CN105820799A - 一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 - Google Patents
一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105820799A CN105820799A CN201510002724.4A CN201510002724A CN105820799A CN 105820799 A CN105820799 A CN 105820799A CN 201510002724 A CN201510002724 A CN 201510002724A CN 105820799 A CN105820799 A CN 105820799A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hfo
- hfc
- type refrigeration
- hfe
- compositions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
本发明提供了一种环保型制冷组合物,含有HFO-1234ze(E)、HFE-143a和HC-290三种组分。具有不破坏大气臭氧层、温室效应值极低、环保性能优异、可燃性极弱和安全性高等优点,可作为HFC-134a的长期替代物。
Description
技术领域
本发明涉及一种制冷剂,尤其涉及一种可直接替代HFC-134a的环保型制冷组合物。
背景技术
1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)作为CFC-12的替代物,以其优异的使用性能得到了广泛的应用,但由于其具有高达1430的温室效应值,被“京都议定书”列为首批淘汰的高GWP值制冷剂之一。对于应用于小型制冷设备中的HFC-134a,大部分已经采用HC-600a予以替代,而对于应用于工商制冷与汽车空调中HFC-134a的替代已经成为世界各国研究的热点和急需解决的问题。
目前国际社会对HFC-134a替代的研究方向主要为:二氧化碳(CO2)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)等,但这些方案均各有优缺点。使用CO2环保性能好、不可燃,但***压力高、能效低,***需重新设计、替代成本高;使用HFC-152a虽然能效高、制冷剂价格低,但其可燃性强、需增加二次回路等造成替代成本高;使用HFO-1234yf及其组合物虽然可燃性低、***改造少,但相对能效低、制冷量小且冷媒成本较高。因此世界各国均在持续开展HFC-134a替代物的研究,其中混合制冷剂是一个主要的研究方向。
在现有技术中,中国专利CN103732715A公开了一种以Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))和二氟甲烷(HFC-32)组成的混合物;CN101283071A公开了一种以Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))和1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)或1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC-227ea)或1,1,1,2,2-五氟乙烷(HFC-125)组成的混合物;CN102083935B公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)组成的混合物;CN102918132A公开了一种以Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))、二氟甲烷(HFC-32)和1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)组成的混合物;CN102216411A公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和丙烯(HC-1270)组成的混合物;CN1973016A公开了一种以二氧化碳(CO2)和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)或Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))组成的混合物;CN101671542A公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)和异丁烷组成的混合物;CN101864277A公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)和二甲醚(DME)组成的混合物;CN102703033A公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)和二甲醚(DME)组成的混合物;CN102066518A公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)和1,1-二氟乙烷(HFC-152a)组成的混合物;CN102083935A公开了一种1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)组成的混合物;CN102083935A公开了一种1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)组成的混合物;CN102712837A公开了一种1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和二氟甲烷(HFC-32)组成的混合物。
上述专利中公开的制冷剂组合物存在或GWP值偏高、或可燃性较强、或能效较低、或容积制冷量较小、或不可直接充灌应用于HFC-134a***等缺点,故需要开发具有制冷性能更优秀、与现有***兼容性更好以及环保性能更佳的替代HFC-134a的制冷剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含HFO-1234ze(E)的制冷组合物,可在使用HFC-134a的***中直接替代使用,可燃性极弱、替代成本低。
为达到发明目的本发明采用的技术方案是:
一种环保型制冷组合物,所述制冷组合物含有Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))、三氟甲醚(CF3OCH3、HFE-143a)和丙烷(HC-290),且各组分的质量百分比为:
HFO-1234ze(E):70%-85%;
HFE-143a:5%-15%;
HC-290:5%-15%。
作为一种优选的方式,上述制冷组合物中各组分的质量百分比为:
HFO-1234ze(E):70%-85%;
HFE-143a:5%-10%;
HC-290:5%-10%。
上述制冷组合物中,为进一步改善其性能,还可以进一步地添加有1,1-二氟乙烷(HFC-152a),所述制冷组合物中各组分的质量百分比优选为:
HFO-1234ze(E):60%-75%;
HFE-143a:10%-15%;
HC-290:5%-10%;
HFC-152a:5%-15%。
本发明提供的制冷组合物的GWP优选≤150。
本发明提供的制冷组合物适合用作传热介质,特别适合替代HFC-134a用作传热介质,尤其适合用于汽车空调。
本发明提供的制冷组合物与现有公开的技术相比,具有以下优点:
(1)环境性能优于HFC-134a,消耗臭氧层潜能ODP值为零,全球变暖潜能GWP值均较HFC-134a有大幅度降低;
(2)使用安全,可燃性极弱;
(3)无论在汽车空调工况或标准空调工况下,其蒸发压力、冷凝压力和压比等均与HFC-134a相当,单位容积制冷量均高于HFO-1234yf和HFO-1234ze(E),与HFC-134a相当;能效比均高于HFO-1234yf,与HFO-1234ze(E)和HFC-134a相当;综合性能较HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a均有大幅提高。
(4)在不改变设备主要部件的前提下,本发明制冷组合物可直接用于原使用HFC-134a的***中,与原使用HFC-134a的制冷***管路部件兼容,并可减少充灌量,提高制冷量和能效比,具有节省资源、节约能源的优点。
具体实施方式
下面的实施例为用来说明本发明的几个具体实施方式,但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
本发明提供的制冷组合物,其制备方法是将Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))、三氟甲醚(CF3OCH3、HFE-143a)和丙烷(HC-290),或者将Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))、三氟甲醚(CF3OCH3、HFE-143a)、丙烷(HC-290)和1,1-二氟乙烷(HFC-152a),按照各组分相应的配比在液相状态下进行物理混合。
上述制冷组合物中的Trans-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E)),其分子式为CHFCHCF3,分子量为114.04,标准沸点为-19.0℃,临界温度为109.4℃,临界压力为3.64MPa,GWP值为6。
上述制冷组合物中的三氟甲醚(CF3OCH3、HFE-143a),其分子式为CF3OCH3,分子量为100.04,标准沸点为-24.0℃,临界温度为104.8℃,临界压力为3.59MPa,GWP值为840。
上述制冷组合物中的丙烷(HC-290),其分子式为CH3CH2CH3,分子量为44.10,标准沸点为-42.1℃,临界温度为96.7℃,临界压力为4.25MPa,GWP值约为20。
上述制冷组合物中的1,1-二氟乙烷(HFC-152a),其分子式为C2H4F2,分子量为66.05,标准沸点为-24.02℃,临界温度为113.5℃,临界压力为4.52MPa,GWP值约为133。
实施例1:将HFO-1234ze(E)、HC-290和HFE-143a在液相下按75:10:15的质量百分比进行物理混合。
实施例2:将HFO-1234ze(E)、HC-290和HFE-143a在液相下按70:15:15的质量百分比进行物理混合。
实施例3:将HFO-1234ze(E)、HC-290和HFE-143a在液相下按80:15:5的质量百分比进行物理混合。
实施例4:将HFO-1234ze(E)、HC-290和HFE-143a在液相下按85:10:5的质量百分比进行物理混合。
实施例5:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按60:10:15:15的质量百分比进行物理混合。
实施例6:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按70:10:10:10的质量百分比进行物理混合。
实施例7:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按65:10:10:15的质量百分比进行物理混合。
实施例8:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按70:10:15:5的质量百分比进行物理混合。
实施例9:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按65:5:15:15的质量百分比进行物理混合。
实施例10:将HFO-1234ze(E)、HC-290、HFE-143a和HFC-152a在液相下按75:10:10:5的质量百分比进行物理混合。
现将上述实施例所述制冷组合物的性能与HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a进行比较,说明本发明的特点和效果。
1、环境性能比较
表1比较了上述实施例所述制冷组合物与HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a的环境性能。其中ODP值以CFC-11作为基准值1.0,GWP值以CO2作为基准值1.0(100年)。
表1环境性能比较
工质 | ODP | GWP |
实施例1 | 0 | 130 |
实施例2 | 0 | 130 |
实施例3 | 0 | 50 |
实施例4 | 0 | 50 |
实施例5 | 0 | 150 |
实施例6 | 0 | 100 |
实施例7 | 0 | 110 |
实施例8 | 0 | 140 |
实施例9 | 0 | 150 |
实施例10 | 0 | 100 |
HFO-1234yf | 0 | 4 |
HFO-1234ze(E) | 0 | 6 |
HFC-134a | 0 | 1430 |
从表1中可以看出,上述实施例所述制冷组合物的臭氧层消耗潜能(ODP)值均为零,全球变暖潜能(GWP)值为50~150,均小于HFC-134a且符合欧盟MAC指令对汽车空调制冷剂GWP值不大于150的要求,对环境的影响远小于HFC-134a,环境性能十分优异,是HFC-134a的长期替代物。
2、汽车空调工况下热工参数及热力性能比较
在汽车空调工况下(即蒸发温度=-1.0℃,冷凝温度=60.0℃,吸气温度=4℃,过冷温度=57℃),上述实施例所述制冷组合物与HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a的热工参数(即:蒸发压力P0、冷凝压力Pk、压比Pk/P0、排气温度t2)和热力性能(即:COP、单位质量制冷量q0、单位容积制冷量qv)及25℃下液相密度的比较见表2。
表2汽车空调工况下热工参数及热力性能的比较
