替代1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)用新型環保製冷劑組成物的製作方法

2023-06-15 11:43:16 3

專利名稱：替代1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)用新型環保製冷劑組成物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種替代1，1，1,2-四氟乙烷(HFC_134a)用新型環保製冷 劑組成物。
背景技術：
製冷劑(Refrigerant)指冷凍循環的啟動流體，從低溫物體奪熱到高溫的載體 之總稱，主要使用價格低廉，化學上穩定，效率好的氯氟碳(Chloro fluoro carbon，以下 簡稱 『CFC，)和氟氯烴(Hydrochloro fluoro carbon,以下簡稱 『HCFC，)及氟碳(Hydro fluorocarbon 以下簡稱 『HFC，)。但是CFC和HCFC引起的平流層內臭氧層破壞成為了全球環境問題，因此平流層內 破壞臭氧層的CFC和HCFC的生產和使用被1987年通過的蒙特婁議定書限制。所以全世 界大部分國家都想使用臭氧層破壞指數(ODP)為0. O的替代製冷劑。而且京都議定書(Kyoto Protocol)還將地球臭氧層破壞指數為O的HFC也規定 到了全球變暖物質(GWP= 1，430)限制項目中。不管什麼物質，要成為原有製冷劑的替代 品，首先必須具備與原有製冷劑類似的性能係數(Coefficient of performance, C. 0. P)， 發揮與原有製冷劑類似的冷凍效果，並要具備與原有製冷劑類似的蒸氣壓，從而提供類似 的容積(Volumetric capacity，VC)。但若以單純物質替代原有製冷劑，由於其容積不同， 因此需要更換壓縮機或大大改造原有凝縮器或蒸發器，並且很難獲取與原有製冷劑類似的 性能係數。能夠解決此問題之一就是利用混合製冷劑。混合製冷劑的特性是幫助配合使性能 係數(COP)類似於原有製冷劑的同時，具備與原有製冷劑類似的容積(VC)而不需要大大改 造壓縮器。若具備此條件，廠家不需要耗損壓縮器更換費用及附加費用。混合製冷劑在等壓狀態發生蒸發或凝縮時，蒸發溫度或凝縮溫度像純製冷劑保持 一定共沸混合製冷劑(Azeotropes)，還有發生蒸發就蒸發溫度會上升而發生凝縮就凝縮溫 度會降低的非共沸混合製冷劑(Non Azeotropic Refrigerant Mixtures，NARMs)。這樣非 共沸混合製冷劑的特性指『溫度滑翔現象，(Gliding Temperature Phenomenon)，蒸發開始 點和結束點之間的溫差叫『溫度滑翔差，(GlidingTemperature Difference，GTD)，上述GTD 根據組成混合製冷劑的純物質的種類和組成，其GTD值變化較大。因此最近非共沸(Non Azeotropic Refrigerant Mixtures)混合製冷劑中開發 GTD未滿3°C的近共沸混合製冷劑(Near AzeotropicRefrigerant Mixtures)後，作為製冷 劑使用的試圖較頻繁，過去幾年作為CFC和HFC及HCFC的替代物提出了很多種類的混合制 冷劑。但是幾種物質包含了蒙特婁議定書禁止使用的HCFC為組成成分，因此長期觀點來 看不適合替代物質。迄今美國杜邦公司開發了不破壞臭氧層(0DP = 0)，變暖指數較低的(GWP = 1，430)HFC用於汽車及冰箱，但是這也不能成為長期替代物質，還被京都協定書列為限制對 象。最近美國杜邦開發了叫HF0-1234yf的產品以高價推廣，此產品也是可燃性產品，但可
