Композиция охладителя или теплоносителя, способ применения композиции, способ охлаждения или обогрева, установки, содержащие композицию, способ детектирования композиции в установке, вспенивающий агент, содержащий композицию, способ получения пены, распыляемая композиция, способ получения аэрозольных продуктов, способ подавления пламени или гашения, а также способ обработки участка инертным газом для предотвращения возгорания

Композиция охладителя или теплоносителя, способ применения композиции, способ охлаждения или обогрева, установки, содержащие композицию, способ детектирования композиции в установке, вспенивающий агент, содержащий композицию, способ получения пены, распыляемая композиция, способ получения аэрозольных продуктов, способ подавления пламени или гашения, а также способ обработки участка инертным газом для предотвращения возгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка притязает на приоритет предварительной заявки на патент США 60/658543, поданной 4 марта 2005 г., и предварительной заявки на патент США 60/710439, поданной 23 августа 2005 г., и предварительной заявки на патент США 60/732769, поданной 1 ноября 2005 г.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

1. Область техники

Данное изобретение относится к композициям, применяемым в холодильных системах, кондиционерах и теплонасосных установках, где композиция включает фторолефин и, по крайней мере, один другой компонент. Композиции в соответствии с данным изобретением применяются в процессах производства холода или тепла в качестве жидких теплоносителей, пенообразователей, аэрозольных газов-вытеснителей и противопожарных агентов и огнетушителей.

2. Уровень техники

Холодильная промышленность последние несколько десятилетий работает над поиском охладителей, способных заменить уменьшающих озоновый слой хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГФХУ), производство которых постепенно прекращается в соответствии с Монреальским протоколом. Решением для большинства производителей холодильных установок является коммерциализация гидрофторуглеродных (ГФУ) охладителей. Новые ГФУ охладители, ГФУ-134а, наиболее широко применяющиеся в настоящее время, имеют нулевой потенциал к уменьшению озонового слоя и, тем самым, не попадают под текущее инструктивное прекращение производства в соответствии с Монреальским протоколом.

Более новые постановления по охране окружающей среды могут, в конце концов, привести к глобальному сокращению производства определенных ГФУ охладителей. В настоящее время автомобильная промышленность столкнулась с постановлениями, относящимися к потенциальному влиянию охладителей, применяющихся в автомобильных кондиционерах, на глобальное потепление. Поэтому на рынке автомобильного кондиционирования существует значительная текущая потребность в новых охладителях с пониженным влиянием на глобальное потепление. Если в будущем постановления будут применяться еще шире, возникнет увеличенная потребность в охладителях, которые могут быть использованы во всех областях холодильной и кондиционерной промышленностях.

Предложенные в настоящее время охладители для ГФУ-134а включают ГФУ-152а, чистые углеводороды, такие как бутан или пропан, или «природные» охладители, такие как CO₂. Многие из таких предложенных заменителей являются токсичными, легковоспламеняющимися и/или имеют низкий энергетический КПД. Поэтому идет поиск новых альтернативных охладителей.

Объектом данного изобретения являются новые охлаждающие композиции и композиции жидких теплоносителей, которые имеют уникальные характеристики, отвечающие требованиям низкого или нулевого потенциала к уменьшению озонового слоя и низкий потенциал к глобальному потеплению по сравнению с современными охладителями.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к композициям, содержащим ГФУ-1225ye и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей:

ГФУ-1234ze, ГФУ-1234yf, ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, содержащей ГФУ-1234ze и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1234yf, ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, содержащей ГФУ-1234yf и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, содержащей ГФУ-1234ye и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134а, ГФУ-143а, ГФУ-152а, ГФУ-161, ГФУ-227еа, ГФУ-236еа, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, содержащей ГФУ-1243zf и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134а, ГФУ-143а, ГФУ-152а, ГФУ-161, ГФУ-227еа, ГФУ-236еа, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, включающей:

(a) по крайней мере, один смазывающий агент, выбранный из группы, включающей сложные эфиры многоатомных спиртов, полиалкиленгликоль, простые эфиры поливинила, минеральные масла, алкилбензолы, синтетические парафины, синтетические нафтены и поли(альфа)олефины; и

(b) композицию, выбранную из группы, включающей:

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225уе и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225уе и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1234yf;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225уе и от около 99% масс. до около 1% масс. транс-ГФУ-1234ze;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225уе и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1243zf;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-134a;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-227ea и

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. CF₃I.

