KR20210137152A - 1,1,2-트리플루오로에탄을 포함하는 조성물 - Google Patents
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Abstract
HFC-143을 포함하는 새로운 조성물을 제공한다. HFC-143과, 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, 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함하는, 조성물.
Description
본 개시는, 1,1,2-트리플루오로에탄(HFC-143)을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
1,1,2-트리플루오로에탄(HFC-143)은, 폴리올레핀 및 폴리우레탄용 발포제, 에어로졸 분사제, 냉매, 전열 매체, 기체 유전체, 소화제, 동력 사이클 작동 유체, 중합 매체, 입자 제거 유체, 반송 유체, 버프 연마제 및 치환 건조제로서 유용하다고 여겨진다(특허문헌 1). HFC-143의 비점은 약 4℃이다.
본 개시는, HFC-143을 포함하는 새로운 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.
항 1.
HFC-143과,
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물
을 포함하는, 조성물.
항 2.
HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물이, 공비 또는 유사 공비인, 항 1에 기재된 조성물.
항 3.
상기 추가적 화합물을, HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물 전체에 대하여 합계로 0질량%보다 많고, 또한 30질량% 이하 포함하는, 항 1 또는 2에 기재된 조성물.
항 4.
항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 조성물의, 열 이동 매체 조성물로서의 사용.
항 5.
HFC-143과,
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함하는 혼합물에 있어서,
HFC-143과 상기 추가적 화합물을 분리하는 방법으로서,
(1) HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 출발 조성물을 제1 증류탑에 공급함으로써:
HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 공비 혼합물 조성물을 제1 유출물(留出物)로 하고; 또한
HFC-143 또는 상기 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 제1 증류탑 보텀 조성물로 하여 빼내는 공정과;
(2) 필요에 따라, 상기 제1 유출물 또는 제1 증류탑 보텀 조성물을 제1 증류탑과 운전 조건이 상이한 제2 증류탑에 공급하여 HFC-143 또는 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 형성하는 공정
을 포함하는 방법.
HFC-143을 포함하는 새로운 조성물이 제공된다.
도 1은, 증류탑을 이용하여 HFC-143과 추가적 성분으로서 HFO-1123, 에틸렌, HFC-161, HFC-152, HCFC-133, HCFC-123, HCFC-21을 포함하는 조성물을 증류하는, 실시예의 조작의 모식도이다.
<용어의 정의>
본 명세서에 있어서 용어 「냉매」에는, ISO817(국제 표준화 기구)에서 정해진, 냉매의 종류를 나타내는 R로 시작되는 냉매 번호(ASHRAE 번호)가 붙여진 화합물이 적어도 포함되고, 또한 냉매 번호가 아직 붙여져 있지 않다고 하더라도, 그들과 동등한 냉매로서의 특성을 갖는 것이 포함된다. 냉매는, 화합물의 구조의 면에서, 「플루오로카본계 화합물」과 「비(非)플루오로카본계 화합물」로 크게 나뉜다. 「플루오로카본계 화합물」에는, 클로로플루오로카본(CFC), 하이드로클로로플루오로카본(HCFC) 및 하이드로플루오로카본(HFC)이 포함된다. 「비플루오로카본계 화합물」로서는, 프로판(R290), 프로필렌(R1270), 부탄(R600), 이소부탄(R600a), 이산화탄소(R744) 및 암모니아(R717) 등을 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 용어 「냉매를 포함하는 조성물」에는, (1) 냉매 그 자체(냉매의 혼합물을 포함한다)와, (2) 그 외의 성분을 추가로 포함하고, 적어도 냉동기유와 혼합함으로써 냉동기용 작동 유체를 얻기 위하여 이용할 수 있는 조성물과, (3) 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체가 적어도 포함된다. 본 명세서에 있어서는, 이들 세 양태 중, (2)의 조성물을, 냉매 그 자체(냉매의 혼합물을 포함한다)와 구별하여 「냉매 조성물」이라고 표기한다. 또, (3)의 냉동기용 작동 유체를 「냉매 조성물」과 구별하여 「냉동기유 함유 작동 유체」라고 표기한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「유사 공비 조성물」은, 공비 조성물과 실질적으로 동일하게 취급할 수 있는 조성물을 의미한다. 구체적으로는, 본 명세서에 있어서, 용어 「유사 공비 조성물」은, 실질적으로 단일 물질로서 행동하는 2개 이상의 물질의 정(定) 비점인, 또는 실질적으로 정 비점인 혼합물을 의미한다. 유사 공비 조성물의 특징의 하나로서, 액체의 증발 또는 증류에 의하여 발생한 증기의 조성이, 액체의 조성과 실질적으로 변화하지 않는 것을 들 수 있다. 즉, 본 명세서에 있어서는, 어떤 혼합물이, 실질적인 조성 변화 없이 비등, 증류 또는 환류할 때, 이 혼합물을, 유사 공비 조성물이라고 부른다. 구체적으로는, 어떤 특정의 온도에서의 조성물의 버블 포인트 증기압과, 당해 조성물의 노점 증기압의 차가 3% 이하(버블 포인트 압력을 기준으로 하여)인 경우에, 당해 조성물은 유사 공비 조성물이라고 본 개시에서는 정의한다.