3用做汽車或冰箱用製冷劑。並且由京都協定書禁止使用的HFC來組成，長期觀點來看不適合的替代物。還有 美國一家公司(AllaidSignal Inc.)公司等開發銷售叫R-410A的二元混合製冷劑(50重 量％ R32/50重量％ R125)，但這製冷劑存在著其蒸氣壓比原有HCFC高出60%而必須改造 壓縮器而且系統的壓力高導致用於凝縮器的材質強度也需要提高的問題。分析近期韓國發明的替代R_134a新型混合組成物的專利中，對地球溫暖化的影 響(GffP)和溫度差(GTD)的特性如下韓國國內(以下相同)登記專利公報註冊號碼第10-0405189號上，二氟甲烷 (CH2F2,以下，HFC-32，)，1，1，1,2-四氟乙烷(CH2FCF3,以下，HFC-134a『)及 1，1，1,2,3, 3，3-七氟丙烷(CF3CHFCF3，以下，HFC_227ea，)的混合物上混合異丁烷(CH(CH3) 2CH3，以 下，1 -60(^，)，1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(CHF2CHFCF3，以下，HFC-236ea，)及丁烷(C4H10，以 下，R-600，)中選擇的一個成分或HFC-32，1，1-二氟乙烷(CH3CHF2，以下，HFC_152a，)及 HFC-227ea的混合物上混合R_600a，HFC_236ea及R-600中選擇一個成分後的四元混合制 冷劑組成物，作為迄今使用的二氟一氯甲烷(CHC1F2:以下』 HCFC-22』)的替代製冷劑使用， 沒有破壞臭氧層，記載著可以使用為家庭用冰箱及汽車空調等的製冷劑物質的混合製冷劑 組成物。在同公報註冊號碼第10-305080號上公開了含有以二氟甲烷(CH3F2，HFC-32)為 第1成分，以1，1，1-三氟乙烷(CH3CF3，HFC-143a)為第2成分，由環丙烷(C3H6，RC-270)， 1，1，1，2，3，3，3_ 七氟丙烷(CF3CHFCF3，HFC_227ea)，1，1，1，2，2-五氟丙烷(CH3CF2CF3， HFC-245cb)，1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(CHF2CHFCF3，HFC_236ea)，丁烷(C4H10, R-600)，四氟 乙基二氟甲基醚(CHF20CHF2，HFE-134)及五氟甲乙醚(CF3CF20CH3，HFE-245)組成群中選 擇的一個成分為第3成分的HCFC-22的製冷劑混合物，在同公報註冊號碼第10-400345號上記載了由二氟甲烷(CH2F2，以下HFC-32)和 1，1，1-三氟乙烷(CH3CF3,以下 HFC-143a)和 1，1- 二氟乙烷(CH3CHF2,以下 HFC_152a)和 1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(CF3CHFCF3，以下 HFC-227ea)，異丁烷(CH(CH3) 2CH3, R_600a)， 1，1，1，2，3，3-六氟丙烷(CHF2CHFCF3，以下 HFC-236ea)及丁烷(C4H10，以下 R-600)組成群 中選擇的一個化合物的製冷劑組成物，在同公報註冊號碼第10-305905號上記載了含有以二氟甲烷(CH 3F 2，HFC-32) 為第1成分，作為第2成分及第3成分含有全氟丙烷(C 3 F8, PFC-218)和1，1_ 二氟乙烷 (CH 3 CHF 2，HFC-152a)或環丙烷(C 3H 6，RC-270)禾口 1，1，1，2，2-五氟丙燒(CH 3 CF
2CF 3，HFC-245cb)或丁烷(C 4 H 10，R-600)和四氟乙基二氟甲基醚(CHF 2 OCHF 2， HFE-134)的HCFC-22替代用製冷劑的組成物，在同公報註冊號碼第10-0333503號上公開了含有的第1成分為二氟甲烷(CH 3 F 2，HFC-32)，第 2 成分為 1，1，1_ 三氟乙烷(CH 3 CF 3，HFC_143a)，由環丙烷(C 3 H 6， 此-270)，1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷(CF 3 CHFCF 3，HFC_227ea)，1，1，1，2，2-五氟丙烷(CH