Данное изобретение также относится к композиции, включающей:

(а) охладитель или жидкий теплоноситель, выбранный из группы, включающей:

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1234yf;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. транс-ГФУ-1234ze;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1243zf;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-134a;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-227ea и

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. CF₃I;

и

(b) агент совместимости, выбранный из группы, включающей:

i) простые эфиры полиоксиалкиленгликоля, представленные формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, где: х равен целому числу от 1 до 3; y равен целому числу от 1 до 4; R¹ выбирают из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода и y мест связывания; R² выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода; R³ выбирают из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; где, по крайней мере, один из R¹ и R³ выбирают из указанных углеводородных радикалов и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликоля имеют молекулярную массу от около 100 до около 300 атомных единиц массы;

ii) амиды, представленные формулами R¹C(O)NR²R³ и цикло-[R⁴CON(R⁵)-], где R¹, R², R³ и R⁵ независимо выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, и не более одного ароматического радикала, имеющего от 6 до 12 атомов углерода; R⁴ выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода; и где указанные амиды имеют молекулярную массу от около 100 до около 300 атомных единиц массы;

iii) кетоны, представленные формулой R¹C(O)R², где R¹ и R² независимо выбирают из алифатических, алициклических и арильных углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, и где указанные кетоны имеют молекулярную массу от около 70 до около 300 атомных единиц массы;

iv) нитрилы, представленные формулой R¹CN, где R¹ выбирают из алифатических, алициклических или арильных углеводородных радикалов, имеющих от 5 до 12 атомов углерода, и где указанные нитрилы имеют молекулярную массу от около 90 до около 200 атомных единиц массы;

v) хлоруглероды, представленные формулой RCl_x, где х равен 1 или 2; R выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; и где указанные хлоруглероды имеют молекулярную массу от около 100 до около 200 атомных единиц массы;

vi) простые эфиры арила, представленные формулой R¹OR², где R¹ выбирают из арильных углеводородных радикалов, имеющих от 6 до 12 атомов углерода; R² выбирают из алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; и где указанные простые эфиры арила имеют молекулярную массу от около 100 до около 150 атомных единиц массы;

vii) 1,1,1-трифторалканы, представленные формулой CF₃R¹, где R¹ выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от около 5 до около 15 атомов углерода;

viii) фторэфиры, представленные формулой R¹OCF₂CF₂H, где R¹ выбирают из алифатических, алициклических и ароматических углеводородных радикалов, имеющих от около 5 до около 15 атомов углерода; или где указанные фторэфиры получают из фторолефинов и многоатомных спиртов, где указанные фторолефины имеют тип CF₂=CXY, где Х является водородом, хлором или фтором и Y является хлором, фтором, CF₃ или OR_f, где R_f является CF₃, C₂F₅ или C₃F₇ и указанные многоатомные спирты являются линейными или разветвленными, где указанные линейные многоатомные спирты имеют тип HOCH₂(CHOH)_x(CRR')_yCH₂OH, где R и R' являются водородом, CH₃ или C₂H₅, х равен целому числу от 0 до 4, y равен целому числу от 0 до 3 и z равен либо нулю, либо 1, и где указанные разветвленные многоатомные спирты имеют тип C(OH)_t(R)_u(CH₂OH)_v[(CH₂)_mCH₂OH]_w, где R может быть водородом, СН₃ или С₂Н₅, m равно целому числу от 0 до 3, t и u равны 0 или 1, v и w равны целым числам от 0 до 4, а также где t+u+v+w=4; и

ix) лактоны, представленные структурами [B], [C] и [D]

где R₁-R₈ независимо выбирают из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов; и молекулярная масса составляет от около 100 до около 300 атомных единиц массы; и

х) сложные эфиры, представленные общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R² независимо выбирают из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от около 80 до около 550 атомных единиц массы.

