[发明专利]低GWP值的制冷剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种低GWP值的制冷剂组合物，尤其涉及一种应用于现有使用HFC-134a的制冷、空调或热泵设备中替代HFC-134a的制冷剂组合物。

背景技术

以HCFC-22、CFC-12、CFC-11为代表的氟利昂具有优良的热力循环性能，广泛应用于制冷、空调等行业。但是此类物质具有较高的臭氧消耗潜能(ODP)，在大气中停留时间很长，全球变暖潜能(GWP)也很高，是破坏大气臭氧层、产生温室效应的主要化学物质之一。臭氧层遭破坏后有害的紫外线辐射会直接到达地球表面，对农作物和海洋中的浮游植物产生严重的损害，而且还会影响人体的免疫系统，增加皮肤癌、白内障等的发病率。全球变暖是人类面临的另一个严峻的环境问题，已给生态环境带来严重的后果，而GWP值数千倍于二氧化碳的制冷剂的大量排放，也起到了推波助澜的作用。《蒙特利尔议定书》及其修正案已基本禁用CFC类物质，并规定逐步削减至最终禁止使用HCFC-22。近年来，有关制冷剂替代产品的开发一直是有机氟化工和相关领域研究的重要课题之一。

目前使用的制冷剂替代产品，主要是HFC-134a、R410A和R407C等。但这些制冷剂各有优缺点，仍不是很理想。其中，R407C的传热性较差，相同工况下的容积制冷量和COP值都小于HCFC-22，为了达到与HCFC-22相同的制冷量，需要强化换热器的传热效果，制造成本将增加。R410A的容积制冷量比HCFC-22大很多，但其蒸发压力、冷凝压力也比HCFC-22高很多，不能直接用来替代HCFC-22，在使用时需要重新设计压缩机、换热器、管路和系统，而且，这两种混合制冷剂均具有较高的GWP值，大量排放会加剧全球气候变暖。HFC-134a具有优良的热力学性能及良好的使用安全性，已成为国内外制冷空调行业中广泛应用的制冷剂，其ODP为零，但GWP仍较高，大量使用同样会引起全球气候变暖。2004年欧盟通过的含氟温室气体(F-gas)控制法规要求，自2011年1月1日起，欧盟将禁止新生产的汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂，并从2017年1月1日起，禁止所有汽车空调使用GWP大于150的制冷剂，因此，研究低GWP的制冷剂及其匹配系统成为制冷、空调以及热泵行业发展的趋势和必然。

发明内容

本发明的目的在于研究开发一种低GWP值的制冷剂组合物，使新开发的制冷剂ODP为零且可抑制全球气候变暖，尤其是研发一种循环性能与HFC-134a相当、可直接使用于现有HFC-134a系统、并可作为HFC-134a的长期替代物的制冷剂。

本发明是一种低GWP值的制冷剂组合物，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)组成，各组分的质量百分比为：

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％。

本发明提供的制冷剂组合物的制备方法，是将2，3，3，3-四氟丙烯HFO-1234yf、1，1-二氟乙烷HFC-152a和二甲醚(DME)按其指定的质量配比在常温下进行物理混合。

本发明具有以下优点及有益效果：

1、本发明的ODP值为零，GWP很低(小于150)，符合环境保护要求。表1列出了本发明的各组分的基本参数。

2、热工参数与HFC-134a非常接近，可将本发明直接充灌于现有使用HFC-134a的制冷、空调或热泵机组，无需为本发明专门设计压缩机及其系统。

3、循环性能优良。本发明的COP值与HFC-134a相当，容积制冷量也与HFC-134a非常接近，在替代HFC-134a时无需更换系统的部件和管路，符合HFC-134a替代的长远发展要求。

总之，本发明提供的制冷剂组合物，是为满足制冷、空调或热泵用制冷剂的替代而研制的，尤其是可以用于现有HFC-134a系统替代HFC-134a，热工性能于HFC-134a相当，符合环境保护的要求。

表1环保型制冷剂所含组分的基本参数