3CF 2 CF 3，HFC-245cb)，1，1，1，2，3，3_ 六氟丙燒(CHF 2 CHFCF 3，HFC_236ea)，丁 烷(C
4H 10，R-600)，四氟乙基二氟甲基醚(CHF 2 OCHF 2,HFE-134)及五氟甲乙醚(CF 3 CF 2 OCH 3，HFE-245)組成群中選擇的一個成分為第3成分的HCFC-22的製冷劑混合物，在同公報註冊號碼第10-0682828號上記載了作為R-22替代製冷劑，由二氟甲烷
4(CH2 F2，以下，HFC-32，),1,1,1,2-四氟乙烷(CH2FCF3，以下，HFC-134a 『)，三氟碘甲烷 (CF3I，以下"1311)組成的二氟一氯甲烷替代(三元)共沸性混合製冷劑的組成物，在同公報註冊號碼第10-0492172號上記載了關於選擇組合丙烯，1，1，1，2_四氟 乙烷，1，1-二氟乙烷，二甲醚及異丁烷後組成的混合製冷劑及使用此製冷劑的冷凍系統。根 據本發明的良好例子的混合製冷劑公開了含有R-1270(丙烯)30及70重量部，R-134a(l, 1，1，2-四氟乙烷)1及69重量部，R-152a (1，1_ 二氟乙烷)1及69重量部的製冷劑混合物，國內登記專利公報公開號碼第10-2005-0057852號上公開了二氟甲烷(CH2F2，以 下 HFC-32)和 11，1，1-三氟乙烷(CH3CF3,以下 HFC_143a)和環丙烷(C3H6,以下 RC-270) 或丙烷(C3H8，以下R-290)中選擇的一個化合物組成的製冷劑的組成物質。但是上述專利中的混合製冷劑組成物因蒸發器內的溫度差(GTD)有5 7度以 上，會降低冷卻效果，並且各溫暖化指數，HFC-32，為675，，HFC_134a，為1，430，，HFC-227ea， 為3，320，，HFC-236ea'為9，810，，HFC_152a，為124的物質和溫暖化指數最低的，指數為3 的R-600或R-600a中的任何一種物質混合，也無法製成符合全世界達成協議的GWP為150 以下的製冷劑。因此，此類專利的製冷劑也屬於受限對象。韓國國內(以下相同)公報註冊號碼第10-0492169號上公開了由冷凍/空調用 混合製冷劑的R_1270(丙烯)1及99重量部，R_290(丙烷)98重量部以下，R134a(l, 1,1, 2-四氟乙烷)1及70重量部組成的混合製冷劑，在同公報註冊號碼第10-0540286號上記述了使用了由R_134a(l，l，l，2-四氟乙 烷)1及78重量％，RE-170( 二甲醚)1及78重量％，R-600a (異丁烷)21及98重量％組成 的混合製冷劑的冷凍系統，在同公報註冊號碼第10-0571358號上記載了由甲烷系製冷劑成分的二氟甲烷 (CH2F2,以下 R-32)衛[，丙烷(CH3CH2CH3，以下 R-290)，丙烯(CH3CH = CH2,以下 R-1270) 混合組成，其組成比是以甲烷系製冷劑成分的二氟甲烷(CH2F2)5 40重量％和丙烷 (CH3CH2CH3) 35 70重量％及丙烯(CH3CH = CH2) 25 60重量％對全部100重量％進行 混合組成為特點而成為低溫用替代混合製冷劑。在同公報註冊號碼第10-0305079上公開了可以替代HCFC-22使用的製冷劑混合 物的組成上，包含以二氟甲烷(CH2F2，HFC-32)的40及96重量％為第1成分，其第2成分 和第 3 成分是由環丙烷(C3F6, RC-270)和 1，1，1，2，2-五氟丙烷(CH3CF2CF2, HFC_245cb) 及丁烷(C4 H10,R-600)和四氟乙基二氟甲基醚(CHF20CHF2，HFE-134)組成群中選擇後，各 以1及40重量％及4及40重量％包含的氟化合物為製冷劑的混合物的內容。