[发明专利]含有氟取代烯烃的组合物

说明书

本案是分案申请，其母案是申请日为2003年10月27日、申请号为200380107462.3、发明名称为“含有氟取代烯烃的组合物”的申请。

相关申请案参照

本申请案与美国临时申请案第60/421,263号和第60/421,435号有关并主张其优先权,这两个申请案皆于2002年10月25日提出申请，且其皆以引用方式并入本文中。本申请案还与下述同时提交的美国专利申请案有关：Raymond Thomas提交的题为“Fluorinated Alkene Refrigerant Composition(氟代烯烃制冷剂组合物)”的美国专利申请案(代理档案号为H0004412(26269)；及Hsueh Sung Tung等人提交的题为“Process For Producing Fluoropropenes(制备氟代丙烯的方法)”的美国专利申请案(代理档案号为H0003789(26267)，其以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及在多种应用场合具有实用性的组合物，尤其包括制冷系统，且本发明亦涉及使用这些组合物的方法和系统。在一些优选方面中，本发明涉及包括至少一种本发明多氟代烯烃的制冷剂组合物。

背景技术

基于氟碳化合物的流体已广泛使用于许多商业和工业应用中。例如，基于氟碳化合物的流体常常在诸如空调、热泵和制冷系统等应用中用作工作流体。蒸气压缩循环是一种在制冷系统中完成冷却或加热的最常用类型的方法。蒸气压缩循环通常包括制冷剂在较低压力下通过吸热由液相到气相的相变和随后制冷剂在较低压力和温度下通过热量移除由气相到液相的相变，将蒸气压缩到相对较高的压力，在此相对较低的压力和温度下通过热量移除将所述蒸气冷凝为液相，并随后减小压力重新开始循环。

制冷的主要目的是从较低温度下的物体或其它流体移除热量，而热泵的主要目的是在相对于环境更高的温度下增加热量。

多年以来，某些氟碳化合物在许多应用中一直是多种热交换流体(例如制冷剂)中的优选组分。例如,由于氟代烷(例如,氯氟甲烷和氯氟乙烷衍生物)具有独特的化学和物理性质组合，因此其作为制冷剂已在包括空调和热泵等应用中获得了广泛使用。许多普遍应用于蒸气压缩系统的制冷剂可为单一组分的流体或者为共沸混合物。

近年来，人们对地球大气和气候潜在破坏的关注逐渐增加，因此，某些氯基化合物被视为可引起显著问题。由于许多含氯组合物(例如，氟氯碳化合物(CFC)、氢氯氟碳化合物(HCF)等等)具有臭氧消耗性质，因此，此类化合物作为制冷剂在空调和制冷系统中的使用已变得不受欢迎。因此，越来越需要可为制冷和热泵应用提供替代物的新颖氟碳和氢氟碳化合物及组合物。例如，人们期望通过用不会消耗臭氧层的不含氯制冷化合物(例如，氢氟碳化合物(HFC))替代含氯制冷剂来改进含氯制冷系统。

然而，通常认为重要的是，任何潜在的制冷剂替代物必须亦具备存在于最广泛使用的流体中的性质，其中包括例如极好的传热性质、化学稳定性、低毒性或无毒性、不可燃性和润滑剂相容性。

申请人逐渐认识到润滑剂相容性在许多应用中特别重要。更具体而言，人们非常期望制冷流体能够与用于大多数制冷系统压缩机装置中的润滑剂相容。遗憾的是，包括HFC在内的许多不含氯制冷流体在通常与CFC及HFC一起使用的各类型润滑剂中相对不溶及/或难于混溶，所述润滑剂包括矿物油、烷基苯或聚(α-烯烃)。为使一制冷流体-润滑剂组合在在压缩制冷、空调及/或热泵系统中以预期效率工作，润滑剂应能在宽广的操作温度范围中充分溶解于制冷流体。这样的溶解性可降低润滑剂的黏度并允许润滑剂更易于流过整个系统。若缺少这样的溶解性，润滑剂则会易于滞留在该制冷、空调或热泵系统的蒸发器螺旋管以及此系统的其它部分中，从而降低系统效率。

就使用效率而言，应重点注意的是，制冷剂热力学性能或者能量效率的损失可能会通过因电能需求增加引起的矿物燃料的用量增加而对环境造成负面影响。

而且，人们通常期望CFC制冷剂替代物是有效的，且不需对目前用于CFC制冷剂的蒸气压缩技术进行较大的工程设计改变。