五氟乙烷和丙烷或异丁烷的共沸组合物或类共沸组合物制造技术

披露了五氟乙烷丙烷或异丁烷所成的恒沸点共沸或类共沸组合物，其可用作为致冷剂、气溶胶推动剂、热传递介质、气态介电物质、灭火剂、聚烯烃和聚氨酯的发泡剂、动力循环工作流体。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟代烃的混合物，更具体讲，涉及含五氟乙烷和丙烷或异丁烷的恒沸点混合物。此等混合物可用作致冷剂、气溶胶推动剂、热传递介质、气态介电体、灭火剂、用于聚烯烃或聚氨酯的发泡剂，以及用作动力循环的工作流体。对于市售的二元共沸致冷剂R-502(致冷剂502)而言，本专利技术这些混合物是有希望的环境安全的替代品。在70年代初期，人们开始关注到同温层的臭氧层(其提供防止紫外辐射线穿透地球大气的保护作用)由于全囟代的氯氟烃的氯原子而趋于耗竭。所说的这些氯氟烃是用作气溶胶的推动剂，泡沫塑料的发泡剂，致冷剂，以及清洁/干洗溶剂。按照臭氧耗竭理论，由于全囟代氯氟烃的高度化学稳定性，这些化合物在地球大气层中不会分解而到达同温层，在那里慢速降解，释放出氯原子，进而与臭氧反应。所述的关注达到这样的程度于1978年，美国环境保护局(EPA)颁布禁令，禁止把全卤代的氯氟烃作为气溶胶推动剂这种非必需的用途。这一禁令引致巨大变化，使得美国不再使用氯氟烃推动剂(除去经过豁免的用途之外)而改用普通烃类推动剂。然而，由于世界上其余地方并未与美国联合实施此气溶胶禁令，结果是在美国之外在气溶胶中使用氯氟烃，全世界的氯氟烃总生产量并未持续下降。事实上，在过往几年中，全世界的氯氟烃生产量已经超过1978年美国实施禁令以前的产量。在1978-1987年间，关于臭氧耗竭理论作了大量研究。由于大气化学的复杂性，关系到此一理论的许多问题仍未有答案。然而，假定此一理论可以成立，则由于臭氧层耗竭所带来的对健康危害性是很大的。由此，再加之氯氟烃的全世界产量在增多，使得国际上在努力减少使用氯氟烃。1987年9月，联合国的环境规划组织(UNEP)发布一项临时性建议，要求到1998年，全世界的全卤代氯氟烃的产量减少50%。此一建议于1989年1月1日得到批准，1989年7月1日起生效。由于此一建议中要求诸如CFC-11、CFC-12和R-502等全囟代氯氟烃要减少供应，亟需符合环境要求的替代品。早在70年代初刚刚提出臭氧耗竭理论时，已经知道在先前的全卤代氯氟烃中引入氢可使其化学稳定性大大下降。因此，这些不太稳定的化合物预期将在大气中降解，不会到达同温层和臭氧层。在表1中列出一些全卤代和部分卤代烃的臭氧耗竭潜势。还示出卤代烃的地球温暖潜势数据(将红外热辐射反射回地球的潜势，从而使地球表面温度升高)。表1臭氧耗竭和温室潜势致冷剂臭氧耗竭潜势卤代烃地球温暖潜势CFC-11(CFCl3) 1.0 1.0CFC-12(CF2Cl2) 1.0 3.0HFC-125(CF3CHF2) 0.0 0.58R-5020.234.0丙烷和异丁烷不含氯或溴，所以其臭氧耗竭潜势是零。单一氟代烃并且是环境安全物质的数目是很有限的。若是给定的已知物料的混合物具有所要求的综合性质，也可以使用，然而，简单的混合物在致冷和其他设备的操作和设计中会有问题，因为在汽相和液相都会发生组分分离。为避免组分分离，特别需要的是去发现新的共沸或恒沸点含氟烃混合物。这样的混合物就不会有组分分离的问题。不利的是，正如本
所公认，并不能预见到共沸物的形成，这样使得寻找具有所要求的综合性质的新的共沸组合物颇为复杂。本专利技术涉及发现这样的共沸或类共沸组合物，其中包含有效量的五氟乙烷(HFC-125)和丙烷，或者有效量的五氟乙烷和异丁烷。界定本专利技术的方式之一是以各组分的重量百分率来表示。五氟乙烷和丙烷的共沸或类共沸组合物含有约65-99%五氟乙烷和约1-35%丙烷，五氟乙烷和异丁烷的共沸或类共沸组合物含有约90-99%(重量)五氟乙烷和约1-10%(重量)异丁烷。界定本专利技术的另一方式是组合物中含有有效量的五氟乙烷和丙烷，或有效量的五氟乙烷和异丁烷，使得组合物的露点和泡点温度相差小于或等于1℃。