетероатом-замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, которые содержат атомы азота (аза-), кислорода (кето-, окса-) или серы (тиа-) в цепи радикала, в ином случае состоящей из атомов углерода. Как правило, каждый из 10 атомов углерода в R и R будет иметь не более трех неуглеводородных заместителей и гетероатомов, а предпочтительно не более одного, и присутствие любых таких неуглеводородных заместителей и гетероатомов нужно рассматривать в свете вышеупомянутых ограничений молекулярной массы. Примеры R и R алифатических, алициклических и арильных углеводородных радикалов общей формулы RC(O)R включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, циклопентил, циклогексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и их конфигурационные изомеры, а также фенил, бензил, куменил, мезитил, толил, ксилил и фенетил.
Примеры кетоновых растворителей включают, но не ограничиваются ими: 2-бутанон, 2-пентанон, ацетофенон, бутирофенон, гексанофенон, циклогексанон, циклогептанон, 2-гептанон, 3-гептанон, 5-метил-2-гексанон, 2-октанон, 3-октанон, диизобутилкетон, 4-этилциклогексанон, 2-нонанон, 5-нонанон, 2-деканон, 4-деканон, 2-декалон, 2-тридеканон, дигексилкетон и дициклогексилкетон.
1
1
1
1
1
1
1
1
Нитрильные растворители настоящего изобретения содержат нитрилы, представленные формулой RCN, в которой R выбирают из алифатических, алициклических или арильных углеводородных радикалов, имеющих от 5 до 12 атомов углерода, причем указанные нитрилы имеют молекулярную массу от примерно 90 до примерно 200 атомных единиц массы. R в указанных нитрильных растворителях предпочтительно выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих 8-10 атомов углерода. Молекулярная масса указанных нитрильных растворителей предпочтительно составляет от примерно 120 до примерно 140 атомных единиц массы. R может необязательно включать в себя замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, содержащие неуглеводородные заместители, выбираемые из галогенов (например, фтор, хлор) и алкоксидов (например, метокси). R может необязательно включать в себя гетероатом-замещенные углеводородные радикалы, то есть радикалы, которые содержат атомы азота (аза-), кислорода (кето-, окса-) или серы (тиа-) в цепи радикала, в ином случае состоящей из атомов углерода. Как правило, каждый из 10 атомов углерода в R будет иметь не более трех неуглеводородных заместителей и гетероатомов, а предпочтительно не более одного, и присутствие любых таких неуглеводородных заместителей и гетероатомов нужно рассматривать в свете вышеупомянутых ограничений молекулярной массы. Примеры R алифатических, алициклических и арильных углеводородных радикалов общей формулы RCN включают пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, циклопентил, циклогексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и их конфигурационные изомеры, а также фенил, бензил, куменил, мезитил, толил, ксилил и фенетил. Примеры нитрильных растворителей включают, но не ограничиваются ими: 1-цианопентан, 2,2-диметил-4-цианопентан, 1-цианогексан, 1-цианогептан, 1-цианооктан, 2-цианооктан, 1-цианононан, 1-цианодекан, 2-цианодекан, 1-цианоундекан и 1-цианододекан.
x
x
Хлорорганические растворители настоящего изобретения содержат хлорированные углеводороды, представленные формулой RCl, в которой: x выбирают из целых чисел 1 или 2; R выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих 1-12 атомов углерода; причем указанные хлорированные углеводороды имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 200 атомных единиц массы. Молекулярная масса указанных хлорорганических растворителей предпочтительно составляет примерно от 120 до 150 атомных единиц массы. Примеры алифатических и алициклических углеводородных радикалов R общей формулы RCl включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил трет-пентил, циклопентил, циклогексил, гептил, октил, нонил, децил, ундецил, додецил и их конфигурационные изомеры.
Примеры хлорорганических растворителей включают, но не ограничиваются ими: 3-(хлорметил)пентан, 3-хлор-3-метилпентан, 1-хлоргексан, 1,6-дихлоргексан, 1-хлоргептан, 1-хлороктан, 1-хлорнонан, 1-хлордекан и 1,1,1-трихлордекан.
1
2
1
2
2
Сложноэфирные растворители настоящего изобретения содержат сложные эфиры, представленные общей формулой RCOR, в которой R и R независимо выбирают из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов. Предпочтительные сложные эфиры состоят по существу из элементов C, H и O и имеют молекулярную массу от примерно 80 до примерно 550 атомных единиц массы.
3
2
2
2
2-4
2
3
2
7
8
Примеры сложных эфиров включают, но не ограничиваются ими: (CH)CHCHOOC(CH)OCOCHCH(CH) (диизобутиловый эфир двухосновной кислоты), этилгексаноат, этилгептаноат, н-бутилпропионат, н-пропилпропионат, этилбензоат, ди-н-пропилфталат, этоксиэтиловый эфир бензойной кислоты, дипропилкарбонат, "Exxate 700" (коммерческое название C-алкилацетата), "Exxate 800" (коммерческое название C-алкилацетата), дибутилфталат и трет-бутилацетат.
Лактоновые растворители настоящего изобретения содержат лактоны, представленные структурными формулами: [A], [B] и [C]:
2
1
8
1
8
1
8
1
6
1
6
1
6
Эти лактоны содержат функциональную группу -CO- в кольце из шести (A) или, предпочтительно, пяти атомов (B), причем в структурных формулах [A] и [B] радикалы R-R независимо выбирают из водорода или линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов. Каждый из радикалов R-R может быть соединенным с образованием кольца с другими радикалами R-R. Лактоны могут иметь экзоциклическую алкилиденовую группу, как в структуре [C], где радикалы R-R независимо выбирают из водорода или линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов. Каждый из радикалов R-R может быть соединенным с образованием кольца с другими радикалами R-R. Лактоновые растворители имеют молекулярную массу в диапазоне от примерно 80 до примерно 300 атомных единиц массы, предпочтительно от примерно 80 до примерно 200 атомных единиц массы.
Примеры лактоновых растворителей включают, но не ограничиваются ими, соединения, перечисленные в таблице 6.
ТАБЛИЦА 6
Лактоновые растворители обычно имеют кинематическую вязкость менее чем примерно 7 сантистоксов при 40°C. Например, при 40°C гамма-ундекалактон имеет кинематическую вязкость 5,4 сантистоксов, и цис-(3-гексил-5-метил)дигидрофуран-2-он имеет вязкость 4,5 сантистоксов. Лактоновые растворители могут быть коммерчески доступны или могут быть получены способами, описанными в патентной заявке США № 10/910495, поданной 3 августа 2004 года, включенной в настоящее описание путем ссылки.
1
2
1
2
1
1
2
2
1
2
Растворители настоящего изобретения на основе ариловых эфиров содержат ариловые эфиры, представленные формулой ROR, в которой: R выбирают из арильных углеводородных радикалов, имеющих от 6 до 12 атомов углерода; R выбирают из алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; причем указанные ариловые эфиры имеют молекулярную массу от примерно 100 до примерно 150 атомных единиц массы. Примеры арильных радикалов R общей формулы ROR включают фенил, бифенил, куменил, мезитил, толил, ксилил, нафтил и пиридил. Примеры алифатических углеводородных радикалов R общей формулы ROR включают метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил и трет-бутил. Примеры ароматических эфирных растворителей включают, но не ограничиваются ими: метилфениловый эфир (анизол), 1,3-диметилоксибензол, этилфениловый эфир и бутилфениловый эфир.
1
1
2
2
8
17
2
2
6
13
2
2
Фторэфирные растворители настоящего изобретения содержат растворители, представленные общей формулой ROCFCFH, в которой R выбирают из алифатических, алициклических и ароматических углеводородных радикалов, имеющих от примерно 5 до примерно 15 атомов углерода, предпочтительно первичных, линейных, насыщенных, алкильных радикалов. Примеры фторэфирных растворителей включают, но не ограничиваются ими: CHOCFCFH и CHOCFCFH. Необходимо отметить, что если холодильный агент является фторэфиром, то растворители могут не быть тем же самым фторэфиром.
2
3
f
f
3
2
5
3
7
Фторэфирные растворители могут дополнительно содержать эфиры, полученные из фторолефинов и полиолов. Фторолефины могут быть представлены формулой типа CF=CXY, где X является водородом, хлором или фтором и Y является хлором, фтором, CF или OR, где R представляет собой CF, CF или CF.
