一种传热组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种传热组合物，包括：(1)制冷剂，所述制冷剂包括HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。本发明专利技术提供的传热组合物能够用于替代HFC-23，具有不破坏大气臭氧层、温室效应极低、制冷量相当、能效比高和能够实现直接替换的优点。

Heat transfer composition and application thereof

The invention provides a heat transfer composition, including: (1) the refrigerant, the refrigerant including HFC-41, and (2) the lubricant, the lubricant from polyalkylene glycols and / or polyol ester oil. The heat transfer composition provided by the invention can be used as an alternative to HFC-23, and has the advantages of not destroying the atmospheric ozone layer, extremely low greenhouse effect, considerable refrigerating capacity, high energy efficiency ratio and direct replacement.

【技术实现步骤摘要】
一种传热组合物及其应用
本专利技术涉及一种传热组合物，尤其是涉及一种能够替代HFC-23的传热组合物。
技术介绍
目前国际社会已经全面进入HCFCs的淘汰阶段，而氢氟烃(HFCs)已成为当前最主要的ODS替代品。HFCs的ODP值为零，对臭氧层没有破坏作用，具有安全性好、替代成本低的优点，但部分HFCs是高温室效应气体，被《京都议定书》列为需要控制的温室气体。目前欧盟、美国等国家和地区已出台了控制高温室气体的法规和措施，并且已经开始对高GWP值HFCs实施淘汰或减排。在-60℃以下低温深冷领域，难以用单级压缩的方式制取，一般均采用复叠式制冷的方式予以达到。而原先使用在复叠式制冷系统中使用最广泛的制冷剂为CFC-13，其不但ODP为1.0，且GWP值高达14420；不但会破坏大气臭氧层，而且对全球温室效应影响极大，因此已经被逐步淘汰。目前CFC-13的替代物最主要的替代物为HFC-23，但HFC-23虽然ODP等于0，对大气臭氧层不具破坏作用，但其仍具有高达14760的GWP值，对全球温室效应的影响没有丝毫减少。虽然其在性能方面与CFC-13接近，但国际社会已不鼓励选择高GWP值物质作为ODS替代品使用，高GWP值制冷剂的逐步淘汰已是一个不可逆转的发展趋势，因此HFC-23的淘汰只是一个时间问题。因此有必要开发一种能够替代HFC-23的传热组合物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种传热组合物，能够替代HFC-23，且具有不破坏大气臭氧层、温室效应极低、制冷量相当、能效比高和能够实现直接替换的优点。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种传热组合物，所述传热组合物包括：(1)制冷剂，所述制冷剂包括HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。本专利技术所述HFC-41，即一氟甲烷，分子式为CH3F，分子量为34.03，标准沸点为-78.3℃，临界温度为44.1℃，临界压力为5.90MPa。本专利技术提供的传热组合物，包括制冷剂和润滑剂。制冷和润滑剂之间的配比，满足使传热系统顺利运行即可。从提高传热系统的运行效果出发：优选的是，所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含2～55％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油；进一步优选的是，所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含5～45％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油；更进一步优选的是，所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含15～45％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚烷二醇(PAG)和/或多元醇酯(POE)；最为优选的是，所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含至少15～30％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚烷二醇(PAG)和/或多元醇酯(POE)。本专利技术提供的传热组合物，进一步的还可以包含稳定剂。优选的是，所述稳定剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP)、4-甲氧基苯酚(PHA)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(HMBP)、4-叔丁基邻苯二酚(TBC)、2,2-二-(4-羟基苯基)丙烷(BPA)和二苯甲酮(BP)中的一种、两种或三种以上组合。上述稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP)，分子式：C9H19N；分子量：141.25；CAS号：768-66-1；液体；熔点：28℃；沸点：152℃。