从表2可见,在汽车空调工况下,上述各实施例所述制冷组合物的冷凝压力均与HFO-1234yf和HFC-134a相当;压比与HFO-1234yf相当,均低于HFO-1234ze(E)和HFC-134a;排气温度均低于HFC-134a,可直接充灌于原使用HFC-134a的***中;上述各实施例所述制冷组合物的密度均低于HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a,可以减少***工质的充灌量;各实施例所述制冷组合物的容积制冷量均高于HFO-1234yf和HFO-1234ze(E),大部分实施例高于HFC-134a,各实施例所述制冷组合物的COP值均高于HFO-1234yf,与HFO-1234ze(E)和HFC-134a相当,在性能上较HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a均有明显提升。
3、标准空调工况下热工参数及热力性能
在标准空调工况下(即蒸发温度=7.2℃,冷凝温度=54.4℃,吸气温度=18.3℃,过冷温度=46.1℃),上述实施例所述制冷组合物与HFC-134a的热工参数(即:蒸发压力P0、冷凝压力Pk、压比Pk/P0、排气温度t2)及相对热力性能(即:COP、单位质量制冷量q0、单位容积制冷量qv)的比较见表3。
表3标准空调工况下热工参数及热力性能的比较
从表3可见,在标准空调工况下,上述各实施例所述制冷组合物的冷凝压力均与HFO-1234yf和HFC-134a相当;压比与HFO-1234yf相当,均低于HFO-1234ze(E)和HFC-134a;排气温度均低于HFC-134a,可直接充灌于原使用HFC-134a的***中;各实施例所述制冷组合物的容积制冷量均高于HFO-1234yf和HFO-1234ze(E),大部分实施例所述制冷组合物高于HFC-134a,各实施例所述制冷组合物的COP值均高于HFO-1234yf,与HFO-1234ze(E)和HFC-134a相当,在性能上较HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)和HFC-134a均有明显提升。
Claims (7)
1.一种环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物含有HFO-1234ze(E)、HFE-143a和HC-290,且各组分的质量百分比为:
HFO-1234ze(E):70%-85%;
HFE-143a:5%-15%;
HC-290:5%-15%。
2.按照权利要求1所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物中各组分的质量百分比为:
HFO-1234ze(E):70%-85%;
HFE-143a:5%-10%;
HC-290:5%-10%。
3.按照权利要求1所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物含有HFC-152a,且各组分的质量百分比为:
HFO-1234ze(E):60%-75%;
HFE-143a:10%-15%;
HC-290:5%-10%;
HFC-152a:5%-15%。
4.按照权利要求1至3之一所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物的GWP≤150。
5.按照权利要求1至3之一所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物用作传热介质。
6.按照权利要求5所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物替代HFC-134a用作传热介质。
7.按照权利要求6所述的环保型制冷组合物,其特征在于所述制冷组合物用于汽车空调、家用空调或商用空调。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510002724.4A CN105820799A (zh) | 2015-01-05 | 2015-01-05 | 一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510002724.4A CN105820799A (zh) | 2015-01-05 | 2015-01-05 | 一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105820799A true CN105820799A (zh) | 2016-08-03 |
Family
ID=56513301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510002724.4A Pending CN105820799A (zh) | 2015-01-05 | 2015-01-05 | 一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105820799A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110655909A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种适用于汽车空调的环保混合冷媒 |
CN110845995A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种环保混合工质及组合物和换热*** |
CN116162443A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 混合环保制冷工质、制冷装置及应用 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544569A (zh) * | 2003-11-12 | 2004-11-10 | �㽭���컷���߿Ƽ��ɷ�����˾ | 一种替代r502的环保型制冷剂 |
CN1896174A (zh) * | 2006-06-26 | 2007-01-17 | 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 | 一种替代cfc-12的环保型制冷剂 |
CN101014680A (zh) * | 2004-04-29 | 2007-08-08 | 霍尼韦尔国际公司 | 含有经氟取代的烯烃的组合物 |
WO2007144623A1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Ineos Fluor Holdings Limited | Refrigerant compositions |
CN101680691A (zh) * | 2007-05-11 | 2010-03-24 | 纳幕尔杜邦公司 | 用于在蒸汽压缩热传递***中进行热交换的方法以及包含具有双排蒸发器或冷凝器的中间换热器的蒸汽压缩热传递*** |
CN101688817A (zh) * | 2007-06-21 | 2010-03-31 | 纳幕尔杜邦公司 | 用于热传递***的渗漏检测的方法 |
CN102408876A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-04-11 | 阿克马法国公司 | 基于1,3,3,3-四氟丙烯的组合物 |