2
x
y
2
3
2
5
t
u
2
v
2
m
2
w
3
2
5
Примерами фторолефинов являются тетрафторэтилен, хлортрифторэтилен, гексафторпропилен и перфторметилвиниловый эфир. Полиолы могут быть линейными или разветвленными. Линейные полиолы могут иметь формулу типа HOCH(CHOH)(CRR')CHOH, где R и R' представляют собой водород, или CH, или CH, и где x является целым числом от 0 до 4, и y является целым числом от 0 до 4. Разветвленные полиолы могут иметь формулу типа C(ОН)(R)(CHOH)[(CH)CHOH], где R может быть водородом, CH или CH, m может быть целым числом от 0 до 3, t и u могут быть 0 или 1, v и w являются целыми числами от 0 до 4, и также где t+u+v+w=4. Примерами полиолов являются триметилолпропан, пентаэритрит, бутандиол и этиленгликоль.
3
1
1
1,1,1-Трифторалкановые растворители настоящего изобретения содержат 1,1,1-трифторалканы, представленные общей формулой CFR, где R выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от примерно 5 до примерно 15 атомов углерода, предпочтительно первичных, линейных, насыщенных, алкильных радикалов. Примеры 1,1,1-трифторалкановых растворителей включают, но не ограничиваются ими: 1,1,1-трифторгексан и 1,1,1-трифтордодекан.
Растворители настоящего изобретения могут присутствовать в виде единственного соединения или могут присутствовать в виде смеси более чем одного растворителя. Смеси растворителей могут содержать два растворителя одного класса соединений, например два лактона, или два растворителя двух разных классов, такие как лактон и эфир полиоксиалкиленгликоля.
В настоящих композициях, содержащих холодильный агент и флуоресцентную УФ краску или содержащих теплопередающую жидкость и флуоресцентную УФ краску, от примерно 0,001 весовых процентов до примерно 1,0 весового процента композиции составляет УФ краска, предпочтительно от примерно 0,005 весовых процентов до примерно 0,5 весовых процентов и наиболее предпочтительно от 0,01 весовых процентов до примерно 0,25 весовых процентов.
Растворимость этих УФ флуоресцентных красок в композициях холодильного агента и теплопередающей жидкости может быть недостаточной. В связи с этим, способы введения этих красок в устройства охлаждения, кондиционирования или теплового насоса были трудновыполнимыми, дорогостоящими и требовали временных затрат. Патент США № RE 36951, включенный в настоящее изобретение в виде ссылки, описывает способ, в котором используется красящий порошок, твердые гранулы или суспензия краски, которые можно вводить в элемент устройства кондиционирования или охлаждения. Поскольку в устройстве происходит циркуляция холодильного агента и смазки, краска растворяется или диспергируется и разносится во всем устройстве. В литературе описано множество других способов введения краски в охлаждающее или кондиционирующее устройство.
В идеале, флуоресцентную УФ краску можно растворять в холодильном агенте, таким образом, не требуется какого-либо специального способа ее введения в охлаждающее или кондиционирующее устройство или в устройство теплового насоса. Настоящее изобретение относится к композициям, включающим флуоресцентную УФ краску, которую можно вводить в систему, растворенную в холодильном агенте, в комбинации с растворителем. Композиции настоящего изобретения позволяют хранение и транспортировку содержащего краску холодильного агента и теплопередающей жидкости даже при низких температурах, и краска поддерживается в состоянии раствора.
В композициях настоящего изобретения, содержащих холодильный агент, флуоресцентную УФ краску и растворитель или содержащих теплопередающую жидкость, флуоресцентную УФ краску и растворитель, от примерно 1 до примерно 50 весовых процентов, предпочтительно от примерно 2 до примерно 25 весовых процентов и наиболее предпочтительно от примерно 5 до примерно 15 весовых процентов комбинированной композиции составляет растворитель в холодильном агенте или теплопередающей жидкости. В композициях настоящего изобретения флуоресцентная УФ краска присутствует холодильном агенте или теплопередающей жидкости в концентрации от примерно 0,001 весовых процентов до примерно 1,0 весового процента, предпочтительно от 0,005 весовых процентов до примерно 0,5 весовых процентов и наиболее предпочтительно от 0,01 весовых процентов до примерно 0,25 весовых процентов.
Растворители, такие как кетоны, могут обладать нежелательным запахом, который можно замаскировать путем добавления агента, маскирующего запах, или отдушки. Типичные примеры агентов, маскирующих запах, или отдушек могут включать отдушки «Вечнозеленый» (Evergreen), «Свежий лимон» (Fresh Lemon), «Вишня» (Cherry), «Корица» (Cinnamon), «Мята» (Peppermint), «Цветочная» (Floral) или «Апельсиновая цедра» (Orange Peel), все из которых являются коммерчески доступными, а также d-лимонен и пинен. Такие агенты, маскирующие запахи, можно использовать в концентрациях от примерно 0,001% вплоть до примерно 15 мас.% в расчете на общую массу агента, маскирующего запахи, и растворителя.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу применения композиций холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащих ультрафиолетовую флуоресцентную краску, для обнаружения утечки в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса. Присутствие краски в композициях позволяет обнаруживать вытекание холодильного агента из охлаждающего, кондиционирующего устройства или из устройства теплового насоса. Обнаружение течи способствует локализации, исправлению и/или предотвращению неэффективной работы устройства или отказа оборудования или системы. Обнаружение течи также способствует сохранению химикатов, используемых в работе устройства.
Способ включает предоставление композиции, содержащей холодильный агент, ультрафиолетовую флуоресцентную краску или содержащей теплопередающую жидкость и УФ флуоресцентную краску согласно описанию настоящего изобретения и необязательно растворитель, как описано в настоящем изобретении, в охлаждающем, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса и использование подходящих средств обнаружения холодильного агента, содержащего УФ флуоресцентную краску. Подходящие средства обнаружения краски включают, но не ограничиваются ими, ультрафиолетовые лампы, часто называемые "лампами черного света" или "синего света". Такие ультрафиолетовые лампы коммерчески доступны из многочисленных источников, конкретно разработанных для обнаружения УФ флуоресцентной краски. После введения композиции, содержащей ультрафиолетовую флуоресцентную краску, в охлаждающее, кондиционирующее устройство или в устройство теплового насоса, ей дают возможность циркулировать во всей системе, и можно локализовать точку утечки или область рядом с точкой утечки путем освещения устройства указанной ультрафиолетовой лампой и наблюдать флуоресценцию краски вблизи любой точки утечки.
Механическое охлаждение, прежде всего, состоит в применении термодинамических характеристик, при этом охлаждающий агент, такой как холодильный агент, проходит цикл с возможностью регенерации для повторного использования. Традиционно применяемые циклы включают сжатие пара, абсорбцию, струю пара или паровой эжектор и воздух.
Системы парокомпрессионного охлаждения включают в себя испаритель, компрессор, конденсатор и расширительное устройство. В цикле паровой компрессии холодильный агент используется повторно и многократно на стадиях, продуцирующих на одной стадии охлаждающее воздействие и тепловой эффект на другой стадии. Цикл просто можно описать следующим образом. Жидкий холодильный агент через расширительное устройство входит в испаритель, и жидкий холодильный агент закипает в испарителе при низкой температуре с образованием газа и производит охлаждение. Газ при низком давлении входит в компрессор, где газ сжимается для повышения его давления и температуры. Затем газообразный холодильный агент с более высоким давлением (сжатый) входит в конденсатор, в котором холодильный агент конденсируется и отдает свое тепло в окружающую среду. Холодильный агент возвращается в расширительное устройство, через которое жидкость распространяется от более высокого уровня давления в конденсаторе к более низкому уровню давления в испарителе, таким образом, цикл повторяется.
Существуют различные типы компрессоров, которые можно использовать в целях охлаждения. В общем, компрессоры можно подразделить на поршневые, роторные, струйные, центробежные, спиральные, шнековые или осевые, в зависимости от способов механического сжатия жидкости, или на возвратно-поступательные компрессоры (например, поршневые, спиральные или шнековые), или динамические (например, центробежные или струйные), в зависимости от воздействия механических элементов на сжимаемую жидкость.
Композиции настоящего изобретения, содержащие фторолефины, могут быть полезными в любом из вышеупомянутых типов компрессоров. Выбор холодильного агента для любого конкретного компрессора будет зависеть от многих факторов, включая, например, заданные температуру кипения и давление пара.
