JP6153993B2 - クロロトリフルオロプロペンとヘキサフルオロブテンとの組成物 - Google Patents
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Description
「共沸様(azeotrope-like)」という用語は厳密に共沸である組成物と、共沸混合物のように振る舞う組成物とを含む広い意味を有する。流体の熱力学的状態は基本原理的には圧力、温度、液体組成および蒸気組成で定義される。共沸混合物は所定圧力および温度で液組成および蒸気組成が等しい少なくとも2つまたは複数の成分から成る系である。実際に、共沸混合物の成分はコンスタントに沸騰し、状態変化時に分離できないということを意味する。
本発明組成物、共沸または共沸様組成物はさらに、安定剤、金属受動態化剤、腐食防止剤等を含む各種の任意添加物をさらに含むことができる。
本発明の一つの好ましい実施例では、本発明組成物は潤滑剤を含む。本発明組成物では任意の公知潤滑剤を使うことができる。潤滑剤の重要な必要条件は使用中に冷媒系で使用した時に、コンプレッサが潤滑されるようにコンプレッサに戻る系を充分に潤滑しなければならない点にある。所定システムに適した潤滑剤は冷媒/潤滑剤特性とそれを使用するシステムの特性とにより決定される。適した潤滑剤の例は鉱物油、アルキル・ベンゼン誘導体、ポリアルキレン・グリコールを含むポリオール・エステル、PAGオイル、ポリビニルエーテル・オイルである。パラフィン油またはナフテン油を含む鉱物油は市販されている。市販の鉱物油にはWitco社のWitcoLP 250(登録商標)、Shrieve Chemical社のZero300(登録商標)、Witco社のSunisco 3GS、Calumet社のCalumet R015が含まれる。市販のアルキル・ベンゼン潤滑剤にはZerol 150(登録商標)が含まれる。市販のエステルにはEmery2917(登録商標)、Hatcol 2370(登録商標)として入手可能なネオペンチル・グリコールジペラゴネートが含まれる。その他の有用なエステルには燐酸エステル、二塩基酸エステルおよびフルオロエステルが含まれる。好ましい潤滑剤にはポリアルキレン・グリコールとそのエステルが含まれる。より好ましい潤滑剤はポリアルキレン・グリコールである。
本発明組成物は広範囲の用途を有する。例えば、本発明の一つの実施例は本発明組成物から成る熱伝達流体組成物である。本発明の熱伝達流体組成物は空調、冷蔵、ヒートポンプ、特に140℃以下の凝縮温度で運転されるヒートポンプ、冷却器、HVACシステム、遠心圧縮機、動力および電気生産用有機ランキン(Organic Rankin)サイクルを含む多種多様な冷蔵システムで使うことができる。
ヒートポンプおよび有機ランキンサイクルは太陽、地熱や工業プロセス等の再生可能エネルギー源からのエネルギー源を使用できる。
共沸様組成物
サファイアチューブを備えた真空セルをオイルバスを使用して60℃に加熱する。温度平衡に達した後、セルにE−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンを入れ、平衡に達した時の圧力を記録する。所定量のE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンをセルに導入し、内容物を混合して均質にする。平衡時に液相および気相から少量のサンプルを採り、熱検出器を有するガスクロマトグラフィで分析する。E−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンとE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンとの異なる組成での平衡データを集め、各組成での沸点での圧力に変換する。E−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンの約0〜99重量%での組成物の沸点は1.5℃以下変化した。このレンジで各組成物は共沸様特性を示す。
圧縮システムの用途
技術的背景
気体密度、エンタルピーおよびエントロピーのデータをRK−ソーブ(Soave)状態式を用いて計算し、それを用いて各混合物の蒸発気化熱および蒸気平衡データを予測した。この状態式に必要な基礎データ(臨界温度、臨界圧および温度対蒸気圧)は静的セルを使用して測定した。各純粋化合物の偏心因子は蒸気圧曲線の測定値から計算した。理想気体の熱容量データはベンソングループ方法を使用して推定した。これらの予測方法の全ては下記文献に記載されている。
The Properties of Gases & Liquids,Bruce E. Poling, John M. Prausnitz, Johan P. O≡connell, 5th edition, published McGraw-Hill
システムは5℃のスーバーヒート、内部熱交換器および等エントロピー効率81%の遠心圧縮機で運転する。組成物の性能は[表1],[表2]に示す。各化合物(HCFO−1233zd(E)(2E)−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブテ−2−エン)の組成は重量百分率である。
HCFC−123を代替する場合の最も好ましい組成物はHFO−1233zdが30〜50重量%の間にある。
これらの組成物の場合、ブレンド物の音速はHCFC−123または音のHFC−245faに相当する。
各組成物の性能は[表3]に示す。各化合物(HCFO−1233zd(E)(2E)−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブテ−2−エン)の比は重量百分率である。
システムはタービンを含む。タービンを発電機に連結して電気を作ることができる。組成物の性能は[表4]および[表5]に示す。各化合物(HCFO−1233zd(E)(2E)−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブテ−2−エン)の比は重量百分率である。
典型的な「ホアインプレース(pour in place)」フォームをハンドミキシングで作る。ポリオール配合物(B−サイド)は100重量部のポリオール・ブレンドと、1.0重量部のN,N−ジメチルシクロヘキシルアミンと、0.3重量部のN,N,N',N',N'',N''−ペンタメチルジエチレントリアミンと、1.9重量部のシリコーン界面活性剤(Evonikから市販のTegostab(登録商標)B 8465)と、2重量部の水と、13重量部のHCFO−1233zd(E)とE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロブテ−2−エンとから成る50重量%/50重量%比)発泡剤とからなる。
Claims (4)
- 50〜70重量%のE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンと、30〜50重量のE−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンとから成る組成物の、空調設備またはヒートポンプの遠心圧縮機の2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン(HCFC−123)の代替品として使用。
- 1〜25重量%のE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンと、75〜99重量%のE−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンとから成る組成物の、空調設備またはヒートポンプの遠心圧縮機の1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)の代替品としての使用。
- 1〜85重量%のE−1,1,1,4,4,4−ヘキサフルオロ−2−ブテンと、15〜99重量%のE−1−クロロ−3,3,3−トリフルオロプロペンとから成る組成物の、有機ランキンサイクルでの1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(HFC−245fa)の代替品および2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン(HCFC−123)の代替品として使用。
- 上記組成物が共沸組成物または共沸様組成物である請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
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