專利名稱：一種替代HFC－134a的環(huán)保型制冷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷劑，尤其涉及一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑。
背景技術(shù)：
由于CFC-12(二氟二氯甲烷)屬于首批被禁止使用的ODS物質(zhì)，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)停止CFC-12的生產(chǎn)，我國也在逐年削減其生產(chǎn)量和使用量，并最終在2010年前除維修使用外全面停止生產(chǎn)和使用。HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)由于具有與CFC-12相近的物理性質(zhì)，且其ODP值為0，被作為CFC-12首選的、最主要的替代物而被廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)、冰箱、冷柜等產(chǎn)品中。全球HFC-134a的用量也在逐年增長，其在2004年的用量約為15.5萬噸，其中我國的用量約為9600噸，預(yù)計(jì)2010年我國用量將達(dá)2萬噸以上。
但是，HFC-134a存在一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題，即對(duì)地球的溫室效應(yīng)，其全球變暖潛能GWP(Global Warming Potential)值為1300(以CO2作為基準(zhǔn)值1.0)，全球變暖效應(yīng)較大。面對(duì)全球氣候變化的嚴(yán)峻形勢(shì)，減少溫室氣體的排放已成為全球環(huán)境保護(hù)的焦點(diǎn)之一，國際社會(huì)經(jīng)過不懈努力，產(chǎn)生了《京都議定書》，其對(duì)世界各國減排溫室氣體的數(shù)量和進(jìn)度均有明確的規(guī)定。幾超排溫室氣體的國家，將面臨嚴(yán)重的處罰，而HFC-134a被列為首批限制排放的溫室氣體之一。國際上已經(jīng)越來越注重從保護(hù)臭氧層和抑制全球氣候變暖兩大方面來綜合評(píng)價(jià)制冷劑的環(huán)保性能，因此，尋求新的環(huán)境性能和熱工性能均好于HFC-134a的制冷工質(zhì)的工作已是勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑。本發(fā)明所提供的這種制冷劑不僅不破壞大氣臭氧層，而且溫室效應(yīng)很小，符合當(dāng)前保護(hù)臭氧層和抑制全球氣候變暖并重的環(huán)保要求。此外，還具有與HFC-134a相當(dāng)?shù)臒峁?shù)和熱力性能，可作為HFC-134a的長期替代物。
本發(fā)明所提供的這種制冷劑，其特征在于該制冷劑含有氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二種組分，其質(zhì)量百分比為HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％比較優(yōu)選的質(zhì)量百分比為HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％最優(yōu)選的質(zhì)量百分比為HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％本發(fā)明的制冷劑與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)環(huán)境性能良好，不僅消耗臭氧層潛能ODP值為0，而且全球變暖潛能GWP值大大小于HFC-134a，符合環(huán)保要求，這是本發(fā)明的最大優(yōu)勢(shì)。
2)熱工參數(shù)如蒸發(fā)壓力、冷凝壓力和壓比與HFC-134a相近，在基本不改變?cè)O(shè)備主要部件的前提下，熱力性能如單位質(zhì)量制冷量、單位容積制冷量?jī)?yōu)于HFC-134a，COP值大于等于HFC-134a?？芍苯佑糜谠褂肏FC-134a的系統(tǒng)中，并且可以減少充灌量，提高能效比，具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。該制冷劑可作為HFC-134a的長期替代物。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供的制冷劑，其制備方法是將氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二種組分按照其相應(yīng)的配比在液相狀態(tài)下進(jìn)行物理混合。
上述組分中的氟乙烷(HFC-161)，其分子式為CH3CH2F，分子量為48.06，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-37.1℃，臨界溫度為102.2℃，臨界壓力為4.70MPa。
上述組分中的1，1-二氟乙烷(HFC-152a)其分子式為CH3CHF2，分子量為66.05，標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)為-24.02℃，臨界溫度為113.26℃，臨界壓力為4.52MPa。
