具有改进的油返回的卤代烯热传输组合物的制作方法_2

文档序号:9744331阅读:来源:国知局
烷(HFC-227ea)、1,1, 1,3,3-五氟丁烷(HFC-365mfc);C3至C6的烃类,包括丙烷、环丙烷、异丁烷、正丁烷、环丁烷、 正戊烷、新戊烷、异戊烷、环戊烷;其他的HF0,如HF0-1225ye (1,2,3,3,3-五氟丙烯)、冊0_ 1336mZZ(l,1,1,4,4,4_六氟丁-2-烯),以及它们的混合物。这些热传输组合物可以任选地 包括二氧化碳、二甲醚、CF 3SCF3、以及它们的混合物。
[0016] 本发明的烃润滑油类可以包括在压缩制冷润滑领域通常被称为"矿物油"的那些。 矿物油包括石蜡类(即直链以及支碳链、饱和的烃类)、环烷类(即环的石蜡类)以及芳香族 化合物(即不饱和的、含一个或多个环的具有交互双键特征的环烃类)。本发明的烃润滑油 类进一步包括在压缩制冷润滑领域通常被称为"合成油"的那些。合成油包括烷芳基(即直 链的以及支链烷基的烷基苯)、合成的石蜡类和环烷类、以及聚(α烯烃)。
[0017] 本发明的组合物还可以包括另外的组分,如粘度改进剂类、抗氧化剂类、稳定剂 类、染料类、消泡剂类、发泡剂类、表面活性剂类、纳米颗粒、腐蚀抑制剂类、自由基清除剂 类、酸清除剂类、其他的润滑剂、等等。该组合物还可以包括在矿物油中不是可混溶的热传 输介质,只要如此形成的组合在矿物油中是充分可混溶的以提供足够的油返回。
[0018] 虽然制冷剂与润滑剂之间的完全可混溶性可能是令人希望的,但通常并不需要。 人们已知制冷剂R-408A(它是7wt%的HFC-125(五氟乙烷)、46wt%的HFC-143a(l,1,1-三氟 乙烷)、以及47wt %的HCFC-22(氯二氟甲烷)的一个共混物)在矿物油中具有低的可混溶性 但是可以在使用矿物油的制冷系统中使用。然而,仅包含HFC类(如R-404A、R-407C、和R-410A)的制冷剂共混物倾向于在矿物油中具有非常低的可混溶性,这样它们通常与氧化的 润滑剂类(如多元醇酯类油、聚亚烷基二醇类、以及聚乙烯醚类)一起使用。
[0019] 随着已经开发出新的制冷剂来满足对环境可持续性的增长的要求,以此从氯氟烃 类到氢氟氯烃类向氢氟烃类的转变来减小制冷剂的消耗臭氧层的潜能,趋势已经是开发出 更加高级的润滑剂来满足由于同之前几代润滑油的不相容性而产生的需求。预计该趋势随 着下一代卤代烯的低的全球变暖的制冷剂而继续。
[0020] 2006ASHRAE Handbook:Refrigeration,第7章 "Lubricants in Refrigeration Systems,"披露了氯氟烃R-1UR-12、以及R-l 13被认为在矿物油中在所有百分比和温度下 都是完全可混溶的;氢氯氟烃趋于显示不同程度的部分可混溶性,在一个临界共溶温度之 上是互相可溶解的:R-123被认为是在矿物油中高度可混溶的。R-22被认为具有中等的混溶 性,如在一个使用一种环烷基矿物油的实例中说明的(150SUS),其中临界共溶温度是在30° F和40° F (-1°C和4°C)之间。R-l 15 (-种CFC)被认为在矿物油中具有低的可混溶性。
[0021] 诸位发明人发现了本发明的热传输流体可以与烃类润滑油一起使用,从而提供改 进的油返,而同时具有一个低的全球变暖潜能以及低的消耗臭氧层潜能。在本发明的一个 优选实施方案中,这些卤代烯热传输流体包括三氟丙烯和四氟丙烯,更优选是3,3,3_三氟 丙烯(1?-1243 2〇、2,3,3,3-四氟丙烯(1?-12347〇4-和/或2-1,3,3,3-四氟丙烯(1?-1234ze)、以及它们的混合物。在本发明的另一个优选的实施方案中,这些卤代烯热传输流 体是一氯氟丙烯类、二氯氟丙烯类、以及它们的混合物,甚至更优选的是1-氯_3,3,3_三氟 丙烯(R-1233zd)、2-氯-3,3,3-三氟丙烯(1?-12331〇、以及它们的混合物,而且还更优选的 是反式-1-氯_3,3,3_三氟丙烯。本发明的氢氯氟丙烯类出乎意料地显示出在该烃润滑油类 中一个宽的温度范围内的完全可混溶性。在本发明的另一个实施方案中,该卤代烯热传输 流体是一种氢溴氟丙烯,优选是2-溴-1,3,3,3-四氟丙烯。
[0022] 当为了改进油返回的目的而向一种现有的制冷剂组合物中加入本发明的一种卤 代烯热传输流体时,可能令人希望的是限制对于制冷剂组合物的热力学的以及热学的物理 性质的改变,如蒸汽压或理论容量以及性能。在此类情况下,优选的是将掺入该制冷剂组合 物的卤代烯热传输流体的量值最小化,即使可燃性不是一种担心。为提供与烃润滑油类一 起的可接受的油返回所要求的本发明的卤代烯热传输流体的最小量值将取决于制冷剂组 合物中的任何其他的热传输流体并且取决于所使用的制冷或热传输设备。
