JP2020147754A - １，１，２−トリフルオロエタンを含む組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】HFC-143を含む新たな組成物を提供する。【解決手段】HFC-143と、HFO-1132a、HFO-1123、HFC-143a、CTFE、HCFO-1131a、HFC-152a、HFC-152、HCFO-1131(E)、HCFO-1131(Z)、HFC-134a、HFC-161、HCFC-141、HCFC-123、HCFC-142、HCFC-142a、HCFO-1122、HCFO-1122a、HFO-1141、HCFC-21、HCFC-22、HFC-23、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物とを含む、組成物。【選択図】なし

Description

本開示は、1,1,2-トリフルオロエタン（HFC-143）を含む組成物に関する。
1,1,2-トリフルオロエタン（HFC-143）は、ポリオレフィンおよびポリウレタン用の発泡剤、エアロゾル噴射剤、冷媒、伝熱媒体、気体誘電体、消火剤、動力サイクル作動流体、重合媒体、粒子除去流体、搬送流体、バフみがき研摩剤および置換乾燥剤として有用とされる（特許文献１）。HFC-143の沸点は約４℃である。
国際公開第９４／０１１４６０号
本開示は、HFC-143を含む新たな組成物を提供することを課題とする。
項１．
HFC-143と、
1,1-ジフルオロエチレン（HFO-1132a）、1,1,2-トリフルオロエチレン（HFO-1123）、1,1,1-トリフルオロメタン（HFC-143a）、1,-クロロ-1,2,2-トリフルオロエチレン（CTFE）、1-クロロ-1-フルオロエチレン（HCFO-1131a）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、1,2-ジフルオロエタン（HFC-152）、トランス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(E)）、シス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(Z)）、1,1,1,2-テトラフルオロエタン（HFC-134a）、フルオロエタン（HFC-161）、1,2-ジクロロ-1-フルオロエタン（HCFC-141）、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン（HCFC-123）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエタン（HCFC-142）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエタン（HCFC-142a）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122a）、フルオロエチレン（HFO-1141）、ジクロロフルオロメタン（HCFC-21）、クロロジフルオロメタン（HCFC-22）、トリフルオロメタン（HFC-23）、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物と
を含む、組成物。
項２．
HFC-143と前記追加的化合物との混合物が、共沸又は共沸様である、項１に記載の組成物。
項３．
前記追加的化合物を、HFC-143と前記追加的化合物との混合物の全体に対して合計で0質量％より多く、かつ30質量％以下含む、項１又は２に記載の組成物。
項４．
項１〜３のいずれか一項に記載の組成物の、熱移動媒体組成物としての使用。
項５．
HFC-143と、
1,1-ジフルオロエチレン（HFO-1132a）、1,1,2-トリフルオロエチレン（HFO-1123）、1,1,1-トリフルオロメタン（HFC-143a）、1,-クロロ-1,2,2-トリフルオロエチレン（CTFE）、1-クロロ-1-フルオロエチレン（HCFO-1131a）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、1,2-ジフルオロエタン（HFC-152）、トランス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(E)）、シス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(Z)）、1,1,1,2-テトラフルオロエタン（HFC-134a）、フルオロエタン（HFC-161）、 1,2-ジクロロ-1-フルオロエタン（HCFC-141）、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン（HCFC-123）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエタン（HCFC-142）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエタン（HCFC-142a）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122a）、フルオロエチレン（HFO-1141）、ジクロロフルオロメタン（HCFC-21）、クロロジフルオロメタン（HCFC-22）、トリフルオロメタン（HFC-23）、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物とを含む混合物において、