В способах настоящего изобретения можно использовать как возвратно-поступательные, так и динамические компрессоры. Для некоторых композиций холодильного агента, содержащих по меньшей мере один фторолефин, предпочтительным типом оборудования будет компрессор центробежного типа.
В центробежном компрессоре используются вращающиеся элементы для радиального ускорения холодильного агента, и обычно он включает размещенные в корпусе импеллер и диффузор. В центробежных компрессорах жидкость обычно входит в лопаточное пространство колеса насоса или в центральный вход вращающегося импеллера и ускоряется радиально в направлении наружу. В импеллере происходит некоторое повышение статического давления, но в большей степени повышение давления происходит в диффузорной части корпуса, где скорость преобразуется в статическое давление. Каждый комплект импеллер-диффузор является ступенью компрессора. Центробежные компрессоры сконструированы с количеством ступеней от 1 до 12 или более, в зависимости от желательного конечного давления и объема наполняемого холодильного агента.
Коэффициент давления или коэффициент компрессии компрессора представляет собой отношение абсолютного давления на выходе к абсолютному давлению на входе. Давление, производимое центробежным компрессором, является фактически постоянным по сравнению с относительно широкими пределами мощностей.
Возвратно-поступательные компрессоры нагнетают пар в камеру, и камера уменьшается в объеме для сжатия пара. Будучи сжатым, пар выжимается из камеры посредством дополнительного уменьшения объема камеры до нулевого или почти нулевого объема. Возвратно-поступательный компрессор способен создавать давление, которое ограничено только объемной эффективностью и прочностью частей, чтобы выдерживать такое давление.
В отличие от возвратно-поступательного компрессора, центробежный компрессор полностью зависит от центробежной силы высокоскоростного импеллера, которая сжимает пар, проходящий через импеллер. Не создается какого-либо возвратно-поступательного смещения, а скорее то, что называют динамическим сжатием.
Давление, которое может развивать центробежный компрессор, зависит от окружной скорости импеллера. Окружной скоростью называют скорость импеллера, измеренную на его наконечнике, и она связана с диаметром импеллера и числом его оборотов в минуту. Емкость центробежного компрессора определяют размером потоков через импеллер. Размер компрессора в этой связи становится более зависимым от необходимого давления, чем от емкости.
В силу высокой скорости работы центробежный компрессор представляет собой механизм существенно большего объема, работающий при низком давлении. Наилучшим образом центробежный компрессор работает с холодильным агентом низкого давления, таким как трихлорфторметан (CFC-11) или 1,2,2 трихлортрифторэтан (CFC-113). Некоторые из холодильных агентов низкого давления согласно настоящему изобретению могут быть подходящими в качестве понижающей замены для CFC-113 в существующем оборудовании центробежного типа.
Большие центробежные компрессоры обычно функционируют при скорости от 3000 до 7000 оборотов в минуту (об/мин). Центробежные компрессоры с малыми турбинами (миницентробежные компрессоры) разработаны для высоких скоростей, от примерно 40000 до примерно 70000 (об/мин), и имеют малые размеры импеллера, обычно менее 0,15 метра (примерно 6 дюймов).
Для повышения эффективности компрессора в центробежном компрессоре можно использовать многоступенчатый импеллер таким образом, чтобы при использовании требовалась меньшая мощность. При работе двухступенчатой системы нагнетание из импеллера первой ступени идет во всасывающий патрубок второго импеллера. Оба импеллера могут функционировать при помощи единственного вала (или оси). Каждая ступень может создавать коэффициент компрессии от примерно 4 до 1; то есть абсолютное давление на выходе может в четыре раза превышать абсолютное давление всасывания. Несколько примеров двухступенчатых центробежных компрессорных систем, особенно для применения в автомобилях, описаны в патентах США 5065990 и США 5363674, оба включены в настоящее изобретение путем ссылки.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства тепла или охлаждения в устройствах охлаждения, кондиционирования или в устройстве теплового насоса, причем указанный способ включает введение указанной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости в указанное устройство, снабженное (a) центробежным компрессором; (b) многоступенчатым центробежным компрессором или (c) одноходовым теплообменником с единственной плитой; причем в указанном устройстве используется указанная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащая по меньшей мере один фторолефин, выбираемый из группы, состоящей из:
1
2
1
2
1
6
(i) фторолефинов формулы E- или Z-RCH=CHR, в которой R и R независимо представляют собой C-C перфторалкильные группы;
n
(ii) циклических фторолефинов формулы цикло-[CX=CY(CZW)-], в которой X, Y, Z и W независимо представляют собой H или F и n является целым числом от 2 до 5; или
(iii) фторолефинов, выбираемых из группы, состоящей из:
3
3
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
3
3
2
3
2
3
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
3
2
3
2
2
2
3
3
2
3
3
2
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
3
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
2
3
2
3
2
2
3
2
3
3
2
3
2
3
3
2
3
3
3
3
2
2
3
2
3
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
3
3
2
2
5
3
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
3
3
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
3
2
2
3
2
3
2
2
5
3
2
2
3
2
3
2
2
3
2
2
2
2
5
3
2
2
5
2
2
3
2
3
3
3
3
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
3
2
2
2
5
2
2
3
2
3
1,2,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCF=CHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-1-пропена (CFCH=CF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-пропена (CHFCF=CF); 1,2,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCF=CH); 1,3,3,3-тетрафтор-1-пропена (CFCH=CHF); 1,1,2,3-тетрафтор-1-пропена (CНFCF=CF); 1,1,3,3-тетрафтор-1-пропена (CHFCH=CF); 2,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CH); 3,3,3-трифтор-1-пропена (CFCH=CH); 1,1,2-трифтор-1-пропена (CHCF=CF); 1,1,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CF); 1,2,3-трифтор-1-пропена (CHFCF=CHF); 1,3,3-трифтор-1-пропена (CHFCH=CHF); 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (CFCF=CFCF); 1,1,2,3,3,4,4,4-октафтор-1-бутена (CFCFCF=CF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (CFCF=CHCF); 1,2,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CHF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4-гептафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,3,3,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-1-пропена ((CF)C=CHF); 1,1,3,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCF); 1,1,2,3,4,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCHFCF); 1,1,2,3,3,4,4-гептафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CFCFCF=CH); 1,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CHCFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCF); 1,2,3,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CHF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,1,2,3,4-гексафтор-2-бутена (CHFCF=CFCF); 1,1,1,2,4,4-гексафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4,4-гексафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 1,1,2,3,3,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCFCHF); 1,1,2,3,4,4-гексафтор-1-бутена (CF=CFCHFCHF); 3,3,3-трифтор-2-(трифторметил)-1-пропена (CH=C(CF)); 1,1,1,2,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CFCF); 1,1,1,3,4-пентафтор-2-бутена (CFCH=CFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CFCFCH=CH); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCH=CHCF); 1,1,1,2,3-пентафтор-2-бутена (CHCF=CFCF); 2,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCFCHF); 1,1,2,4,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CHCHF); 1,1,2,3,3-пентафтор-1-бутена (CHCFCF=CF); 1,1,2,3,4-пентафтор-2-бутена (CHFCF=CFCHF); 1,1,3,3,3-пентафтор-2-метил-1-пропена (CF=C(CF)(CH)); 2-(дифторметил)-3,3,3-трифтор-1-пропена (CH=C(CHF)(CF)); 2,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CH=CFCHFCF); 1,2,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHCF); 1,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCHFCF); 1,3,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CHCFCHF); 1,2,3,4,4-пентафтор-1-бутена (CHF=CFCHFCHF); 3,3,4,4-тетрафтор-1-бутена (CH=CHCFCHF); 1,1-дифтор-2-(дифторметил)-1-пропена (CF=C(CHF)(CH)); 1,3,3,3-тетрафтор-2-метил-1-пропена (CHF=C(CF)(CH)); 2-дифторметил-3,3-дифтор-1-пропена (CH=C(CHF)); 1,1,1,2-тетрафтор-2-бутена (CFCF=CHCH); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (CHCF=CHCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,5-декафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CHCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCH=CFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCF); 1,1,3,3,4,4,5,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CHCFCFCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5-нонафтор-1-пентена (CF=CFCFCFCHF); 1,1,2,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CHFCF=CFCFCF); 