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CN103436239B - 制冷剂及其制备方法 - Google Patents

制冷剂及其制备方法 Download PDF

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CN103436239B CN201310410922.5A CN201310410922A CN103436239B CN 103436239 B CN103436239 B CN 103436239B CN 201310410922 A CN201310410922 A CN 201310410922A CN 103436239 B CN103436239 B CN 103436239B
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童建国
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Inner Mongolia Yonghe Fluorine Chemical Co., Ltd.
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ZHEJIANG YONGHE REFRIGERANT Co Ltd
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Abstract

本发明涉及制冷领域,具体而言,涉及制冷剂及其制备方法。制冷剂,按重量百分比计,由以下成分组成:58.1-62.1%五氟乙烷,7.5-9.5%1,1-二氟乙烷,25.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。其制备方法,包括下列步骤:分别向钢瓶中注入所述五氟乙烷、所述1,1-二氟乙烷、所述1,1,1,2-四氟乙烷和所述丙烷四种原料;将钢瓶中的上述四种原料混合,得到制冷剂。本发明的制冷剂满足“制冷效果接近R22”和“不破坏臭氧层”两个条件,因而可以替代R22。

Description

制冷剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及制冷领域,具体而言,涉及制冷剂及其制备方法。
背景技术
制冷剂,又称制冷工质,是制冷循环的工作介质,是利用自身的相变来传递热量,即制冷剂在蒸发器内汽化时吸热,在冷凝器中液化时放热。
到目前为止,已出现的家用、商用的制冷剂主要包括氟利昂类制冷剂和碳氢制冷剂。
氟利昂类制冷剂是指氯氟烃类化合物,包括二氟二氯甲烷、三氟一氯甲烷、二氟一氯甲烷等,氟利昂是臭氧层破坏的元凶。其中二氟一氯甲烷(R22)凭借其优异的制冷性能,在氟利昂的发展后期,应用最广泛、应用时间较长,但由于其对臭氧层的严重破坏,《蒙特利尔议定书》已明确规定,发达国家从1996年1月1日起完全停止二氟一氯甲烷的生产和消费,发展中国家的最后停用日期为2010年1月1日。在这种形势下,各国都开展了R22的替代制冷剂的研究工作。
发明内容
本发明的目的在于提供制冷剂及其制备方法,以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了制冷剂,按重量百分比计,由以下成分组成:
58.1-62.1%五氟乙烷,7.5-9.5%1,1-二氟乙烷,25.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
在本发明的实施例中提供了上述制冷剂的制备方法,包括下列步骤:
分别向钢瓶中注入五氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和丙烷四种原料;
将钢瓶中的上述四种原料混合,得到制冷剂。
本发明上述实施例的制冷剂及其制备方法,得到的制冷剂由五氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和丙烷四种试剂组成,这四种试剂的热力学性质均满足制冷剂的热力学要求:临界温度较高,因而在常温下极易液化,适合做制冷剂,并且使制冷循环的工作区域远离临界点,制冷循环越接近逆卡诺循环,节流损失小,制冷量高;并且标准沸点较低,因而可以达到的最低制冷温度低;凝固温度低,使得制冷循环的温度范围较广,因而制冷剂适用范围大;临界压力较低,因而液化所需要的压力较低,减轻了压缩机的负荷,既降低了对压缩机的要求,也降低了能耗。同时由以上四种试剂组成的本发明的制冷剂的沸点、临界温度、临界压力均与R22接近,因此可以达到R22类似的制冷效果。
同时这四种试剂都是不含氯原子的化合物,因而组成的制冷剂不会破坏臭氧层。
由此可见,上述实施例的制冷剂满足“制冷效果接近R22”和“不破坏臭氧层”两个条件,因而可以替代R22。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
下文中的“YH222A”均指本发明的制冷剂。
实施例一
该实施例提供了一种制冷剂,按重量百分比计,由以下成分组成:
58.1-62.1%五氟乙烷,7.5-9.5%1,1-二氟乙烷,25.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
该实施例的制冷剂由五氟乙烷(R125)、1,1-二氟乙烷(R152a)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)和丙烷(R290)四种试剂组成,这四种试剂的热力学性质均满足制冷剂的热力学要求,即临界温度较高,因而在常温下极易液化,适合做制冷剂,并且使制冷循环的工作区域远离临界点,制冷循环越接近逆卡诺循环,节流损失小,制冷量高;并且标准沸点较低,因而可以达到的最低制冷温度低;凝固温度低,使得制冷循环的温度范围较广,因而制冷剂适用范围大;临界压力较低,因而液化所需要的压力较低,减轻了压缩机的负荷,既降低了对压缩机的要求,也降低了能耗;由以上四种试剂组成的制冷剂的沸点、临界温度、临界压力均与R22接近,因此可以达到R22类似的制冷效果。
同时这四种试剂都是不含氯原子的化合物,因而组成的制冷剂不会破坏臭氧层。
由此可见,上述实施例的制冷剂满足“制冷效果接近R22”和“不破坏臭氧层”两个条件,因而可以替代R22。
上述实施例的制冷剂以及其所含的四种试剂,以及R22的热力学性质如下表1所示,由表可知,本发明的制冷剂与R22的沸点、临界温度、临界压力确实非常接近。
表1实施例一的制冷剂以及其所含的四种试剂,以及R22的热力学性质
此外,上述实施例的制冷剂还可以达到以下技术效果:与R22制冷系统中的压缩机油相容,因而可直接加入到以R22为制冷剂的空调系统中,不需更换压缩机油,因而降低了在同一制冷设备中直接替换制冷剂的成本,同时使得替换工作省时又省力。此外,由于R22制冷系统所用的压缩机油通常为矿物油,矿物油是以远古动物和植物的残骸为载体,经过长时间各种因素的改变而形成的原油,再再经过普通的工艺流程提炼而形成的基础油,矿物油的优点是成本低。因此,本发明的制冷剂也采用矿物油以降低设备成本。
而相关技术中,用于替代R22的制冷剂通常与矿物油不相容(例如R404A、R407C等制冷剂),只能以合成油为压缩机油,合成油是来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯,再经聚合、催化等复杂的化学反应炼制成大分子组成的润滑液。而合成油相对于矿物油开发成本高,因此,R404A、R407C制冷设备的材料成本比本发明的制冷剂高。
此外,本发明还将以上实施例的制冷剂与R404A、R407C的热力学性质、臭氧消耗量(ODP)、温室效应潜值(GWP)进行了对比,如表2所示。
表2本发明与R404A、R407C的热力学性质、ODP、GWP
由表2可知,与R404A、R407C相比,YH222A的沸点更接近被替代品R22的沸点,因此YH222A的制冷量更接近R22,对压缩机的工作环境的要求也更接近R22。并且由于气体的临界温度越高,就越容易液化,因此与R404A相比,YH222A液化所需压力小,进而对压缩机的要求更加宽松。同时由于临界压力是指气体在临界温度下,使其液化所需要的最小压力。因此与R407C相比,YH222A液化所需的最小压力小,进而对压缩机的要求更加宽松。
实施例二
该实施例提供了一种制冷剂,按重量百分比计,由以下成分组成:
58.5-62%五氟乙烷,8-9.5%1,1-二氟乙烷,27-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
实施例三
该实施例提供了一种制冷剂,按重量份数计,由以下成分组成:
59-61%五氟乙烷,8-9%1,1-二氟乙烷,27.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
以上实施例一至三中的各原料可采用其百分比范围内的任意比例。
为简要描述,以下用表格形式描述实施例四至十,如表3所示。
表3实施例四至十的配方
以上实施例二至十均可以达到实施例一的所有技术效果。
实施例十一
该实施例提供了上述制冷剂的制备方法,包括下列步骤:
步骤101::分别向钢瓶中注入五氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和丙烷四种原料。
步骤102:将钢瓶中的上述四种原料混合,得到制冷剂。
其中,步骤102中混合的方法有多种,例如:滚动钢瓶。这种方式易操作。
上述制备方法还可以进一步改进,以达到更多的技术效果:
优选地,分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:
向钢瓶中依次注入丙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、五氟乙烷,采用这种顺序依次加入四种试剂,是因为:结合上述四种试剂的沸点(如表1所示)和配方中四种试剂所占的比重,以上述顺序加入四种试剂,可以将钢瓶内的压力控制在合理、安全的范围内,提高充装原料时的安全性。
优选地,向钢瓶中注入的五氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和丙烷的溶剂体积均小于钢瓶容积的90%。这样可以使钢瓶内的气体压力保持在钢瓶的承受范围内。
在此基础上,优选地,分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:在60℃以下分别向钢瓶中注入四种原料。因为钢瓶的充装系数0.9是通常指60℃下的充装系数,因此按照小于钢瓶容积的90%加入试剂时,在60℃以下加入更加安全,避免高压产生的危险事故。
优选地,向钢瓶中注入丙烷的步骤之前还包括:用丙烷清洗钢瓶。用丙烷清洗钢瓶可以去除钢瓶内的空气,以获得更准确配比的产品。
优选地,分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:每加入一种原料之前,将钢瓶冷却。冷却的目的是通过降低温度降低钢瓶内的压力,提高灌装操作的安全性。
实施例十二
该实施例提供了上文的制冷剂的一种更为优选的制备方法:
步骤201:使用恰当的方法测定R125、R134a、R152a和R290纯度(R125、R134aR152a和R290质量分数要求大于99.9%)。考虑到制冷剂中可能含有数量可观的杂质,本方法计算结果应该校正。
步骤202:称重干燥且已抽真空的14L不锈钢钢瓶的质量,精确至0.01g。
步骤203:往14L钢瓶中注入标准样不超过充装系数(0.81)或至90%体积,按下式计算每一组分质量:
各组分质量等于各组分期望质量百分比除100乘安全负载。
