一种混合制冷剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种GWP值低于150的混合制冷剂，由2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）、Trans-1,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234ze(E)）和三氟甲醚（CF3OCH3、HFE-143a）组成，其质量百分比为：HFO-1234yf：52%-90%；HFO-1234ze(E)：5%-30%；HFE-143a：5%-18%。该混合制冷剂不破坏大气臭氧层，温室效应值极低，环保性能优异；热力性能与HFC-134a相当，可直接在原使用HFC-134a的系统不更改任何零部件实现灌注式替代，能提高能效比、减少充灌量，具有替代成本低、节省资源、节约能源的优点，可作为汽车空调中HFC-134a的长期替代物。
【专利说明】一种混合制冷剂
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混合制冷剂，尤其涉及一种用于汽车空调系统中的不破坏大气臭 氧潜能且温室效应极低的制冷剂组合物。
【背景技术】
[0002] 1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a)作为CFC-12的替代物，以其优异的使用性能得到 了广泛的应用，但由于其具有高达1430的温室效应值，被"京都议定书"列为首批淘汰的高 GWP值制冷剂之一。根据欧盟已经通过并于2013年正式生效的关于汽车空调系统排放物 的MAC指令（2006/40/EC)要求，至2016年底，在用汽车空调必须按比例逐步淘汰GWP值大 于150的制冷剂，并在2017年1月1日起将禁止所有汽车空调使用GWP值大于150的制冷 齐IJ。因此，对于目前使用最广泛的汽车空调制冷剂HFC-134a的替代成为世界各国研究的热 点及迫在眉睫急需解决的问题。
[0003] 目前国际社会对汽车空调中HFC-134a替代的研究方向主要为：二氧化碳（C02)、 1，1-二氟乙烷（册〇152 &)、2,3,3,3-四氟丙烯（册0-12347〇等，但这些方案均各有优缺 点。使用C02环保性能好、不可燃，但系统压力高、能效低，系统需重新设计、替代成本高；使 用HFC-152a虽然能效高、制冷剂价格低，但其可燃性强、需增加二次回路等造成替代成本 高；使用HF0-1234yf虽然可燃性低、系统改造小，但能效低、制冷量小。因此世界各国均在 持续开展HFC-134a替代物的研究。
[0004] 在现有技术中，中国专利文件CN1285699C (200410084844.5)公开了一种以氟 乙烷（HFC-161)、1，1-二氟乙烷（HFC-152a)和 1，1，1，2-四氟乙烷（HFC-134a)组成的三 元组合物；中国专利文件CN101671542A (200910018489.4)公开了 一种以2,3,3,3-四 氟丙烯（HF0-1234yf)、l，1-二氟乙烷（HFC-152a)和异丁烷组成的混合物；中国专利文 件 CN101864277A (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CN102703033A (201210165277.0)公开了一种以 2,3,3,3_ 四氟丙烯（HFC-1234yf)、l，1，1，2_ 四氟乙烷 (HFC-134a)和二甲醚（DME)组成的混合物；中国专利文件CN102066518A (200980122002. 5) 公开了一种以2,3,3,3-四氟丙烯（册012347〇、1，1，1，2-四氟乙烷（册(：-134&)和1，1-二 氟乙烷（HFC-152a)组成的混合物；中国专利文件CN102083935A (200980125796. 0)公 开了一种1，1，1，2-四氟乙烷（册0134&)、2,3,3,3-四氟丙烯（册(：-1234 7〇组成的混 合物；中国专利文件CN102083935A (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；中国专利文件CN102712837A (201080038152. 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)和二氟甲烷（HFC-32)组成的混合物等。
[0005] 上述专利中公开的制冷剂组合物存在或GWP值偏高、或可燃性较强、或温度滑移 较大、或能效较低、或容积制冷量较小、或不可直接充灌应用于HFC-134a系统等缺点，因此 需要开发具有制冷性能更优秀、与现有系统兼容性更好以及具有环保性能更佳的应用于汽 车空调的制冷剂。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种混合制冷剂，该种混合制冷剂的环境性能和使用性能 均优于HFC-134a，可在使用HFC-134a的系统中替换使用，甚至不改变任何部件直接替代使 用的，是一种低替代成本的制冷剂。
[0007] 为达到发明目的本发明采用的技术方案是：
[0008] 一种混合制冷剂，由HF0-1234yf、HF0-1234ze (E)和HFE-143a组成，在液相下各组 分按以下的质量百分比进行物理混合：
[0009] HF0-1234yf ：52%-90°/〇 ；
[0010] HF0-1234ze(E) ：5%-30°/〇 ；
[0011] HFE-143a ：5%-18°/〇 ；
[0012] 所述混合制冷剂的GWP值小于150。
[0013] 上述混合制冷剂，其优选的各组分质量百分比为：
[0014] HF0-1234yf ：65%-90°/〇 ；
[0015] HF0-1234ze(E) ：5%-20°/〇 ；