在同公報註冊號碼第10-0540284號上記載了關於選擇組合丙烷，1，1，1，2_四氟 乙烷，二甲醚(以下DME)及異丁烷後組成的混合製冷劑及利用此製冷劑的冷凍系統。根據 本發明的良好例子的混合製冷劑公開了含有R_290(丙烷)30及98重量％，R_134a(l，1，1， 2-四氟乙烷)，1及70重量％，RE-170( 二甲醚)1及70重量％的製冷劑混合物，在同公報註冊號碼第10-540280號上記載了關於選擇組合丙烯，1，1，1,2-四氟乙 烷，1，1- 二氟乙烷，二甲醚及異丁烷後組成的混合製冷劑及利用此製冷劑的冷凍系統。根 據本發明的良好例子的混合製冷劑記載了由R-1270(丙烯)30及70重量％，R134A(1，1，1， 2-四氟乙烷)1及69重量％，R-152a(l, 1_ 二氟乙烷)1及69重量％組成的製冷劑組成 物。
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此類發明專利中的製冷劑地球溫暖化指數比較低，但溫度差(GTD)為5 7度，蒸 發器上結冰，大大降低冷卻效果。並且要提供類似的容積(Volumetric capacity，VC)，但 因是非共沸製冷劑，必然要更換壓縮機或大大改造原有凝縮器或蒸發器，何況很難獲取與 原有製冷劑類似的性能係數，所以存在不可避免地要修改系統的問題點。

發明內容
本發明的目的是提供一種全球變暖指數值(GWP)更低的、節能效果好的替代1，1，1， 2-四氟乙烷(HFC-134a)用新型環保製冷劑組成物。本發明的技術方案一種替代1，1，1，2_四氟乙烷(HFC_134a)用新型環 保製冷劑組成物，混合製冷劑的組成成分為碳氫系的丙烷(R-290) 50-56kg，異丁烷 (R-600a)40-49kg為基礎，添加正丁烷(R-600) 2_5kg和丙烯(R-1270) l_3kg，添加六甲基矽 油添加劑0. 5-lkg做到近共沸混合製冷劑。為達到上訴目的，本發明混合各組成成分，做到了近共沸物質，其臭氧層破壞 指數(ODP)為0，全球變暖潛能值(GWP)為3的近共沸混合製冷劑(Near Azeotropic Refrigerant Mixtures)。根據上述組成的本發明的混合製冷劑組成物及使用這組成物的冷凍系統1)由於組成混合製冷劑物質的臭氧層破壞指數為0. 0，發生製冷劑遺漏或廢棄制 冷劑組成物時，防止全球臭氧層破壞的效果較明顯2)可以降低到比原有R-12(10，890)R-134a(l，430)的全球變暖潛能值更低的 (GffP)。3)根據本發明的混合製冷劑組成物是近共沸的混合製冷劑，隨著相變化不會發生 組成上的變化，所以使用純製冷劑一樣可以穩定使用冷凍系統。4)遺漏製冷劑組成物時的組成分離現象也不會發生冷凍效果的變動，若遺漏時， 只需填充可以使用。5)使用本發明的混合製冷劑組成物可以改善冷凍、空調的熱效率，還具有與原有 潤滑油PAG油之間的互換性。6)使用本發明的製冷劑組成物提高冷凍效果5 10%以上，其節能效果很好。本發明的『製冷劑組成物』意味著兩種以上的不同製冷劑的組合，還包括製冷劑組 成物以外的添加劑附加情況。由於一般製冷劑組成物的製冷劑之間的沸點(BoilingPoint)不同，不會混合導 致互相分離而發生溫度斜坡，開發該溫度斜坡為最低rc以內的近共沸性混合製冷劑組成 物是非常困難。在本發明，為了解決溫度斜坡的問題，本發明人通過選擇組合的混合製冷劑上添 加六甲基矽油從而能夠獲取最小化上述溫度斜坡的近共沸性混合製冷劑組成物。由於本發明的混合製冷劑組成物是臭氧層破壞指數(ODP)為0. 0，蒸發時溫度斜 坡為rc以內的近共沸性混合製冷劑組成物，像原有純製冷劑可以使用。還具有接近R-12 或R-134a的性能係數(COP)和容積(VC)的值，所以不需要更換冷凍系統的任何零件，可以 替代既有使用的R-12或R_134a等製冷劑。為了根據本發明開發近共沸性替代混合製冷劑組成物，本發明人使用了負責冷凍