CN102746825A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-24 | 西安交通大学 | 含有氟代乙烷的混合工质 |
CN102939350A (zh) * | 2010-05-20 | 2013-02-20 | 墨西哥化学阿玛科股份有限公司 | 传热组合物 |
CN102959036A (zh) * | 2010-06-25 | 2013-03-06 | 墨西哥化学阿玛科股份有限公司 | 传热组合物 |
EP2568028A2 (en) * | 2007-07-05 | 2013-03-13 | Honeywell International Inc. | Compositions of tetrafluoropropene and n-butane |
-
2015
- 2015-01-05 CN CN201510002724.4A patent/CN105820799A/zh active Pending
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544569A (zh) * | 2003-11-12 | 2004-11-10 | �㽭���컷���߿Ƽ��ɷ�����˾ | 一种替代r502的环保型制冷剂 |
CN101014680A (zh) * | 2004-04-29 | 2007-08-08 | 霍尼韦尔国际公司 | 含有经氟取代的烯烃的组合物 |
CN104164216A (zh) * | 2004-04-29 | 2014-11-26 | 霍尼韦尔国际公司 | 含有经氟取代的烯烃的组合物 |
WO2007144623A1 (en) * | 2006-06-14 | 2007-12-21 | Ineos Fluor Holdings Limited | Refrigerant compositions |
CN1896174A (zh) * | 2006-06-26 | 2007-01-17 | 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 | 一种替代cfc-12的环保型制冷剂 |
CN101680691A (zh) * | 2007-05-11 | 2010-03-24 | 纳幕尔杜邦公司 | 用于在蒸汽压缩热传递***中进行热交换的方法以及包含具有双排蒸发器或冷凝器的中间换热器的蒸汽压缩热传递*** |
CN101688817A (zh) * | 2007-06-21 | 2010-03-31 | 纳幕尔杜邦公司 | 用于热传递***的渗漏检测的方法 |
EP2568028A2 (en) * | 2007-07-05 | 2013-03-13 | Honeywell International Inc. | Compositions of tetrafluoropropene and n-butane |
CN102939350A (zh) * | 2010-05-20 | 2013-02-20 | 墨西哥化学阿玛科股份有限公司 | 传热组合物 |
CN102959036A (zh) * | 2010-06-25 | 2013-03-06 | 墨西哥化学阿玛科股份有限公司 | 传热组合物 |
CN102408876A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-04-11 | 阿克马法国公司 | 基于1,3,3,3-四氟丙烯的组合物 |
CN102746825A (zh) * | 2012-06-27 | 2012-10-24 | 西安交通大学 | 含有氟代乙烷的混合工质 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
丛伟,等: "三氟甲醚作为汽车空调制冷剂的性能研究", 《制冷与空调》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110655909A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种适用于汽车空调的环保混合冷媒 |
CN110845995A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种环保混合工质及组合物和换热*** |
CN116162443A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 混合环保制冷工质、制冷装置及应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107987797B (zh) | 一种替代hcfc-22的环保混合制冷剂 | |
US11549042B2 (en) | Environmentally friendly near-azeotropic mixed refrigerant | |
CN107987798B (zh) | 一种环保混合制冷剂 | |
EP3012307B1 (en) | Mixed refrigerant | |
CN110699043A (zh) | 一种环保混合制冷工质 | |
CN105820800A (zh) | 一种环保型制冷组合物 | |
CN103965836B (zh) | 一种用于汽车空调的环保型制冷剂及其制备方法 | |
CN105820799A (zh) | 一种含HFO-1234ze(E)的环保型制冷组合物 | |
CN102241962A (zh) | 一种低gwp值的组合物 | |
CN102229793A (zh) | 一种低gwp值的制冷剂 | |
CN102676119B (zh) | 一种低gwp制冷剂及其制备方法 | |
CN106543963B (zh) | 一种环保型制冷组合物 | |
CN102229794A (zh) | 一种低gwp值的制冷剂组合物 | |
CN101781548A (zh) | 一种制冷剂 | |
CN112552875B (zh) | 一种新型环保制冷剂及其制备方法 | |
CN110655909B (zh) | 一种适用于汽车空调的环保混合冷媒 | |
CN106543965A (zh) | 一种三元混合制冷剂 | |
CN108841360B (zh) | 一种含全氟甲基乙烯基醚的组合物制冷剂 | |
CN104974718B (zh) | 一种制冷剂及其应用 | |
CN104974717B (zh) | 一种环保节能型冰箱制冷剂 | |
CN102676120A (zh) | 一种改进的环保制冷剂及其制备方法 | |
CN101671544B (zh) | 一种制冷剂组合物 | |
CN105038711A (zh) | 一种含有1,1-二氟乙烷的混合制冷剂 | |
CN102676122B (zh) | 一种环保型的制冷剂及其制备方法 | |
CN117050731A (zh) | 制冷剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160803 |