一种可直接充灌替代R22的制冷剂制造技术

本发明专利技术提供一种应用于家用空调／热泵等系统中直接充灌替代Ｒ２２的制冷剂组合物。该制冷剂由五氟乙烷（Ｒ１２５）、１，１，１，２－四氟乙烷（Ｒ１３４ａ）和二甲醚（ＤＭＥ或ＲＥ１７０）组成；其制备方法是将上述各组分按其相应的配比在液相下进行物理混合。本发明专利技术完全符合环境保护的要求，ＯＤＰ值为零，ＧＷＰ值较低，热工性能及参数与Ｒ２２十分接近，压力及压缩机排气温度较Ｒ２２低，替代时无需改动或更换现有Ｒ２２系统的任何部件及润滑油，可实现直接充灌，且循环性能与Ｒ２２相当或略高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制冷剂领域，涉及一种制冷剂组合物，尤其涉及一种应用于家用空调/热泵 等制冷空调系统中替代R22的制冷剂组合物。技术背景根据《蒙特利尔议定书》的原本规定，发达国家将于2030年完全停止非原料性质的R22 生产和消费，发展中国家(包括我国)将于2040年停止非原料性质的R22生产和消费。但 2007年9月在加拿大蒙特利尔召开的《蒙特利尔议定书》缔约方大会达成的最新决议中规 定，发达国家将于2020年完全停止非原料性质的R22生产和消费，包括中国在内的发展中 国家，要在2013年将非原料性质HCFCs (其中约70%是R22)的生产和消费量冻结在2009 年和2010年的平均水平上，2030年完成全面淘汰。相比原来的淘汰时间表，整个淘汰进程 大大提前，而目前国内生产和应用的约80。/。的家用空调/热泵等系统采用R22作制冷剂，由 此可见，R22的替代形势非常严峻且替代品的研究开发迫在眉睫。当前，国内外市场上R22的主要替代品包括R407C(R32/125/134a)和R410A(R32/125) 等，但这些替代品仍不理想，例如，R407C的能效较低，并且其滑移温度较大，制约了其 市场应用；R410A与R22系统不兼容，使用R410A替代R22必须更换新的压縮机和两器等， 且这两种替代品均无法直接充灌替代R22，在替代过程中需要对系统部件或润滑油等作改动 或更换，大大增加了替代成本。另外，现有的可直接充灌替代R22的R417A(R125/134a/600) 或R422A (R125/134a/600a)等，在直接充灌替代R22时，表现出效率降低、冷量降低、或 压力增加等缺点，替代效果并不理想。现有技术中，专利申请EP 1184438中公开了由55~94%的五氟乙垸、2.5~35%的1,1,1,2-四氟乙烷和3.5~25%的二甲醚组成的混合物，但以此比例组成的混合物在直接充灌替代R22 时，表现出效率降低、压力过高、甚至易燃等缺陷，效果并不理想。在专利申请US 20060011884中，公开了含有至少75%的五氟乙烷、5~24%的1,1,1，2-四氟乙烷和1~4%的二甲醚的混合物，在直接充灌替代R22时，以此比例组成的混合物同前述专利技术一样，表现出 效率降低、压力过高等缺陷，效果也不理想。另外，美国专利申请US 2008029733中公开了以五氟乙烷、四氟乙垸和碳氢化合物等 物质组成的混合物；专利申请WO 2007102815中公开了以五氟乙烷和四氟乙垸组成的混合 物；中国专利文件CN 91112767.4、 US 649356和WO 9211339公开了以五氟乙烷、二氟甲 烷和四氟乙垸组成的混合物；中国专利文件CN 91112768.2、美国US 412974和WO 9105027 公开了以五氟乙烷和二氟甲烷组成的二元混合物；中国专利文件CN 92110844.3公开了以二 氟甲烷、l，l,l-三氟乙垸和五氟乙垸组成的混合物；中国专利文件CN 92112759.6公开了以 二氟甲垸和四氟乙垸组成的混合物；中国专利文件CN 93102698.9公开了以二氟甲烷、 1,1,1,2-四氟乙烷和选自1,1-二氟乙垸、l，l,l-三氟乙烷、丙烷等组成的混合物；中国专利文 件CN 96101957.3公开了以二氟甲烷、五氟乙烷和其它氟化物组成的混合物；中国专利文件CN 00121159.5公开了以二氟甲垸、1,1,1,2-四氟乙烷和1，1，1,2,3,3,3-七氟丙垸组成的三元混 合物；中国专利文件CN 