专利名称：一种替代HFC－134a的环保型制冷剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及制冷剂，尤其涉及一种替代HFC-134a的环保型制冷剂。
背景技术：
由于CFC-12(二氟二氯甲烷)属于首批被禁止使用的ODS物质，发达国家已经停止CFC-12的生产，我国也在逐年削减其生产量和使用量，并最终在2010年前除维修使用外全面停止生产和使用。HFC-134a(1，1，1，2-四氟乙烷)由于具有与CFC-12相近的物理性质，且其ODP值为0，被作为CFC-12首选的、最主要的替代物而被广泛应用于汽车空调、冰箱、冷柜等产品中。全球HFC-134a的用量也在逐年增长，其在2004年的用量约为15.5万吨，其中我国的用量约为9600吨，预计2010年我国用量将达2万吨以上。
但是，HFC-134a存在一个严重的环境问题，即对地球的温室效应，其全球变暖潜能GWP(Global Warming Potential)值为1300(以CO2作为基准值1.0)，全球变暖效应较大。面对全球气候变化的严峻形势，减少温室气体的排放已成为全球环境保护的焦点之一，国际社会经过不懈努力，产生了《京都议定书》，其对世界各国减排温室气体的数量和进度均有明确的规定。几超排温室气体的国家，将面临严重的处罚，而HFC-134a被列为首批限制排放的温室气体之一。国际上已经越来越注重从保护臭氧层和抑制全球气候变暖两大方面来综合评价制冷剂的环保性能，因此，寻求新的环境性能和热工性能均好于HFC-134a的制冷工质的工作已是势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种替代HFC-134a的环保型制冷剂。本发明所提供的这种制冷剂不仅不破坏大气臭氧层，而且温室效应很小，符合当前保护臭氧层和抑制全球气候变暖并重的环保要求。此外，还具有与HFC-134a相当的热工参数和热力性能，可作为HFC-134a的长期替代物。
本发明所提供的这种制冷剂，其特征在于该制冷剂含有氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二种组分，其质量百分比为HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％比较优选的质量百分比为HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％最优选的质量百分比为HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％本发明的制冷剂与现有技术相比，具有以下优点1)环境性能良好，不仅消耗臭氧层潜能ODP值为0，而且全球变暖潜能GWP值大大小于HFC-134a，符合环保要求，这是本发明的最大优势。
2)热工参数如蒸发压力、冷凝压力和压比与HFC-134a相近，在基本不改变设备主要部件的前提下，热力性能如单位质量制冷量、单位容积制冷量优于HFC-134a，COP值大于等于HFC-134a。可直接用于原使用HFC-134a的系统中，并且可以减少充灌量，提高能效比，具有节省资源、节约能源的优点。该制冷剂可作为HFC-134a的长期替代物。
具体实施例方式
本发明提供的制冷剂，其制备方法是将氟乙烷(HFC-161)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)二种组分按照其相应的配比在液相状态下进行物理混合。
上述组分中的氟乙烷(HFC-161)，其分子式为CH3CH2F，分子量为48.06，标准沸点为-37.1℃，临界温度为102.2℃，临界压力为4.70MPa。
上述组分中的1，1-二氟乙烷(HFC-152a)其分子式为CH3CHF2，分子量为66.05，标准沸点为-24.02℃，临界温度为113.26℃，临界压力为4.52MPa。
下面给出本发明的具体实施例，这些实施例仅仅是说明性的，而决不是限制本发明的范围。
实施例1将HFC-161和HFC-152a在液相下按1∶99的质量百分比进行物理混合。
实施例2将HFC-161和HFC-152a在液相下按99∶1的质量百分比进行物理混合。
实施例3将HFC-161和HFC-152a在液相下按5∶95的质量百分比进行物理混合。
