用于制冷的组合物和方法技术

本发明专利技术部分涉及利用传热流体的传热系统、方法和组合物，所述传热流体包含：(a) HFO-1234ze；(b)HFC-227ea；和(c)任选HFC-134a，其中HFO-1234ze和HFC-227ea以形成共沸或类共沸组合物的有效量提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术至少部分涉及传热组合物，特别涉及可适合作为对现有制冷剂HFC-134a的替代的传热和/或制冷剂组合物。专利技术背景一部分全球变暖效应与已经用于机械制冷系统中的工作流体（workingfluid）的使用相关联。响应国际上对使用低全球变暖潜势和高效率工作流体的诉求，许多政府已签署了京都议定书（KyotoProtocol）以逐步淘汰高全球变暖潜势的工作流体和降低CO2排放。HFC-134a是如今广泛用于许多制冷应用，包括螺杆式冷水机、离心式冷水机、热泵热水器、除湿器等的重要工作流体。但是，其全球变暖潜势（GWP）估算为1430，这被认为对于继续使用而言是太高的。根据京都议定书和其它类似的国际倡议，越来越需要具有更低GWP的新型氢氟烃化合物和组合物以在这些应用中以及在使用或可能使用HFC-134a的其它类似应用中替代HFC-134a。可燃性是螺杆式冷水机、离心式冷水机、热泵热水器和除湿器等应用中的重要性质。首先，现有标准使得难以采用可燃的氢氟烃制冷剂。其次，这样的制冷装置的部件/组件不足以与可燃制冷剂一起使用并且在替代上是昂贵的。第三，必须加入通风系统和制冷剂检漏器以防止制冷剂在制冷剂泄漏的情况下着火和爆炸。因此，希望提供具有低可燃性或无可燃性的替代制冷剂。容积制冷量（volumetricrefrigerationcapacity）也是对HFC-134a的替代中的重要性质，特别是在上述应用中，因为其对压缩机尺寸具有重大影响。具有小容积制冷量的制冷剂将需要较大尺寸的压缩机，这会提高制冷装置尺寸和成本。因此，希望提供具有与HFC-134a相同或类似的容积制冷量的替代制冷剂。本专利技术致力于解决至少这些上述需要。概述申请人已经发现，本专利技术的组合物、方法和系统可满足上述需要和其它需要。在某些方面中，本专利技术涉及传热组合物，其包含：(a)HFO-1234ze（在某些优选实施方案中为反式-HFO-1234ze）；(b)HFC-227ea；和(c)任选HFC-134a，其中HFO-1234ze和HFC-227ea以形成共沸或类共沸组合物的有效量提供。在某些实施方案中，该传热组合物包含(a)约80重量%至约95重量%的HFO-1234ze；和(b)约5重量%至约20重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在进一步的实施方案中，该传热组合物包含(a)约83重量%至约92重量%的HFO-1234ze；和(b)约8重量%至约17重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在还进一步的实施方案中，该传热组合物包含(a)约85重量%至约90重量%的HFO-1234ze；和(b)约10重量%至约15重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在还进一步优选的实施方案中，该传热组合物包含(a)约88重量%至约92重量%的HFO-1234ze；和(b)约8重量%至约12重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在上述的某些实施方案中，在该组合物中包含HFC-134a。在某些这样的实施方案中，该传热组合物包含(a)约60重量%至约95重量%的HFO-1234ze；(b)约5重量%至约20重量%的HFC-227ea，(c)大于约0重量%至约20重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在进一步的实施方案中，该传热组合物包含(a)约68重量%至约92重量%的HFO-1234ze；(b)约8重量%至约17重量%的HFC-227ea，(c)大于0重量%至约15重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在还进一步的实施方案中，该传热组合物包含(a)约75重量%至约90重量%的HFO-1234ze；(b)约10重量%至约15重量%的HFC-227ea，(c)大于约0重量%至约10重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。在还进一步的实施方案中，该传热组合物包含(a)约80重量%至约90重量%的HFO-1234ze；(b)约10重量%至约15重量%的HFC-227ea，(c)大于约0重量%至约5重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。申请人已经意外地发现，本组合物中的组分的组合（尤其是在本文中指定的优选范围内）能够同时实现由单独的任一组分无法实现的重要和难以实现的制冷剂性能属性的组合。例如，本专利技术的优选组合物在可燃性方面为第1类并同时具有合意地低的GWP。它们也表现出与HFC-134a（在本文中也称作“R-134a”）相同、类似或在其商业上可容许的偏差内的容积制冷量。