Данное изобретение также относится к композиции, включающей:

(а) по крайней мере, один флуоресцентный в ультрафиолете краситель, выбранный из группы, включающей нафталимиды, перилены, кумарины, антрацены, фенантрацены, ксантены, тиоксантены, нафтоксантены, флюоресцеины, производные указанных красителей и их сочетания; и

(b) композицию, выбранную из группы, включающей:

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1234yf;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. транс-ГФУ-1234ze;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1243zf;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-134a;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-227ea; и

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. CF₃I.

Данное изобретение также относится к способу растворения композиции охладителя или жидкого теплоносителя в смазывающем агенте для холодильной системы, выбранном из группы, включающей минеральные масла, алкилбензолы, синтетические парафины, синтетические нафтены и поли(альфа)олефины, где указанный способ включает взаимодействие указанного смазывающего агента с указанной композицией охладителя или жидкого теплоносителя в присутствии эффективного количества агента совместимости, где указанный охладитель или жидкий теплоноситель содержит композицию, выбранную из группы, включающей:

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1234yf;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. транс-ГФУ-1234ze;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1243zf;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-134a;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-227ea и

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. CF₃I;

и

где указанный агент совместимости выбирают из группы, включающей:

a) простые эфиры полиоксиалкиленгликоля, представленные формулой R¹[(OR²)_xOR³]_y, где: х равен целому числу от 1 до 3; y равен целому числу от 1 до 4; R¹ выбирают из водорода и алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода и y мест связывания; R² выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода; R³ выбирают из водорода и алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 6 атомов углерода; где, по крайней мере, один из R¹ и R³ выбирают из указанных углеводородных радикалов и где указанные простые эфиры полиоксиалкиленгликоля имеют молекулярную массу от около 100 до около 300 атомных единиц массы;

b) амиды, представленные формулами R¹C(O)NR²R³ и цикло-[R⁴CON(R⁵)-], где R¹, R², R³ и R⁵ независимо выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, и не более одного ароматического радикала, имеющего от 6 до 12 атомов углерода; R⁴ выбирают из алифатических гидрокарбиленовых радикалов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода; и где указанные амиды имеют молекулярную массу от около 100 до около 300 атомных единиц массы;

c) кетоны, представленные формулой R¹C(O)R², где R¹ и R² независимо выбирают из алифатических, алициклических и арильных углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода, и где указанные кетоны имеют молекулярную массу от около 70 до около 300 атомных единиц массы;

d) нитрилы, представленные формулой R¹CN, где R¹ выбирают из алифатических, алициклических или арильных углеводородных радикалов, имеющих от 5 до 12 атомов углерода, и где указанные нитрилы имеют молекулярную массу от около 90 до около 200 атомных единиц массы;

e) хлоруглероды, представленные формулой RCl_x, где х равен 1 или 2; R выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 12 атомов углерода; и где указанные хлоруглероды имеют молекулярную массу от около 100 до около 200 атомных единиц массы;

f) простые эфиры арила, представленные формулой R¹OR², где R¹ выбирают из арильных углеводородных радикалов, имеющих от 6 до 12 атомов углерода; R² выбирают из алифатических углеводородных радикалов, имеющих от 1 до 4 атомов углерода; и где указанные простые эфиры арила имеют молекулярную массу от около 100 до около 150 атомных единиц массы;

g) 1,1,1-трифторалканы, представленные формулой CF₃R¹, где R¹ выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от около 5 до около 15 атомов углерода;

h) фторэфиры, представленные формулой R¹OCF₂CF₂H, где R¹ выбирают из алифатических и алициклических углеводородных радикалов, имеющих от около 5 до около 15 атомов углерода; или где указанные фторэфиры получают из фторолефинов и многоатомных спиртов, где указанные фторолефины имеют тип CF₂=CXY, где Х является водородом, хлором или фтором и Y является хлором, фтором, CF₃ или OR_f, где R_f является CF₃, C₂F₅ или C₃F₇; и указанные многоатомные спирты имеют тип HOCH₂CRR'(CH₂)_z(CHOH)_xCH₂(CH₂OH)_y, где R и R' являются водородом, CH₃ или C₂H₅, х равен целому числу от 0 до 4, y равен целому числу от 0 до 3 и z равен либо нулю, либо 1; и

i) лактоны, представленные структурами [B], [C] и [D]:

где R₁-R₈ независимо выбирают из водорода, линейных, разветвленных, циклических, бициклических, насыщенных и ненасыщенных гидрокарбильных радикалов; и молекулярная масса составляет от около 100 до около 300 атомных единиц массы; и

j) сложные эфиры, представленные общей формулой R¹CO₂R², где R¹ и R² независимо выбирают из линейных и циклических, насыщенных и ненасыщенных, алкильных и арильных радикалов и где указанные сложные эфиры имеют молекулярную массу от около 80 до около 550 атомных единиц массы.

Данное изобретение также относится к способу замены охладителей с высоким ПГП в холодильных установках, кондиционерах или теплонасосных аппаратах, где указанные охладители с высоким ПГП выбирают из группы, включающей R134a, R22, R123, R11, R245fa, R114, R236fa, R124, R12, R410A, R407C, R417A, R422A, R507A, R502 и R404A, где указанный способ включает подачу композиции, выбранной из группы, включающей:

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1234yf;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. транс-ГФУ-1234ze;

от около 1% масс. до около 99% масс. ГФУ-1225ye и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-1243zf;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-134a;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-152а;

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. ГФУ-227ea; и

от около 1% масс. до около 99% масс. транс-ГФУ-1234ze и от около 99% масс. до около 1% масс. CF₃I;

в указанную холодильную установку, кондиционер или теплонасосный аппарат, в котором применяется, применялась или предполагается применение указанных охладителей с высоким ПГП.

Данное изобретение также относится к способу раннего определения утечки охладителя в холодильной установке, кондиционере или теплонасосном аппарате, где указанный способ включает применение неазеотропной композиции в указанном аппарате и отслеживание снижения холодопроизводительности.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к композициям, содержащим, по крайней мере, один фторолефин. Композиции в соответствии с данным изобретением также включают, по крайней мере, один дополнительный компонент, которым может быть второй фторолефин, гидрофторуглерод (ГФУ), углеводород, диметиловый эфир, бис(трифторметил)сульфид, CF₃I или CO₂. Фторолефиновые соединения и другие компоненты композиций в соответствии с данным изобретением перечислены в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1

Отдельные компоненты, перечисленные в таблице 1, могут быть получены способами, известными в данной области техники.

Фторолефиновые соединения, применяемые в композициях в соответствии с данным изобретением, ГФУ-1225ye, ГФУ-1235ze и ГФУ-1234ye, могут существовать в виде изомеров или стереоизомеров различной конфигурации. Данное изобретение охватывает все отдельные конфигурации изомеров, отдельные стереоизомеры или любые их комбинации или смеси. Например, 1,3,3,3-тетрафторпропен (ГФУ-1234ze) представляет цис-изомер, транс-изомер или любое сочетание или смесь обоих изомеров в любом соотношении. Другим примером является ГФУ-1225ye, который представляет цис-изомер, транс-изомер или любое сочетание или смесь обоих изомеров в любом соотношении.

Композиции в соответствии с данным изобретением включают следующие:

ГФУ-1225ye и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1234ze, ГФУ-1234yf, ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I;

ГФУ-1234ze и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1225ye, ГФУ-1234yf, ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I;

ГФУ-1234yf и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1234ye, ГФУ-1243zf, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I; и

ГФУ-1243zf и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-1234ye, ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I;

ГФУ-1234ye и, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, включающей: ГФУ-32, ГФУ-125, ГФУ-134, ГФУ-134a, ГФУ-143a, ГФУ-152a, ГФУ-161, ГФУ-227ea, ГФУ-236ea, ГФУ-236fa, ГФУ-245fa, ГФУ-365mfc, пропан, н-бутан, изобутан, 2-метилбутан, н-пентан, циклопентан, диметиловый эфир, CF₃SCF₃, CO₂ и CF₃I.

