MX2010014094A - Composiciones azeotropicas y similares a azeotropos de z-1,1,1,4,4,4-hexafluor-2-buteno. - Google Patents

Abstract

La presente invención describe composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo. Las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo son mezclas de Z-1,1,1,4,4,4-hexafluoro-2 -buteno con éter dietílico, 2-cloropropano o perfluoro(2-metil-3-p entanona). Además, se describe un proceso para preparar una espuma termoplástica o termoestable usando las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo como agentes de soplado. Además, se describe un proceso para producir refrigeración por medio del uso de las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo. Además, se describe un proceso para usar las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo como solventes. Además, se describe un proceso para producir un producto de aerosol usando las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo. Además, se describe un proceso para usar las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo como medios de transferencia de calor. Además, se describe un proceso para extinguir o eliminar el fuego usando las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo. Además, se describe un proceso para usar las composiciones azeotrópicas o similares a un azeótropo como dieléctricos.

Description

POSICIONES AZEOTROPICAS Y SIMILARES A AZEOTROPOS 1, 1, 1,4,4,4-HEXAFLUOR-2 -BUTENO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con compo rópicas y similares a un azeótropo de Z-1,1, luoro-2-buteno .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchas industrias han trabajado durante las as para encontrar sustitutos de los clorofluoro y de los hidroclorofluorocarburos (HCFC) que ducción del ozono. Los CFC y los HCFC se han a amplia variedad de aplicaciones, incluso el lsores de aerosol, refrigerantes, agentes de l es de expansión para espumas termoplást tosférico, pero son de interés debido a su contrib to invernadero", es decir, contribuyen al calen l. Como resultado de su contribución al calen l, los HFC se han examinado cuidadosamente, y so también podría ser limitado en el futuro. Ad itan composiciones que no contribuyan a la destruc estratosférico y que a la vez tengan bajo pote tamiento global (PCG) . Se cree que fluoroolefinas, tales como 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro- H=CHCF3, FC-1336mzz) cumplen ambos objetivos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente solicitud incluye tres tipos difer las azeotrópicas o similares a un azeótropo.

La presente descripción proporciona una composi iste esencialmente de (a) Z-FC-1336mzz y ( sición que consiste esencialmente de (a) Z-FC-1 perfluoro ( 2 -metil -3 -pentanona) (CF3CF2C (0) CF (CF3 la perfluoro (2 -metil-3 -pentanona) está present idad efectiva para formar una mezcla azeotr lar a un azeótropo con Z-FC- 1336mzz .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1. La Figura 1 es una representación gr zeótropo y composiciones similares a un azeót isten esencialmente de Z-FC-1336mzz y éter die resión de aproximadamente 82.7 kPa (12.0 psia) .

Figura 2. La Figura 2 es una representación gr zeótropo y composiciones similares a un azeót isten esencialmente de Z-FC-1336mzz y 2-clorop presión de aproximadamente 82.7 kPa (12.0 psia) . Figura 3. La Figura 3 es una representación gr spuma o composición de expansión de espuma) n nente sencillo puro o una mezcla azeotrópica o s zeótropo, la composición puede cambiar dur ación en el proceso formador de espuma. El camb sición podría perjudicar el proceso o ca miento deficiente en la aplicación. Además, aciones de refrigeración se pierde, usualme gerante durante la operación a través de fugas s del eje, en las conexiones de las mangueras, duras y en las líneas discontinuas. Adicionalm gerante se puede liberar en la atmósfera dur dimientos de mantenimiento del equipo de refrig i refrigerante no es un componente sencillo pu sición azeotrópica o similar a un azeótr sición del refrigerante puede cambiar cuando se scarga en la atmósfera desde el equipo de refrig El FC-1336mzz puede existir como uno de dos guracionales , E o Z. El FC-1336mzz, como se us nte invención, se refiere a los isómeros Z-FC-1 1336mzz/ así como a cualquier combinación o m isómeros.

