一种环保混合制冷剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保混合制冷剂及其制备方法，环保混合制冷剂包括以下重量百分比组分：2,3,3,3

【技术实现步骤摘要】
一种环保混合制冷剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及制冷剂
，具体是一种环保混合制冷剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]以HCFC
‑
22、CFC
‑
12、CFC
‑
11为代表的氟利昂具有优良的热力循环性能，广泛应用于制冷、空调等行业。但是此类物质具有较高的臭氧消耗潜能(ODP)，在大气中停留时间很长，全球变暖潜能(GWP)也很高，是破坏大气臭氧层、产生温室效应的主要化学物质之一。臭氧层遭破坏后有害的紫外线辐射会直接到达地球表面，对农作物和海洋中的浮游植物产生严重的损害，而且还会影响人体的免疫系统，增加皮肤癌、白内障等的发病率。全球变暖是人类面临的另一个严峻的环境问题，已给生态环境带来严重的后果，而GWP值数千倍于二氧化碳的制冷剂的大量排放，也起到了推波助澜的作用。《蒙特利尔议定书》及其修正案已基本禁用CFC类物质，并规定逐步削减至最终禁止使用HCFC类制冷剂。
[0003]目前使用的制冷剂替代产品，主要是HFC
‑
134a、R410A和R407C等。但这些制冷剂各有优缺点，仍不是很理想。其中，R407C的传热性较差，相同工况下的容积制冷量和COP值都小于HCFC
‑
22，为了达到与HCFC
‑
22相同的制冷量，需要强化换热器的传热效果，制造成本将增加。R410A的容积制冷量比HCFC
‑
22大很多，但其蒸发压力、冷凝压力也比HCFC
‑
22高很多，不能直接用来替代HCFC
‑
22，在使用时需要重新设计压缩机、换热器、管路和系统，而且，这两种混合制冷剂均具有较高的GWP值，大量排放会加剧全球气候变暖。HFC
‑
134a具有优良的热力学性能及良好的使用安全性，已成为国内外制冷空调行业中广泛应用的制冷剂，其ODP为零，但GWP仍较高，大量使用同样会引起全球气候变暖。因此，研究低GWP的制冷剂及其匹配系统成为制冷、空调以及热泵行业发展的趋势和必然。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种环保混合制冷剂及其制备方法，本专利技术的环保混合制冷剂以2,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯、二甲醚和二氧化碳为混配组分，结合了各组分的优势，具有GWP低、绿色环保、制冷效果好、阻燃效果好的优点。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供了一种环保混合制冷剂，包括以下重量百分比组分：2,3,3,3
‑
四氟丙烯35
‑
57％、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯23
‑
46％、二甲醚12
‑
25％、二氧化碳6
‑
18％。
[0007]本专利技术还提供了一种环保混合制冷剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、以四氯化碳为原料分别制备1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷和1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷；
[0009]S2、将步骤(1)制备的1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷和1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷以一定比例混合后与氟化氢经两步串联氟化反应联产2,3,3,3
‑
四氟丙烯和反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯；
[0010]S3、将2,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯、二甲醚、二氧化碳按比例注入冷却的钢瓶中混合，得到所述环保混合制冷剂。
[0011]进一步优选地，步骤S1中1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷的制备方法具体为：
[0012]A、将四氯化碳、三氯化铁和乙腈加入高压反应釜中，通入氮气排空后加热至100
‑
120℃，再通入乙烯至釜内压力1
‑
2MPa，保温反应3
‑
5h，将产物精馏得到1,1,1,3
‑
四氯丙烷；
[0013]B、将1,1,1,3
‑
四氯丙烷和FeCl3加入高压反应釜中，通入氮气排空后加热至100
‑
120℃，再通入氯气至釜内压力1
‑
2MPa，保温反应3
‑
5h，将产物精馏得到1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷。
[0014]进一步优选地，步骤S1中1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷的制备方法具体为：将氯乙烯、四氯化碳和CuCl加入反应釜中，充入氮气至压力为0.1
‑
1MPa,加热至100
‑
120℃反应5
‑
8h，将产物精馏得到精馏1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷。
[0015]进一步优选地，步骤S2中联产2,3,3,3
‑
四氟丙烯和反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯的步骤具体为：
[0016](1)将1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷和1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷按比例混合后与氟化氢加热气化，混合气通入装有La2O3‑
Cr2O3催化剂的第一反应器中反应5
‑
10s；
[0017](2)将步骤(1)中第一反应器的尾气通入装有Ga
203
‑
Y
203
‑
Cr
203
催化剂的第二反应器中反应5
‑
10s；
[0018](3)将第二反应器的尾气通过第一分离塔分离出HCl后进行碱洗除酸后干燥，最后通过第二分离塔将2,3,3,3
‑
四氟丙烯和反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯分离。
[0019]进一步优选地，步骤(1)中第一反应器反应温度为260
‑
280℃，所述步骤(2)中第二反应器反应温度为280
‑
300℃。
[0020]进一步优选地，步骤(1)中1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷、1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷与氟化氢的摩尔比为1:1:6。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术的环保混合制冷剂以2,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯、二甲醚和二氧化碳为混配组分，结合了各组分的优势，具有GWP低、绿色环保、制冷效果好、阻燃效果好的优点。其中，采用2,3,3,3
‑
四氟丙烯和反式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保混合制冷剂，其特征在于，包括以下重量百分比组分：2,3,3,3
‑
四氟丙烯35
‑
57％、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯23
‑
46％、二甲醚12
‑
25％、二氧化碳6
‑
18％。2.如权利要求1所述的环保混合制冷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以四氯化碳为原料分别制备1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷和1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷；S2、将步骤(1)制备的1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷和1,1,1,3,3
‑
五氯丙烷以一定比例混合后与氟化氢经两步串联氟化反应联产2,3,3,3
‑
四氟丙烯和反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯；S3、将2,3,3,3
‑
四氟丙烯、反式
‑
1,3,3,3
‑
四氟丙烯、二甲醚、二氧化碳按比例注入冷却的钢瓶中混合，得到所述环保混合制冷剂。3.根据权利要求2所述的环保混合制冷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中1,1,1,2,3
‑
五氯丙烷的制备方法具体为：A、将四氯化碳、三氯化铁和乙腈加入高压反应釜中，通入氮气排空后加热至100
‑
120℃，再通入乙烯至釜内压力1
‑
2MPa，保温反应3
‑
5h，将产物精馏得到1,1,1,3
‑
四氯丙烷；B、将1,1,1,3
‑
四氯丙烷和FeCl 3
加入高压反应釜中，通入氮气排空后加热至100
‑
120℃，再通入氯气至釜内压力1
‑
2MPa，保温反应3
‑
5h，将产物精馏得到1,1,1,2,3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：许伟，
申请(专利权)人：芜湖绿城节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：