Обычно применяют композиции в соответствии с данным изобретением, в которых фторолефин присутствует в количестве от около 1% масс. до около 99% масс., предпочтительно от около 20% масс. до около 99% масс., более предпочтительно от около 40% масс. до около 99% масс. или еще более предпочтительно от около 50% масс. до около 99% масс.

В данном изобретении также представлены соединения, перечисленные в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2

Ожидается, что наиболее предпочтительные композиции в соответствии с данным изобретением, перечисленные в таблице 2, сохраняют желаемые свойства и функциональность, если компоненты присутствуют в концентрациях, таких как перечислены, ±2% масс. Ожидается, что композиции, содержащие СО₂, сохраняют желаемые свойства и функциональность, если СО₂ присутствует в концентрациях, таких как перечислены, ±0,2% масс.

Композиции в соответствии с данным изобретением могут быть азеотропными или почти азеотропными композициями. Под азеотропной композицией понимают смесь двух или более веществ с постоянной температурой кипения, которая ведет себя как единое вещество. Одним из способов охарактеризовать азеотропную композицию является то, что пар, полученный частичным выпариванием или дистилляцией жидкости, имеет тот же состав, что и жидкость, из которой его выпаривают или дистиллируют, т.е. смесь дистиллируется/кипит без изменений состава. Композиции с постоянной температурой кипения характеризуются как азеотропные, так как они демонстрируют либо максимальную, либо минимальную температуру кипения по сравнению с неазеотропной смесью тех же соединений. Азеотропная композиция не фракционирует в холодильной или кондиционирующей воздух системе во время ее работы, что может снизить эффективность системы. Кроме того, азеотропная композиция не фракционирует во время утечки из холодильной или кондиционирующей воздух системы. В ситуации, когда один из компонентов смеси является легковоспламеняющимся, фракционирование во время утечки может привести к образованию легковоспламеняющейся композиции либо внутри системы, либо снаружи системы.

Почти азеотропная композиция (также называемая «азеотропоподобная композиция») представляет собой практически постоянно кипящую жидкую смесь двух или более веществ, которая ведет себя практически как единое вещество. Одним из способов охарактеризовать почти азеотропную композицию является то, что пар, полученный частичным выпариванием или дистилляцией жидкости, имеет ту же композицию, что и жидкость, из которой его выпаривают или дистиллируют, т.е. смесь дистиллируется/кипит без изменений состава. Другим способом охарактеризовать почти азеотропную композицию является то, что давление пара при температуре начала кипения и давление пара при температуре конденсации композиции при определенной температуре практически одинаковое. В данном случае композиция является почти азеотропной, если после удаления 50% масс. композиции при выпаривании или кипячении разность давления пара между исходной композицией и композицией, оставшейся после удаления 50% масс. исходной композиции, составляет менее около 10%.

Азеотропные композиции в соответствии с данным изобретением при определенной температуре показаны в таблице 3.

ТАБЛИЦА 3

Кроме того, были найдены тройные композиции азеотропов, перечисленные в таблице 4.

ТАБЛИЦА 4

Почти азеотропные композиции в соответствии с данным изобретением при определенной температуре перечислены в таблице 5.

ТАБЛИЦА 5

Также идентифицированные тройные и почти азеотропные композиции высшего порядка, содержащие фторолефин, представлены в таблице 6.

ТАБЛИЦА 6

Определенные композиции в соответствии с данным изобретением являются неазеотропными композициями. Композиции в соответствии с данным изобретением, попадающие в предпочтительный интервал в соответствии с таблице 2, но не попадающие в почти азеотропные интервалы в соответствии с таблицей 5 и таблицей 6, могут считаться неазеотропными.