Como se usa en la presente descripción, los rende", "que comprende", "incluye", "que incluye", tiene", o cualquier otra variante de éstos, p ar una - inclusión no excluyente. Por ejemplo, un o, artículo o aparato que comprende una l ntos no está necesariamente limitado a esos e menté, sino que puede incluir otros elementos q ren expresamente o sean inherentes a ese proceso, ulo o aparato. Además, a menos que se esp samente lo contrario, la disyunción se relacion ncluyente y no con un "o" excluyente. Por ejem uno y que el singular también incluye el p que sea obvio que se quiere significar lo cont A menos que se definan de cualquier otra form términos científicos y técnicos que se usan nte tienen el mismo significado que el e mente por una persona de conocimiento ordinari ca a la que esta invención pertenece. Si b os y materiales similares o equivalentes a itos en la presente se pueden usar en la pr a de modalidades de la presente invenc inuación se describen métodos y materiales ad S las publicaciones, solicitudes de patentes, pa S referencias mencionadas en la presente rporadas completamente como referencia, a menos un pasaje específico. En caso de confli cificación de la presente descripción, que inc En algunas modalidades de la presente invenc osición consiste esencialmente de (a) Z-FC-13 éter dietílico; en donde el éter dietíli ente en una cantidad efectiva para formar una trópica o similar a un azeótropo con Z-FC-133 En algunas modalidades de la presente invenc osición consiste esencialmente de (a) Z-FC-13 2 - cloropropano ; en donde el 2-cloropropa enté en una cantidad efectiva para formar una trópica o similar a un azeótropo con Z-FC-133 En algunas modalidades de la presente invenc osición consiste esencialmente de (a) Z-FC-13 perfluoro ( 2 -metí 1 - 3 -pentanona) ; en don luoro ( 2 -met i 1 - 3 -pentanona ) está presente idad efectiva para formar una mezcla azeotr lar a un azeótropo con - FC- 1336mz z . tiva incluye las cantidades tales co esadas en porcentaje de peso o porcentaje m componente de las composiciones de la i antánea, las cuales forman compo trópicas o similares a un azeótropo a tempera iones diferentes a las descritas en la presen Como se reconoce en la técnica, una com trópica es una combinación de dos o más com rentes la cual, en forma líquida y bajo una , hervirá a una temperatura prácticamente co temperatura puede ser mayor o menor eraturas de ebullición de los com viduales, lo que proporcionará una composi r prácticamente idéntica a la composición de ido en ebullición en su conjunto (ver, por F. Doherty and .F. alone, Conceptual De onentes de la composición del líquido) . Ade oce en la técnica que tanto los pun lición como los porcentajes de peso d onente de la composición azeotrópica pueden do ésta se somete a ebullición a dif iones. De esa manera, la composición azeotró e definir en términos de la relación particu te entre los componentes, en términos rvalos composicionales de los componentes, inos . de porcentajes de peso exactos d onente de la composición caracterizados por bullición ajustado a una presión específica.

Para el propósito de esta invención, una com lar a un azeótropo se refiere a una composic omporta como una composición azeotrópica (es e características de ebullición constante tropo virtualmente no muestran presión dife e la presión en el punto de rocío y la presió o de burbuja. Esto quiere decir que la dif e la presión en el punto de rocío y la presió o de burbuja a una temperatura dada será u eño. En esta invención las composiciones rencia entre la presión en el punto de roc ión en el punto de burbuja menor o igual qu to (basada en la presión en el punto de burb ideran similares a un azeótropo.

En este campo se reconoce que cuando la vol tiva de un sistema se aproxima a 1.0 el sis ne por formar una composición azeotrópica lar a un azeótropo. La volatilidad relativ ción entre la volatilidad del componente tilidad del componente 2. La volatilid edimiento la presión absoluta total en una cé men conocido se mide a una temperatura co diversas composiciones de los dos compues do isobárico requiere la medición de la temp las mezclas de composición conocida a tante. En este procedimiento, la temperatura la de volumen conocido se determina a una tante para diversas composiciones de l estos . El uso del Método PTx se lladamente en "Phase Equilibrium in Process y- Interscience Publisher, 1970, escrito por uil, en las páginas 124 a 126; incorporad enté descripción como referencia- Estás mediciones se pueden convert osiciones de vapor y líquido en equilibrio la PTx usando un modelo de ecuación de coe ishers, 1985, escrito por Stanley M. Walas, a 244. Ambas referencias mencionadas anteri incorporan en la presente descripció rencia. Sin desear limitarse a alguna t icación, se cree que la ecuación NRTL junto rmación de la célula Ptx pueden cientemente las volatilidades relativas osiciones que contienen Z- 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexaf no de la presente invención y, por lo ta e predecir el comportamiento de estas mez ?? de separación mult i -etapas , como las colu ilación .

Por medio de experimentos se descubrió que e mzz y el éter dietílico forman compo trópicas o similares a un azeótropo.

