[发明专利]一种低GWP制冷剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂，尤其涉及一种低GWP制冷剂及其制备方法。

背景技术

由于《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》的签订，各国对制冷剂CFC-12（二氟二氯甲烷）替代物的要求越来越高，除了要求新的制冷剂对臭氧层没有损害这一基本要求外，还要求新的制冷剂具有尽可能低的GWP（全球变暖潜能值）。

目前市场上制冷剂CFC-12的替代品主要是HFC-134a（1,1,1,2-四氟乙烷）。虽然HFC-134a具有良好的热力性能，ODP（臭氧消耗潜能值）为0，不可燃，但是由于其GWP为1370，较大，不符合当前全球节能减排的要求，所以迫切需要研发环境性能更加出众，同时热力性能不比HFC-134a差的新型制冷剂。

HFC-1234yf（2,3,3,3-四氟丙烯）具有良好的热力性能，ODP为0，GWP仅为4，环境性能优异，虽然具有一定的可燃性，却属于2L类，可燃性不强。在相同的汽车空调工况下，HFC-1234yf的制冷系数低于HFC-134a，同时单位体积制冷量也偏低，但是HFC-1234yf的排气温度非常低。

HFC-152a（1,1-二氟乙烷）具有良好的热力性能，ODP为0，GWP仅为133，环境性能优异，但是具有一定的可燃性。在相同的汽车空调工况下，HFC-152a的制冷系数优于HFC-134a，能降低能源消耗；同时，HFC-152a具有较大的饱和液体比体积，能减少系统的制冷剂充灌量。

HFC-134（1,1,2,2-四氟乙烷）是HFC-134a的同分异构体，热力性质和HFC-134a相似，ODP为0，GWP为1110，低于HFC-134a，不可燃。

虽然HFC-1234yf，HFC-152a和HFC-134三种制冷剂单独使用时均具有各自的不足，但是如果将HFC-1234yf，HFC-152a和HFC-134混合使用，形成一种新型的低GWP制冷剂，可以结合三者各自的优势，最大程度减小不利因素。

现有技术中，中国专利文件CN 1814688A（200610049650.0）公开了一种以氟乙烷（HFC-161）和1,1-二氟乙烷（HFC-152a）组成的二元组合物；中国专利文件CN 100457850C（200610052120.1）公开了一种以氟乙烷（HFC-161）、1,1-二氟乙烷（HFC-152a）和碳氢化合物（碳氢化合物取自异丁烷（HC-600a）、正丁烷（HC-600）和丙烷（HC-290）中的一种或一种以上）组成的混合物；中国专利文件CN 101765648A（200880100202.6）公开了一种以1,2,3,3,3-五氟丙烯（HFC-1225ye）和其他化合物组成的混合物；中国专利文件CN 101851490A(201010198685.7)公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯（HFC-1234yf）、trans-1,3,3,3-四氟乙烷（HFC-1234ze(E)）和1,1-二氟乙烷（HFC-152a）组成的混合物；中国专利CN 101864276A（201010196200.0）公开了一种以trans-1,3,3,3-四氟乙烷（HFC-1234ze(E)）、1,1-二氟乙烷（HFC-152a）和二氟甲烷（HFC-32）组成的混合物；中国专利文件CN 101864277A（201010196224.6）公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯（HFC-1234yf）、1,1-二氟乙烷（HFC-152a）和二甲醚（DME）组成的混合物；中国专利文件CN 102066518A（200980122002.5）公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯（HFC-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；中国专利文件CN 102083935A（200980125796.0）公开了一种1,1,1,2-四氟乙烷（HFC-134a）、2,3,3,3-四氟丙烯（HFC-1234yf）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、或不可直接充灌应用于HFC-134a系统、或可燃性较大等缺点，因此，需要开发具有更好制冷性能，与现有系统更好兼容以及具有更好环保性能的新制冷剂。

发明内容

本发明提供了一种低GWP（全球变暖潜能值）的环保制冷剂，该制冷剂不仅不破坏大气臭氧层，而且产生的温室效应更小，同时具有和HFC-134a相当甚至更加优异的热工参数和热工性能。