본 명세서에 있어서, 용어 「대체」는, 제1 냉매를 제2 냉매로 「대체」한다고 하는 문맥으로 이용되는 경우, 제1 유형으로서, 제1 냉매를 사용하여 운전하기 위하여 설계된 기기에 있어서, 필요에 따라 약간의 부품(냉동기유, 개스킷, 패킹, 팽창 밸브, 드라이어 그 외의 부품 중 적어도 1종)의 변경 및 기기 조정만을 거치는 것만으로, 제2 냉매를 사용하여, 최적 조건하에서 운전할 수 있는 것을 의미한다. 즉, 이 유형은, 동일한 기기를, 냉매를 「대체」하여 운전하는 것을 가리킨다. 이 유형의 「대체」의 양태로서는, 제2 냉매로의 치환 시에 필요한 변경 내지 조정의 정도가 작은 순으로, 「드롭 인(drop in) 대체」, 「니얼리·드롭 인(nearly drop in) 대체」 및 「레트로핏(retrofit)」이 있을 수 있다.
제2 유형으로서, 제2 냉매를 이용하여 운전하기 위하여 설계된 기기를, 제1 냉매의 기존 용도와 동일한 용도를 위하여, 제2 냉매를 탑재하여 이용하는 것도, 용어 「대체」에 포함된다. 이 유형은, 동일한 용도를, 냉매를 「대체」하여 제공하는 것을 가리킨다.
본 명세서에 있어서 용어 「냉동기(refrigerator)」란, 물건 혹은 공간의 열을 빼앗아 감으로써, 주위의 외기보다 낮은 온도로 하고, 또한 이 저온을 유지하는 장치 전반을 말한다. 바꾸어 말하면, 냉동기는 온도가 낮은 쪽으로부터 높은 쪽으로 열을 이동시키기 위하여, 외부로부터 에너지를 얻고 일을 행하여 에너지 변환하는 변환 장치를 말한다.
본 명세서에 있어서 GWP는 IPCC 제5차 보고서(AR5)가 정하는 바에 의하여 산출되는 것으로 한다.
1. 조성물
1.1 추가적 화합물
본 개시의 냉매는, HFC-143에 더하여 추가로, 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, 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함한다.
HFC-143과, 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물은, 안정성이 우수하다. 또, HFC-143과 추가적 화합물은 모두 냉매로서도 작용할 수 있기 때문에, 본 혼합물은 냉매로서도 사용할 수 있고, 또한 종래부터 이용되는 CFC 냉매 및 HCFC 냉매와 비교하여 매우 낮은 ODP(오존층 파괴 계수)를 갖는다. 또, 본 혼합물은, 유기 합성용 중간체로서도 유용하다.
안정성이나 냉매로서의 성능의 점에 있어서, 또는 유기 합성용 중간체로서 이용함에 있어서, 추가적 화합물은, HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물 전체에 대하여 합계로, 0질량%보다 많고, 또한 30%질량 이하 포함되는 것이 바람직하며, 0질량%보다 많고, 또한 20질량% 이하 포함되는 것이 보다 바람직하며, 0질량%보다 많고, 또한 10질량% 이하 포함되는 것이 더욱 바람직하며, 0질량%보다 많고, 또한 1질량% 이하 포함되는 것이 보다 더 바람직하다.