Para determinar la volatilidad relativa de e tra gráficamente la formación de una comp trópica o similar a un azeótropo que c cialmente de Z-FC-1336mzz y éter dietílico, t ndica una mezcla de aproximadamente 66.8 % e - 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexaf luoro-2 -buteno y 33.2 % e éter dietílico con la menor temp oximadamente 27.5 °C) sobre el intervalo osiciones a una presión de 83 kPa (12.0 ps a estos hallazgos se. ha calculado que e mzz y el éter dietílico forman compos trópicas en el intervalo de aproximadamente 4 to en moles a aproximadamente 97.1 por ci s de Z-FC-1336mzz y de aproximadamente 2 to en moles a aproximadamente 53.2 por ci S de éter dietílico (que forman compos trópicas que alcanzan el punto de ebullició 1. Composiciones azeotrópicas : Z-FC- 1336mzz y lico eratura Presión Z-FC-1336mzz Éter die Fracción °C kPa (psia) molar Fracción -50 1.24 (0.18) 0.4676 0.53 -40 2.55 (0.37) 0.4707 0.52 -30 4.96 (0.72) 0.4854 0.51 -20 9.03 (1.31) 0.5085 0.49 -10 15.65 (2.27) 0.5374 0.46 0 25.72 (3.73) 0.5701 0.42 10 40.61 (5.89) 0.6050 0.39 20 61.71 (8.95) 0.6411 0.35 30 90.8 (13.17) 0.6775 0.32 40 129.9 (18.84) 0.7137 0.28 50 181.0 (26.25) 0.7491 0.25 60 246.49 (35.75) 0.7833 0.21 Además, también se puede formar composiciones simil ropo que contienen Z-FC-1336mzz y éter dietílic siciones similares a un azeotropo existen en siciones azeotrópicas . Algunas modalidades de comp ares a un azeotropo se enumeran en la Tabla 2. idades más de composiciones similares a un azeó ran en la Tabla 3. 2. Composiciones similares a un azeotropo Interval PONENTES T (°C) porcentaje C-1336mzz/éter dietílico -40 1-99/1- C-1336mzz/éter dietílico 0 1-99/1- C-1336mzz/éter dietílico 20 1-99/1- C-1336mzz/éter dietílico 40 1-99/1- C-1336mzz/éter dietílico 80 1-99/1- C-1336mzz/éter dietílico 40 10-90/10- C- 1336mzz/éter dietílico 80 10-90/10- C- 1336mzz/éter dietílico 120 10-90/10- Por medio de experimentos se descubrió que e zz y el 2 -cloropropano forman compo rópicas o similares a un azeótropo. Para deter ilidad relativa de este par binario se usó e escrito anteriormente. La temperatura en una cé olumen conocido se determinó a presión consta rsas composiciones binarias. Después, estas me redujeron a composiciones de vapor y líq librio en la célula usando la ecuación NRTL .

La temperatura determinada versus las composic élula PTx para la mezcla Z-FC-1336mzz/ 2-cloropr ra en la Figura 2, que ilustra gráficamente la f imadamente 98.7 por ciento en moles de Z-FC-1336 imadamente 1.3 por ciento en moles a aproximadam ciento en moles de 2-cloropropano (que siciones azeotrópicas que alcanzan el punto de e a temperatura de aproximadamente -50 °C a aproxi °C y a una presión de aproximadamente 1.4 kPa (0.2 imadamente 2358 kPa (342 psia) ) . Por ejemplo, a 2 ión atmosférica (101 kPa, 14.7 psia), la co trópica es 51.7 % en moles Z-l , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexa no y 48.3 % en moles 2-cloropropano.

Algunas modalidades de composiciones azeotró eran en la Tabla 4. a 4. Composiciones azeotrópicas: Z-FC-1336mzz y opropano eratura Presión Z-FC-1336mzz 2 -clor 46.61 (6.76) 0.4805 0.5 70.05 (10.16) 0.4992 0.5 102.04 (14.80) 0.5170 0.4 144.51 (20.96) 0.5342 0.4 199.53 (28.94) 0.5512 0.4 269.31 (39.06) 0.5684 0.4 356.05 (51.64) 0.5862 0.4 462.29 (67.05) 0.6051 0.3 590.47 (85.64) 0.6258 0.3 743.05 (107.77) 0.6491 0.3 922.79 (133.84) 0.6762 0.3 1132.6 (164.27) 0.7087 0.2 1375.78 (199.54) 0.7491 0. 1979.14 (287.05) 0.8747 0. 2355.94 (341.70) 0.9870 0. 5. Composiciones similares a un azeotropo Intervalo COMPONENTES T (°C) porcentaje 1-4/96--1336mzz/2-cloropropano -40 17-67/33 87-99/1- 0 . 1-7/93- 1336mzz/2 -cloropropano 18-99/1-- 1336mzz/2 -cloropropano 20 1-99/1- 1336mzz/2 - cloropropano 40 1-99/1- 1336mzz/2-cloropropano 80 1-99/1-- 1336mzz/2 -cloropropano 120 1-99/1- 1336mzz/2 -cloropropano 160 1-99/1- a 6. Composiciones similares a un azeotropo Por medio de experimentos se descubrió que el Z-FC 1 perfluoro (2-metil-3-pentanona) forman compo rópicas o similares a un azeótropo. Para deter ilidad relativa de este par binario se usó el mé ito anteriormente. La presión absoluta total en u e volumen conocido se midió a temperatura consta sas composiciones binarias. Después, estas medic eron a composiciones de vapor y líquido en equil lula usando la ecuación NRTL.

