專利名稱：一種低gwp值的組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于制冷劑領域，涉及一種制冷劑組合物，尤其涉及一種應用于家用空調/ 熱泵等制冷空調系統(tǒng)中替代二氟一氯甲烷￠2 具有低全球變暖潛值(GWP)的制冷劑組合物。
背景技術：
2007年9月在加拿大蒙特利爾召開的《蒙特利爾議定書》締約方大會，達成了新決議，其中規(guī)定，發(fā)達國家將于2020年完全停止非原料性質的R22生產和消費，包括中國在內的發(fā)展中國家，要在2013年將非原料性質HCFCs (其中約70%是R22)的生產和消費量凍結在2009年和2010年的平均水平上，2030年完成全面淘汰。相比原來的淘汰時間表，整個淘汰進程大大提前，而目前國內生產和應用的約80 %的家用空調/熱泵等系統(tǒng)采用R22作制冷劑，由此可見，R22的替代形勢非常嚴峻且替代品的研究開發(fā)迫在眉睫。除了保護臭氧層問題外，凸顯的溫室效應問題也是當前面臨的最主要環(huán)境問題之一，世界各國均面臨非常嚴峻的節(jié)能減排壓力挑戰(zhàn)，節(jié)能減排話題成為國家首腦會晤以及各種形式會議的必要討論環(huán)節(jié)。聯合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)初步以GWP值大小對物質進行分類，GffP值大于1000的為高GWP物質，GffP值介乎于300和1000之間的為中GWP物質，GffP 值小于300的為低GWP物質，GWP值小于100的為極低GWP物質。目前，某些國家和地區(qū)已經開始限制高GWP值物質的應用，中長期發(fā)展規(guī)劃中還計劃逐步淘汰高GWP值和中GWP值物質的應用，鼓勵發(fā)展低GWP值、尤其是極低GWP值物質的應用，因此，低GWP值、高效節(jié)能、 成本低的制冷劑替代品將是下一步發(fā)展和追求的目標。另外，當R22應用于熱泵熱水器等系統(tǒng)時，由于其排氣溫度較高，使得出熱水溫度只能在55°C以下，影響了其正常的市場銷售和應用，若能把排氣溫度降低10°C以上，則可相應提高出熱水溫度10°C左右，達到出65°C左右熱水，如此則能夠更好地滿足正常的生產或居民生活需求。當前，國內外市場上R22的主要替代品包括R407C ￠32/125/13 )和 R410A(R32/125)等，但這些替代品仍不理想，例如，R407C的能效較低，并且其滑移溫度較大，制約了其市場應用；R410A與R22系統(tǒng)不兼容，使用R410A替代R22必須更換新的壓縮機和兩器等，且這兩種替代品均無法直接充灌替代R22，在替代過程中需要對系統(tǒng)部件或潤滑油等作改動或更換，大大增加了替代成本；現有的可直接充灌替代R22的 R417A(R125/134a/600)或 R422A(R125/134a/600a)等，在直接充灌替代 R22 時，雖然具有較低的排氣溫度，但表現出效率降低、冷量降低、或壓力增加等缺點，替代效果并不理想。而且，他們均屬于高GWP值的制冷劑替代品，長遠來看仍是逐步限制的范疇?，F有技術中，美國專利申請US 20060022166、US 7534366、歐洲專利申請 W02004037913和中國專利文件CN1732243A(200380107462. 3)公開了五氟丙烯和四氟丙烯的組合物；美國專利申請US 20040127383、歐洲專利申請WO 2004037752中公開了五氟丙烯和3，3，3-三氟丙烯、1，1-二氟乙烷、1，1，1，3-四氟丙烯中的一種或幾種組合物。美國專利申請US 20050245421、歐洲專利申請WO 2005108522和中國專利文件CN 101014680A(200580013536. 6)公開了以四氟丙烯和一種或一種以上氟代烷烴為組分的混合物；美國專利申請US 7524805, US 7767638中公開了以四氟丙烯和氫氟碳化合物(HFCs)組成的混合物；中國專利文件CN 1977023A (200580019019. X)公開了五氟丙烯(HF0-1225yeZ)和2，3，3，3-四氟丙烯(HF0_1234yf)的組合物； 美國專利申請US7413674、US7465698、歐洲專利W02005103191和中國專利文件CN 101124288A (200580019196. 8)公開了 1，1_ 二氟乙烷、2，3，3，3-四氟丙烯和三氟碘甲烷的類共沸組合物；美國專利US 6969701、歐洲專利申請W02005103190和中國專利文件CN 1969028A(200580019197. 2)公開了 2，3，3，3-四氟丙烯和三氟碘甲烷的混合物； 中國專利文件CN1973016A (200580021136. X)公開了以四氟丙烯和二氧化碳為組分的混合物；美國專利申請US 20080075673、歐洲專利申請WO 20090058 和中國專利文件CN 101796154A(200880105818. 2)公開了四氟丙烯和一種或多種碳氫飽和烴的混合物；美國專利US 7563384中公開了以1，1，1，2，4，4，4-七氟丁烯和四氟丙烯組成的混合物；美國專利US 7563384、中國專利CN 101668796A(200880013714. 9)中公開了以四氟丙烯和溴氟丙烯組成的混合物；美國專利US 7708903、中國專利CN 101415793A(200680054110. χ)中公開了一種組合物，包括氟烯烴和至少一種其它組分；中國專利文件 CN101665681 (200910163337. 3)中公開了含二氟甲烷和氟取代烯烴的組合物，其中氟取代烯烴包括1，1，1，3_四氟丙烯和2，3，3，3-四氟丙烯等；美國專利US 20100123095中公開了以2，3，3，3-四氟丙烯和環(huán)丙烷、丙烯、丙烷、二氟乙烷、四氟乙烷中一種或多種為組分的混合物；美國專利US20100122545中公開了四氟丙烯和二氟甲烷、二氟乙烷、四氟乙烷、五氟乙烷中一種或多種的組合物；美國專利US 20100119460中公開了以2，3，3，3-四氟丙烯和3，3，3-三氟丙烯為組分的混合物。這些組合物雖然都是GWP比較低的組合物，但存在或原材料難以獲取及價格較高、或滑移溫度較大、或性能較低、或不可直接充灌應用于R22系統(tǒng)、或排氣溫度較高等不足。