1.2 공비 또는 유사 공비 조성물
HFC-143과, 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물은, 바람직하게는 공비 또는 유사 공비 조성물이다. 이들 공비 또는 유사 공비 조성물은, HFC-143과 추가적 성분의 혼합물에 있어서, 추가적 성분을 HFC-143으로부터 분리하는 공비 증류를 행할 때에 중요한 조성물이 될 수 있다.
공비 증류란, 공비 또는 유사 공비 조성물이 분리되는 조건하에서 증류탑을 운전함으로써 목적물을 농축 내지 분리하는 방법이다. 공비 증류에 의하여, 분리 대상 성분만을 증류할 수 있는 경우도 있지만, 분리 대상 성분의 1개 이상과 공비 혼합물을 형성하는 다른 성분을 외부로부터 첨가한 경우에 처음으로 공비 증류가 일어나는 경우도 있다. 협의로는, 후자만을 공비 증류라고 부른다. 예를 들면, HFC-143과 추가적 성분을 포함하는 공비 또는 유사 공비 조성물을, HFC-143과 추가적 성분을 적어도 포함하는 조성물로부터 공비 증류에 의하여 빼냄으로써, 추가적 성분을 HFC-143으로부터 분리할 수 있다.
공비 또는 유사 공비를 나타냄에 있어서, HFC-143과, 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물은, 추가적 화합물을, 본 혼합물 전체에 대하여 합계로, 0질량%보다 많고, 또한 1질량% 이하 포함하는 것이 바람직하며, 0질량%보다 많고, 또한 0.5질량% 이하 포함하는 것이 보다 바람직하며, 0질량%보다 많고, 또한 0.1질량% 이하 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
1.3 열 이동 매체 조성물
본 개시의 조성물은, 열 이동 매체 조성물로서 이용할 수 있다.
열 이동 매체 조성물로서 이용되는 본 개시의 조성물은, 추가적 화합물에 더하여, 추가로 적어도 1종의 그 외의 성분을 함유하고 있어도 된다. 본 개시의 조성물은, 추가로 적어도 냉동기유와 혼합함으로써 냉동기용 작동 유체를 얻기 위하여 이용할 수 있다(이 경우의 본 개시의 조성물을 「본 개시의 냉매 조성물」이라고 한다).
본 개시의 냉매 조성물은, 필요에 따라, 이하의 그 외의 성분 중 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다. 그 외의 성분은, 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 예를 들면, 물, 트레이서, 자외선 형광 염료, 안정제, 중합 금지제 등을 들 수 있다.
본 개시의 냉매 조성물을, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 사용할 때에는, 통상, 적어도 냉동기유와 혼합하여 이용된다. 따라서, 본 개시의 냉매 조성물은, 바람직하게는 냉동기유를 실질적으로 포함하지 않는다. 구체적으로는, 본 개시의 냉매 조성물은, 조성물 전체에 대한 냉동기유의 함유량이 바람직하게는 0~1질량%이며, 보다 바람직하게는 0~0.1질량%이다.
본 개시의 냉매 조성물은, 미량의 물을 포함해도 된다. 냉매 조성물에 있어서의 함수(含水) 비율은, 냉매 전체에 대하여, 0.1질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 냉매 조성물이 미량의 수분을 포함함으로써, 냉매 중에 포함될 수 있는 불포화 플루오로카본계 화합물의 분자 내 이중 결합이 안정화되고, 또, 불포화 플루오로카본계 화합물의 산화도 일어나기 어려워지기 때문에, 냉매 조성물의 안정성이 향상된다.
트레이서는, 본 개시의 냉매 조성물이 희석, 오염, 그 외 어떠한 변경이 있는 경우, 그 변경을 추적할 수 있도록 검출 가능한 농도로 본 개시의 냉매 조성물에 첨가된다.
본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
트레이서로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 트레이서 중에서 적절히 선택할 수 있다.
트레이서로서는, 예를 들면, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본, 중수소화 탄화수소, 중수소화 하이드로플루오로카본, 퍼플루오로카본, 플루오로에테르, 브롬화 화합물, 요오드화 화합물, 알코올, 알데히드, 케톤, 아산화질소(N2O) 등을 들 수 있다. 트레이서로서는, 하이드로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로카본, 플루오로카본 및 플루오로에테르가 특히 바람직하다.
트레이서로서는, 이하의 화합물이 바람직하다.