[0023]在本发明的一个优选的实施方案中,已经发现氢氯氟烯烃类(特别是R-1233zd、R-1233xf、以及它们的混合物)在烃类润滑油中一个宽的温度范围内将是完全可混溶的并且 由此可以有效地作为热传输流体在使用烃润滑油类的系统中使用。还已经发现一小部分的 氢氯氟烯热传输流体(特别是R-1233zd、R-1233 xf、以及它们的混合物)可以加入到一种传 统的HF C制冷剂或制冷剂共混物中以便在与包括烃润滑油的润滑剂一起使用时改进油返 回。此类HFC制冷剂以及制冷剂共混物的非限制性的实例包括1?-134 &、1?-4044、1?-4274、1?-407(:、1?-407厶、1?-41(^、1?-32、1?-1433、1?-125、1?-1523、1?-245^1、以及它们的混合物。
[0024]本发明的优选的氢氯氟丙烯类具有低的可燃性并且因此能够掺入HFC制冷剂达到 一个高分数而具有低的增加热传输流体可燃性的风险。这同将烃类热传输流体(如丁烷类 或戊烷类)掺入HFC制冷剂时形成对比,其中已知掺入该制冷剂中的烃热传输流体的量值必 须被最小化以减小增加该制冷剂可燃性的风险。这样一种包含HFC制冷剂共混物的烃热传 输流体的一个非限制性的实例是R-422D,它包含65.1%的1?-125、31.5%的1?-134 &、以及 3.4%的1?-60(^(异丁烷)。
[0025]本发明的氢氯氟丙烯类(特别是R-1233zd、R-1233xf、以及它们的混合物)可以被 掺入含烃的HFC制冷剂以便促进油的流动并改进油返回,特别是当该含烃的HFC制冷剂表现 出在一个给定的制冷或热传输设备中的边际性(marginal)油返回时。
[0026]在本发明的一个优选的实施方案中,为改进一种热传输流体(包括氢氟烧、任选地 包括烃类热传输流体)的油返回所需要的氢氯氟丙烯类的量值是大于约0.5%至小于约 50%,更优选地大于约lwt %且小于约20wt %,还更优选是大于约1 %且小于约10 %,而且还 更加优选是大于约1%且小于约6%。在具有边际性油返回的情况下,向一种基于HFC的制冷 剂中掺入小至0.5%到1%的本发明的氢氯氟丙烯将足以提供适当的油返回,虽然可能会要 求更多。
[0027]本发明的氢氯氟烯烃类,特别是R_1233zd和/或R-1233xf,还可以用来促进油的流 动并且改进其他的低GWP制冷剂的油返回,这些低GWP制冷剂包括但不限于HF0-12 2 5 y e、 HF0-1234yf、HF0-1234ze、HF0-1243zf、HF0-1336mzz、二氧化碳、以及它们的混合物。
[0028]在本发明的另一个实施方案中,已经发现3,3,3-三氟丙烯(R-1243zf)具有与烃润 滑油类出乎意料地良好的可混溶性,特别是与烷基苯油,这样它可以用于包括烃类润滑油 的制冷组合物中同时提供足够的油返回。在本发明的另一个实施方案中,R-l243zf在烃类 润滑油中的可混溶性是足够高的,以至于为了促进油的流动以及改进油返回的目的它可以 掺入其他与烃润滑油类具有更低的可混溶性的热传输流体。此类在烃类润滑油中具有更低 的可混溶性的热传输流体包括氢氟烷类,包括但不限于册(:-32、册(:-143 &、冊(:-134&、册(:-134、册(:-125、册(:-245€&、以及它们的混合物。因为1?-1243#是可燃的,如果所希望的是一 种不可燃的制冷剂组合物,它可以与不可燃的热传输流体共混。例如,如果希望拥有一种低 可燃性的到不可燃的热传输流体用于一种由烃类润滑油类组成的制冷剂组合物中,其中该 热传输流体是由R-1243zf、R-134a组成,然后优选的是该热传输流体包括不超过50wt%的 R-1243zf、更优选地不超过25wt%的R-1243zf,而且更优选是不超过15wt%的R-1243zf。对 于一种低可燃性的到不可燃的由R-1243zf和R-125组成的热传输流体,优选的是它包含不 超过50wt%的R-1243zf,而且更优选是不超过25wt%的R-1243zf。其他有用的、非限制性 的、低可燃性到不可燃的包括R-1243zf的热传输流体可以任选地包含其他的HFC,如尺-143&、1?-152&、1?-32、1?-2453 ;其他的册0,如1?-12347匕1?-123426、1?-122576、1?-133611^2;烃 类,如丁烷、异丁烷、戊烷类、以及它
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1