下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，這些實(shí)施例僅僅是說明性的，而決不是限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1將HFC-161和HFC-152a在液相下按1∶99的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例2將HFC-161和HFC-152a在液相下按99∶1的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例3將HFC-161和HFC-152a在液相下按5∶95的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例4將HFC-161和HFC-152a在液相下按30∶70的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例5將HFC-161和HFC-152a在液相下按15∶85的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例6將HFC-161和HFC-152a在液相下按25∶75的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
實(shí)施例7將HFC-161和HFC-152a在液相下按45∶55的質(zhì)量百分比進(jìn)行物理混合。
現(xiàn)將上述實(shí)施例的性能與HFC-134a進(jìn)行比較，說明本發(fā)明的特點(diǎn)和效果。
a.近共沸表1 溫度滑移的比較(單位℃)

(注表中的泡點(diǎn)溫度和露點(diǎn)溫度都是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa時(shí)的飽和溫度)從表1中可以看出，所有實(shí)施例的溫度滑移都不大，最大不超過3.0℃，均屬于近共沸混合制冷劑。
b.環(huán)境性能表2比較了上述實(shí)施例與HFC-134a的環(huán)境性能。其中ODP值以CFC-11作為基準(zhǔn)值1.0，GWP值以CO2作為基準(zhǔn)值1.0(100年)。
表2 環(huán)境性能比較

從表2中可以看出，上述實(shí)施例的臭氧層消耗潛能(ODP)值均為零，對(duì)大氣臭氧層沒有破壞作用，這一點(diǎn)與HFC-134a相同。
不僅如此，上述實(shí)施例的全球變暖潛能(GWP)值大大小于HFC-134a，僅有HFC-134a GWP值的0.85％～10.7％，更符合當(dāng)前保護(hù)臭氧層、減小全球變暖效應(yīng)并重的環(huán)境保護(hù)要求。
c.熱工參數(shù)及熱力性能表3比較了在制冷工況下(即蒸發(fā)溫度＝-23℃，冷凝溫度＝43℃，吸氣溫度＝5℃，過冷溫度＝38℃)，上述實(shí)施例與HFC-134a的熱工參數(shù)(即蒸發(fā)壓力P0、冷凝壓力Pk、壓比Pk/P0、排氣溫度t2)及相對(duì)熱力性能(即相對(duì)COP、相對(duì)單位質(zhì)量制冷量q0、相對(duì)單位容積制冷量qv、相對(duì)單位容積耗功量wv)。所說的相對(duì)熱力性能是指各實(shí)施例熱力性能與HFC-134a熱力性能的比值。
從表3中可見，在制冷工況下，除實(shí)施例2以外，其余實(shí)施例的冷凝壓力、蒸發(fā)壓力與HFC-134a相近，均處于允許范圍；各實(shí)施例的壓比均低于HFC-134a，可直接充灌于原使用HFC-134a的系統(tǒng)中。上述各實(shí)施例的排氣溫度雖均高于HFC-134a，但幅度較小，均處于允許范圍內(nèi)；單位質(zhì)量制冷量均高于HFC-134a，這意味著可以減少系統(tǒng)制冷劑的充灌量；COP值均大于等于HFC-134a，因此，這些實(shí)施例具有節(jié)能效果。除實(shí)施例2以外，其余實(shí)施例的單位容積制冷量和單位容積耗功量均與HFC-134a相近，這表明這些實(shí)施例可直接使用HFC-134a的壓縮機(jī)，而基本無需改動(dòng)。
表3 熱工參數(shù)及熱力性能的比較
權(quán)利要求
1.一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于該制冷劑含有HFC-161和HFC-152a二種組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種替代HFC-134a的環(huán)保型制冷劑，其特征在于所述的HFC-161和HFC-152a的質(zhì)量百分比為HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種替代HFC－134a的環(huán)保型制冷劑。該制冷劑含有氟乙烷(HFC－161)和1，1－二氟乙烷(HFC－152a)二種組分，其質(zhì)量百分比為HFC－161∶1％－99％；HFC－152a∶1％－99％。該制冷劑的ODP值為零，不破壞大氣臭氧層，與HFC－134a相比，GWP值更小，更符合環(huán)境保護(hù)的要求。該制冷劑的熱工參數(shù)與HFC－134a相近，在基本不改變系統(tǒng)主要部件的前提下，可直接用于原使用HFC－134a的系統(tǒng)中，并且可以減少充灌量，提高能效比，具有節(jié)省資源、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。該制冷劑可作為HFC－134a的長期替代物。
文檔編號(hào)C09K5/04GK1814688SQ200610049650
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者郭智愷 申請(qǐng)人:浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司