6/ 空調性能的美國標準研究所(National Institute ofStandards and Technology)開 發的CYCLE-D程序。通過程序，以組成冷凍/空調的因素為例，解釋了熱交換器及壓縮器 等的熱力學及熱傳遞，最終使用了所有組合。決定程序的準確度的重要因素之一就是制 冷劑組成物的物性值。在本程序利用了在美國，日本做標準的加納漢史達林-大(人名 Carnahan-Starling-De Santis ；CSD)製冷劑狀態方程式，對多種製冷劑計算了生成氣泡 的泡點(Bubble Point)和氣體凝縮後生成的露點(Dew Point)後，做了近共沸性三元製冷 劑組成物的溫度斜坡線圖。CSD製冷劑狀態方程式在美國標準研究所(Nationallnstitute of Standards and Technology)開發，其準確性及適用性已驗證的全世界冷凍/空調相關 的企業、研究所、大學廣泛使用的程序。為了做混合製冷劑組成物的開發及實行，儘量使用 實際數據為輸入數據。本發明人判斷替代製冷劑組成物的臭氧層破壞指數(ODP)必須0. O且全球變暖 潛能值(GWP)要儘量較低，所以利用上述程序，為了做近共沸的混合製冷劑組成物在丙烷 (R-290)和異丁烷(R-600a)組成的混合物中附加了添加劑六甲基矽油後，開發了混合製冷 劑組成物。S卩，不用擔心破壞臭氧層，溫度斜坡(TG)為1°C以內，其全球變暖潛能值(GWP)為 3的近共沸性混合製冷劑組成物。本發明代替用於汽車空調和冰箱的氟利昂系製冷劑R-12或R_134a時，無 變更原由冷凍系統，只調整製冷劑量可以使用的環保製冷劑組成物，以碳氫系的丙烷 (R-290) 50 56kg和異丁烷(R_600a) 40 49kg為基礎，添加正丁烷(R-600) 2 5kg和丙 烯(R-1270)l 3kg，為了做近共沸添加0.5 Ikg的添加劑-六甲基矽油後，臭氧層破壞 指數稱為(0DP = 0)，其全球變暖潛能值為(GWP = 3)混合製冷劑。在下面附圖中圖1，詳細說明隨著本發明的良好實施例的近共沸混合製冷劑組成 物。


圖1本發明使用的普通空調機示意流程2通過本發明的REFPR0P8. 0程序獲取的二元混合製冷劑組成物的溫度斜坡線 3通過本發明的製冷劑組成物最小化的壓力_焓(P_h)線4R_134a的壓力-焓(Ρ-h)線5〃 R-436A〃的壓力-焓(P-h)線6〃 SC-134A1 〃的壓力-焓(P-h)線7" R-436A"第1最佳條件製冷劑的液體及氣體組成分離實驗圖8〃 SC-134A1"第2最佳條件製冷劑的液體及氣體組成分離實驗圖9以〃 R-436A"第1最佳條件製冷劑的最佳組成填充60%時，在-18. 28°C發生 漏液的組成分離實驗結果10以「SC-134A1」第2最佳條件製冷劑最佳組成填充60%時，在-18. 28°C發生 漏液的組成分離實驗結果11以〃 R-436A"第1最佳條件製冷劑的最佳組成填充15%時，在-18. 28°C發
7生漏液的組成分離實驗結果圖12以「SC-134A1」第2最佳條件製冷劑的最佳組成填充15%時在-18. 28°C發 生漏液的組成分離實驗結果圖13R-12、R-134a和〃 R-436A〃及〃 SC-134A1 〃替代製冷劑的冷凍性能比較。圖14在蒸發器內製冷劑溫度為7攝氏度，凝縮器內製冷劑溫度為45攝氏度的試 驗條件下，添加劑性能及溫度差(GTD)實驗結果表。圖15本發明中製冷劑組成物的全球溫暖化指數(GWP)。圖16本發明中製冷劑組成物的最低爆破可燃下線(LFL)比較表。
