基于四氟丙烯的共沸组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种共沸组合物，该共沸组合物包含在74和81.5重量％之间的HFO‑1234yf、在6.5和10.5重量％之间的HFC‑134a和在12和16重量％之间的HFC‑152a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0,5％)之间的绝对压力下，所述共沸组合物的沸点在‑40.00℃和70.00℃之间。本发明专利技术还涉及上述组合物在传热系统中的用途。

Azeotropic compositions based on tetrafluoropropylene

The present invention relates to an azeotropic composition consisting of HFO 1234yf between 74 and 81.5 wt%, HFC 134a between 6.5 wt% and 10.5 wt%, and HFC 152A between 12 and 16 wt%. Compared with the total weight of the composition, the boiling point of the azeotropic composition is between 40.00 (+0,5%) and 70.00 (+0,5%) under absolute pressure between 0.5 and 21.0 bar (+0,5%). The invention also relates to the use of the above composition in a heat transfer system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于四氟丙烯的共沸组合物
本专利技术涉及基于四氟丙烯的共沸组合物以及其作为传热流体的用途，尤其是在制冷、空气调节和热泵中。
技术介绍
由耗尽大气臭氧层的物质所造成的问题在蒙特利尔进行了讨论，在蒙特利尔签署了强制减少氯氟烃(CFC)的生产和使用的议定书。该议定书已经进行修改，以淘汰CFC的使用并且将规定扩大到包括其他产品，包括氢氯氟烃(HCFC)。制冷和空气调节工业已经对这些制冷剂的替代(替代品)进行了大量投资，因此氢氟烃(HFC)已经上市销售。在汽车工业中，在许多国家上市销售的车辆的空气调节系统已从氯氟烃(CFC-12)制冷剂转变为氢氟烃(1,1,1,2四氟乙烷：HFC-134a)制冷剂，其对臭氧层的危害较小。但是，基于京都议定书(KyotoProtocol)所规定的目标，HFC-134a(GWP＝1430)被认为具有高变暖潜能值。流体的对温室效应的贡献通过标准GWP(全球变暖潜能值)来量化，该标准通过对二氧化碳取参考值1来总结变暖能力。由于其无毒、不易燃和非常低的GWP性质，二氧化碳已被提议作为空气调节系统的制冷剂，以替代HFC-134a。然而，二氧化碳的使用具有若干缺点，特别是与其作为现有的装置和技术中的制冷剂实施的非常高的压力有关。文献JP4110388描述了使用式C3HmmFn的氢氟丙烯(其中m、n为1至5(包括端值)的整数并且m+n＝6)作为传热流体，特别是四氟丙烯和三氟丙烯。文献WO2004/037913公开了包含至少一种具有三个或四个碳原子的氟代烯烃、尤其是五氟丙烯和四氟丙烯(优选具有至多150的GWP)的组合物作为传热流体的用途。WO2005/105947教导了向四氟丙烯、优选1,3,3,3-四氟丙烯添加共发泡剂，例如二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、四氟乙烷、二氟乙烷、七氟丙烷、六氟丙烷、五氟丙烷、五氟丁烷、水和二氧化碳。文献号WO2006/094303公开了含有70.4重量％的2,3,3,3-四氟丙烯(1234yf)和29.6重量％的1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)的共沸组合物。该文献同样公开了含有91重量％的2,3,3,3-四氟丙烯和9重量％的二氟乙烷(HFC-152a)的共沸组合物。在工业领域中，最广泛使用的制冷机是基于液体制冷剂的蒸发冷却。在气化之后，将流体压缩并且然后冷却以便返回至液态并因此继续循环。润滑油是确保移动机械部件的正常运行所必需的，并且尤其是确保压缩机轴承的润滑所必需的。然而，与存在于移动部件上的润滑剂接触的制冷剂流体在通过压缩机的每个通道处倾向于携带一定的量(其在循环中与制冷剂共存)，并且因此见于蒸发器中。为了克服这个油迁移的问题，已知使用油分离系统，其能够从压缩机出口处的高压向低压(压缩机入口处)净化积聚的油。由于其热稳定性和其与HFO、尤其是HFO-1234的混溶性，POE油通常用于传热系统中，尤其是用于制冷和/或空气调节中。然而，由于HFO-1234在POE油中的良好的溶解性，在具有油分离器的传热系统中发现了一个问题：相对较大量的制冷剂仍然被油捕获。将油排出引起了被捕获的制冷剂从压缩机出口直接返回至压缩机的入口。这导致系统的净效率损失，因为整个制冷剂并不全部进行制冷循环，并且还由于较低的油量而导致压缩机、尤其是螺杆式压缩机的润滑的劣化。因此，需要新的组合物，其特别地能够克服上述缺点中的至少一个，并且尤其具有零ODP和低于现有HFC例如R407C或R134a的GWP。
技术实现思路