FC-14(테트라플루오로메탄, CF4)
HCC-40(클로로메탄, CH3Cl)
HFC-23(트리플루오로메탄, CHF3)
HFC-41(플루오로메탄, CH3Cl)
HFC-125(펜타플루오로에탄, CF3CHF2)
HFC-134a(1,1,1,2-테트라플루오로에탄, CF3CH2F)
HFC-134(1,1,2,2-테트라플루오로에탄, CHF2CHF2)
HFC-143a(1,1,1-트리플루오로에탄, CF3CH3)
HFC-152(1,2-디플루오로에탄, CH2FCH2F)
HFC-245fa(1,1,1,3,3-펜타플루오로프로판, CF3CH2CHF2)
HFC-236fa(1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CH2CF3)
HFC-236ea(1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판, CF3CHFCHF2)
HFC-227ea(1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, CF3CHFCF3)
HCFC-22(클로로디플루오로메탄, CHClF2)
HCFC-31(클로로플루오로메탄, CH2ClF)
CFC-1113(클로로트리플루오로에틸렌, CF2=CClF)
HFE-125(트리플루오로메틸-디플루오로메틸에테르, CF3OCHF2)
HFE-134a(트리플루오로메틸-플루오로메틸에테르, CF3OCH2F)
HFE-143a(트리플루오로메틸-메틸에테르, CF3OCH3)
HFE-227ea(트리플루오로메틸-테트라플루오로에틸에테르, CF3OCHFCF3)
HFE-236fa(트리플루오로메틸-트리플루오로에틸에테르, CF3OCH2CF3)
본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서를 합계로, 냉매 조성물 전체에 대하여, 약 10중량백만분율(ppm)~약 1000ppm 포함하고 있어도 된다. 본 개시의 냉매 조성물은, 트레이서를 합계로, 냉매 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 약 30ppm~약 500ppm, 보다 바람직하게는 약 50ppm~약 300ppm 포함하고 있어도 된다.
본 개시의 냉매 조성물은, 자외선 형광 염료로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
자외선 형광 염료로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 자외선 형광 염료 중에서 적절히 선택할 수 있다.
자외선 형광 염료로서는, 예를 들면, 나프탈이미드, 쿠마린, 안트라센, 페난트렌, 크산텐, 티오크산텐, 나프토크산텐 및 플루오레세인, 그리고 이들의 유도체를 들 수 있다. 자외선 형광 염료로서는, 나프탈이미드 및 쿠마린 중 어느 하나 또는 양쪽 모두가 특히 바람직하다.
본 개시의 냉매 조성물은, 안정제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
안정제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 안정제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
안정제로서는, 예를 들면, 니트로 화합물, 에테르류 및 아민류 등을 들 수 있다.
니트로 화합물로서는, 예를 들면, 니트로메탄 및 니트로에탄 등의 지방족 니트로 화합물, 그리고 니트로 벤젠 및 니트로스티렌 등의 방향족 니트로 화합물 등을 들 수 있다.
에테르류로서는, 예를 들면, 1,4-디옥산 등을 들 수 있다.
아민류로서는, 예를 들면, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필아민, 디페닐아민 등을 들 수 있다.
그 외에도, 부틸히드록시크실렌, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
안정제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, HFC-143과, 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물 전체에 대하여, 통상, 0.01~5질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.05~2질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 개시의 냉매 조성물은, 중합 금지제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
중합 금지제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 중합 금지제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
중합 금지제로서는, 예를 들면, 4-메톡시-1-나프톨, 히드로퀴논, 히드로퀴논메틸에테르, 디메틸-t-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
중합 금지제의 함유 비율은, 특별히 한정되지 않고, HFC-143과, 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물 전체에 대하여, 통상, 0.01~5질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.05~2질량%로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 개시의 조성물은, 냉동기유를 함유하는 냉동기용 작동 유체로서도 사용할 수 있다(이 조성물을 「본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체」라고 한다). 본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 본 개시의 냉매 조성물과, 냉동기유를 적어도 포함하고, 냉동기에 있어서의 작동 유체로서 이용된다. 구체적으로는, 본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 냉동기의 압축기에 있어서 사용되는 냉동기유와, HFC-143과 상기 추가적 화합물의 합계의 혼합물 또는 냉매 조성물이 서로 혼합함으로써 얻어진다. 냉동기유 함유 작동 유체에는 냉동기유는 일반적으로 10~50질량% 포함된다.