具體實施例方式實施例1本實施例為第1最佳條件混合丙烷(R-290) 54kg，異丁烷(R_600a) 45. 9kg後，為了做近共沸混合製冷劑組 成物，以添加劑附加了六甲基矽油0. Ikg製作了製冷劑組成物。實施例2本實施例為第2最佳條件混合丙烷(R-290)53kg，異丁烷(R_600a) 43. 9kg 後，加入正丁烷(R-600) 2kg 及丙 烯(R_1270)lkg，為了做近共沸混合製冷劑組成物，添加0. Ikg六甲基矽油添加劑製作了制 冷劑組成物。實驗例1 (理論及實際溫度斜坡試驗)圖2表示通過本發明的REFPR0P8. 0程序獲取的未加入添加劑的二元混合製冷劑 組成物的溫度斜坡線圖。但是為了組成本發明的目的之近共沸製冷劑組成物，附加了添加 劑後，如試驗圖1的試驗裝置從而可以得知如圖3其溫度斜坡結果最小化。實驗例2 (組成分離實驗)為了確認本發明的製冷劑組成物是否近共沸進行了組成分離實驗。本發明最佳填充組成為1)(1 -290)541^/(1 -600&)45.91^/(添加劑)0.11^(以下〃 R-436A"2)(R-290)53kg/(R_600a)43. 9kg/(R-600)2kg/(R-1270)lkg/(添加劑)0. lkg. (以下"SC-134A1")為進行上述最佳條件組成的分離試驗，利用色譜儀(Gas Chromatograph)分析，得 到了如圖7、圖8顯示的結果，得知在液體和氣體中也以相同的組成比例混合。為了更加明確組成分離實驗，UL2182標準要求在幾種溫度條件下，針對容器內填 充60%液體製冷劑和填充15%時，通過組成分離解釋，決定最壞的條件。因此本發明的制 冷劑組成物在如下溫度條件下進行了組成分離解釋。填充60%時-18. 28°C,25. 0°C,54. 4°C±真充 15%時-18· 28°C, 25. 0°C，60. 0°C為進行上述最佳條件組成在填充60%和填充15%時的分離試驗，利用色譜儀 (Gas Chromato graph)分析，填充60%時的各結果如圖9、圖10表示，填充15%時的各結 果如圖11、圖12表示，得知不管是填充60%還是15%，在液體和氣體中混合的組成比例是
8相同的。實驗例3 (性能試驗)為了更加明確組成分離實驗，UL2182標準要求在幾種溫度條件下，針對容器內填 充60%液體製冷劑和填充15%時，通過組成分離解釋，決定最壞的條件。因此本發明的制 冷劑組成物在如下溫度條件下進行了組成分離解釋。填充60%時-18. 28°C,25. 0°C,54. 4°C填充15%時-18. 28°C, 25. 0°C，60. 0°C為進行上述最佳條件組成在填充60%和填充15%時的分離試驗，利用色譜儀 (Gas Chromato graph)分析，填充60%時的各結果如圖9、圖10表示，填充15%時的各結 果如圖11、圖12表示，得知不管是填充60%還是15%，在液體和氣體中混合的組成比例是 相同的。實驗例3 (性能試驗)圖13比較了本發明製冷劑的「R-436A 「及「SC-134A1 「理論性能及與 R-12R-134a之間的性能比較。^ii :REF. APL. Con. :Means Low Back Pressure Conditions凝縮器溫度40· 0°C蒸發器溫度-30· 0°CSub cooled 液體溫度30· 0°CSuperheated 氣體溫度30· 0°C 美國標準研究所 PEFI3ROP 8. 0 (Based on NIST, PEFPR0P 8· 0 & NewDeveloped Refrigerant Program)特地通過(株)TechnoChem添加的新版本進行了理論計算。
*C0P:性能係數(Coefficient of performance，總冷凍效果/壓縮器上施加的事情) *GWP 3
R-12，R-134a製冷劑廣泛使用於家庭冰箱及汽車空調，但是目前被限制使用而進行 替代製冷劑的開發。製冷劑對全球環境的影響不僅要考慮製冷劑本身的影響還要考慮啟 動系統而使用的電力時發生的二氧化碳的影響，此時使用總等價變暖指數(TEWI :total equivalentwarming impact)表示。按照此指數家庭空調被製冷劑的直接影響為4%，間接 影響為96%，選擇製冷劑的環節上空調效率是非常重要。