界定本专利技术的又一方式是组合物中含有有效量的五氟乙烷和丙烷，或有效量的五氟乙烷和异丁烷，使得利用诸如蒸发或煮沸方法将其50%(重量)除掉后，其蒸汽压与原来组合物蒸汽压的差别小于10%。本专利技术的组合物是恒沸点的共沸或类共沸组合物或混合物，其中包含有效量的五氟乙烷(HFC-125)和丙烷，或者有效量的五氟乙烷和异丁烷。界定本专利技术的方式之一是以各组分的重量%来表示。五氟乙烷和丙烷的恒沸点、共沸或类共沸组合物含有约65-99%(重量)的五氟乙烷和约1-35%(重量)的丙烷。优选的组合物含约75-99%(重量)五氟乙烷，约1-25%(重量)的丙烷。本专利技术的更优选组合物是一种共沸物，其含有约79.4%(重量)五氟乙烷(CF3CHF2，沸点48.5℃)和约20.6%(重量)丙烷(CH3CH2CH3，沸点-42.1℃)，其75.6磅/平方英寸绝对压的沸点为-14℃。五氟乙烷和异丁烷的恒沸点、共沸或类共沸组合物含有约90-99%(重量)的五氟乙烷和约1-10%(重量)的异丁烷。优选的组合物含约94-99%(重量)五氟乙烷，约1-6%(重量)的异丁烷。本专利技术的更优选组合物是一种共沸物，其含有约98.3%(重量)五氟乙烷(CF3CHF2沸点-48.5℃)和约1.7%(重量)异丁烷(CH3)3CH沸点-11.7℃其135.9磅/平方英寸绝对压的沸点为11.7℃。 本
公认，一个组合物在特定压力其露点和泡点温度相差很小则表示该组合物是共沸物或类共沸物。所谓小的差别是指露点和泡点的温度差小于或等于1℃。意外的发现，当该等组合物的组成远离HFC-125和丙烷以及HFC-125和异丁烷的真实共沸物组成的情况下，其露点与泡点温度相差仍小于或等于1℃。因此，本专利技术包括了具有效量HFC-125和丙烷的混合物或有效量HFC-125和异丁烷的混合物，并使该等组合物的露点与泡点相差小于或等于1℃。本
还公认，正如US4810403所记载，该文作为本文的参考资料，一种混合物具备下述条件即为共沸物或类共沸物当混合物以诸如蒸发或煮沸方法将之除掉50%(重量)后，其蒸汽压与原来蒸汽压相差小于10%。所述蒸汽压是按绝对单位度量，例如磅/平方英寸绝对压、大气压、巴、乇、达因/平方厘米、毫米汞柱、英寸水柱以及本领域公知的其他等效方式。因此，本专利技术包括这样的具有效量的HFC-125和丙烷或有效量的HFC-125和异丁烷的混合物，当该混合物以蒸发或煮沸方式除掉50%(重量)后，余下的混合物的蒸汽压与原来混合物的蒸汽压的相差为10%或更小。就本专利技术目的而言，“有效量”的定义是，本专利技术混合物的各组分当其混合后能形成共沸或类共沸组合物情况下的每一组分的量。此一定义包括每一组分的量，该量可以因组合物所处的压力而变化，只要在不同压力条件下该共沸或类共沸组合物仍然存在即可，只是压力不同时，沸点不同。因此，所说有效量包括这样的量，例如以重量百分数表示，即本专利技术的组合物在此处所述压力以外的其他压力条件下亦形成共沸或类共沸组合物的每一组分的量。在本文的讨论中，共沸或类共沸还意指基本上共沸或基本上恒沸点。换言之，这些术语的含义不仅包括上述的真实共沸物，也包括含相同组分但具不同比率，并且在其他温度和压力是真实共沸物的其他组合物;也包括这样的等效组合物，它们是同一共沸物体系的一部分并且具有类共沸物性质。正如本
所公认，可以有一个范围内的含有与共沸物相同组分的组合物，它们不仅对致冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共沸或类共沸组合物，其实质上由约６５－９９％（重量）的五氟乙烷和约１－３５％（重量）的丙烷所组成，当压力调控至约２２６磅／平方英寸绝对压时，该组合物沸点约２５℃。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MB希夫列特，横关昭道，HJ博查特，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]