换热组合物和方法技术

本申请涉及换热组合物和方法。公开了组合物、方法和系统，其包括或者利用多组分混合物，该多组分混合物包含：（a）大约10%到大约35%重量的HFC‑32；（b）大约10%到大约35%重量的HFC‑125；（c）大约20%到大约50%重量的HFO‑1234ze、HFO‑1234yf和这些的组合；（d）大约15%到大约35%重量的HFC‑134a；和任选的（e）最多大约10%重量的CF3I和最多大约5%重量的HFCO‑1233ze，其中所述重量百分数是基于组合物中组分（a）–（e）的总量。

Heat transfer composition and method

The present application relates to heat exchange compositions and methods. The composition, method and system is disclosed that includes or using a mixture of components, the multicomponent mixture comprising: (a) about 10% to about 35% by weight of HFC 32; (b) about 10% to about 35% by weight of HFC 125; (c) about 20% to about 50% by weight of HFO 1234ze, 1234yf and HFO combination of these; (d) about 15% to about 35% by weight of HFC 134a; and optionally (E) up to about 10% by weight of CF3I and up to about 5% by weight of HFCO 1233ze, wherein the weight percentage of components in the composition is based on the (a) - (e). Total.

【技术实现步骤摘要】
换热组合物和方法相关申请本申请是申请日为2010年5月7日、申请号为201080030854.4、名称为"换热组合物和方法"的专利技术专利申请的分案申请。本申请涉及和要求以下各申请的优先权：2009年5月8日提交的美国临时申请系列号61/176,773，2009年9月9日提交的61/240,786，2009年10月1日提交的61/247,816，2010年4月30日提交的61/329,955和2009年7月29日提交的美国申请12/511,954，各申请以引用的方式全文在此引入。
本专利技术涉及特别可用在低温制冷应用中的组合物、方法和系统，并且特别地涉及用于替换加热和冷却应用中使用的制冷剂HFC-404A的制冷剂组合物，并且涉及低温制冷剂系统的翻新，包括为了使用HFC-404A而设计的系统的翻新。
技术介绍
使用制冷液的机械制冷系统，以及相关的换热装置，例如热泵和空调器，用于工业、商业和家庭应用是本领域中已知的。基于氟碳化合物（fluorocarbon）的液体已经在许多住宅、商业和工业应用中获得广泛应用，包括作为例如空气调节、热泵和制冷系统的系统中的工作流体。因为某些可疑的环境问题，包括与以前用于这些应用的一些组合物的使用有关的比较高的全球变暖潜力，越来越希望使用具有低的或甚至零臭氧消耗和全球变暖潜力的流体，例如氢氟碳化合物（hydrofluorocarbons）（“HFCs”）。例如，很多政府已经签署京都议定书以保护全球环境，并且宣布减少CO2排放（全球变暖）。因此，需要低-或者非-易燃、非毒性的替代物，以替换某些高全球变暖HFCs。一种重要类型的制冷系统被称为“低温制冷系统”。这种系统对于食品制造、分配和零售业是特别重要的，因为它们在确保食品以新鲜和适于食用的状态提供给消费者的过程中扮演了重要的角色。在这种低温制冷系统中，通常使用的制冷液一直是HFC-404A（本领域中，重量比为大约44:52:4的HFC-125:HFC-143a:HFC134a的混合物被称为HFC-404A或者R-404A）。R-404A具有3922的估计较高的全球变暖潜力（GWP）。因此，对于新的氟碳化合物和氢氟碳化合物和组合物存在增长的需求，它们是以前用在这些和其它应用中的组合物的有吸引力的替代物。例如，已经希望通过用不会消耗臭氧层的非含氯制冷剂化合物，例如氢氟碳化合物（HFC）替代含氯制冷剂来将含氯制冷系统翻新。通常工业和特别是换热工业不断寻找新的基于氟碳化合物的混合物，其是CFCs和HCFCs的备选方案，并且被认为是环境安全的替代物。然而，至少对于换热流体而言，一般认为重要的是：任何可能的替代物还必须具有许多最广泛使用的流体的那些性质，例如优异的换热性能、化学稳定性、低的-或者没有-毒性、非可燃性和/或润滑剂相容性以及其它性质。关于使用效率，重要的是制冷剂热力性能或者能量效率的损失可能因为增加电能需求导致增加矿物燃料用量而具有次生环境影响。此外，对于CFC制冷剂替代物而言，通常希望能有效使用，而无需对目前使用CFC制冷剂的普通蒸气压缩技术进行较大的工程更改。可燃性对于许多应用是另一个重要的性质。即在特别地包括换热应用的许多应用中，使用非易燃组合物被认为是重要的或者必要的。因此，在这种组合物中使用不易燃的化合物常常是有益的。如本文所使用的，术语“不易燃的”指化合物或者组合物，其依照ASTM标准E-681（2002）测定是不易燃的，该标准借此引用引入本文。不幸地，许多HFC虽然在其它方面对于用于制冷剂组合物是所希望的，但是它们不是不易燃的。例如，氟代烷二氟乙烷（HFC-152a）和氟代烯烃1,1,1-三氟丙烯（HFO-1243zf）都是易燃的，因此不能用于许多应用中。因此，申请人认识到需要组合物，特别是换热组合物，其在加热和冷却系统和方法中是高度有利的，特别是在蒸气压缩加热和冷却系统中，并且甚至更特别地在低温制冷剂系统中，包括使用HFC-404A和/或已经被设计成使用HFC-404A的系统。
技术实现思路
申请人已经发现上述需要及其他需要可以通过包含或者利用多组分混合物的组合物、方法和系统而得以满足，所述多组分混合物包含：（a）大约10%到大约35%重量的二氟甲烷（HFC）；（b）大约10%到大约35%重量的五氟乙烷（HFC-125）；（c）大约20%到大约50%重量的HFO-1234ze、HFO-1234yf和这些的组合；（d）大约15%到大约35%重量的1,1,1,2-四氟乙烷（HFC-134a）；和任选的（e）最多大约10%重量的CF3I和最多大约5%重量的HFCO-1233ze，其中所述重量百分数是基于组合物中组分（a）–（e）的总量。在某些优选的实施方案中，所述组合物包含多组分混合物，该多组分混合物包含：（a）大约15%到大约25%重量的HFC-32；（b）大约10%到大约30%重量的HFC-125；（c）大约20%到大约50%重量的HFO-1234ze、HFO-1234yf和这些的组合；（d）大约15%到大约35%重量的HFC-134a；和任选的（e）最多大约5%重量的CF3I和最多大约5%重量的HFCO-1233ze，其中所述重量百分数是基于组合物中组分（a）–（e）的总量。本专利技术还提供了方法和系统，其利用本专利技术的组合物，包括用于换热和用于翻新现有换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提供相对低温冷却的方法，例如在低温制冷系统中提供相对低温冷却的方法。本专利技术的其它方法方面提供了翻新现有低温制冷系统的方法，所述现有低温制冷系统被设计成可以包含和/或包含R-404A制冷剂，该方法包括将本专利技术的组合物引入所述系统，而无需对所述现有制冷系统进行实质的工程修改。此处使用的术语HFO-1234ze一般地指1,1,1,3-四氟丙烯，无论是顺式或者反式。此处使用的术语“顺HFO-1234ze”和“反HFO-1234ze”分别用于描述1,1,1,3-四氟丙烯的顺-和反-形式。因此术语“HFO-1234ze”在其范围内包括顺HFO-1234ze、反HFO-1234ze和这些的所有组合和混合物。此处使用的术语“HFO-1233”是指所有三氟、一氯丙烯。三氟、一氯丙烯包括1,1,1,三氟-2,氯-丙烯（HFCO-1233xf），包括顺-和反-1,1,1-三氟-3,氯丙烯（HFCO-1233zd）。此处使用的术语HFCO-1233zd一般地指1,1,1-三氟-3,氯丙烯，无论它是顺式或者反式。术语“顺HFCO-1233zd”和“反HFCO-1233zd”此处分别用于描述顺-和反-形式的1,1,1-三氟,3-氯丙烯。因此术语“HFCO-1233zd”在其范围内包括顺HFCO-1233zd、反HFCO-1233zd和这些的所有组合和混合物。优选实施方案的详细说明低温制冷系统在许多应用中是重要的，例如对于食品制造、分配和零售业而言是重要的。这种系统在确保食品以新鲜和适于食用的状态供给消费者中扮演了重要角色。在这种低温制冷系统中，通常一直使用的一种制冷液是HFC-404A，其具有3922的估计较高的全球变暖潜力（GWP）。申请人已经发现，本专利技术的组合物以例外的和预想不到的方式满足了对于这类应用中制冷剂（特别地和优选地HFC-404本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热组合物，其包含：（a）大约10%到大约35%重量的HFC‑32；（b）大约10%到大约35%重量的HFC‑125；（c）大约20%到大约50%重量的HFO‑1234ze、HFO‑1234yf和这些的组合；（d）大约15%到大约35%重量的HFC‑134a；其中所述重量百分数是基于组合物中组分（a）–（c）的总量。

【技术特征摘要】
2009.05.08 US 61/176773;2009.07.29 US 12/511954;201.一种换热组合物，其包含：（a）大约10%到大约35%重量的HFC-32；（b）大约10%到大约35%重量的HFC-125；（c）大约20%到大约50%重量的HFO-1234ze、HFO-1234yf和这些的组合；（d）大约15%到大约35%重量的HFC-134a；其中所述重量百分数是基于组合物中组分（a）–（c）的总量。2.权利要求1的换热组合物，其包含（a）大约10%到大约30%重量的HFC-32；和（b）大约10%到大约30%重量的HFC-125。3.权利要求1的换热组合物，其中所述HFO-1234ze包括反式-HFO-1234ze。4.权利要求1的换热组合物，其具有大约0.9:1.2到大约1.2:0.9的HFC-32:HFC-125重量比。5.权利要求1的换热组合物，其包含HFO-1234ze和HFO-1234yf。6.权利要求9的换热组合物，其具有大约5:1到大约3:1的HFO-1234ze:HFO-1234yf重量比。7.一种替换包含在换热系统中的现有换热流体的方法，其包括：从所述系统中去除至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：SF亚纳莫塔，MW斯帕茨，RP富格尔，EdC贝拉贝切拉，
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