[0016] HFE_143a :5%_15%。
[0017] 上述混合制冷剂，其进一步优选的各组分质量百分比为：
[0018] HF0-1234yf ：80%-90°/〇 ；
[0019] HF0-1234ze(E) ：5%-15°/〇 ；
[0020] HFE_143a :5%-10%。
[0021] 本发明提供的混合制冷剂适合用于替代HFC_134a，尤其适合在汽车空调中用于替 代HFC-134a。当在在汽车空调中用于替代HFC-134a时，所述汽车空调系统可以不改变任何 设备部件，直接充注所述混合制冷剂以替代HFC-134a。
[0022] 本发明的制冷剂与现有公开的技术相比，具有以下优点：
[0023] (1)环境性能优于HFC_134a，消耗臭氧层潜能0DP值为零，全球变暖潜能GWP值均 较HFC-134a有大幅度降低；
[0024] (2 )使用安全，可燃性弱；
[0025] (3)蒸发压力、冷凝压力、压比和单位容积制冷量等均与HFC_134a相当，温度滑移 极小，C0P值大于HFC-134a ;排气温度较低，使用性能优秀；
[0026] (4)在不改变设备任何部件的前提下，本发明制冷剂可直接用于原使用HFC_134a 的系统中，与使用HFC-134a的汽车空调系统管路部件兼容，并可减少充灌量，提高能效比， 具有节省资源、节约能源的优点。
【具体实施方式】
[0027] 本发明提供的制冷剂，其制备方法是将2,3,3,3_四氟丙烯（HF0-1234yf)、 Trans-1，3, 3, 3-四氟丙烯（HF0-1234ze(E))和三氟甲醚（CF30CH3、HFE-143a)按照其相应的 配比在液相状态下进行物理混合。
[0028] 上述组分中的2, 3, 3, 3-四氟丙烯（HF0-1234yf)，其分子式为CH2CFCF3，分子量为 114. 04,标准沸点为-29. 35°C，临界温度为94. 7°C，临界压力为3. 38MPa，GWP值为4。
[0029] 上述组分中的Trans-1，3, 3, 3-四氟丙烯（HF0-1234ze (E))，其分子式为 CHFCHCF3，分子量为114. 04,标准沸点为-19. 0°C，临界温度为109. 4 °C，临界压力为 3. 64MPa，GWP 值为 6。
[0030] 上述组分中的三氟甲醚（CF30CH3、HFE-143a)，其分子式为CF 30CH3，分子量为 100. 04,标准沸点为-24. 0°C，临界温度为104. 8°C，临界压力为3. 59MPa，GWP值为750。
[0031] 下面的实施例为用来说明本发明的几个【具体实施方式】，但并不将本发明局限于这 些【具体实施方式】。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包 括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0032] 实施例 1 :将 HF0-1234yf、HF0-1234ze(E)和 HFE-143a 在液相下按 52 :30 :18 的质 量百分比进行物理混合。
[0033] 实施例 2 :将 HF0-1234yf、HF0-1234ze(E)和 HFE-143a 在液相下按 90 :5 :5 的质量 百分比进行物理混合.
[0034] 实施例 3 :将 HF0-1234yf、HF0-1234ze(E)和 HFE-143a 在液相下按 65 :20 :15 的质 量百分比进行物理混合。
[0035] 实施例 4 :将 HF0-1234yf、HF0-1234ze (E)和 HFE-143a 在液相下按 80 :15 :5 的质 量百分比进行物理混合。
[0036] 实施例 5 :将 HF0-1234yf、HF0-1234ze (E)和 HFE-143a 在液相下按 85 :5 :10 的质 量百分比进行物理混合。
[0037] 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。
[0038] 1、环境性能
[0039] 表1比较了上述实施例与HFC_134a的环境性能。其中0DP值以CFC-11作为基准 值1. 0, GWP值以C02作为基准值1. 0 (100年)。
[0040] 表1环境性能比较
[0041]
【权利要求】
1. 一种混合制冷剂，其特征在于所述混合制冷剂由HF0-1234yf、HF0-1234ze(E)和 HFE-143a组成，其各组分的质量百分比为： HF0-1234yf ：52%-90°/〇 ； HF0-1234ze(E) ：5%-30°/〇 ； HFE-143a ：5%-18°/〇 ； 所述混合制冷剂的GWP值小于150。
2. 按照权利要求1所述的混合制冷剂，其特征在于所述混合制冷剂各组分的质量百分 比为： HF0-1234yf ：65%-90°/〇 ； HF0-1234ze(E) ：5%-20°/〇 ； HFE-143a ：5%-15%〇
3. 按照权利要求2所述的混合制冷剂，其特征在于所述混合制冷剂各组分的质量百分 比为： HF0-1234yf ：80%-90°/〇 ； HF0-1234ze(E) ：5%-15°/〇 ； HFE-143a :5%-10%。
4. 按照权利要求1至3之一所述的混合制冷剂，其特征在于所述混合制冷剂用于替代 HFC-134a。
5. 按照权利要求4所述的混合制冷剂，其特征在于所述混合制冷剂在汽车空调中用于 替代 HFC-134a。
6. 按照权利要求5所述的混合制冷剂，其特征在所述汽车空调系统不改变任何设备部 件，直接充注所述混合制冷剂以替代HFC-134a。
【文档编号】C09K5/04GK104232022SQ201310251473
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】郭智恺, 谢品赞 申请人:中化蓝天集团有限公司, 浙江蓝天环保高科技股份有限公司