HFC-143と前記追加的化合物とを分離する方法であって、
（１）HFC-143及び前記追加的化合物を含む出発組成物を第１蒸留塔に供給することにより：
HFC-143及び前記追加的化合物を含む共沸混合物組成物を第１留出物として；かつ
HFC-143又は前記追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を第１蒸留塔ボトム組成物として抜き出す工程と；
（２）必要に応じて、前記第１留出物又は第１蒸留塔ボトム組成物を第１蒸留塔と運転条件の異なる第２蒸留塔に供給してHFC-143又は追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を形成する工程と
を含む方法。
HFC-143を含む新たな組成物が提供される。
蒸留塔を用いてHFC-143と追加的成分としてHFO-1123、エチレン、HFC-161、HFC-152、HCFC-133、HCFC-123、HCFC-21を含む組成物を蒸留する、実施例の操作の模式図である。
＜用語の定義＞
本明細書において用語「冷媒」には、ISO817（国際標準化機構）で定められた、冷媒の種類を表すRで始まる冷媒番号（ASHRAE番号）が付された化合物が少なくとも含まれ、さらに冷媒番号が未だ付されていないとしても、それらと同等の冷媒としての特性を有するものが含まれる。冷媒は、化合物の構造の面で、「フルオロカーボン系化合物」と「非フルオロカーボン系化合物」とに大別される。「フルオロカーボン系化合物」には、クロロフルオロカーボン（CFC）、ハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）及びハイドロフルオロカーボン（HFC）が含まれる。「非フルオロカーボン系化合物」としては、プロパン（R290）、プロピレン（R1270）、ブタン（R600）、イソブタン（R600a）、二酸化炭素（R744）及びアンモニア（R717）等が挙げられる。
本明細書において、用語「冷媒を含む組成物」には、（１）冷媒そのもの（冷媒の混合物を含む）と、（２）その他の成分をさらに含み、少なくとも冷凍機油と混合することにより冷凍機用作動流体を得るために用いることのできる組成物と、（３）冷凍機油を含有する冷凍機用作動流体とが少なくとも含まれる。本明細書においては、これら三態様のうち、（２）の組成物のことを、冷媒そのもの（冷媒の混合物を含む）と区別して「冷媒組成物」と表記する。また、（３）の冷凍機用作動流体のことを「冷媒組成物」と区別して「冷凍機油含有作動流体」と表記する。
本明細書において、用語「共沸様組成物」は、共沸組成物と実質的に同様に取り扱うことができる組成物を意味する。具体的には、本明細書において、用語「共沸様組成物」は、実質的に単一物質として振る舞う２つ以上の物質の定沸点の、または実質的に定沸点の混合物を意味する。共沸様組成物の特徴の一つとして、液体の蒸発又は蒸留によって発生した蒸気の組成が、液体の組成と実質的に変化しないことが挙げられる。すなわち、本明細書においては、ある混合物が、実質的な組成変化なしに沸騰、蒸留又は還流するとき、この混合物のことを、共沸様組成物と呼ぶ。具体的には、ある特定の温度での組成物のバブルポイント蒸気圧と、当該組成物の露点蒸気圧との差が3%以下（バブルポイント圧力を基準として）である場合に、当該組成物は共沸様組成物であると本開示では定義する。
本明細書において、用語「代替」は、第一の冷媒を第二の冷媒で「代替」するという文脈で用いられる場合、第一の類型として、第一の冷媒を使用して運転するために設計された機器において、必要に応じてわずかな部品（冷凍機油、ガスケット、パッキン、膨張弁、ドライヤその他の部品のうち少なくとも一種）の変更及び機器調整のみを経るだけで、第二の冷媒を使用して、最適条件下で運転することができることを意味する。すなわち、この類型は、同一の機器を、冷媒を「代替」して運転することを指す。この類型の「代替」の態様としては、第二の冷媒への置き換えの際に必要とされる変更乃至調整の度合いが小さい順に、「ドロップイン（drop in）代替」、「ニアリー・ドロップイン（nealy drop in）代替」及び「レトロフィット（retrofit）」があり得る。
第二の類型として、第二の冷媒を用いて運転するために設計された機器を、第一の冷媒の既存用途と同一の用途のために、第二の冷媒を搭載して用いることも、用語「代替」に含まれる。この類型は、同一の用途を、冷媒を「代替」して提供することを指す。
本明細書において用語「冷凍機（refrigerator）」とは、物あるいは空間の熱を奪い去ることにより、周囲の外気よりも低い温度にし、かつこの低温を維持する装置全般のことをいう。言い換えれば、冷凍機は温度の低い方から高い方へ熱を移動させるために、外部からエネルギーを得て仕事を行いエネルギー変換する変換装置のことをいう。
本明細書においてGWPはIPCC第5次報告書（AR5）の定めるところにより算出されるものとする。
１．組成物