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 냉동기유로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
냉동기유로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 냉동기유 중에서 적절히 선택할 수 있다. 그때에는, 필요에 따라, 상기 혼합물과의 상용성 및 상기 혼합물의 안정성 등을 향상시키는 작용 등의 점에서 보다 우수한 냉동기유를 적절히 선택할 수 있다.
냉동기유의 기유(基油)로서는, 예를 들면, 폴리알킬렌글리콜(PAG), 폴리올에스테르(POE) 및 폴리비닐에테르(PVE)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
냉동기유는, 기유에 더하여, 추가로 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제는, 산화 방지제, 극압제, 산 포착제, 산소 포착제, 구리 불활성화제, 방청제, 유성제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 된다.
냉동기유로서, 40℃에 있어서의 동점도가 5~400cSt인 것이, 윤활의 점에서 바람직하다.
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 필요에 따라, 추가로 적어도 1종의 첨가제를 포함해도 된다. 첨가제로서는 예를 들면 이하의 상용화제 등을 들 수 있다.
본 개시의 냉동기유 함유 작동 유체는, 상용화제로서, 1종을 단독으로 함유해도 되고, 2종 이상을 함유해도 된다.
상용화제로서는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 상용화제 중에서 적절히 선택할 수 있다.
상용화제로서는, 예를 들면, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르, 아미드, 니트릴, 케톤, 클로로카본, 에스테르, 락톤, 아릴에테르, 플루오로에테르 및 1,1,1-트리플루오로알칸 등을 들 수 있다. 상용화제로서는, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르가 특히 바람직하다.
2. 분리 방법
또, 본 개시에서는, 상기의 조성물을 이용한 이들 성분의 분리 방법도 개시된다.
예를 들면, HFC-143과 추가적 성분을 포함하는 공비 또는 유사 공비 조성물을, HFC-143과 추가적 성분을 적어도 포함하는 조성물로부터 공비 증류에 의하여 빼냄으로써, 추가적 성분을 HFC-143으로부터 분리할 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 개시의 분리 방법은,
HFC-143과, 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함하는 혼합물에 있어서,
HFC-143과 상기 추가적 화합물을 분리하는 방법으로서,
(1) HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 출발 조성물을 제1 증류탑에 공급함으로써:
HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 공비 혼합물 조성물을 제1 유출물로 하고; 또한
HFC-143 또는 상기 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 제1 증류탑 보텀 조성물로 하여 빼내는 공정과;
(2) 필요에 따라, 상기 제1 유출물 또는 제1 증류탑 보텀 조성물을 제1 증류탑과 운전 조건이 상이한 제2 증류탑에 공급하여 HFC-143 또는 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 형성하는 공정
을 포함하는 방법이어도 된다.
상기에 있어서, 상기 추가적 화합물로서는, 예를 들면, 1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.
상기 공정에 있어서, 각 증류탑으로의 공급의 방법 및 조건, 그리고 각 증류탑의 사양 및 그것에 있어서의 증류의 조건 등에 대해서는, 각 공정의 목적이 달성되도록 적절히 설정할 수 있다.
이상, 실시 형태를 설명했지만, 특허청구범위의 취지 및 범위로부터 벗어나는 일 없이, 형태나 상세의 다양한 변경이 가능한 것이 이해될 것이다.
[실시예]
이하에, 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 단, 본 개시는, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
HFC-143과, 각 추가 화합물을 포함하는 조성물의 냉동 사이클 계산의 결과를 표 1에 나타낸다. 계산 조건은 이하와 같다.
증발 온도 10℃, 응축 온도 45℃, 과열도 5℃, 과냉각도 5℃, 압축 효율 70% 물성 모델로서 Peng-Robinson을 이용했다.
실시예 2
(HFC-143의 제조 방법)
50A 반응관을 1개 준비하고, 이 반응관에 670g의 촉매를 충전했다. 촉매는, 활성탄을 담체로 하고, 귀금속을 팔라듐으로 하여 형성했다. 촉매를 충전한 반응관의 원료 공급구로부터, CTFE(클로로트리플루오로에틸렌)를 500Nml/min의 유량으로, 수소를 1800Nml/min의 유량으로 공급하고, 상류부 및 하류부의 순으로 촉매를 통과시켰다. 이때, 상류부의 온도는 320℃, 하류부의 온도는 230℃로 했다. 이상의 반응에서는, 반응관 내의 촉매의 충전량을 W(g), 반응관에 유입시키는 플루오로에틸렌 및 수소 가스의 전체 유량을 Fo로 하고, W/Fo로 나타내지는 접촉 시간을 17.5g·sec/cc로 했다. 결과는 표 2와 같이 되었다.