Неазеотропные композиции могут иметь определенные преимущества над азеотропными или почти азеотропными смесями. Неазеотропная композиция представляет собой смесь двух или более веществ, которая ведет себя как смесь, а не как единое вещество. Одним из способов охарактеризовать неазеотропную композицию является то, что пар, полученный частичным выпариванием или дистилляцией жидкости, имеет в значительной степени другой состав по сравнению с жидкостью, из которой его выпаривают или дистиллируют, т.е. смесь дистиллируется/кипит со значительными изменениями состава. Другим способом охарактеризовать неазеотропную композицию является то, что давление пара при температуре начала кипения и давление пара при температуре конденсации композиции при определенной температуре в значительной степени отличаются. В данном случае композиция является неазеотропной, если после удаления 50% масс. композиции при выпаривании или кипячении разность давления пара между исходной композицией и композицией, оставшейся после удаления 50% масс. исходной композиции, составляет более около 10%.

Композиции в соответствии с данным изобретением могут быть получены любым удобным способом объединения желаемых количеств отдельных компонентов. Предпочтительным способом является взвешивание желаемых количеств компонентов с последующим объединением компонентов в подходящем сосуде. При желании может применяться перемешивание.

Альтернативными средствами получения композиций в соответствии с данным изобретением может быть способ получения составной композиции охладителя, где указанная составная композиция охладителя содержит композицию в соответствии с данным изобретением, где указанный способ включает (i) регенерацию объема одного или более компонентов композиции охладителя из, по крайней мере, одного контейнера с охладителем, (ii) удаление примесей до такой степени, чтобы было возможно повторное применение указанного одного или более регенерированного компонента, (iii) и, необязательно, объединение всего или части указанного объема компонентов с, по крайней мере, одной дополнительной композицией охладителя или компонентом.

Контейнером для охладителя может быть любой контейнер, в котором хранят составную композицию охладителя, применяемую в холодильной установке, кондиционере или теплонасосном аппарате. Указанным контейнером для охладителя может быть холодильная установка, кондиционер или теплонасосный аппарат, в котором применяется смесь охладителя. Дополнительно, контейнером для охладителя может быть контейнер для хранения отходов для сбора регенерированных компонентов смеси охладителя, включая, но не ограничиваясь ими, цилиндры под давлением.

Остаточный охладитель представляет собой любое количество смеси охладителя или компонента смеси охладителя, которое может быть вынуто из контейнера для охладителя любым способом, известным для перемещения смесей охладителя или компонентов смесей охладителя.

Примесями могут быть любые компоненты, имеющиеся в смеси охладителя или компонентах смеси охладителя из-за применения в холодильной установке, кондиционере или теплонасосном аппарате. Такие примеси включают, но не ограничены ими, смазывающие агенты для холодильной системы, описанные выше, частицы, включающие, но не ограниченные ими, металлы, соли металлов или частицы эластомера, которые могут попадать в смесь из холодильной установки, кондиционера или теплонасосного аппарата, и любые другие загрязнения, которые могут отрицательно повлиять на эффективность составной композиции охладителя.

Такие загрязнения могут быть удалены в достаточной степени для того, чтобы иметь возможность повторного применения смеси охладителя или компонента смеси охладителя без отрицательного влияния на эффективность или оборудование, в котором применяется смесь охладителя или компонент смеси охладителя.

Может быть необходимой подача дополнительной смеси охладителя или компонента смеси охладителя к остаточной смеси охладителя или компоненту смеси охладителя для получения композиции, которая соответствует спецификациям, требуемым для данного продукта. Например, если смесь охладителя включает 3 компонента в определенном весовом соотношении, может быть необходимым добавить один или более компонентов в данном количестве для восстановления композиции в пределах спецификации.

Композиции в соответствии с данным изобретением имеют нулевой или низкий потенциал к уменьшению озонового слоя и низкий потенциал к глобальному потеплению (ПГП). Кроме того, композиции в соответствии с данным изобретением имеют потенциалы к глобальному потеплению меньше, чем многие гидрофторуглеродные охладители, применяемые в настоящий момент. Одним из аспектов данного изобретения является охладитель с потенциалом к глобальному потеплению менее чем 1000, менее чем 500, менее чем 150, менее чем 100 или менее чем 50. Другим аспектом данного изобретения является снижение чистого ПГП смесей охладителей путем добавления фторолефинов к указанным смесям.