上述稳定剂4-甲氧基苯酚(PHA)，分子式：C7H8O2；分子量：124.14；CAS号：150-76-5；熔点：55-57℃；沸点：243℃。上述稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(HMBP)，分子式：C14H12O3；分子量：228.24；CAS号：131-57-7；熔点：62-64℃；沸点：150-160℃。上述稳定剂4-叔丁基邻苯二酚(TBC),分子式：C10H14O2，分子量：166.22；CAS号：98-29-3；熔点：56～57℃；沸点：285℃。上述稳定剂2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(BPA)，分子式：C15H16O2，分子量：228.29；CAS号：80-05-7；熔点：155—158℃；沸点：250-252℃。上述稳定剂二苯甲酮(BP)，其分子式为C13H10O，分子量为182.22，CAS号：119-61-9；熔点：47-49℃；沸点：305℃。本专利技术提供的传热组合物，其稳定剂的含量满足使所述传热组合物稳定即可。优选的是，所述传热组合物包含至多5％重量的稳定剂。通常情况下，所述传热组合物包含2～3％重量的稳定剂。本专利技术提供的传热组合物用于替代HFC-23，特别适合用于设计使用HFC-23的制冷系统。所述设计使用HFC-23的制冷系统，带有蒸发器和冷凝器的复叠式制冷系统。当所述设计使用HFC-23的制冷系统使用本专利技术提供的传热组合物时，蒸发器和冷凝器不需要更改，可直接使用本申请提供的传热组合物。作为一种优选的方式，所述设计使用HFC-23的制冷系统，蒸发温度为-60～-90℃，冷凝温度为-40～20℃。当所述设计使用HFC-23的制冷系统使用本专利技术提供的传热组合物时，本专利技术提供的传热组合物的充注量较HFC-23减少20％～30％，质量流量减少15％～25％。本专利技术提供的传热组合物与HFC-23相比，具有以下优点：(1)环境性能优异，ODP为0，GWP值极低，不到HFC-23的1.0％；(2)系统压力低于HFC-23，有能效提高系统的可靠性与使用寿命。(3)制冷量与HFC-23相当，能效较HFC-23提高3.0％～12.0％。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术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。实施例1：环境性能比较表1环境性能比较制冷剂ODPGWPHFC-23014760HFC-41092(注：表中ODP值以CFC-11作为基准值1.0，GWP值以CO2100年作为基准值1.0)从表1中可以看出，HFC-41的臭氧消耗潜能值(ODP)为0；全球变暖潜能值(GWP)极低，仅为92，不到HFC-23的1.0％，符合国际社会限制高GWP值制冷剂的要求，具有明显的环境性能优势。实施例2：不同工况下的热工参数和热力性能在原使用HFC-23的系统中仅调整循环工质充注量、质量流量，对HFC-41和HFC-23进行了对比测试，其中HFC-41的充注量为HFC-23的75％。表2比较了在相同冷凝温度＝10.0℃、过冷温度＝5.0℃、过热度＝5.0℃时，不同蒸发温度下的蒸发压力Pe、冷凝压力Pc、相对COP和相对质量制冷量q0和相对容积制冷量qv。表3比较了在相同蒸发温度＝-70.0℃、过冷度＝5.0℃、过热度＝5.0℃时，不同冷凝温度下的蒸发压力Pe、冷凝压力Pc、相对COP和相对质量制冷量q0和相对容积制冷量qv。表2和表3所列的相对COP、相对质量制冷量q0和相对容积制冷量qv是指采用HFC-41制冷剂的COP、质量制冷量q0和容积制冷量qv与HFC-23的COP、质量制冷量q0和容积制冷量qv的比值。表2不同蒸发温度下的性能比较表3不同冷凝温度下的性能比较从表2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，所述制冷剂包括HFC‑41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。

【技术特征摘要】
1.一种传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，所述制冷剂包括HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。2.按照权利要求1所述的传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含2～55％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。3.按照权利要求2所述的传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含5～45％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚亚烷基二醇类和/或多元醇酯油。4.按照权利要求3所述的传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含15～45％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚烷二醇(PAG)和/或多元醇酯(POE)。5.按照权利要求4所述的传热组合物，其特征在于所述传热组合物包括：(1)制冷剂，其包含至少15～30％重量的HFC-41，和(2)润滑剂，所述润滑剂选自聚烷二醇(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭智恺，
申请(专利权)人：浙江省化工研究院有限公司，浙江蓝天环保高科技股份有限公司，中化蓝天集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33