1,1,1,2,3,4,4,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCFCHF); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (CFCF=CFCHFCF); 1,2,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CFCF(CF)); 1,1,2,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CFCH(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CFCH=C(CF)); 1,1,3,4,4,4-гексафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCF(CF)); 2,3,3,4,4,5,5,5-октафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCF); 1,2,3,3,4,4,5,5-октафтор-1-пентена (CHF=CFCFCFCHF); 3,3,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CH=C(CF)CFCF); 1,1,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CF=CHCH(CF)); 1,3,4,4,4-пентафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCF(CF)); 1,1,4,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-1-бутена (CF=C(CF)CHCF); 3,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена ((CF)CFCH=CH); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (CFCFCFCH=CH); 2,3,3,4,4,5,5-гептафтор-1-пентена (CH=CFCFCFCHF); 1,1,3,3,5,5,5-гептафтор-1-бутена (CF=CHCFCHCF); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-3-метил-2-бутена (CFCF=C(CF)(CH)); 2,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CH=CFCH(CF)); 1,4,4,4-тетрафтор-3-(трифторметил)-1-бутена (CHF=CHCH(CF)); 1,1,1,4-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHFCH=C(CF)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (CHCF=C(CF)); 1,1,1-трифтор-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=CHCH); 3,4,4,5,5,5-гексафтор-2-пентена (CFCFCF=CHCH); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-метил-2-бутена (CFC(CH)=CHCF); 3,3,4,5,5,5-гексафтор-1-пентена (CH=CHCFCHFCF); 3-(трифторметил)-4,4,4-трифтор-1-бутена (CH=C(CF)CHCF); 1,1,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-додекафтор-1-гексена (CF(CF)CF=CF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CF)); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CFCF); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCF); 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-пентена ((CF)CFCF=CHCF); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (CFCFCFCFCH=CH); 4,4,4-трифтор-3,3-бис(трифторметил)-1-бутена (CH=CHC(CF)); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-3-метил-2-(трифторметил)-2-бутена ((CF)C=C(CH)(CF)); 2,3,3,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-1-пентена (CH=CFCFCH(CF)); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-3-метил-2-пентена (CFCF=C(CH)CFCF); 1,1,1,5,5,5-гексафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (CFCH=CHCH(CF)); 3,4,4,5,5,6,6,6-октафтор-2-гексена (CFCFCFCF=CHCH); 3,3,4,4,5,5,6,6-октафтор-1-гексена (CH=CHCFCFCFCHF); 1,1,1,4,4-пентафтор-2-(трифторметил)-2-пентена ((CF)C=CHCFCH); 4,4,5,5,5-пентафтор-2-(трифторметил)-1-пентена (CH=C(CF)CHCF); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (CFCFCFC(CH)=CH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (CFCFCFCH=CHCH); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-1-гексена (CH=CHCHCFCF); 1,1,1,2,2,3,4-гептафтор-3-гексена (CFCFCF=CFCH); 4,5,5,5-тетрафтор-4-трифторметил-1-пентена (CH=CHCHCF(CF)); 1,1,1,2,5,5,5-гептафтор-4-метил-2-пентена (CFCF=CHCH(CF)(CH)); 1,1,1,3-тетрафтор-2-трифторметил-2-пентена ((CF)C=CFCH); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-2-гептена (CFCF=CFCFCFCF); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7,7-тетрадекафтор-3-гептена (CFCFCF=CFCFCF); 1,1,1,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCH=CFCFCFCF); 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-2-гептена (CFCF=CHCFCFCF); 1,1,1,2,2,4,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCH=CFCFCF); 1,1,1,2,2,3,5,5,6,6,7,7,7-тридекафтор-3-гептена (CFCFCF=CHCFCF); CF=CFOCFCF (PEVE) и CF=CFOCF (PMVE) и их комбинации.
Способ производства тепла или охлаждения можно использовать при стационарном кондиционировании, в тепловых насосах или в мобильном кондиционировании и системах охлаждения. Сферы применения в стационарном кондиционировании и в тепловых насосах включают в себя оконное применение, в помещениях, не имеющих притока воздуха, в тоннелях, замкнутых терминалах, холодильных установках и коммерческое применение, включая установку на крыше. Сферы применения для охлаждения включают внутренние, или домашние, или бытовые холодильники и морозильники, машины для льда, автономные кулеры и морозильники, переносные холодильники и морозильники и системы охлаждения на транспорте.
Композиции настоящего изобретения можно дополнительно применять в системах кондиционирования, нагревания и охлаждения, в которых используются ребристые и трубчатые теплообменники, микроканальные теплообменники и вертикальные или горизонтальные одноходовые трубчатые или пластинчатые теплообменники.
Общепринятые микроканальные теплообменники могут быть неидеальными для низконапорных композиций холодильного агента настоящего изобретения. Низкое рабочее давление и плотность приводят к интенсивной скорости потока и высоким потерям на трение во всех элементах. В этих случаях можно модифицировать конструкцию испарителя. В отличие от нескольких микроканальных плит, соединенных последовательно (относительно пути холодильного агента), можно использовать одноходовой теплообменник с единственной плитой. Таким образом, предпочтительным теплообменником для композиций холодильного агента или теплопередающей жидкости настоящего изобретения является одноходовой теплообменник с единственной плитой.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства охлаждения, включающему испарение фторолефиновых композиций настоящего изобретения вблизи объекта, который охлаждают, и после этого конденсирование указанной композиции.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства тепла, включающему конденсирование фторолефиновых композиций настоящего изобретения вблизи объекта, который согревают, и после этого испарение указанных композиций.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства охлаждения, включающему сжатие в центробежном компрессоре композиции, содержащей по меньшей мере один фторолефин, конденсирование указанной композиции и испарение после этого указанной композиции вблизи объекта, который охлаждают. Дополнительно, центробежный компрессор способа настоящего изобретения может быть многоступенчатым центробежным компрессором и, предпочтительно, 2-ступенчатым центробежным компрессором.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства охлаждения в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, где указанное устройство содержит по меньшей мере один одноходовой теплообменник с единственной плитой, причем указанный способ включает конденсирование композиции настоящего изобретения и испарение после этого указанной композиции вблизи объекта, который охлаждают.
Композиции настоящего изобретения особенно полезны в центробежных компрессорах с малыми турбинами (миницентробежные компрессоры), которые можно использовать в автомобиле и оконном кондиционировании, тепловых насосах или для охлаждения на транспорте, а также в других сферах применения. Эти высокопроизводительные миницентробежные компрессоры могут работать от электродвигателя, и поэтому их можно эксплуатировать независимо от скорости двигателя. Постоянная скорость компрессора позволяет системе обеспечивать относительно постоянную производительность охлаждающего аппарата при всех скоростях двигателя. Это обеспечивает возможность улучшения эффективности, особенно при более высоких скоростях двигателя по сравнению с обычной автомобильной системой кондиционирования R-134a. Если принимать во внимание циклическую работу общепринятых систем при высоких скоростях движения, то преимущество этих низконапорных систем возрастает.
Альтернативно, вместо использования электроэнергии, миницентробежный компрессор может приводиться в действие турбиной, работающей на выхлопных газах автомобиля, или узлом переключаемой зубчатой передачи с переключаемой ременной передачей. Электропитание, доступное в современных конструкциях автомобилей, составляет около 14 вольт, но новый миницентробежный компрессор требует примерно 50 вольт электроэнергии. Поэтому будет иметь преимущество использование альтернативного источника мощности. Охлаждающее устройство или кондиционирующее устройство, приводимые в действие турбиной на выхлопных газах автомобиля, подробно описаны в патентной заявке США № 11/367517, поданной 3 марта 2006 года. Охлаждающее устройство или кондиционирующее устройство, приводимые в действие узлом переключаемой зубчатой передачи, описаны подробно в патентной заявке США № 11/378832, поданной 17 марта 2006 года.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства охлаждения, включающему компрессию композиции настоящего изобретения в миницентробежном компрессоре, приводимом в действие турбиной, работающей на выхлопных газах автомобиля; конденсирование указанной композиции; и после этого испарение указанной композиции вблизи объекта, который охлаждают.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу производства охлаждения, включающему компрессию композиции настоящего изобретения в миницентробежном компрессоре, приводимом в действие узлом переключаемой зубчатой передачи с переключаемой ременной передачей; конденсирование указанной композиции; и после этого испарение указанной композиции вблизи объекта, который охлаждают.