１．１ 追加的化合物
本開示の冷媒は、HFC-143に加えてさらに、HFO-1132a、HFO-1123、HFC-143a、CTFE、HCFO-1131a、HFC-152a、HFC-152、HCFO-1131(E)、HCFO-1131(Z)、HFC-134a、HFC-161、HCFC-141、HCFC-123、HCFC-142、HCFC-142a、HCFO-1122、HCFO-1122a、HFO-1141、HCFC-21、HCFC-22、HFC-23、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物を含む。
HFC-143と、前記追加的化合物の合計との混合物は、安定性に優れる。また、HFC-143と追加的化合物とはいずれも冷媒としても作用しうるため、本混合物は冷媒としても使用することができ、かつ従来から用いられるCFC冷媒及びHCFC冷媒と比較して非常に低いODP（オゾン層破壊係数）を有する。また、本混合物は、有機合成用中間体としても有用である。
安定性や冷媒としての性能の点において、又は有機合成用中間体として利用する上で、追加的化合物は、HFC-143と前記追加的化合物との混合物全体に対して合計で、0質量％より多く、かつ30％質量以下含まれることが好ましく、0質量％より多く、かつ20質量％以下含まれることがより好ましく、0質量％より多く、かつ10質量％以下含まれることがさらに好ましく、0質量％より多く、かつ1質量％以下含まれることがさらにより好ましい。
１．２ 共沸又は共沸様組成物
HFC-143と、前記追加的化合物の合計との混合物は、好ましくは共沸又は共沸様組成物である。これらの共沸又は共沸様組成物は、HFC-143と追加的成分との混合物において、追加的成分をHFC-143から分離する共沸蒸留を行う際に重要な組成物となりうる。
共沸蒸留とは、共沸又は共沸様組成物が分離されるような条件下で蒸留塔を運転することにより目的物を濃縮乃至分離する方法である。共沸蒸留によって、分離対象成分のみを蒸留することができる場合もあるが、分離対象成分の１つ以上と共沸混合物を形成する別の成分を外部から添加した場合に初めて共沸蒸留が起こる場合もある。狭義には、後者のみを共沸蒸留と呼ぶ。例えば、HFC-143と追加的成分とを含む共沸又は共沸様組成物を、HFC-143と追加的成分とを少なくとも含む組成物から共沸蒸留によって抜き出すことによって、追加的成分をHFC-143から分離することができる。
共沸又は共沸様を示す上で、HFC-143と、前記追加的化合物の合計との混合物は、追加的化合物を、本混合物の全体に対して合計で、0質量％より多く、かつ１質量％以下含むことが好ましく、0質量％より多く、かつ0.5質量％以下含むことがより好ましく、0質量％より多く、かつ0.1質量％以下含むことがさらに好ましい。
１．３ 熱移動媒体組成物
本開示の組成物は、熱移動媒体組成物として用いることができる。
熱移動媒体組成物として用いられる本開示の組成物は、追加的化合物に加え、さらに少なくとも一種のその他の成分を含有していてもよい。本開示の組成物は、さらに少なくとも冷凍機油と混合することにより冷凍機用作動流体を得るために用いることができる（この場合の本開示の組成物を「本開示の冷媒組成物」という）。
本開示の冷媒組成物は、必要に応じて、以下のその他の成分のうち少なくとも一種を含有していてもよい。その他の成分は、特に限定されないが、具体的には、例えば、水、トレーサー、紫外線蛍光染料、安定剤、重合禁止剤等が挙げられる。
本開示の冷媒組成物を、冷凍機における作動流体として使用するに際しては、通常、少なくとも冷凍機油と混合して用いられる。したがって、本開示の冷媒組成物は、好ましくは冷凍機油を実質的に含まない。具体的には、本開示の冷媒組成物は、組成物全体に対する冷凍機油の含有量が好ましくは0〜1質量%であり、より好ましくは0〜0.1質量%である。
本開示の冷媒組成物は、微量の水を含んでもよい。冷媒組成物における含水割合は、冷媒全体に対して、0.1質量％以下とすることが好ましい。冷媒組成物が微量の水分を含むことにより、冷媒中に含まれ得る不飽和のフルオロカーボン系化合物の分子内二重結合が安定化され、また、不飽和のフルオロカーボン系化合物の酸化も起こりにくくなるため、冷媒組成物の安定性が向上する。
トレーサーは、本開示の冷媒組成物が希釈、汚染、その他何らかの変更があった場合、その変更を追跡できるように検出可能な濃度で本開示の冷媒組成物に添加される。
本開示の冷媒組成物は、トレーサーとして、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
トレーサーとしては、特に限定されず、一般に用いられるトレーサーの中から適宜選択することができる。
トレーサーとしては、例えば、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、フルオロカーボン、重水素化炭化水素、重水素化ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、フルオロエーテル、臭素化化合物、ヨウ素化化合物、アルコール、アルデヒド、ケトン、亜酸化窒素（N2O）等が挙げられる。トレーサーとしては、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロカーボン、フルオロカーボン及びフルオロエーテルが特に好ましい。