發(fā)明內容
針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種可直接充灌替代R22的低GWP制冷劑組合物。本發(fā)明的制冷劑用于家用空調/熱泵等系統(tǒng)中，尤其是應用于熱泵熱水器中，具有安全可靠、制冷效率高、無需更換潤滑油、無需改動或更換現有的系統(tǒng)部件和生產線、轉軌成本低等特點，而且還具有非常低的GWP值和較低的排氣溫度。本發(fā)明所述的一種低GWP值的組合物，其GWP值(100年)低于20，由丙烷(似90) 和2，3，3，3_四氟丙烯(HF0-1234yf)組成，各組分質量百分比如下丙烷40 90%2，3，3，3_ 四氟丙烯60 10%優(yōu)選的，一種低GWP值的組合物，組分如下，均為質量百分比丙烷60 90%，2，3，3，3-四氟丙烯 40 10%。進一步優(yōu)選的，一種低GWP值的組合物，組分如下，均為質量百分比丙烷70 80%，2，3，3，3-四氟丙烯 30 20%。最優(yōu)選的，一種低GWP值的組合物，組分如下，均為質量百分比丙烷70%，2，3，3，3-四氟丙烯30%。本發(fā)明另一個最優(yōu)選的技術方案如下一種低GWP值的組合物，組分如下，均為質量百分比丙烷80%，2，3，3，3-四氟丙烯 20%。上述組分中的丙烷(R290)，其分子式為CH3CH2CH3，摩爾質量為44. 10，正常沸點為-42. 1°C，臨界溫度為96. 7°C，臨界壓力為4. 25MPa。上述組分中的2，3，3，3-四氟丙烯(HFO-12;34yf)，其分子式為CH2CFCF3，摩爾質量為114. 04g/mol，正常沸點為-29. 35°C，臨界溫度為94. 7°C，臨界壓力為3. 375MPa。本發(fā)明提供上述低GWP制冷劑組合物的制備方法，將丙烷和2，3，3，3-四氟丙烯按其相應的配比在液相狀態(tài)下進行物理混合即可。本發(fā)明所述的制冷劑組合物，是用于家用空調/熱泵等系統(tǒng)中直接充灌替代R22 的制冷劑，尤其適用于熱泵熱水器系統(tǒng)中直接充灌替代R22。本發(fā)明有益效果如下a.環(huán)境性能表1列出了本發(fā)明與R22的環(huán)境性能比較，可以看出，本發(fā)明的臭氧破壞潛能值 (ODP)為零，不會破壞大氣臭氧層，且GWP值非常低，屬于超低GWP值替代品，完全滿足當前國內外對R22的環(huán)保替代要求，代表著下一步制冷劑替代品環(huán)境性能指標的發(fā)展方向。表1環(huán)境性能比較
權利要求
1.一種低GWP值的組合物，其特征在于，由丙烷(似90)和2，3，3，3_四氟丙烯 (HF0-1234yf)組成，各組分的質量百分比如下丙烷40 90%2,3,3,3-四氟丙烯60 10%
2.如權利要求1所述的一種低GWP值的組合物，其特征在于，組分如下，均為質量百分比丙烷60 90%，2，3，3，3-四氟丙烯40 10%。
3.如權利要求1所述的一種低GWP值的組合物，其特征在于，組分如下，均為質量百分比丙烷70 80%，2，3，3，3-四氟丙烯30 20%。
4.如權利要求1所述的一種低GWP值的組合物，其特征在于，組分如下，均為質量百分比丙烷70%，2，3，3，3-四氟丙烯30%。(實施例4的數據)
5.如權利要求1所述的一種低GWP值的組合物，其特征在于，組分如下，均為質量百分比丙烷80%，2，3，3，3-四氟丙烯20%。
6.一種權利要求1-5所述的低GWP值的組合物的制備方法，是將丙烷和2，3，3，3-四氟丙烯按其相應的配比在液相狀態(tài)下進行物理混合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應用于家用空調/熱泵等系統(tǒng)中直接充灌替代R22的低GWP制冷劑組合物。該制冷劑由丙烷和2，3，3，3-四氟丙烯組成，其制備方法是將上述各組分按其相應的配比在液相下進行物理混合。本發(fā)明的ODP值為零，GWP值非常低，完全滿足當前國內外對R22的環(huán)保替代要求，代表著下一步制冷劑替代品環(huán)境性能指標的發(fā)展方向；壓力與R22相近且較R22略低，壓縮比小于R22，排氣溫度大大優(yōu)于R22，對壓縮機長期運行有益；COP較R22略高，具有一定的節(jié)能效果，單位質量制冷量優(yōu)于R22，可相應減少系統(tǒng)制冷劑充注量，單位容積制冷量與R22相當，可滿足替代R22后制冷空調的負荷需求；無需改動現有R22制冷空調系統(tǒng)的設備及部件，而且與礦物油相溶，可實現直接充灌。
文檔編號C09K5/04GK102241962SQ20111011701
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2011年5月6日
發(fā)明者孫森, 徐強, 李宗帥, 王鑫, 胡金正 申請人:山東東岳化工有限公司