Настоящее изобретение относится к способу производства охлаждения в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, где указанное устройство содержит по меньшей мере один одноходовой теплообменник с единственной плитой, причем указанный способ включает конденсирование композиции настоящего изобретения в центробежном компрессоре и испарение после этого указанной композиции вблизи объекта, который охлаждают.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замещения или замены композиции холодильного агента, имеющего потенциал глобального потепления GWP примерно 150 или больше, или холодильного агента с высоким GWP, на композицию, имеющую более низкий GWP. Один из способов включает обеспечение композиции, содержащей в качестве замены по меньшей мере один фторолефин настоящего изобретения. В другом варианте осуществления настоящего изобретения композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости настоящего изобретения, которая имеет более низкий GWP по сравнению с замещаемой или заменяемой композицией, вводят в устройство для охлаждения, кондиционирования воздуха или в устройство теплового насоса. В некоторых случаях холодильный агент с высоким GWP, присутствующий в устройстве, будет необходимо удалить из устройства перед введением композиций с низким GWP. В других случаях фторолефиновые композиции настоящего изобретения можно вводить в устройство, в котором одновременно присутствует холодильный агент с высоким GWP.
Потенциалы глобального потепления (GWP) являются индексом для оценки относительного вклада в глобальное потепление по причине выброса в атмосферу килограмма конкретного парникового газа по сравнению с выбросом килограмма диоксида углерода. GWP можно вычислять в течение разных отрезков времени, что показывает эффект существования в атмосфере для данного газа. Общепринято ссылаться на данные GWP в течение 100-летнего периода времени.
Холодильный агент с высоким GWP будет представлять собой любое соединение, способное работать в качестве холодильного агента или теплопередающей жидкости, имеющих GWP за период времени 100 лет примерно 1000 или больше, альтернативно, 500 или больше, 150 или больше, 100 или больше или 50 или больше. Холодильные агенты и теплопередающие жидкости, которые нуждаются в замене на основе данных GWP, изданных Межправительственной группой по изменению климата (IPCC), включают, без ограничения, ГФУ-134a (1,1,1,2-тетрафторэтан).
Настоящее изобретение будет обеспечивать композиции, которые обладают нулевым или низким потенциалом истощения озона и низким потенциалом глобального потепления (GWP). Фторолефины настоящего изобретения или смеси фторолефинов настоящего изобретения с другими холодильными агентами будут иметь более низкие потенциалы глобального потепления, чем многие из используемых в настоящее время гидрофторуглеводородных холодильных агентов. Предполагается, что обычно фторолефины настоящего изобретения будут иметь GWP менее чем примерно 25. Одним аспектом настоящего изобретения является обеспечение холодильного агента с потенциалом глобального потепления менее 1000, менее 500, менее 150, менее 100 или менее 50. Другим аспектом настоящего изобретения является снижение общего GWP смесей холодильных агентов путем добавления фторолефинов к указанным смесям.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу снижения GWP холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанный способ включает комбинирование указанного холодильного агента или теплопередающей жидкости по меньшей мере с одним фторолефином настоящего изобретения. В другом варианте осуществления способ снижения потенциала глобального потепления включает комбинирование указанной первой композиции с композицией, содержащей по меньшей мере один фторолефин, с получением второй композиции, подходящей для использования в качестве холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная вторая композиция обладает более низким потенциалом глобального потепления, в отличие от указанной первой композиции. Можно указать, что GWP смеси или комбинации соединений вычисляют как средневзвешенное число GWP для каждого из чистых соединений.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу применения композиции настоящего изобретения, содержащей по меньшей мере один фторолефин, для снижения потенциала глобального потепления исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанный способ включает комбинирование указанной исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости с композицией настоящего изобретения, содержащей по меньшей мере один фторолефин, с получением второй композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, где указанная вторая композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости имеет более низкий потенциал глобального потепления, чем указанная исходная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу снижения GWP исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости в охлаждающих, кондиционирующих устройствах или в устройстве теплового насоса, где указанная исходная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости имеет GWP примерно 150 или выше; причем указанный способ включает введение второй композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости настоящего изобретения с более низким GWP в указанное охлаждающее, кондиционирующее устройство или в устройство теплового насоса.
Настоящий способ снижения GWP исходного холодильного агента может дополнительно включать удаление исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости из указанного охлаждающего, кондиционирующего устройства или устройства теплового насоса перед введением второго холодильного агента или теплопередающей жидкости с более низким GWP.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости второй композицией холодильного агента или теплопередающей жидкости, который включает обеспечение композиции настоящего изобретения в виде второй композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости. Исходный холодильный агент может представлять собой любой холодильный агент, используемый для устройств охлаждения, кондиционирования или устройства теплового насоса, который необходимо заменить.
Необходимый для замены исходный холодильный агент или теплопередающая жидкость могут быть любыми из гидрофторуглеводородных холодильных агентов, хлорфторуглеводородных холодильных агентов, гидрохлорфторуглеводородных холодильных агентов, фторэфирных холодильных агентов или смеси композиций холодильных агентов.
3
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
2
3
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
3
2
3
3
2
3
2
2
2
3
2
3
2
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
3
3
2
2
2
2
2
3
3
2
3
3
2
2
3
2
3
3
2
2
2
2
3
2
2
3
3
3
2
2
2
2
2
2
3
2
2
3
3
2
3
Гидрофторуглеводородные холодильные агенты настоящего изобретения, которые могут нуждаться в замене, включают, но не ограничиваются ими: CHF (ГФУ-23), CHF (ГФУ-32), CHF (ГФУ-41), CHFCF (ГФУ-125), CHFCHF (ГФУ-134), CHFCF(ГФУ-134a), CHFCHF (ГФУ-143), CFCH (ГФУ-143a), CHFCH (ГФУ-152a), CHFCH (ГФУ-161), CHFCFCF(ГФУ-227ca), CFCFHCF(ГФУ-227ea), CHFCFCHF(ГФУ-236ca), CHFCFCF(ГФУ-236cb), CHFCHFCF(ГФУ-236ea), CFCHCF(ГФУ-236fa), CHFCFCHF(ГФУ-245ca), CHCFCF(ГФУ-245cb), CHFCHFCHF(ГФУ-245ea), CHFCHFCF(ГФУ-245eb), CHFCHCF(ГФУ-245fa), CHFCFCHF (ГФУ-254ca), CHCFCHF(ГФУ-254cb), CHFCHFCHF(ГФУ-254ea), CHCHFCF(ГФУ-254eb), CHFCHCHF(ГФУ-254fa), CHFCHCF(ГФУ-254fb), CFCHCH(ГФУ-263fb), CHCFCHF (ГФУ-263ca), CHCFCH(ГФУ-272ca), CHCHFCHF (ГФУ-272ea), CHFCHCHF (ГФУ-272fa), CHCHCFH (ГФУ-272fb), CHCHFCH(ГФУ-281ea), CHCHCHF (ГФУ-281fa), CHFCFCFCFH (ГФУ-338pcc), CFCHCFCH(ГФУ-365mfc), CFCHFCHFCFCF (ГФУ-43-10mee). Указанные гидрофторуглеводородные холодильные агенты доступны коммерчески или могут быть получены способами, известными в данной области техники.
Гидрофторуглеводородные холодильные агенты настоящего изобретения могут дополнительно содержать азеотропные, подобные азеотропным и неазеотропные композиции, включая ГФУ-125/ГФУ-143a/ГФУ-134a (известные по обозначениям ASHRAE как R404 или R404A), ГФУ-32/ГФУ-125/ГФУ-134a (известные по обозначениям ASHRAE как R407 или R407A, R407B, или R407C), ГФУ-32/ГФУ-125 (R410 или R410A) и ГФУ-125/ГФУ-143a (известные по обозначениям ASHRAE как R507 или R507A), R413A (смесь R134a/R218/изобутан), R423A (смесь R134a/R227ea), R507A (смесь R125/R143a) и другие.
2
2
3
3
2
3
3
Хлорфторуглеводородные холодильные агенты настоящего изобретения, которые необходимо заменить, включают R22 (CHFCl), R123 (CHClCF), R124 (CHClFCF), R502 (являющийся смесью CFC-115 (CClFCF) и R22), R503 (являющийся смесью R23/R13 (CClF)) и другие.
2
2
3
2
2
2
2
Гидрохлорфторуглеводороды настоящего изобретения, которые, возможно, необходимо заменить, включают R12 (CFCl), R11 (CClF), R113 (CClFCClF), R114 (CFClCFCl), R401A или R401B (являющийся смесями R22/R152a/R124), R408A (смесь R22/R125/R143a) и другие,
4
9
3
4
9
2
5
Фторэфирные холодильные агенты настоящего изобретения, которые необходимо заменить, могут содержать соединения, сходные с гидрофторуглеводородами, которые также содержат по меньшей мере один атом кислорода в эфирной группе. Фторэфирные холодильные агенты включают, но не ограничиваются ими, CFOCH и CFOCH (оба коммерчески доступны).
