具有多種氫氟烷和一種氫氟烯烴的熱傳遞組合物制造技術

本發(fā)明專利技術涉及包含2,3,3,3-四氟丙烯、二氟甲烷、五氟乙烷以及1,1,1,2-四氟乙烷的多種熱傳遞組合物，用于在制冷、空氣調節(jié)、熱泵系統以及其他熱傳遞應用中使用。發(fā)明專利技術的這些熱傳遞組合物可以擁有減少的全球變暖潛值，同時提供良好的能力和性能。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及包含2，3，3，3-四氟丙烯、二氟甲烷、五氟乙烷以及1，I, 1，2_四氟乙烷的多種熱傳遞組合物，用于在制冷、空氣調節(jié)、熱泵系統以及其他熱傳遞應用中使用。專利技術的這些熱傳遞組合物可以擁有減少的全球變暖潛能，同時提供良好的能力和性能。
技術介紹
隨著持續(xù)的法規(guī)壓力，存在著一種不斷增長的需求來確定更加環(huán)境可持續(xù)的、具有更低的臭氧消耗和全球變暖潛能的替代物，替換制冷劑、熱傳遞流體、泡沫發(fā)泡劑、溶劑、以及氣溶膠。氯氟碳(CFC)和氫氯氟碳(HCFC)(廣泛地用于這些應用中)，是消耗臭氧層的物質并且依照蒙特利爾議定書的指導方針正在被逐步淘汰。在許多應用中氫氟烷類(HFC)是對于CFC和HCFC的主要替換物。盡管它們被認為對臭氧層“友好的”，但它們仍通常擁有高的全球變暖潛能。 例如，已經開發(fā)了幾種基于HFC的制冷劑來替換R-22 (具有臭氧消耗潛能(ODP)的一種 HCFC 制冷劑)。這些制冷劑包括 R-404A、R-407C、R-407A、R-417A、R-422D、R-427A、R-438A以及其他。然而，這些基于HFC的R-22替換物中的大多數具有比R-22高的全球變暖潛能(GWP)，同時還損害了性能特征。例如，在一些條件下，R-404A和R-407A可具有比R-22稍微更的制冷能力(CAP)，但具有較低的性能(COP);在制冷應用中，R-407C具有稍微更低的GWP，但也具有更低的CAP和COP ;許多其他的R-22替換物不僅具有更高的GWP，而且具有更低的CAP和C0P。圖3示出了 R-22和幾種R-22替換物的GWP的比較。另一個限制是大多數HFC缺乏必須的與傳統的潤滑劑(如礦物油)的可混溶性來提供足夠的性能。這已經導致了代替礦物油的氧化的潤滑劑(如多元醇酯(POE)油、聚亞烷基二醇(PAG)油、以及聚乙烯醚(PVE)油)的應用。這些新的潤滑劑與傳統的礦物油潤滑劑相比在相當大的程度上可能更昂貴并且可能是極其吸濕的。為了改進與礦物油的可混溶性并由此改進回油的目的，已經開發(fā)了幾種制冷劑組合物(如R-422D和R-438A)，其中結合了小部分的低沸點烴類，如丁烷類、丙烷類、或戊烷類。然而，為了安全起見，已經公認的是烴在制冷劑組合物中的量值必須被最小化以減小該制冷劑組合物的可燃性，如在US 6，655，160和US 5，688，432中所講授的。在用以替換R-22的HFC產品之中，R-407C已經被特別地開發(fā)出來用于在空氣調節(jié)應用中替換R-22。這種產品是在按重量計23%/25%/52%的比例下組合了 R-32、R-125以及R-134a的一種混合物。R-32指代二氟甲烷，R-125指代五氟乙烷，并且R_134a指代1，I, I, 2-四氟乙烷。R-407C具有與R-22非常類似的熱力學特性。為此，可以在用于以R-22進行運行的舊系統中使用R-407C，因此使HCFC流體被HFC流體替換成為可能，在用于轉變這些舊系統的工序的背景下，相對于平流層的臭氧層而言，該HFC流體是更安全的。所涉及到的熱力學特性是本領域技術人員眾所周知的，并且具體是制冷能力、性能系數(或COP )以及冷凝壓力。該制冷能力表示對于一個給定的壓縮機而言借助該制冷劑可獲得的制冷功率。為了替換R-22，必需要獲得具有接近R-22的高制冷能力的一種流體。該COP表達了輸送的制冷能量與為了在汽態(tài)下壓縮該制冷劑而施加至該壓縮機的能量的比值。在取代R-22的背景下，如果設備耗電量的增加是被接受的，則制冷劑的小于R-22的COP值是適合的。最后，該冷凝壓力表示由制冷劑施加于制冷回路的相應機械部件上的應力。在為R-22設計的制冷系統中能夠替換R-22的制冷劑一定不能展現出明顯大于R-22的冷凝壓力。在本專利技術中，發(fā)現了多種熱傳遞組合物，它們不僅具有低的GWP、而且具有在能力與性能之間的出人意料的良好平衡。優(yōu)選地，本專利技術的熱傳遞組合物具有低可燃性，更優(yōu)選地本專利技術的熱傳遞組合物是不可燃的，甚至更優(yōu)選地本專利技術的熱傳遞組合物是不可燃的并且在不同的泄露情況之后仍保持是不可燃的、并且甚至更優(yōu)選地根據ASHRAE SSPC 34是不可燃的。本專利技術的另一個實施方案是與這些HFC制冷劑相比較，在熱傳遞設備中具有改進的回油特征的制冷劑組合物，這些組合物包括納入了少量的烴類如R-422D的那些。盡管無意以任何方式限制本專利技術的范圍，但本專利技術的熱傳遞組合物在新的制冷、空氣調節(jié)、熱泵、或其他熱傳遞設備中是有用的；在另一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物可用作現有設備中制冷劑的改型物，這些制冷劑包括但不限于R-22、R-407C、R-427A、R-404A、R-407A、R-417A、R-422D 以及其他。附圖簡要說明圖I是能力(CAP )對箱內溫度的2是性能系數(COP)對箱內溫度的3是多種材料的全球變暖潛能的圖表。專利技術詳細說明隨著持續(xù)的法規(guī)壓力，存在著一種不斷增長的需求來確定更加環(huán)境可持續(xù)的、具有更低的臭氧消耗和全球變暖潛能的替代物，替換制冷劑、熱傳輸流體、泡沫發(fā)泡劑、溶劑、以及氣溶膠。氯氟碳(CFC)和氫氯氟碳(HCFC)(廣泛地用于這些應用中)，是消耗臭氧層的物質并且依照蒙特利爾議定書的指導方針正在被逐步淘汰。在許多應用中氫氟烷類(HFC)是對于CFC和HCFC的主要替代物；盡管它們被認為對臭氧層是“友好的”，但它們仍通常擁有高的全球變暖潛能。一類已經被確定為用于替換消耗臭氧層的或高全球變暖的物質的新的化合物是鹵代烯烴類，如氫氟烯烴類(HFO)和氫氯氟烯烴類(HCF0)。本專利技術的熱傳遞組合物包含二氟甲烷(R-32)、五氟乙烷(R_125)、2，3，3，3_四氟丙烯(R-1234yf)、以及 I, I, I, 2-四氟乙烷(R_134a)。在本專利技術的一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物包含按重量計從約1%至97%的R-32、從約1%至97%的R-125、從約1%至97%的R_1234yf、以及從約1%至97%的R-134a。在本專利技術的另一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物包含基于重量從約10%至35%的R-32、從約10%至35%的R-125、從約10%至60%的R_1234yf、以及從約10%至60%的R-134a。在本專利技術的另一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物包含基于重量從約15%至30%的R-32、從約15%至30%的R-125、從約15%至40%的R_1234yf、以及從約15%至40%的 R-I34a。在本專利技術的另一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物包含小于約40wt%的R-125、優(yōu)選地小于約30wt%的R-125，以及大于約10wt%的R_1234yf、優(yōu)選地大于約20wt%的R-1234yf。在本專利技術的一個實施方案中，本專利技術的熱傳遞組合物包含R_32、R-125、R-1234yf以及R_134a，其中R-32的wt%是按重量計從約5%至40%、優(yōu)選地按重量計從約10%至30%，以及大于約10wt%的R_1234yf、優(yōu)選地大于約20wt%的R-1234yf.在本專利技術的一個實施方案中，這些熱傳遞組合物包含R-32、R-125、R_1234yf以及R-134a，其中R-32和R-125的組合的wt%是從2%至98%，并且R_134a和R_本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：W·拉謝德，B·L·范霍恩，S·斯普萊策，
申請(專利權)人：阿科瑪股份有限公司，
類型：
國別省市：