但是在氟利昂系列中比R_134a優秀性能的純製冷劑還沒開發。如下熱力學性能比較 上，蒸發器溫度設為0°C，凝縮器的溫度設為40°C，設為蒸發器出口和凝縮器出口上沒有過 熱溫度及過冷溫度，壓縮器出入口設為等熵過程。
在圖4(R-134a)、圖5(〃 R-436A")、圖6(" SC-134A1")"表示各製冷劑的壓力-焓 線圖。
通過圖13，HFC系列製冷劑的原有R-12和R-134a其性能係數(COP)低於〃 R-436A" 和〃 SC-134A1"，只有〃 R-436A〃和〃 SC-134A1"的效率高於 R-12、R_134al0%。
以TEWI (全部等價變暖指數)為準，性能比製冷劑本身的影響更重要，因此作為替代制 冷劑〃 R-436A"和〃 SC-134A1"最適合。而且兩個製冷劑組成物的壓力比或壓縮器吐出 溫度也非常接近。所以〃 R-436A〃和〃 SC-134A1"沒有臭氧層破壞指數(0DP)，其GWP非 常低的3，長期來看使用於R-12，R-134a的替代製冷劑也沒問題。實驗例4 (在蒸發器內製冷劑溫度為7攝氏度，凝縮器內製冷劑溫度為45攝氏度的試 驗條件下，添加劑性能及溫度差(GTD)的實驗結果。)如圖14，以不同組成成分下加入添加 劑實驗，結果圖中實施例1、2顯示了最高性能係數(COP) 12. 9%和13.3% .特別是儘管是 混合製冷劑，沒有添加劑時如圖中比較例1、2顯示，其溫度差(GTD)達到5. 0 5. 3攝氏度， 但如實施例1、2結果顯示，加入添加劑時蒸發器溫度差只有0. 1度，表明是近共沸製冷劑。 因此得知，添加劑是製成近共沸製冷劑中不可缺少的。※COPr 冷凍性能係數(Coefficient of performance)
QE 蒸發器(冷切)容量(Evaporator capacity)
Tdis 縮機吐出度(Compressor discharge temperature)
COPrdiff 與R-134a相比的冷凍性能係數差
QEdiff 與R-134a相比的蒸發器(冷切)容量差
Tdisdiff 與R-134a相比的壓縮機吐出溫度差
GTD 與 R_134a 相比的蒸發器入、出口溫度差(GlideTemperature Difference) 實驗例5 (本發明中製冷劑組成物的全球溫暖化指數(GWP))
如圖15，根據不同組成成分顯示了全球變暖潛能指，碳氫系列製冷劑的全球變暖潛能 指都很低。
實驗例6 (本發明中製冷劑組成物的最低爆破可燃下線(LFL)) 如圖16，不同組成成分下做可燃性試驗(實驗規格ASTM-E-6812008)，在加入添加劑 的組成成分中，可燃性確保了平均50%以上的安全性。
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權利要求
替代1，1，1，2 四氟乙烷(HFC 134a)用新型環保製冷劑組成物，其特徵是混合製冷劑的組成成分為碳氫系的丙烷(R 290)50 56kg，異丁烷(R 600a)40 49kg為基礎，添加正丁烷(R 600)2 5kg和丙烯(R 1270)1 3kg，添加六甲基矽油添加劑0.5 1kg做到近共沸混合製冷劑。
全文摘要
本發明涉及一種替代1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)用新型環保製冷劑，製冷劑組成物由碳氫系的丙烷(R-290)50～56kg和異丁烷(R-600a)40～49kg為基礎，添加正丁烷(R-600)2～5kg和丙烯(R-1270)1～3kg，為了做近共沸添加0.5～1kg的添加劑-六甲基矽油後，成臭氧層破壞指數(ODP)為0，其全球變暖潛能值(GWP)為3的近共沸混合製冷劑。
文檔編號C09K5/04GK101984013SQ201010122109
公開日2011年3月9日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者尹明和 申請人:濮陽市中煒精細化工有限公司;黑龍江泰克化工有限公司