3
5
3
5
Исходные композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости настоящего изобретения, которые, возможно, нуждаются в замене, могут необязательно дополнительно содержать комбинации холодильных агентов, которые содержат до 10 весовых процентов диметилового эфира, или по меньшей мере один C-C углеводород, например пропан, пропилен, циклопропан, н-бутан, изобутан, н-пентан, циклопентан и неопентан (2,2-диметилпропан). Примерами холодильных агентов, содержащих такие C-C углеводороды, являются композиции, подобные азеотропным. НCFC-22/ГФУ-125/пропан (известный по обозначению ASHRAE как R402 или R402A и R402B), НCFC-22/октафторпропан/пропан (известный по обозначению ASHRAE как R403 или R403A и R403B), октафторпропан/ГФУ-134a/изобутан (известный по обозначению ASHRAE как R413 или R413A), НCFC-22/НCFC-124/НCFC-142b/изобутан (известный по обозначению ASHRAE как R414 или R414A и R414B), ГФУ-134a/НCFC-124/н-бутан (известный по обозначению ASHRAE как R416 или R416A), ГФУ-125/ГФУ-134a/н-бутан (известный по обозначению ASHRAE как R417 или R417A), ГФУ-125/ГФУ-134a/диметиловый эфир (известный по обозначению ASHRAE как R419 или R419A) и ГФУ-125/ГФУ-134a/изобутан (известный по обозначению ASHRAE как R422, R422A, R422B, R422C, R422D).
3
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R134a (ГФУ-134a, 1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHF), где указанный способ включает замену R134a на вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE).
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R152a (ГФУ-152a, 1,1-дифторэтан, CHFCH), где указанный метод включает замену R152a на вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из E-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze), 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye), 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf) и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE).
3
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены R227ea (ГФУ-227ea, 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан, CFCHFCF) в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, причем указанный способ включает обеспечение в качестве замены композиции, содержащей по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из E-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze), 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye), 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf) и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE).
2
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R113 (CFC-113, 1,1,2-трихлор-1,2,2-трифторэтан, CFClCFCl), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-152-11mmyyz); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-152-11mmtz); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (ГФУ-151-12mcy); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (ГФУ-1354mzy); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-151-12mmtt); 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-декафторциклогексена (ФУ-C151-10y); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (ГФУ-1567fts); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (PFBE); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (ГФУ-1567szz); 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-декафтор-2-гексена (F13E); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-151-12mmzz); и 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-гексена (F22E).
3
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R43-10mee (ГФУ-43-10mee, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафторпентан, CFCHFCHFCFCF), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-152-11mmyyz); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-152-11mmtz); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (ГФУ-151-12mcy); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (ГФУ-1354mzy); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-151-12mmtt); 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-декафторциклогексена (ФУ-C151-10y); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (ГФУ-1567fts); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (PFBE); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (ГФУ-1567szz); 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-декафтор-2-гексена (F13E); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-151-12mmzz); и 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-гексена (F22E).
4
9
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой CFOCH (перфторбутилметиловый эфир), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-152-11mmyyz); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-152-11mmtz); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (ГФУ-151-12mcy); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (ГФУ-1354mzy); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-151-12mmtt); 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-декафторциклогексена (FC-C151-10y); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (ГФУ-1567fts); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексена (PFBE); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (ГФУ-1567szz); 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-декафтор-2-гексена (F13E); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-151-12mmzz); и 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-гексена (F22E).
3
2
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R365mfc (ГФУ-365mfc, 1,1,1,3,3-пентафторбутан, CFCHCFCH), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,3,4,5,5,5-октафтор-4-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-152-11mmyyz); 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-152-11mmtz); 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,6-додекафтор-3-гексена (ГФУ-151-12mcy); 1,1,1,3-тетрафтор-2-бутена (ГФУ-1354mzy); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2,3-бис(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-151-12mmtt); 1,2,3,3,4,4,5,5,6,6-декафторциклогексена (ФУ-C151-10y); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-2-метил-1-пентена (ГФУ-1567fts); 3,3,4,4,5,5,6,6,6-нонафтор-1-гексана (PFBE); 4,4,5,5,6,6,6-гептафтор-2-гексена (ГФУ-1567szz); 1,1,1,4,4,5,5,6,6,6-декафтор-2-гексена (F13E); 1,1,1,2,3,4,5,5,5-нонафтор-4-(трифторметил)-2-пентена (ГФУ-151-12mmzz); и 1,1,1,2,2,5,5,6,6,6-декафтор-3-гексена (F22E).
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R11 (CFC-11, трихлорфторметан, CFCl), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,2,3,3,4,4,5,5-октафторциклопентена (ФУ-C1418y); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (FC-141-10myy); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (ГФУ-1429myz); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (ГФУ-1429mzy); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (ГФУ-1447fz); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (F11E); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-1429mzt); и 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-пентена (F12E).
3
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R123 (НCFC-123, 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан, CFCHCl), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,2,3,3,4,4,5,5-октафторциклопентена (FC-C1418y); 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-декафтор-2-пентена (FC-141-10myy); 1,1,1,2,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (ГФУ-1429myz); 1,1,1,3,4,4,5,5,5-нонафтор-2-пентена (ГФУ-1429mzy); 3,3,4,4,5,5,5-гептафтор-1-пентена (ГФУ-1447fz); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (F11E); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-(трифторметил)-2-бутена (ГФУ-1429mzt); и 1,1,1,4,4,5,5,5-октафтор-2-пентена (F12E).
3
2
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R245fa (ГФУ-245fa, 1,1,1,3,3-пентафторпропан, CFCHCHF), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 2,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243yf); 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена (F11E); 1,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234ze); 1,1,1,2,4,4,4-гептафтор-2-бутена (ГФУ-1327my); 1,2,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234ye); и пентафторэтил-трифторвинилового эфира (PEVE).
2
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R114 (CFC-114, 1,2-дихлор-1,1,2,2-тетрафторэтан, CFClCFCl), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (ФУ-1318my); 1,2,3,3,4,4-гексафторциклобутена (FC-C1316cc); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (ГФУ-1336yf); и 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (ГФУ-1345fz).
3
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R236fa (ГФУ-236fa, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан, CFCHCF), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,1,1,2,3,4,4,4-октафтор-2-бутена (ФУ-1318my); 1,2,3,3,4,4-гексафторциклобутена (FC-C1316cc); 2,3,3,4,4,4-гексафтор-1-бутена (ГФУ-1336yf); и 3,3,4,4,4-пентафтор-1-бутена (ГФУ-1345fz).
2
2
3
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R401A, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из E-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze); 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R401A является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 53 весовых процента HCFC-22 (хлордифторметан, CHFCl), примерно 13 весовых процентов ГФУ-152a (1,1-дифторэтан, CHFCH) и примерно 34 весовых процента НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF).
2
2
3
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R401B, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из E-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze); 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R401B является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 61 весовой процент HCFC-22 (хлордифторметан, CHFCl), примерно 11 весовых процентов ГФУ-152a (1,1-дифторэтан, CHFCH) и примерно 28 весовых процентов НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF).
2
3
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R409A, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из Е-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze); 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R409A является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 60 весовых процентов НCFC-22 (хлордифторметан, CHFCl), примерно 25 весовых процентов НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF) и примерно 15 весовых процентов НCFC-142b (1-хлор-1,1-дифторэтан, CFClCH).
2
3
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R409B, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из Е-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze); 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R409B является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 65 весовых процентов НCFC-22 (хлордифторметан, CHFCl), примерно 25 весовых процентов НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF) и примерно 10 весовых процентов НCFC-142b (1-хлор-1,1-дифторэтан, CFClCH).
2
3
3
3
3
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R414B, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из Е-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze), 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye), 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf), 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf) и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R414B является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 50 весовых процентов НCFC-22 (хлордифторметан, CHFCl), примерно 39 весовых процентов НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF), примерно 1,5 весовых процента изобутана (R600a, CHCH(CH)CH) и примерно 9,5 весовых процентов НCFC-142b (1-хлор-1,1-дифторэтан, CFClCH).