Композиции в соответствии с данным изобретением могут применяться в качестве заменителей с низким потенциалом к глобальному потеплению (ПГП) для применяемых в настоящий момент охладителей, включая, но не ограничиваясь ими, R134a (или ГФУ-134а, 1,1,1,2-тетрафторэтан), R22 (или ГХФУ-22, хлордифторметан), R123 (или ГФУ-123, 2,2-дихлор-1,1,1-трифторэтан), R11 (или ХФУ-11, фтортрихлорметан), R12 (ХФУ-12, дихлордифторметан), R245fa (или ГФУ-245fa, 1,1,1,3,3-пентафторпропан), R114 (или ХФУ-114, 1,2-дихлор-1,1,2,2-тетрафторэтан), R236fa (или ГФУ-236fa, 1,1,1,3,3,3-гексафторпропан), R124 (или ГХФУ-124, 2-хлор-1,1,1,2-тетрафторэтан), R407C (обозначение ASHRAE для смеси 52% масс. R134a, 25% масс. R125 (пентафторэтана) и 23% масс. R32 (дифторметана)), R410A (обозначение ASHRAE для смеси 50% масс. R125 и 50% масс. R32), R417A (обозначение ASHRAE для смеси 46,6% масс. R125, 50,0% масс. R134a и 3,4% масс. н-бутана), R422A (обозначение ASHRAE для смеси 85,1% масс. R125, 11,5% масс. R134a и 3,4% масс. изобутана), R404A (обозначение ASHRAE для смеси 44% масс. R125, 52% масс. R143a (1,1,1-трифторэтана) и 4,0% масс. R134a) и R507A (обозначение ASHRAE для смеси 50% масс. R125 и 50% масс. R143a). Кроме того, композиции в соответствии с данным изобретением могут применяться в качестве заменителей для R12 (ХФУ-12, дихлордифторметана) или R502 (обозначение ASHRAE для смеси 51,2% масс. ХФУ-115 (хлорпентафторэтана) и 48,8% масс. ГХФУ-22).

Часто заменяющие охладители являются наиболее применимыми, если их можно применять в оригинальном холодильном оборудовании, разработанном для различных охладителей. Композиции в соответствии с данным изобретением могут применяться в качестве заменителей для указанных выше охладителей в оригинальном оборудовании. Кроме того, композиции в соответствии с данным изобретением могут применяться в качестве заменителей для указанных выше охладителей в оборудовании, разработанном для применения указанных выше охладителей.

Композиции в соответствии с данным изобретением могут также содержать смазывающий агент.

Смазывающие агенты в соответствии с данным изобретением включают смазывающие агенты для холодильной системы, т.е. те смазывающие агенты, которые подходят для применения в холодильных установках, кондиционерах или теплонасосных аппаратах. Среди таких смазывающих агентов находятся те, которые обычно применяют в компрессионных холодильных аппаратах, в которых применяются хлорфторуглеродные охладители. Такие смазывающие агенты и их свойства описаны в 1990 ASHRAE Handbook, Refrigeration Systems and Applications, глава 8, озаглавленная «Смазывающие агенты в холодильных системах», страницы 8.1-8.21. Смазывающие агенты в соответствии с данным изобретением могут включать агенты, общеизвестные как «минеральные масла» в области смазывания компрессионных холодильных установок. Минеральные масла включают парафины (т.е. насыщенные углеводороды с прямыми и разветвленными углеродными цепями), нафтены (т.е. циклические парафины) и ароматические соединения (т.е. ненасыщенные циклические углеводороды, содержащие одно или более колец, отличающихся чередующимися двойными связями). Смазывающие агенты в соответствии с данным изобретением также включают агенты, общеизвестные как «синтетические масла» в области смазывания компрессионных холодильных установок. Синтетические масла включают алкиларилы (т.е. линейные и разветвленные алкил алкилбензолы), синтетические парафины и нафтены и поли(альфаолефины). Характерные о