トレーサーとしては、以下の化合物が好ましい。
FC-14（テトラフルオロメタン、CF4）
HCC-40（クロロメタン、CH3Cl）
HFC-23（トリフルオロメタン、CHF3）
HFC-41（フルオロメタン、CH3Cl）
HFC-125（ペンタフルオロエタン、CF3CHF2）
HFC-134a（1,1,1,2-テトラフルオロエタン、CF3CH2F）
HFC-134（1,1,2,2-テトラフルオロエタン、CHF2CHF2）
HFC-143a（1,1,1-トリフルオロエタン、CF3CH3）
HFC-152（1,2-ジフルオロエタン、CH2FCH2F）
HFC-245fa（1,1,1,3,3-ペンタフルオロプロパン、CF3CH2CHF2）HFC-236fa（1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、CF3CH2CF3）HFC-236ea（1,1,1,2,3,3-ヘキサフルオロプロパン、CF3CHFCHF2）HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-ヘプタフルオロプロパン、CF3CHFCF3)HCFC-22（クロロジフルオロメタン、CHClF2）
HCFC-31（クロロフルオロメタン、CH2ClF）
CFC-1113（クロロトリフルオロエチレン、CF2=CClF）
HFE-125（トリフルオロメチル−ジフルオロメチルエーテル、CF3OCHF2）HFE-134a（トリフルオロメチル−フルオロメチルエーテル、CF3OCH2F）HFE-143a（トリフルオロメチル−メチルエーテル、CF3OCH3）
HFE-227ea（トリフルオロメチル−テトラフルオロエチルエーテル、CF3OCHFCF3）HFE-236fa（トリフルオロメチル−トリフルオロエチルエーテル、CF3OCH2CF3）
本開示の冷媒組成物は、トレーサーを合計で、冷媒組成物全体に対して、約１０重量百万分率（ｐｐｍ）〜約１０００ｐｐｍ含んでいてもよい。本開示の冷媒組成物は、トレーサーを合計で、冷媒組成物全体に対して、好ましくは約３０ｐｐｍ〜約５００ｐｐｍ、より好ましくは約５０ｐｐｍ〜約３００ｐｐｍ含んでいてもよい。
本開示の冷媒組成物は、紫外線蛍光染料として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
紫外線蛍光染料としては、特に限定されず、一般に用いられる紫外線蛍光染料の中から適宜選択することができる。
紫外線蛍光染料としては、例えば、ナフタルイミド、クマリン、アントラセン、フェナントレン、キサンテン、チオキサンテン、ナフトキサンテン及びフルオレセイン、並びにこれらの誘導体が挙げられる。紫外線蛍光染料としては、ナフタルイミド及びクマリンのいずれか又は両方が特に好ましい。
本開示の冷媒組成物は、安定剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
安定剤としては、特に限定されず、一般に用いられる安定剤の中から適宜選択することができる。
安定剤としては、例えば、ニトロ化合物、エーテル類及びアミン類等が挙げられる。
ニトロ化合物としては、例えば、ニトロメタン及びニトロエタン等の脂肪族ニトロ化合物、並びにニトロベンゼン及びニトロスチレン等の芳香族ニトロ化合物等が挙げられる。
エーテル類としては、例えば、1,4-ジオキサン等が挙げられる。
アミン類としては、例えば、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルアミン、ジフェニルアミン等が挙げられる。
その他にも、ブチルヒドロキシキシレン、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
安定剤の含有割合は、特に限定されず、HFC-143と、前記追加的化合物の合計との混合物全体に対して、通常、0.01〜5質量％とすることが好ましく、0.05〜2質量％とすることがより好ましい。
本開示の冷媒組成物は、重合禁止剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
重合禁止剤としては、特に限定されず、一般に用いられる重合禁止剤の中から適宜選択することができる。
重合禁止剤としては、例えば、4-メトキシ-1-ナフトール、ヒドロキノン、ヒドロキノンメチルエーテル、ジメチル-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
重合禁止剤の含有割合は、特に限定されず、HFC-143と、前記追加的化合物の合計との混合物全体に対して、通常、0.01〜5質量％とすることが好ましく、0.05〜2質量％とすることがより好ましい。
本開示の組成物は、冷凍機油を含有する冷凍機用作動流体としても使用できる（この組成物を「本開示の冷凍機油含有作動流体」という）。本開示の冷凍機油含有作動流体は、本開示の冷媒組成物と、冷凍機油とを少なくとも含み、冷凍機における作動流体として用いられる。具体的には、本開示の冷凍機油含有作動流体は、冷凍機の圧縮機において使用される冷凍機油と、HFC-143と前記追加的化合物の合計との混合物又は冷媒組成物とが互いに混じり合うことにより得られる。冷凍機油含有作動流体には冷凍機油は一般に10〜50質量％含まれる。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、冷凍機油として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
冷凍機油としては、特に限定されず、一般に用いられる冷凍機油の中から適宜選択することができる。その際には、必要に応じて、前記混合物との相溶性及び前記混合物の安定性等を向上する作用等の点でより優れている冷凍機油を適宜選択することができる。
冷凍機油の基油としては、例えば、ポリアルキレングリコール（PAG）、ポリオールエステル（POE）及びポリビニルエーテル（PVE）からなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
冷凍機油は、基油に加えて、さらに添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、酸化防止剤、極圧剤、酸捕捉剤、酸素捕捉剤、銅不活性化剤、防錆剤、油性剤及び消泡剤からなる群より選択される少なくとも一種であってもよい。
冷凍機油として、40℃における動粘度が5〜400 cStであるものが、潤滑の点で好ましい。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、必要に応じて、さらに少なくとも一種の添加剤を含んでもよい。添加剤としては例えば以下の相溶化剤等が挙げられる。
本開示の冷凍機油含有作動流体は、相溶化剤として、一種を単独で含有してもよいし、二種以上を含有してもよい。
相溶化剤としては、特に限定されず、一般に用いられる相溶化剤の中から適宜選択することができる。
相溶化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、アミド、ニトリル、ケトン、クロロカーボン、エステル、ラクトン、アリールエーテル、フルオロエーテルおよび1,1,1-トリフルオロアルカン等が挙げられる。相溶化剤としては、ポリオキシアルキレングリコールエーテルが特に好ましい。
２．分離方法
また、本開示では、上記の組成物を利用したこれらの成分の分離方法も開示される。
例えば、HFC-143と追加的成分とを含む共沸又は共沸様組成物を、HFC-143と追加的成分とを少なくとも含む組成物から共沸蒸留によって抜き出すことによって、追加的成分をHFC-143から分離することができる。
より具体的には、本開示の分離方法は、
HFC-143と、少なくとも一種の追加的化合物とを含む混合物において、
HFC-143と前記追加的化合物とを分離する方法であって、
（１）HFC-143及び前記追加的化合物を含む出発組成物を第１蒸留塔に供給することにより：
HFC-143及び前記追加的化合物を含む共沸混合物組成物を第１留出物として；かつ
HFC-143又は前記追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を第１蒸留塔ボトム組成物として抜き出す工程と；
（２）必要に応じて、前記第１留出物又は第１蒸留塔ボトム組成物を第１蒸留塔と運転条件の異なる第２蒸留塔に供給してHFC-143又は追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を形成する工程と
を含む方法であってもよい。
上記において、前記追加的化合物としては、例えば、1,1-ジフルオロエチレン（HFO-1132a）、1,1,2-トリフルオロエチレン（HFO-1123）、1,1,1-トリフルオロメタン（HFC-143a）、1,-クロロ-1,2,2-トリフルオロエチレン（CTFE）、1-クロロ-1-フルオロエチレン（HCFO-1131a）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、1,2-ジフルオロエタン（HFC-152）、トランス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(E)）、シス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(Z)）、1,1,1,2-テトラフルオロエタン（HFC-134a）、フルオロエタン（HFC-161）、 1,2-ジクロロ-1-フルオロエタン（HCFC-141）、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン（HCFC-123）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエタン（HCFC-142）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエタン（HCFC-142a）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122a）、フルオロエチレン（HFO-1141）、ジクロロフルオロメタン（HCFC-21）、クロロジフルオロメタン（HCFC-22）、トリフルオロメタン（HFC-23）、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。
上記工程において、各蒸留塔への供給の方法及び条件、並びに各蒸留塔の仕様及びそれにおける蒸留の条件等については、各工程の目的が達成されるよう適宜設定できる。
以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
以下に、実施例を挙げてさらに詳細に説明する。ただし、本開示は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
HFC-143と、各追加化合物を含む組成物の冷凍サイクル計算の結果を表１に示す。計算条件は以下の通りである。
蒸発温度 10℃、凝縮温度 45℃、過熱度 5℃、過冷却度 5℃、圧縮効率70％物性モデルとしてPeng-Robinsonを用いた。
Figure 2020147754
実施例２
（HFC-143の製造方法）
５０Ａ反応管を１個準備し、この反応管に６７０ｇの触媒を充填した。触媒は、活性炭を担体とし、貴金属をパラジウムとして形成した。触媒を充填した反応管の原料供給口から、ＣＴＦＥ（クロロトリフルオロエチレン）を５００Ｎｍｌ／ｍｉｎの流量で、水素を１８００Ｎｍｌ／ｍｉｎの流量で供給し、上流部及び下流部の順に触媒を通過させた。このとき、上流部の温度は３２０℃、下流部の温度は２３０℃とした。以上の反応では、反応管内の触媒の充填量をＷ（ｇ）、反応管に流入させるフルオロエチレン及び水素ガスの全流量をＦｏとして、Ｗ／Ｆｏで表される接触時間を１７．５ｇ・ｓｅｃ／ｃｃとした。結果は表２の通りとなった。
Figure 2020147754
目的物であるHFC-143が高い収率で得られる。
実施例３
図１に示す蒸留塔を用いてHFC-143と追加的成分としてHFO-1123、エチレン、HFC-161、HFC-152、HCFC-133、HCFC-123、HCFC-21を含む組成物を蒸留した。結果を表３に示す。
Figure 2020147754
上記の通り、HFC-143とHFO-1123、エチレン、HFC-161からなる共沸様組成物を利用して蒸留により分離することで、高純度のHFC-143を得ることができた。

Claims (5)

1,1,2-トリフルオロエタン（HFC-143）と、
1,1-ジフルオロエチレン（HFO-1132a）、1,1,2-トリフルオロエチレン（HFO-1123）、1,1,1-トリフルオロメタン（HFC-143a）、1,-クロロ-1,2,2-トリフルオロエチレン（CTFE）、1-クロロ-1-フルオロエチレン（HCFO-1131a）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、1,2-ジフルオロエタン（HFC-152）、トランス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(E)）、シス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(Z)）、1,1,1,2-テトラフルオロエタン（HFC-134a）、フルオロエタン（HFC-161）、1,2-ジクロロ-1-フルオロエタン（HCFC-141）、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン（HCFC-123）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエタン（HCFC-142）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエタン（HCFC-142a）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122a）、フルオロエチレン（HFO-1141）、ジクロロフルオロメタン（HCFC-21）、クロロジフルオロメタン（HCFC-22）、トリフルオロメタン（HFC-23）、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物と
を含む、組成物。
HFC-143と前記追加的化合物との混合物が、共沸又は共沸様である、請求項１に記載の組成物。
前記追加的化合物を、HFC-143と前記追加的化合物との混合物の全体に対して合計で0質量％より多く、かつ30質量％以下含む、請求項１又は２に記載の組成物。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物の、熱移動媒体組成物としての使用。
HFC-143と、
1,1-ジフルオロエチレン（HFO-1132a）、1,1,2-トリフルオロエチレン（HFO-1123）、1,1,1-トリフルオロメタン（HFC-143a）、1,-クロロ-1,2,2-トリフルオロエチレン（CTFE）、1-クロロ-1-フルオロエチレン（HCFO-1131a）、1,1-ジフルオロエタン（HFC-152a）、1,2-ジフルオロエタン（HFC-152）、トランス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(E)）、シス-1-クロロ-2-フルオロエチレン（HCFO-1131(Z)）、1,1,1,2-テトラフルオロエタン（HFC-134a）、フルオロエタン（HFC-161）、 1,2-ジクロロ-1-フルオロエタン（HCFC-141）、1,1-ジクロロ-2,2,2-トリフルオロエタン（HCFC-123）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエタン（HCFC-142）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエタン（HCFC-142a）、1-クロロ-2,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122）、1-クロロ-1,2-ジフルオロエチレン（HCFO-1122a）、フルオロエチレン（HFO-1141）、ジクロロフルオロメタン（HCFC-21）、クロロジフルオロメタン（HCFC-22）、トリフルオロメタン（HFC-23）、エチレン及びアセチレンからなる群より選択される少なくとも一種の追加的化合物とを含む混合物において、
HFC-143と前記追加的化合物とを分離する方法であって、
（１）HFC-143及び前記追加的化合物を含む出発組成物を第１蒸留塔に供給することにより：
HFC-143及び前記追加的化合物を含む共沸又は共沸様混合物組成物を第１留出物として；かつ
HFC-143又は前記追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を第１蒸留塔ボトム組成物として抜き出す工程と；
（２）必要に応じて、前記第１留出物又は第１蒸留塔ボトム組成物を第１蒸留塔と運転条件の異なる第２蒸留塔に供給してHFC-143又は追加的化合物のいずれかに前記出発組成物より濃度的に富む組成物を形成する工程と
を含む方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6908060B2 (ja) * 2019-01-16 2021-07-21 ダイキン工業株式会社 １−クロロ−１，２−ジフルオロエタンを含む共沸又は共沸様組成物
JP7116336B2 (ja) * 2020-11-10 2022-08-10 ダイキン工業株式会社 冷媒を含む組成物、その使用、並びにそれを有する冷凍機及びその冷凍機の運転方法
FR3123650A1 (fr) * 2021-06-07 2022-12-09 Arkema France Composition azéotropique ou quasi-azéotropique comprenant chlorotrifluoroéthylène et/ou 1,1,2-trifluoroéthane

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01139540A (ja) * 1987-11-25 1989-06-01 Asahi Glass Co Ltd 共沸組成物の安定化方法
JP2016130236A (ja) * 2015-01-07 2016-07-21 旭硝子株式会社 共沸様組成物および精製された含フッ素化合物の製造方法
CN108148556A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 洛阳名力科技开发有限公司 一种空调制冷剂

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4810403A (en) * 1987-06-09 1989-03-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Halocarbon blends for refrigerant use
WO1994011460A1 (en) * 1992-11-19 1994-05-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant compositions including 1,1,2-trifluoroethane
JPWO2015125877A1 (ja) * 2014-02-20 2017-03-30 旭硝子株式会社 トリフルオロエチレンを含む流体の精製方法、およびトリフルオロエチレンの製造方法
CN105753634B (zh) * 2015-01-07 2018-01-12 旭硝子株式会社 类共沸组合物以及经纯化的含氟化合物的制造方法
WO2020209329A1 (ja) * 2019-04-10 2020-10-15 ダイキン工業株式会社 １，１，２－トリフルオロエタン、１－クロロ－２，２－ジフルオロエタン又は１，２－ジクロロ－１－フルオロエタンと、フッ化水素とを含む共沸又は共沸様組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01139540A (ja) * 1987-11-25 1989-06-01 Asahi Glass Co Ltd 共沸組成物の安定化方法
JP2016130236A (ja) * 2015-01-07 2016-07-21 旭硝子株式会社 共沸様組成物および精製された含フッ素化合物の製造方法
CN108148556A (zh) * 2017-12-25 2018-06-12 洛阳名力科技开发有限公司 一种空调制冷剂

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