3
2
3
3
2
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R416A, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из E-1,3,3,3-тетрафторпропена (E-ГФУ-1234ze); 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R416A является обозначением ASHRAE для смеси холодильного агента, содержащей примерно 59 весовых процентов ГФУ-134a (1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHF)), примерно 39,5 весовых процентов НCFC-124 (2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан, CFCHClF) и примерно 1,5 весовых процента н-бутана (CHCHCHCH).
2
2
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R12 (CFC-12, дихлордифторметан, CFCl), где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE).
2
2
2
3
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R500, где указанный способ включает в качестве замены вторую композицию холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащую по меньшей мере одно соединение, выбираемое из группы, состоящей из 1,2,3,3,3-пентафторпропена (ГФУ-1225ye); 2,3,3,3-тетрафторпропена (ГФУ-1234yf); 3,3,3-трифторпропена (ГФУ-1243zf); и трифторметил-трифторвинилового эфира (PMVE). R500 является обозначением ASHRAE для азеотропной смеси холодильного агента, содержащей примерно 73,8 весовых процента R12 ((CFC-12, дихлордифторметан, CFCl) и примерно 26,2 весовых процентов R152a (ГФУ-152a, 1,1-дифторэтан, CHFCH).
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, где указанная исходная композиция в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса представляет собой R134a или R12 и где указанный R134a или R12 заменяют второй композицией холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащей от примерно 1,0 весового процента до примерно 37 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 99 весовых процентов до примерно 63 весовых процентов ГФУ-1225ye. В другом варианте осуществления вторая композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости может содержать от примерно 1,0 весового процента до примерно 10 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 99 весовых процентов до примерно 90 весовых процентов ГФУ-1225ye.
Настоящее изобретение относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, где исходная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости представляет собой R22, R404A или R410A и где указанные R22, R404A или R410A заменяют второй композицией холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащей от примерно 1,0 весового процента до примерно 37 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 99 весовых процентов до примерно 63 весовых процентов ГФУ-1225ye. В другом варианте осуществления вторая композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости может содержать от примерно 20 весовых процентов до примерно 37 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 80 весовых процентов до примерно 63 весовых процентов ГФУ-1225ye.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, где исходная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости представляет собой R22, R404A или R410A и где указанные R22, R404A или R410A заменяют второй композицией холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащей от примерно 20 весовых процентов до примерно 95 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 1,0 весового процента до примерно 65 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 40 весовых процентов ГФУ-125. В другом варианте осуществления вторая композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости содержит от примерно 30 весовых процентов до примерно 90 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 5,0 весовых процентов до примерно 55 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 35 весовых процентов ГФУ-125. Еще в одном варианте осуществления вторая композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости содержит от примерно 40 весовых процентов до примерно 85 весовых процентов ГФУ-1225ye, от примерно 10 весовых процентов до примерно 45 весовых процентов ГФУ-32 и от примерно 1,0 весового процента до примерно 28 весовых процентов ГФУ-125.
Настоящее изобретение относится к способу замены исходной композиции холодильного агента или теплопередающей жидкости, где исходная композиция холодильного агента или теплопередающей жидкости представляет собой R134a или R12 и где указанные R134a или R12 заменяют второй композицией холодильного агента или теплопередающей жидкости, содержащей:
ГФУ-1243zf и ГФУ-1225ye;
ГФУ-1243zf, ГФУ-1225ye и ГФУ-125;
ГФУ-1243zf, ГФУ-1225ye и ГФУ-32; или
ГФУ-1243zf, ГФУ-1225ye, ГФУ-125 и ГФУ-32.
Во всех ранее описанных способах замены холодильных агентов можно использовать фторолефины для замены холодильного агента в существующем оборудовании. Дополнительно, можно использовать фторолефины для замены холодильного агента в существующем оборудовании, разработанном для использования указанного холодильного агента.
Дополнительно, можно использовать фторолефины для замены холодильного агента в существующем оборудовании без необходимости замены или замещения смазки.
Настоящее изобретение относится к способу снижения опасности возгорания в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, причем указанный способ включает введение композиции настоящего изобретения в указанное охлаждающее устройство или в кондиционирующее устройство.
Основной причиной в отношении воспламеняемости является холодильный агент, который может вытекать из охлаждающего устройства, устройства кондиционирования воздуха или устройства теплового насоса. Если утечка происходит в охлаждающем устройстве или в кондиционирующем устройстве, из системы может быть выпущен холодильный агент и, возможно, небольшое количество смазывающего вещества. Если эти вытекающие вещества контактируют с источником воспламенения, то может возникнуть возгорание. Под опасностью возгорания подразумевают вероятность возникновения огня как в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, так и вблизи них. Можно достигнуть уменьшения опасности возгорания в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса при использовании холодильного агента или теплопередающей жидкости, которые считаются невоспламеняющимися, как определено и указано, посредством способов и стандартов, описанных выше в настоящем изобретении. Дополнительно, можно добавлять невоспламеняющиеся фторолефины настоящего изобретения к воспламеняющемуся холодильному агенту или теплопередающей жидкости как в самом устройстве, так и перед добавлением их в устройство. Невоспламеняющиеся фторолефины настоящего изобретения снижают вероятность возгорания в случае утечки и/или уменьшают степень опасности возгорания путем снижения температуры или объема любого возникшего пламени.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу снижения опасности в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса или вблизи них, причем указанный способ включает комбинирование по меньшей мере одного невоспламеняющегося фторолефина с воспламеняющимся холодильным агентом и введение комбинации в охлаждающее устройство, кондиционирующее устройство или в устройство теплового насоса.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу снижения опасности в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса или вблизи них, причем указанный способ включает комбинирование по меньшей мере одного невоспламеняющегося фторолефина со смазывающим агентом и введение указанной смеси в охлаждающее устройство, кондиционирующее устройство или в устройство теплового насоса, содержащее воспламеняющийся холодильный агент.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу снижения опасности в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса или вблизи них, причем указанный способ включает введение по меньшей мере одного фторолефина в указанное устройство.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу использования воспламеняющегося холодильного агента в охлаждающем устройстве, кондиционирующем устройстве или в устройстве теплового насоса, причем указанный способ включает комбинирование указанного воспламеняющегося холодильного агента по меньшей мере с одним фторолефином.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу уменьшения воспламеняемости воспламеняющегося холодильного агента или теплопередающей жидкости, причем указанный способ включает комбинирование воспламеняющегося холодильного агента по меньшей мере с одним фторолефином.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу передачи тепла от источника тепла к теплопоглотителю, в котором композиции настоящего изобретения действуют в качестве теплопередающих жидкостей. Указанный способ теплопередачи включает перенос композиций настоящего изобретения из источника тепла к теплопоглотителю.
Теплопередающие жидкости используют для переноса, перемещения или удаления тепла из одного пространства, месторасположения, объекта или субъекта в другое пространство, месторасположение, объект или субъект посредством излучения, проводимости или конвекции. Теплопередающая жидкость может действовать в качестве вторичного охладителя путем обеспечения средств переноса для охлаждения (или нагревания) от удаленной системы охлаждения (или нагревания). В некоторых системах в ходе процесса передачи теплопередающая жидкость может оставаться в постоянном состоянии (то есть не испаряться или конденсироваться). Альтернативно, теплопередающие жидкости можно использовать также в способах охлаждения испарением.
Источник тепла можно определить как любое пространство, месторасположение, объект или субъект, из которого желателен перенос, перемещение или удаление тепла. Примерами источников тепла могут быть пространства (открытые или замкнутые), в которых необходима рефрижерация или охлаждение, такие как, например, холодильники или морозильники в супермаркете, помещения, нуждающиеся в кондиционировании, или пассажирская кабина в автомобиле, требующая кондиционирования. Теплопоглотитель можно определить как любое пространство, месторасположение, объект или субъект, способный поглощать тепло. Система парокомпрессионного охлаждения является одним из примеров таких теплопоглотителей.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
Рабочие характеристики
4
9
3
В таблице 7 для соединений настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с CFC-113, ГФУ-43-10mee, CFOCH и ГФУ-365mfc. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
ТАБЛИЦА 7
ПРИМЕР 2
Рабочие характеристики
В таблице 8 для соединений настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с CFC-11 и НCFC-123. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
ТАБЛИЦА 8
ПРИМЕР 3
Рабочие характеристики
В таблице 9 для соединений настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с ГФУ-245fa. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
ТАБЛИЦА 9
ПРИМЕР 4
Рабочие характеристики
В таблице 10 для соединений настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с CFC-114 и ГФУ-236fa. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
ТАБЛИЦА 10
ПРИМЕР 5
Рабочие характеристики
В таблице 11 для соединений настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с ГФУ-134а, ГФУ-152а и ГФУ-227еa. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
ТАБЛИЦА 11
ПРИМЕР 6
Воспламеняемость
Воспламеняющиеся соединения можно идентифицировать путем тестирования согласно требованиям ASTM (Американского общества по испытанию материалов) E681-01 с электронным источником воспламенения. Такие тесты воспламеняемости проводились на композициях настоящего изобретения при давлении 101 кПа (14,7 фунтов на кв.дюйм), относительной влажности 50% и при указанной температуре в различных концентрациях на воздухе, чтобы определить факт воспламеняемости и, при его обнаружении, для вычисления низшего предела воспламеняемости (НПВ). Результаты приведены в таблице 12.