也可以为本专利技术的任何一个或多个组合物、系统或方法提供一种或多种助制冷剂。这样的助制冷剂的非限制性实例可包括HFC-152a、HFO-1234yf、HFC-236ea、HFC-245fa和CO2之一或组合。在某些方面中，这样的助制冷剂可以以该组合物总重量的小于5重量%的量提供。本专利技术还涉及利用本专利技术的组合物的方法和系统，包括用于传热和用于改造现有传热系统的方法和系统。本专利技术的某些优选方法方面涉及在现有制冷系统中提供冷却的方法。本专利技术的其它方法方面提供改造设计成含有R-134a制冷剂的现有系统的方法，包括将本专利技术的组合物引入该系统而不作出对所述现有制冷系统的实质工程修改。在某些非限制性方面中，该制冷系统可包括选自小型制冷系统、低温和中温制冷系统、固定空调机、汽车空调机、家用冰箱/冰柜、冷却器（chiller）、热泵、自动售货机、螺杆式冷水机、离心式冷水机、中压离心式冷水机、热泵热水器和除湿器的单元。术语“HFO-1234”在本文中用于表示所有的四氟丙烯。在四氟丙烯中包括1,1,1,2-四氟丙烯（HFO-1234yf）和顺式-和反式-1,1,1,3-四氟丙烯（HFO-1234ze）。术语HFO-1234ze在本文中类属地用于指代1,1,1,3-四氟丙烯，无论其是顺式-还是反式-形式。术语“顺式HFO-1234ze”和“反式HFO-1234ze”在本文中分别用于描述1,1,1,3-四氟丙烯的顺式-和反式-形式。术语“HFO-1234ze”因此在其范围内包括顺式HFO-1234ze、反式HFO-1234ze和这些的所有组合和混合物。术语“HFC-134a”在本文中用于指代1,1,1,2-四氟乙烷。技术人员基于本文提供的公开内容容易明确另外的优点和实施方案。附图简述图1阐明了包括HFC-227ea和HFO-1234ze的组合物的可燃性界限。优选实施方案详述许多加热和冷却系统，包括小型制冷系统（包括小型商业制冷系统）、低温和中温制冷系统、固定空调机、汽车空调机、家用冰箱/冰柜、冷却器、热泵、自动售货机、螺杆式冷水机、离心式冷水机、热泵热水器、除湿器等中常用的一种制冷剂是具有1430的估算的高全球变暖潜势（GWP）的H本文档来自技高网...

【技术保护点】
传热组合物，其包含：(a) HFO‑1234ze；(b) HFC‑227ea；和(c) 任选HFC‑134a，其中HFO‑1234ze和HFC‑227ea以形成共沸或类共沸组合物的有效量提供。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.传热组合物，其包含：(a)HFO-1234ze；(b)HFC-227ea；和(c)任选HFC-134a，其中HFO-1234ze和HFC-227ea以形成共沸或类共沸组合物的有效量提供。
2.权利要求1的传热组合物，其中HFO-1234ze基本由反式-HFO-1234ze构成。
3.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约80重量%至约95重量%的HFO-1234ze；和(b)约5重量%至约20重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
4.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约83重量%至约92重量%的HFO-1234ze；和(b)约8重量%至约17重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
5.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约85重量%至约90重量%的HFO-1234ze；和(b)约10重量%至约15重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
6.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约88重量%至约95重量%的HFO-1234ze；和(b)约8重量%至约12重量%的HFC-227ea，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
7.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约60重量%至约95重量%的HFO-1234ze；(b)约5重量%至约20重量%的HFC-227ea，(c)大于约0重量%至约20重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
8.权利要求1的传热组合物，其包含(a)约68重量%至约92重量%的HFO-1234ze；(b)约8重量%至约17重量%的HFC-227ea，(c)大于约0重量%至约15重量%的HFC-134a，该重量百分比基于所述组合物中组分(a)–(c)的总量。
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢智利，J刘，SFY莫塔，汪向锐，林云，牛永明，孙蔼军，MW斯帕茨，RG理查德，A塞蒂，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：美国;US