La presión de vapor determinada vers siciones en la célula PTx para la mezcl zz/perfluoro (2 -metil-3ü-pentanona) se muestra ra 3, que ilustra gráficamente la formación tropo y composiciones similares a un azeótrop 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro-2 -buteno y perfluoro (2 -anona) a aproximadamente 50.0 °C, tal como lo in a aproximadamente 31.1 por ciento en m uoro (2 -metil-3 -pentanona) . (que forman compo rópicas que alcanzan el punto de ebullición ratura de aproximadamente -50 °C a aproximadament una presión de aproximadamente 1.4 kPa (0.2 imadamente 1724 kPa (250 psia) ) . Por ejemplo, a 3 on atmosférica (101 kPa, 14.7 psia), la com rópica es 82.6 % en moles Z- 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexaf o y 17.4 % en moles perfluoro (2-metil-3-pentanona Algunas modalidades de composiciones azeotróp ran en la Tabla 7. a 7. Composiciones azeotrópicas : 2-FC-1336mzz y luoro (2 -metil -3 -pentanona) Perfluoro (2 eratura Presión Z-FC-1336mzz 3 -penta 20 62.26 (9.03) 0.8257 0.174 30 91.91 (13.33) 0.8257 0.174 40 131.69 (19.10) 0.8264 0.173 50 183.81 (26.66) 0.8275 0.172 60 250.62 (36.35) 0.8286 0.171 70 334.74 (48.55) 0.8290 0.17 80 438.99 (63.67) 0.8282 0.171 90 566.47 (82.16) 0.8255 0.174 00 720.71 (104.53) 0.8197 0.180 10 905.83 (131.38) 0.8094 0.190 20 1127.09 (163.47) 0.7919 0.208 30 1392.47 (201.96) 0.7615 0.238 40 1721.69 (249.71) 0.6890 0.31 Además, también se puede formar compos Composiciones similares a un azeotropo ONENTES T (°C) Intervalo de por molar - 1336mzz/perfluoro (2- -40 71-99/1-2 1 - 3 -pentanona) 1336mzz/perfluoro (2 - 0 64-99/1-3 1 - 3 -pentanona) - 1336mzz/perfluoro (2 - 20 61-99/1-3 1 -3 -pentanona) 1336mzz/perfluoro (2- 40 59-99/1-4 1-3 -pentanona) 1336mzz/perfluoro (2- 80 52-99/1-4 l-3 -pentanona) - 1336mzz/perfluoro (2- 120 42-99/1-5 l- 3 -pentanona) 9. Composiciones similares a un azeotropo C-1336mzz/perfluoro (2- 40 59-95/5-4 il-3 -pentanona) C-1336mzz/perfluoro (2- 80 52-95/5-4 il-3 -pentanona) C-1336mzz/perfluoro (2- 120 42-95/5-5 il -3 -pentanona) Las composiciones azeotrópicas o similares a un a a presente invención se pueden preparar por c o conveniente incluso el mezclar o combi dades deseadas. En una modalidad de esta invenc sición azeotrópica o similar a un azeótropo rar pesando las cantidades deseadas del comp és combinándolas en un contenedor adecuado.

Las composiciones azeotrópicas o similares ilado, y agentes de secado por desplazamiento.

Una modalidad de esta invención proporciona un preparar espuma termoplástica o termoesta so comprende usar una composición azeotrópica o azeótropo como agente soplador, en donde la com rópica o similar a un azeótropo consiste esenc Z-l, 1, 1, 4,4,4 -hexafluoro-2 -buteno y un co ccionado del grupo que consiste de éter dietí propano y perfluoro (2 -metil-3 -pentanona) .