목적물인 HFC-143이 높은 수율로 얻어진다.
실시예 3
도 1에 나타내는 증류탑을 이용하여 HFC-143과 추가적 성분으로서 HFO-1123, 에틸렌, HFC-161, HFC-152, HCFC-133, HCFC-123, HCFC-21을 포함하는 조성물을 증류했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
상기와 같이, HFC-143과 HFO-1123, 에틸렌, HFC-161로 이루어지는 유사 공비 조성물을 이용하여 증류에 의하여 분리함으로써, 고순도의 HFC-143을 얻을 수 있었다.
Claims (5)
1,1,2-트리플루오로에탄(HFC-143)과,
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물
을 포함하는, 조성물.
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물
을 포함하는, 조성물.
청구항 1에 있어서,
HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물이, 공비 또는 유사 공비인, 조성물.
HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물이, 공비 또는 유사 공비인, 조성물.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 추가적 화합물을, HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물 전체에 대하여 합계로 0질량%보다 많고, 또한 30질량% 이하 포함하는, 조성물.
상기 추가적 화합물을, HFC-143과 상기 추가적 화합물의 혼합물 전체에 대하여 합계로 0질량%보다 많고, 또한 30질량% 이하 포함하는, 조성물.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 조성물의, 열 이동 매체 조성물로서의 사용.
HFC-143과,
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함하는 혼합물에 있어서,
HFC-143과 상기 추가적 화합물을 분리하는 방법으로서,
(1) HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 출발 조성물을 제1 증류탑에 공급함으로써:
HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 공비 또는 유사 공비 혼합물 조성물을 제1 유출물(留出物)로 하고; 또한
HFC-143 또는 상기 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 제1 증류탑 보텀 조성물로 하여 빼내는 공정과;
(2) 필요에 따라, 상기 제1 유출물 또는 제1 증류탑 보텀 조성물을 제1 증류탑과 운전 조건이 상이한 제2 증류탑에 공급하여 HFC-143 또는 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 형성하는 공정
을 포함하는 방법.
1,1-디플루오로에틸렌(HFO-1132a), 1,1,2-트리플루오로에틸렌(HFO-1123), 1,1,1-트리플루오로메탄(HFC-143a), 1-클로로-1,2,2-트리플루오로에틸렌(CTFE), 1-클로로-1-플루오로에틸렌(HCFO-1131a), 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,2-디플루오로에탄(HFC-152), 트랜스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(E)), 시스-1-클로로-2-플루오로에틸렌(HCFO-1131(Z)), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 플루오로에탄(HFC-161), 1,2-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1-클로로-2,2-디플루오로에탄(HCFC-142), 1-클로로-1,2-디플루오로에탄(HCFC-142a), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122), 1-클로로-1,2-디플루오로에틸렌(HCFO-1122a), 플루오로에틸렌(HFO-1141), 디클로로플루오로메탄(HCFC-21), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 트리플루오로메탄(HFC-23), 에틸렌 및 아세틸렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 추가적 화합물을 포함하는 혼합물에 있어서,
HFC-143과 상기 추가적 화합물을 분리하는 방법으로서,
(1) HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 출발 조성물을 제1 증류탑에 공급함으로써:
HFC-143 및 상기 추가적 화합물을 포함하는 공비 또는 유사 공비 혼합물 조성물을 제1 유출물(留出物)로 하고; 또한
HFC-143 또는 상기 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 제1 증류탑 보텀 조성물로 하여 빼내는 공정과;
(2) 필요에 따라, 상기 제1 유출물 또는 제1 증류탑 보텀 조성물을 제1 증류탑과 운전 조건이 상이한 제2 증류탑에 공급하여 HFC-143 또는 추가적 화합물 중 어느 하나에 상기 출발 조성물보다 농도적으로 풍부한 조성물을 형성하는 공정
을 포함하는 방법.
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