低gwp值的製冷劑組合物的製作方法

2023-05-02 21:18:01 1

專利名稱：低gwp值的製冷劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低GWP值的製冷劑組合物，尤其涉及一種應用於現有使用 HFC-134a的製冷、空調或熱泵設備中替代HFC_134a的製冷劑組合物。
背景技術：
以HCFC-22、CFC-12、CFC_11為代表的氟利昂具有優良的熱力循環性能，廣泛應用 於製冷、空調等行業。但是此類物質具有較高的臭氧消耗潛能(0DP)，在大氣中停留時間很 長，全球變暖潛能(GWP)也很高，是破壞大氣臭氧層、產生溫室效應的主要化學物質之一。 臭氧層遭破壞後有害的紫外線輻射會直接到達地球表面，對農作物和海洋中的浮遊植物產 生嚴重的損害，而且還會影響人體的免疫系統，增加皮膚癌、白內障等的發病率。全球變暖 是人類面臨的另一個嚴峻的環境問題，已給生態環境帶來嚴重的後果，而GWP值數千倍於 二氧化碳的製冷劑的大量排放，也起到了推波助瀾的作用。《蒙特婁議定書》及其修正案 已基本禁用CFC類物質，並規定逐步削減至最終禁止使用HCFC-22。近年來，有關製冷劑替 代產品的開發一直是有機氟化工和相關領域研究的重要課題之一。目前使用的製冷劑替代產品，主要是HFC_134a、R410A和R407C等。但這些製冷劑 各有優缺點，仍不是很理想。其中，R407C的傳熱性較差，相同工況下的容積製冷量和COP值 都小於HCFC-22，為了達到與HCFC-22相同的製冷量，需要強化換熱器的傳熱效果，製造成 本將增加。R410A的容積製冷量比HCFC-22大很多，但其蒸發壓力、冷凝壓力也比HCFC-22 高很多，不能直接用來替代HCFC-22，在使用時需要重新設計壓縮機、換熱器、管路和系統， 而且，這兩種混合製冷劑均具有較高的GWP值，大量排放會加劇全球氣候變暖。HFC-134a具 有優良的熱力學性能及良好的使用安全性，已成為國內外製冷空調行業中廣泛應用的製冷 劑，其0DP為零，但GWP仍較高，大量使用同樣會引起全球氣候變暖。2004年歐盟通過的含 氟溫室氣體(F-gas)控制法規要求，自2011年1月1日起，歐盟將禁止新生產的汽車空調 使用GWP值大於150的製冷劑，並從2017年1月1日起，禁止所有汽車空調使用GWP大於 150的製冷劑，因此，研究低GWP的製冷劑及其匹配系統成為製冷、空調以及熱泵行業發展 的趨勢和必然。

發明內容
本發明的目的在於研究開發一種低GWP值的製冷劑組合物，使新開發的製冷劑 0DP為零且可抑制全球氣候變暖，尤其是研發一種循環性能與HFC-134a相當、可直接使用 於現有HFC-134a系統、並可作為HFC_134a的長期替代物的製冷劑。本發明是一種低GWP值的製冷劑組合物，它由2，3，3，3_四氟丙烯(HF0_1234yf)、 1，1_ 二氟乙烷(HFC-152a)和二甲醚(DME)組成，各組分的質量百分比為2,3,3,3-四氟丙烯(HF0-1234yf) :50% 90% ；1，1- 二氟乙烷(HFC_152a) 30% ；二甲醚(DME) 30%。
本發明提供的製冷劑組合物的製備方法，是將2，3，3，3-四氟丙烯HF0_1234yf、1， 1-二氟乙烷HFC-152a和二甲醚(DME)按其指定的質量配比在常溫下進行物理混合。本發明具有以下優點及有益效果1、本發明的0DP值為零，GWP很低(小於150)，符合環境保護要求。表1列出了本 發明的各組分的基本參數。2、熱工參數與HFC_134a非常接近，可將本發明直接充灌於現有使用HFC_134a的 製冷、空調或熱泵機組，無需為本發明專門設計壓縮機及其系統。3、循環性能優良。本發明的COP值與HFC_134a相當，容積製冷量也與HFC_134a 非常接近，在替代HFC-134a時無需更換系統的部件和管路，符合HFC_134a替代的長遠發展 要求。總之，本發明提供的製冷劑組合物，是為滿足製冷、空調或熱泵用製冷劑的替代而 研製的，尤其是可以用於現有HFC-134a系統替代HFC_134a，熱工性能於HFC_134a相當，符 合環境保護的要求。表1環保型製冷劑所含組分的基本參數 下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
具體實施例方式本發明是一種低GWP值的製冷劑組合物，它由2，3，3，3-四氟丙烯(HF0_1234yf)、 1，1_ 二氟乙烷(HFC-152a)和二甲醚(DME)組成，各組分的質量百分比為實施例1 取50%的HF0-1234yf、20%的HFC_152a、30%的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。實施例2 取50%的HF0-1234yf、30%的HFC_152a、20 %的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。實施例3 取50%的HF0-1234yf、25%的HFC_152a、25%的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。實施例4 取60%的HF0_1234yf、20%的HFC_152a、20 %的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。
實施例5 取67%的HF0_1234yf、18%的HFC_152a、15 %的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。實施例6 取70%的HF0_1234yf、15%的HFC_152a、15 %的DME，在常溫下進行物 理混合後作為製冷劑。實施例7 取90%的HF0_1234yf、5%的HFC_152a、5%的DME，在常溫下進行物理 混合後作為製冷劑。製冷系統的設計工況取為平均蒸發溫度為2°C，平均冷凝溫度為60°C，過熱度為 5°C，過冷度為5°C，根據循環計算，上述實施例的有關參數和循環性能指標如表2所示。表2本發明實施例性能 從表2可以看出，本發明與HFC_134a的各項性能和參數比較接近，而且本發明的 臭氧破壞潛能(0DP)為零，不會破壞大氣臭氧層，溫室效應潛能(GWP)很低，符合環境保護 的要求。製備方法本發明提供的製冷劑組合物的製備方法，是將2，3，3，3-四氟丙烯HF0_1234yf、1， 1-二氟乙烷HFC-152a和二甲醚(DME)按其指定的質量配比在常溫下進行物理混合。
權利要求
一種低GWP值的製冷劑組合物，其特徵在於它由2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)和二甲醚(DME)組成，各組分的質量百分比為2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)50％～90％；1，1-二氟乙烷(HFC-152a)5％～30％；二甲醚(DME)5％～30％。
全文摘要
本發明公開了一種低GWP值的製冷劑組合物，它由2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)和二甲醚(DME)組成。其製備方法是將上述各組分按相應配比在常溫下進行物理混合。本發明的臭氧消耗潛能(ODP)為零，全球變暖潛能(GWP)非常低，符合環境保護的要求，而且本發明與HFC-134a的物性相當，可以直接使用於現有HFC-134a系統，不需要壓縮機的重新設計。
文檔編號C09K5/04GK101864277SQ20101019622
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者劉世傑, 陳武 申請人:集美大學