本专利技术涉及一种共沸组合物，该共沸组合物包含(优选由其构成)74至81.5重量％的HFO-1234yf、6.5至10.5重量％的HFC-134a和12至16重量％的HFC-152a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述共沸组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。根据一个优选的实施方案，共沸组合物包含(优选由其组成)75.5至79.5重量％的HFO-1234yf、12至16重量％的HFC-152a和6.5至10.5重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。除非另有说明，否则在整个申请中，所示化合物的比例均以重量百分比给出。在本专利技术的上下文中，“HFO-1234yf”是指2,3,3,3-四氟丙烯。本专利技术的组合物有利地具有零ODP和比现有HFC更低的GWP。此外，这些组合物有利地提高了包括油分离器的传热系统的效率，特别是对于单独的HFO-1234yf。根据本专利技术的组合物可通过任何已知方法制备，例如通过将各种化合物简单混合在一起。在本专利技术的范围内，术语“蒸气饱和压力”或“Psatvap”是指在蒸气状态的流体中第一滴液体开始形成的压力。该压力也称为露压。在本专利技术的上下文中，术语“液体饱和压力”或“psatliq”是指在液态流体中第一个蒸气泡开始形成的压力。该压力也称为起泡压力。在本专利技术的上下文中，由蒸气和液体饱和压力计算的RP百分比对应于以下等式：在本专利技术的上下文中，当以上定义的RP百分比在0和0.5％之间时，混合物被认为是共沸的。在本专利技术的上下文中，“在x和y之间”是指包括x和y端值的区间。例如，“在0和0.5％之间”的范围特别地包括值0和0.5％。例如并且根据ASHRAESTANDARD34-2013“Designandsafetyclassificationofrefrigerants”，根据该标准，将下表的混合物分类为共沸的(组分、组合物(组成)和温度用相同的标准表示，压力通过Refrop9(ReferencefluidProperties，由NIST(国家标准与技术研究所(NationalInstituteofStandardsandTechnology))开发用于计算制冷剂的性质的软件)计算：该表特别地描述了共沸分类的制冷剂，其显示出饱和压力的相对差小于0.50％。根据本专利技术的优选的共沸组合物包括(压力通过Refrop9(由NIST开发用于计算制冷剂的性质的软件)计算)：根据本专利技术的优选的共沸组合物包括以下：根据本专利技术的优选的共沸组合物包括以下：根据本专利技术的优选的共沸组合物如下：根据本专利技术的优选的共沸组合物如下：根据一个优选的实施方案，根据本专利技术的共沸组合物包含(优选由其组成)75.5重量％至81.5重量％的HFO-1234yf、14重量％-16重量％的HFC-152a和6.5重量％至10.5重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。根据一个优选的实施方案，根据本专利技术的共沸组合物包含(优选由其组成)76重量％至79重量％的HFO-1234yf、12重量％-15重量％的HFC-152a和7重量％至9重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。根据一个优选的实施方案，根据本专利技术的共沸组合物包含(优选由其组成)77.5重量％(±0.2％)的HFO-1234yf、14重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.共沸组合物，其包含74至81.5重量％的HFO‑1234yf、6.5至10.5重量％的HFC‑134a和12至16重量％的HFC‑152a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述共沸组合物的沸点在‑40.00℃和70.00℃之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.10 FR 16597491.共沸组合物，其包含74至81.5重量％的HFO-1234yf、6.5至10.5重量％的HFC-134a和12至16重量％的HFC-152a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述共沸组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。2.根据权利要求1所述的组合物，其包含75.5至81.5重量％的HFO-1234yf、12至16重量％的HFC-152a和6.5至10.5重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其包含75.5至79.5重量％的HFO-1234yf、12至16重量％的HFC-152a和6.5至10.5重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其包含76重量％至79重量％的HFO-1234yf、12重量％至15重量％的HFC-152a和7重量％至9重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其包含77.5重量％至0.2重量％的HFO-1234yf、14重量％至0.2重量％的HFC-152a和8.5重量％至0.2重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其包含77.5重量％(±0.2％)的HFO-1234yf、14重量％(±0.2％)的HFC-152a和8.5重量％(±0.2％)的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在7.3巴(±0.5％)的绝对压力下所述组合物的沸点为26.97℃(±0.50℃)。7.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其包含77.5重量％至0.2重量％的HFO-1234yf、15.8重量％至0.2重量％的HFC-152a和6.7重量％至0.2重量％的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在0.5和21.0巴(±0.5％)之间的绝对压力下，所述组合物的沸点在-40.00℃和70.00℃之间。8.根据权利要求7所述的组合物，其包含77.5重量％(±0.2％)的HFO-1234yf、15.8重量％(±0.2％)的HFC-152a和6.7重量％(±0.2％)％)的HFC-134a，相对于组合物的总重量计，在7.3巴(±0.5％)的绝对压力下所述组合物的沸点为26.97℃(±0.50℃)。9.根据权利要求1或2所述的组合物，其包含81.5重量％的HFO-1234yf、12重量％的HFC-152a和6.5重量％的HFC-134a...

【专利技术属性】
技术研发人员：W拉切德，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR