JP6874786B2 - トリフルオロエチレンを含む共沸又は共沸様組成物 - Google Patents
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Description
トリフルオロエチレン(HFO-1123)と、1,1,-ジフルオロエチレン(HFO-1132a)、フルオロエチレン(HFO-1141)及びトリフルオロメタン(HFC-23)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを含む共沸又は共沸様組成物。
項2.
前記共沸又は共沸様組成物の全体に対してトリフルオロエチレンを50質量%以上含む、項1に記載の共沸又は共沸様組成物。
項3.
さらに、
(c)フルオロエタン、1,1,2-トリフルオロエタン、2-クロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1-クロロ-1,1,2-トリフルオロエタン、2,2-ジクロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1,1-ジフルオロエタン、1,2-ジフルオロエタン及び1,1,1,2-テトラフルオロエタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の追加的化合物
を含有する、項1又は2に記載の共沸又は共沸様組成物。
項4.
前記共沸又は共沸様組成物の全体に対して、前記追加的化合物(c)を0.1質量%以上30質量%未満含有する、項3に記載の共沸又は共沸様組成物。
項5.
熱移動媒体として用いられる、項1〜4のいずれか一項に記載の共沸又は共沸様組成物。
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。
1. 共沸又は共沸様組成物
本開示の共沸又は共沸様組成物は、トリフルオロエチレンと、1,1,-ジフルオロエチレン、フルオロエチレン及びトリフルオロメタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを含む共沸又は共沸様組成物である。
(a)トリフルオロエチレンと、
(b)1,1,-ジフルオロエチレン、フルオロエチレン及びトリフルオロメタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物と、
(c)フルオロエタン、1,1,2-トリフルオロエタン、2-クロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1-クロロ-1,1,2-トリフルオロエタン、2,2-ジクロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1,1-ジフルオロエタン、1,2-ジフルオロエタン及び1,1,1,2-テトラフルオロエタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の追加的化合物と
を含有する、共沸又は共沸様組成物であってもよい。
本開示の共沸又は共沸様組成物は、熱移動媒体組成物として用いられる場合、従来から用いられるHFC冷媒である、HFC134a、R-410A、R-407C又はR-404A等の冷媒を代替する、より低い地球温暖化係数(GWP)を有する冷媒、又は冷媒の成分としても使用しうる。
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。
本開示の共沸又は共沸様組成物は、トリフルオロエチレンと、1,1,-ジフルオロエチレン、フルオロエチレン及びトリフルオロメタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物との混合物、又はトリフルオロエチレンと、上記(b)の化合物と、上記(c)の追加的化合物との混合物において、トリフルオロエチレンを分離する共沸蒸留を行う際に重要な組成物となりうる。
1,1-ジフルオロエチレン(HFO-1132a)/HFO-1123の気液平衡データ(20℃)を表1に示す。
実施例2 HFO-1123とHFO-1141を分離するためのプロセス
図1に共沸組成物を用いた蒸留分離プロセスの一例を示す。結果を表4に示す。S11よりHFO-1123とHFO-1141を含む組成物を蒸留塔C1にフィードする。S13よりHFO-1123とHFO-1141の共沸組成物が流出し、S11と比較してHFO-1123が濃縮されたHFO-1123とHFO-1141からなる組成物が得られる。一方、S12からはHFO-1141の濃度が低下したHFO-1123が得られる。S12は次の工程に送られる。C2ではさらにHFC-161、HFC-152aなどの成分をS14に濃縮して分離する。S15からは純度の高いHFO-1123が得られる。このように、蒸留を組み合わせることで高純度のHFO-1123を回収することができる。
蒸留塔C2の運転圧力:1.4MPaG、塔頂温度:12℃、塔底温度:28℃
実施例3
各組成物の冷凍能力についてシミュレーションにより求めた。COP及び冷凍能力はR-410Aとの比で示した。結果を表5に示す。
冷凍サイクルの計算条件は以下の通りである。物性モデルとしてPeng-Robinsonを用いた。
Claims (5)
- 共沸又は共沸様組成物であって、
トリフルオロエチレンと、フルオロエチレン及びトリフルオロメタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを前記共沸又は共沸様組成物全体に対して90質量%以上含む共沸又は共沸様組成物。 - 前記共沸又は共沸様組成物の全体に対してトリフルオロエチレンを50質量%以上含む、請求項1に記載の共沸又は共沸様組成物。
- さらに、
(c)フルオロエタン、1,1,2-トリフルオロエタン、2-クロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1-クロロ-1,1,2-トリフルオロエタン、2,2-ジクロロ-1,1,1-トリフルオロエタン、1,1-ジフルオロエタン、1,2-ジフルオロエタン及び1,1,1,2-テトラフルオロエタンからなる群より選ばれる少なくとも1種の追加的化合物
を含有する、請求項1又は2に記載の共沸又は共沸様組成物。 - 前記共沸又は共沸様組成物の全体に対して、前記追加的化合物(c)を0.1質量%以上1質量%未満含有する、請求項3に記載の共沸又は共沸様組成物。
- 熱移動媒体として用いられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の共沸又は共沸様組成物。
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