注:安全负载=液相密度×0.9×14L;
60℃下R125的液相密度=0.872;
60℃下R134a的液相密度=1.053;
60℃下R152a的液相密度=0.799;
60℃下R290的液相密度=0.428。
步骤204:进样前用最先加入的组份(如:R290是高沸点物质),先清除接管中的空气,然后将接管与钢瓶相连。加R290到钢瓶内,称重,精确至0.01g。
注:如R290加入量少于期望值,继续加R290。如R290加入量大于期望值,打开钢瓶阀门直至获得期望的R290量。打开钢瓶阀门只允许在加第一组分时进行。
步骤205:记录装有R290的钢瓶质量,以该质量值减去钢瓶的皮重即得所加R290的质量。
步骤206:在冰水中冷却钢瓶,然后以同样方式加入R152a。以此时钢瓶质量减去步骤205中钢瓶质量即得所加R152a的质量。
注:为避免R152a加入量大于期望值,慢慢加入R152a。在最终称量前,使钢瓶和内容物达到室温。
步骤207:按以上步骤依次加入R134a及R125完毕后,滚动钢瓶1小时。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.制冷剂,其特征在于,按重量百分比计,由以下成分组成:
58.1-62.1%五氟乙烷,7.5-9.5%1,1-二氟乙烷,25.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
2.根据权利要求1所述的制冷剂,其特征在于,按重量百分比计,由以下成分组成:
58.5-62%五氟乙烷,8-9.5%1,1-二氟乙烷,27-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
3.根据权利要求1所述的制冷剂,其特征在于,按重量百分比计,由以下成分组成:
59-61%五氟乙烷,8-9%1,1-二氟乙烷,27.5-29.5%1,1,1,2-四氟乙烷,2.4-3.9%丙烷。
4.权利要求1所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:
分别向钢瓶中注入所述五氟乙烷、所述1,1-二氟乙烷、所述1,1,1,2-四氟乙烷和所述丙烷四种原料;
将钢瓶中的上述四种原料混合,得到制冷剂。
5.根据权利要求4所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,所述分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:
向钢瓶中依次注入丙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、五氟乙烷。
6.根据权利要求4所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,向所述钢瓶中注入的五氟乙烷、1,1-二氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和丙烷的溶剂体积均小于钢瓶容积的90%。
7.根据权利要求6所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,所述分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:
在60℃以下分别向钢瓶中注入四种原料。
8.根据权利要求4所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,所述混合的方法为:
滚动所述钢瓶。
9.根据权利要求5所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,所述向钢瓶中注入丙烷的步骤之前还包括:
用丙烷清洗所述钢瓶。
10.根据权利要求4所述的制冷剂的制备方法,其特征在于,所述分别向钢瓶中注入四种原料的步骤进一步为:
每加入一种原料之前,将所述钢瓶冷却。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106479442B (zh) * 2016-09-27 2019-08-23 宁波艾科制冷工程有限公司 一种制冷剂组合物及制备方法
CN107057647A (zh) * 2017-06-21 2017-08-18 合肥嘉仕诚能源科技有限公司 一种用于空调的制冷剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1076713A (zh) * 1992-02-03 1993-09-29 联合信号股份有限公司 新的制冷剂组合物
CN1884428A (zh) * 2006-07-10 2006-12-27 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 一种环保型热泵混合工质
CN101006154A (zh) * 2004-08-25 2007-07-25 咸允植 代替r502、r12或r22的制冷剂混合物和使用该制冷剂的制冷系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1076713A (zh) * 1992-02-03 1993-09-29 联合信号股份有限公司 新的制冷剂组合物
CN101006154A (zh) * 2004-08-25 2007-07-25 咸允植 代替r502、r12或r22的制冷剂混合物和使用该制冷剂的制冷系统
CN1884428A (zh) * 2006-07-10 2006-12-27 浙江蓝天环保高科技股份有限公司 一种环保型热泵混合工质

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