[发明专利]一种替代R22的制冷剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种替代R22的制冷剂，主要包括如下质量百分比的各组分：丙烯60~80%，丙烷10~25%，环丙烷10~20%，其中所述丙烯和丙烷的质量百分比之和为80%以上。本发明的制冷剂不仅不破坏臭氧层，具有极小的全球变暖潜能值，节能率高，还具有和润滑剂相容性好，不腐蚀金属，流动性好，工作压力低，制冷量大等优点，可以直接替代R22，适用于商用中央空调、中央冷水系统、家用中央空调、家用分体空调、冷库冷藏系统、冰柜保鲜系统、空气源热泵热水系统、恒温恒湿系统、食品制药冷干系统。

技术领域

本发明属于制冷剂领域，具体涉及一种替代制冷设备中R-22的制冷剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来CFC(氟里昂)和HCFC(含氢氟氯烃)等含氟制冷工质的大量使用，对地球臭氧层产生了严重破坏，南北两极相继发现存在臭氧空洞或臭氧亏损。随着经济不断发展，含氟制冷工质使用量不断增加，我国已成为发展中国家最大的ODS(臭氧层耗损物质)生产国和消费国。如果任由臭氧低谷现象发展下去，青藏高原上空将有可能继南北两极之后出现世界第三大臭氧空洞，给人类带来极大的危害。我国迫切需要保护生态环境，寻求绿色环保、高效节能的天然制冷工质。全面停止生产和使用ODS(臭氧层耗损物质)制冷剂，开发和使用绿色环保型制冷剂。

另一方面，商业项目中耗电最大是空调，占总项目耗电量的75％，办公场所以及家庭空调用电是总耗电中的85％。我国到目前为止只环保不节能的空调只占空调总数的5％。我国目前市面上的空调以2013年6月份前生产的三级能效以上的空调，都属于高耗能、高污染的制冷设备，其全球变暖潜能值(GWP)很高，容易导致室温效应。因此具有极低的全球变暖潜能值(GWP)也是考察制冷剂的一个重要指标。

二氟一氯甲烷(R22)属于HCFC类制冷剂，是作为空调、热泵、制冷系统及低温制冷系统中的一种常见的制冷剂，其破坏臭氧层潜能值(ODP)为0.045，全球变暖系数值(GWP)为1700，既对臭氧层有一定的破坏，还会对全球变暖造成比较大的影响。

目前市面是存在一些R22的替代品，但是存在一些问题：如ODP值或GWP值偏高、热泵的循环性能系数(COP)比R22低，或者冷凝压力增大，或者替代品为非共沸的制冷剂，或者和现有的润滑油不相容，导致R22制冷器的系统与管道需要重新设计等。

专利号为CN200410025934.7的中国专利公布了一种替代R22的制冷剂，含有1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)、丙烯(R1270)和丙烷(R290)或者含有1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)和丙烯(R1270)。破坏臭氧层潜能值(ODP)＝0，但是该专利的制冷剂中含有1，1，1，2-四氟乙烷(R134a)，其全球变暖潜能值(GWP)值为1430，导致其最终专利产品的GWP值仍然高于350。并且由于R134a的水溶性比R22高，少量的水分会和润滑剂反应，生成酸、二氧化碳、一氧化碳等，容易腐蚀金属或产生“镀铜”作用，因此对设备的干燥清洁要求更高，造成设备造价更高，否则就容易因腐蚀金属导致设备损坏。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了可以直接替代R22的制冷剂，其破坏臭氧层潜能值(ODP)＝0，且全球变暖潜能值(GWP)值＜3，制冷效率高，压缩机的工作压力低，且性能稳定。

本发明的另一目的是提供一种替代R22的制冷剂的制备方法和应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种替代R22的制冷剂，包括如下质量百分比的各组分：丙烯60～80％，丙烷10～25％，环丙烷10～20％，其中所述丙烯和丙烷的质量百分比之和为80％以上，且制冷剂各组分之和为100％。