ТАБЛИЦА 12
Результаты показывают, что ГФУ-1234yf и Е-ГФУ-134ze являются воспламеняемыми, тогда как ГФУ-1225уе, ГФУ-1429myz/mzy и F12Е - невоспламеняемыми. Для смесей ГФУ-1225уе и ГФУ-32 (известных воспламеняемостью в чистом состоянии) было показано, что 37 весовых процентов ГФУ-32 является максимальным присутствующим количеством, при котором могут сохраняться свойства невоспламеняемости. Такие композиции, содержащие невоспламеняемые фторолефины, представляют собой наиболее приемлемые варианты в качестве холодильных агентов и теплопередающих жидкостей.
ПРИМЕР 7
Окружная скорость для повышения давления
Можно оценивать окружную скорость, производя для охлаждающего оборудования, в котором применяются центробежные компрессоры, некоторые расчеты по фундаментальным уравнениям. Вращающий момент импеллера, сообщаемый в идеале газу, определяют как:
2
2
1
1
T=m·(v·r-v·r) Уравнение 1,
где
T = вращающий момент, метры Ньютона;
m = весовая скорость потока, кг/сек;
2
v = тангенциальная скорость холодильного агента при выходе из импеллера (окружная скорость), м/сек;
2
r = радиус выхода импеллера, метры;
1
v = тангенциальная скорость холодильного агента при входе в импеллер, м/сек;
1
r= радиус входа импеллера, метры.
1
Считая, что холодильный агент подается в импеллер по существу с осевой подачей, тангенциальный компонент скорости v = 0, поэтому
2
2
T=m·v·r Уравнение 2
Требуемая для вала мощность является производной вращающего момента и скорости вращения
P=T·ω, Уравнение 3,
где
P = мощность, Вт;
ω = угловая скорость, радиан/с,
таким образом,
2
2
P=T·w=m·v·r·ω Уравнение 4
При низких скоростях потока холодильного агента окружная скорость импеллера и тангенциальная скорость холодильного агента почти идентичны; поэтому
2
2
r·ω=v Уравнение 5
и
2
2
P=m·v·v Уравнение 6
Другое выражение идеальной мощности представляет собой производное весовой скорости потока и изоэнтропийной работы компрессии:
i
P=m·H·(1000 Дж/кДж), Уравнение 7,
где
i
H = разность энтальпии холодильного агента из насыщенного пара при условиях испарения и насыщенных условиях конденсации, кДж/кг.
Комбинирование этих двух выражений - уравнений 6 и 7 дает:
2
2
i
v·v=1000·H Уравнение 8
Хотя уравнение 8 основано на некоторых фундаментальных предположениях, оно обеспечивает хорошую оценку окружной скорости импеллера и обеспечивает важный способ сравнения окружной скорости холодильных агентов.
В таблице 13 ниже показаны теоретические окружные скорости, рассчитанные для 1,2,2-трихлортрифторэтана (CFC-113) и композиций настоящего изобретения. Для этого сравнения приняты следующие условия:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
43,3°C (110,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
23,8°C (75,0°F)
Эффективность компрессора составляет
70%
Приведены обычные условия работы центробежных компрессоров с малой турбиной.
ТАБЛИЦА 13
Эти примеры показывают, что соединения настоящего изобретения имеют окружные скорости в диапазоне около 15 процентов от CFC-113 и могут быть эффективной заменой для CFC-113 с минимальными изменениями конструкции компрессора. Наиболее предпочтительные соединения имеют окружные скорости в диапазоне около 10 процентов от CFC-113.
ПРИМЕР 8
Характеристики работы охлаждения
В таблице 14 для разных композиций настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с ГФУ-134а. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C (40,0°F)
Температура конденсатора
54,4°C (130,0°F)
Температура переохлаждения
5,5°C (10,0°F)
Температура возвратного газа
15,6°C (60,0°F)
Эффективность компрессора составляет
100%
Примечание: перегревание включено в теплоемкость охлаждения.
ТАБЛИЦА 14
Некоторые композиции имеют еще более высокую энергетическую эффективность (КПД) по сравнению с ГФУ-134a, поддерживая более низкие или эквивалентные показатели давления и температуры на выходе. Теплоемкость композиций, перечисленных в таблице 14, также сходна с R134a, указывая, что эти композиции могут служить холодильными агентами замены для R134a в применениях для охлаждения и кондиционирования и, в частности, в автомобильном кондиционировании. Результаты также показывают, что охлаждающую производительность ГФУ-1225ye можно улучшить путем добавления других соединений, таких как ГФУ-32.
ПРИМЕР 9
Характеристики работы охлаждения
В таблице 15 для разных композиций настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с R404A и R422A. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
-17,8°C
Температура конденсатора
46,1°C
Температура переохлаждения
5,5°C
Температура возвратного газа
15,6°C
Эффективность компрессора составляет
70%
Примечание: перегревание включено в теплоемкость охлаждения.
ТАБЛИЦА 15
Некоторые композиции имеют коэффициенты эффективности энергии (EER), сопоставимые с наиболее высокими показателями R404A и R422A. Температура выхода также ниже, чем у R404A и R507A. Теплоемкость композиций, перечисленных в таблице 15, также сходна с характеристиками R404A, R507A и R422A, указывая на то, что эти композиции могут служить холодильными агентами замены для R404A, R507A или R422A при охлаждении и кондиционировании.
ПРИМЕР 10
Характеристики работы охлаждения
В таблице 16 для разных композиций настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с НCFC-22 и R410A. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4°C
Температура конденсатора
43°C
Температура переохлаждения
6°C
Температура возвратного газа
18°C
Эффективность компрессора составляет
70%
Примечание: перегревание включено в теплоемкость охлаждения.
ТАБЛИЦА 16
Некоторые композиции имеют коэффициенты эффективности энергии (EER), сопоставимые с наиболее высокими показателями R22 и R410A, при сохранении допустимой температуры выхода. Теплоемкость композиций, перечисленных в таблице 16, также сходна с характеристиками R22, указывая на то, что эти композиции могут служить холодильными агентами замены для R22 при охлаждении и кондиционировании воздуха. Дополнительно, в таблице 16 перечислены композиции с теплоемкостью, близкой или эквивалентной теплоемкости R410A, указывая, что эти композиции могут быть холодильными агентами замены R410A при охлаждении и кондиционировании воздуха.
ПРИМЕР 11
Характеристики работы охлаждения
В таблице 17 для разных композиций настоящего изобретения показаны такие характеристики охлаждения, как давление в испарителе (исп.) и конденсаторе (конд.), температура на выходе (T вых.), энергетическая отдача (КПД) и теплосодержание (энт.), по сравнению с НCFC-22, R410A, R407С и R417A. Данные приведены при следующих условиях:
Температура испарителя
4,4°C
Температура конденсатора
54,4°C
Температура переохлаждения
5,5°C
Температура возвратного газа
15,6°C
Эффективность компрессора составляет
100%
Примечание: перегревание включено в теплоемкость охлаждения.
ТАБЛИЦА 17
Некоторые композиции имеют коэффициенты эффективности энергии (EER), сопоставимые с наиболее высокими показателями R22, R407С, R417A и R410A, при сохранении низкой температуры выхода. Теплоемкость композиций, перечисленных в таблице 17, также сходна с характеристиками R22, R407С и R417A, указывая на то, что эти композиции могут служить холодильными агентами замены для R22, R407С и R417A при охлаждении и кондиционировании воздуха.