实施例4将HFC-161和HFC-152a在液相下按30∶70的质量百分比进行物理混合。
实施例5将HFC-161和HFC-152a在液相下按15∶85的质量百分比进行物理混合。
实施例6将HFC-161和HFC-152a在液相下按25∶75的质量百分比进行物理混合。
实施例7将HFC-161和HFC-152a在液相下按45∶55的质量百分比进行物理混合。
现将上述实施例的性能与HFC-134a进行比较，说明本发明的特点和效果。
a.近共沸表1 温度滑移的比较(单位℃)
(注表中的泡点温度和露点温度都是在标准大气压101.325kPa时的饱和温度)从表1中可以看出，所有实施例的温度滑移都不大，最大不超过3.0℃，均属于近共沸混合制冷剂。
b.环境性能表2比较了上述实施例与HFC-134a的环境性能。其中ODP值以CFC-11作为基准值1.0，GWP值以CO2作为基准值1.0(100年)。
表2 环境性能比较
从表2中可以看出，上述实施例的臭氧层消耗潜能(ODP)值均为零，对大气臭氧层没有破坏作用，这一点与HFC-134a相同。
不仅如此，上述实施例的全球变暖潜能(GWP)值大大小于HFC-134a，仅有HFC-134a GWP值的0.85％～10.7％，更符合当前保护臭氧层、减小全球变暖效应并重的环境保护要求。
c.热工参数及热力性能表3比较了在制冷工况下(即蒸发温度＝-23℃，冷凝温度＝43℃，吸气温度＝5℃，过冷温度＝38℃)，上述实施例与HFC-134a的热工参数(即蒸发压力P0、冷凝压力Pk、压比Pk/P0、排气温度t2)及相对热力性能(即相对COP、相对单位质量制冷量q0、相对单位容积制冷量qv、相对单位容积耗功量wv)。所说的相对热力性能是指各实施例热力性能与HFC-134a热力性能的比值。
从表3中可见，在制冷工况下，除实施例2以外，其余实施例的冷凝压力、蒸发压力与HFC-134a相近，均处于允许范围；各实施例的压比均低于HFC-134a，可直接充灌于原使用HFC-134a的系统中。上述各实施例的排气温度虽均高于HFC-134a，但幅度较小，均处于允许范围内；单位质量制冷量均高于HFC-134a，这意味着可以减少系统制冷剂的充灌量；COP值均大于等于HFC-134a，因此，这些实施例具有节能效果。除实施例2以外，其余实施例的单位容积制冷量和单位容积耗功量均与HFC-134a相近，这表明这些实施例可直接使用HFC-134a的压缩机，而基本无需改动。
表3 热工参数及热力性能的比较
权利要求
1.一种替代HFC-134a的环保型制冷剂，其特征在于该制冷剂含有HFC-161和HFC-152a二种组分。
2.根据权利要求1所述的替代HFC-134a的环保型制冷剂，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的质量百分比为HFC-1611％-99％HFC-152a1％-99％。
3.根据权利要求2所述的一种替代HFC-134a的环保型制冷剂，其特征在于所述HFC-161和HFC-152a的质量百分比为HFC-1615％-45％HFC-152a55％-95％。
4.根据权利要求3所述的一种替代HFC-134a的环保型制冷剂，其特征在于所述的HFC-161和HFC-152a的质量百分比为HFC-16115％-25％HFC-152a75％-85％。
全文摘要
本发明公开了一种替代HFC－134a的环保型制冷剂。该制冷剂含有氟乙烷(HFC－161)和1，1－二氟乙烷(HFC－152a)二种组分，其质量百分比为HFC－161∶1％－99％；HFC－152a∶1％－99％。该制冷剂的ODP值为零，不破坏大气臭氧层，与HFC－134a相比，GWP值更小，更符合环境保护的要求。该制冷剂的热工参数与HFC－134a相近，在基本不改变系统主要部件的前提下，可直接用于原使用HFC－134a的系统中，并且可以减少充灌量，提高能效比，具有节省资源、节约能源的优点。该制冷剂可作为HFC－134a的长期替代物。
文档编号C09K5/04GK1814688SQ200610049650
公开日2006年8月9日 申请日期2006年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者郭智恺 申请人:浙江蓝天环保高科技股份有限公司