00121158.7公开了以丙烷、五氟乙烷和二氟甲垸组成的三元混合物； 中国专利文件CN03116856.6公开了以氟乙垸、五氟乙垸和二氟甲垸组成的三元混合物；中 国专利文件CN 200710068823.8公开了以二氟甲垸、五氟乙烷和三氟甲烷组成的三元混合 物；美国US 7276176和US 7258813公开了以五氟乙烷、1,1,1,2-四氟乙烷和异丁垸组成的 混合物；美国US 6846792公开了以五氟乙垸、l，l,l-三氟乙烷和丙稀组成的混合物；美国 US 6783691公开了以二氟甲垸、五氟乙垸、1,1,1,2-四氟乙垸和碳氢化合物组成的混合物； 美国US 5624596公开了以二氟甲烷、五氟乙垸和碳氢化合物组成的混合物。这些申请中的 混合物基本都是为了替代R22而研究开发，但这些混合物存在或具有高的GWP值，或有较 强的可燃性，或具有较大的滑移温度，或与R22系统不兼容，或效率较低，或价格昂贵及 替代费用高等等问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可直接充灌替代R22的制冷剂。本专利技术的制冷 剂用于家用空调/热泵等系统中，既符合环保的要求，又安全、可靠、制冷效率高，而且还 无需改动或更换现有的系统部件和生产线，可直接充灌。本专利技术的制冷剂组合物，由五氟乙垸(R125)、 1,1,1，2-四氟乙垸(R134a)和二甲醚(DME 或RE170)组成，各组分质量百分比如下五氟乙烷 45 52% U,l,2-四氟乙烷 45 52% 二甲醚 3 6%优选的，本专利技术的制冷剂组合物，组分如下，均为质量百分比五氟乙烷46 50%， 1，1，1,2-四氟乙烷46 50%， 二甲醚3 5%。上述组分中的五氟乙烷(R125)，其分子式为CHF2CF3，摩尔质量为120.02，正常沸点 为-48.rC，临界温度为66.02°C，临界压力为3.62MPa。上述组分中的1,1,1,2-四氟乙垸(R134a)，其分子式为CF3CH2F，摩尔质量为102.03， 正常沸点为-26.07。C，临界温度为101.06°C，临界压力为4.059MPa。上述组分中的二甲醚(DME或RE170)，其分子式为CH3OCH3，摩尔质量为46.07，正 常沸点为-24.8。C，临界温度为127.2°C，临界压力为5.34MPa。本专利技术提供上述制冷剂的制备方法，将五氟乙烷、1，1,1,2-四氟乙垸和二甲醚按其相应 的配比在液相状态下进行物理混合即可。本专利技术所述的制冷剂组合物，是用于家用空调/热泵等系统中直接充灌替代R22的制冷 剂，该制冷剂组合物完全符合环境保护的要求，ODP值为零，GWP值较低，热工性能及参 数与R22十分接近，压力及压縮机排气温度较R22低，替代时无需改动或更换现有R22系 统的任何部件及润滑油，可实现直接充灌，且循环性能与R22相当或略高。本专利技术有益效果如下a.环境性能表l列出了本专利技术与R22的环境性能比较，可以看出，本专利技术的臭氧破坏潜能值(ODP)为零，不会破坏大气臭氧层，完全满足当前国内外对R22的环保替代要求，GWP值较低。表1环境性能比较<table>table see original document page 5</column></row><table>b.热工参数表2给出了本专利技术与R22的热工参数比较，在ARI Standard 520国际标准的空调工况下， 蒸发器、冷凝器内制冷剂的压力值及排气温度均较R22低，可实现直接充灌，且对压縮机 长期运行有益。表2热工参数比较<table>table see original 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷剂组合物，其特征在于，由五氟乙烷、１，１，１，２－四氟乙烷和二甲醚组成，各组分的质量百分比如下：五氟乙烷４５～５２％１，１，１，２－四氟乙烷４５～５２％二甲醚３～６％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，庞峰，于修源，孙森，
申请(专利权)人：山东东岳化工有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]