Otra modalidad de esta invención proporciona un producir refrigeración. El proceso comprende c composición azeotrópica o similar a un azeó és evaporar la composición azeotrópica o simil tropo en el área alrededor del cuerpo que se enfr e la composición azeotrópica o similar a un a iste esencialmente de Z- 1 , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro-2 - Otra modalidad de esta invención proporciona un producir un producto de aerosol. El proceso c una composición azeotrópica o similar a un propulsor, en donde la composición azeotr ar a un azeótropo consiste esencialmente 1 , 4 , 4 , 4-hexafluoro-2 -buteno y un componente sele grupo que consiste de éter dietílico, 2-clorop luoro (2-metil-3-pentanona) .

Otra modalidad de la presente invención propor eso con el uso de una composición azeotrópica o azeótropo como medio de transferencia de c e la composición azeotrópica o similar a un iste esencialmente de Z-l, 1 , 1 , 4 , 4 , -hexafluoro- componente seleccionado del grupo que consiste ílico, 2 -cloropropano y perfluoro ( 2 -metil - 3 -pent Otra modalidad de esta invención proporciona un azeótropo como dieléctrico, en donde la com rópica o similar a un azeótropo consiste esenc Z-l , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro- 2 -buteno y un co cionado del grupo que consiste de éter dietíl propano y perfluoro (2 -metil-3 -pentanona) .

Se hace constar que con relación a esta fecha, o conocido por la solicitante para llevar a la itada invención, es el que resulta claro de la ipción de la invención.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antec ma como propiedad lo contenido en las si ndicaciones: 1. Una composición caracterizada porque ialmente de: (a) Z-l, 1, 1, 4 , 4 , -hexafluoro-2 -buteno ; y (b) éter dietílico en donde el éter dietíl presente en una cantidad efectiva par una combinación azeotrópica con 1,1,1,4,4, 4-hexafluoro-2 -buteno. 2. Una composición caracterizada porque ialmente de: (a) Z-l , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro-2 -buteno; y (b) éter dietílico; en donde el éter d está presente en una cantidad efecti 4. Una composición caracterizada porque ialmente de: (a) Z-l, 1, 1, 4 , 4 , 4-hexafluoro-2-buteno; y (b) 2 -cloropropano; en donde el 2 -clor está presente en una cantidad efecti formar una combinación similar a un a con el Z-l , 1 , 1 , 4 , 4 , 4 -hexafluoro-2 -bute 5. Una composición caracterizada porque ialmente de: (a) Z-l, 1, 1, 4 , 4 , 4-hexafluoro-2 -buteno ; y (b) perfluoro (2 -metil-3 -pentanona) ; en d perfluoro (2 -metil-3-pentanona) está en una cantidad efectiva para forr combinación azeotrópica con el Z-l, 1, hexafluoro- 2 -buteno . 6. Una composición caracterizada porque o de una composición azeotrópica o similar a un a agente soplador, donde la composición azeotr ar a un azeotropo consiste esencialmente de Z-1,1, luoro-2 -buteno y un componente seleccionado del g ste de éter dietílico, 2 -cloropropano y perfluoro tanona) . 8. Un proceso para producir refrig terizado porque comprende condensar una com rópica o similar a un azeotropo y después eva sición azeotrópica o similar a un azeotropo en edor del cuerpo que se enfriará, donde la com rópica o similar a un azeotropo consiste esencial , 1 , 4 , 4 , 4-hexafluoro-2 -buteno y un componente sele grupo que consiste de éter dietílico, 2-clorop uoro (2-metil-3-pentanona) . 9. Un proceso caracterizado porque comprende , 1 , 4 , 4 , 4-hexafluoro-2-buteno y un componente sele grupo que consiste de éter dietílico, 2-clorop uoro (2-metil-3-pentanona) . 11. Un proceso caracterizado porque compre omposición azeotrópica o similar a un azeotropo co ansferencia de calor, donde la composición azeot ar a un azeotropo consiste esencialmente de Z-1,1, luoro-2-buteno y un componente seleccionado del g ste de éter dietílico, 2-cloropropano y perfluoro( tanona) . 12. Un proceso para la extinción o supre , caracterizado porque comprende usar una co rópica o similar a un azeotropo como agente extin sor de fuego, donde la composición azeotrópica o s azeotropo consiste esencialmente de Z-1,1, luoro-2 -buteno y un componente seleccionado del g