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具有低GWP的不可燃制冷剂以及提供制冷的系统和方法技术方案

技术编号:41209358 阅读:12 留言:0更新日期:2024-05-09 23:31
本发明专利技术涉及包含75重量%至80重量%的HFO‑1234ze(E)、6重量%至不大于12重量%的HFC‑134a和11重量%至约17重量%的HFO1336mzz(E)的制冷剂组合物,并且涉及所述制冷剂在热交换系统,包括电子器件冷却、低温和中温制冷中的用途,并且涉及此类组合物作为制冷剂R‑410A的替代物用于加热和冷却应用的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及高效率、高容量、低全球变暖潜能值(“低gwp”)组合物、方法和系统,其在热传递应用中具有实用性,在中温和低温制冷系统、复叠式制冷系统、运输制冷系统和热泵中特别有益,并且在特定方面涉及用于替代制冷剂r-22、r404a、r407f、r448a、r449a、r-134a的制冷剂组合物。r404a和r410a用于各种加热和冷却应用,包括用于中温和低温制冷系统、复叠式制冷系统、运输制冷系统和热泵。


技术介绍

1、某些单组分氟碳化合物,包括氯氟碳化合物(“cfcs”)、氢氯氟碳化合物(“hcfcs”)和氢氟烯烃(“hfos”)已经用于许多热传递应用中。单组分流体作为制冷剂所具有的一个优点是,对于给定压力,沸点是恒定的。这是高度期望的,因为其允许制冷系统或方法被设计成具有沿着蒸发器的制冷剂温度,该制冷剂温度在蒸发过程期间保持基本上恒定,假设当制冷剂流过蒸发器时几乎没有或没有压降。

2、在本专利技术之前,本领域的技术人员已在许多制冷应用中,主要使用单组分制冷剂,诸如hfc-134a,且避免了制冷剂共混物,因为共混物一般在蒸发时经历沸点温度的显著变化,这迄今为止被认为是能够确定具有用于此类体系中的正确特性平衡的共混物的主要障碍。沸点温度的这种变化通常反映在称为共混物“滑移”的共混物特性中。通常,滑移越大,在各种制冷设备中发生的沸腾温度的差异越大。对于许多重要的应用,该参数被认为对于制冷剂和/或其中使用该制冷剂的制冷系统的成功是关键的,小于3℃的滑移在许多重要的应用中提供显著的优点。

3、近年来已经变得越来越重要的另一种制冷剂特性是制冷剂的环境友好性,到目前对于许多应用而言至关重要。这种环境友好性可至少部分地通过将制冷剂释放到大气中对全球变暖的预计影响来衡量。这种预计影响经常依照制冷剂的全球变暖潜能值(gwp)来衡量,具有gwp的制冷剂在许多应用中使用是高度优选的和/或法律要求的。

4、可燃性是应用中使用的制冷剂的另一个重要考虑因素。目前,对于制冷剂最优选的是由ashrae分类为1类的不可燃物质。第二优选的不可燃性类别是由ashrae分类的2l类。申请人和本领域的其他人已经认识到非常难以开发新的制冷剂,其同时是环境友好的,优选具有小于150的gwp,具有低滑移,优选小于3℃,并且是不可燃的,优选具有2l或1的分类。申请人已经特别认识到,在许多应用中,极其难以确定单组分流体,更不用说多种成分的共混物的制冷剂,其拥有全套特性使得其在本文所述类型的应用中具有特定的优点。例如,在许多重要的应用中,有必要确定同时具有以下的制冷剂:(1)具有可行的的滑移,例如,滑移小于约3℃,甚至更优选低于约2.5℃;(2)具有低全球变暖潜能值(gwp)(即小于约150);(3)是不可燃的(即根据ashre为1类);(4)具有低毒性或基本无毒性;和(5)具有匹配特定应用的需要的热传递和其它特性(例如化学稳定性),特别是在中温热传递系统中。虽然在许多情况下使用单组分制冷剂能够满足其中一项或两项,但是本领域的技术人员已发现,迄今为止难以(如果不是不可能)找到可以满足全部五项,即实现(1)-(5)中的每一项的制冷剂(无论是单组分还是其它)。这里,低毒性物质被ashrae标准34-2016分类为“a”类。根据ashrae标准34-2016,将不可燃且低毒性的物质分类为“a1”。

5、已经提出了基于使用多种组分形成制冷剂共混物的制冷剂。例如,us 2016/0115362(rached)描述了基于(e)-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(hfo-e-1336mzz)与一种或多种其它组分(例如碳氢化合物、氢氟碳化合物、醚类、氢氟烃醚和氟烯烃)组合的制冷剂组合物。该公开中描述的众多可能的共混物包括包含hfo-e-1336mzz、hfo-1234ze和hfc-134a的共混物。(参见段落[0197]和[0210])。尽管对这三种组分进行了广泛的研究,但在rached提出的共混物都不能满足上述一个或多个重要要求。例如,段落[0197]包括含有10%或更少的hfo-e-1336mzz的共混物,并且尽管这些共混物可能具有一些期望的特性,但在所有情况下,申请人已确定所公开的共混物为可燃的。rached的第[0210]段公开了包含这三种组分的十八(18)种不同的共混物,但是在所有这些可能的共混物中,仅五种所公开的共混物能够实现小于3℃的滑移,并且没有一种所公开的共混物能够同时实现小于3℃的滑移和小于150的gwp,因为在所有具有小于3℃的滑移的情况下,共混物中r-134a的量为20重量%或更大。

6、尽管上述rached的共混物失败,但申请人已出乎意料且有利地发现,如下文详细描述的,基于仔细选择的量的hfo-e-1336mzz、hfo-1234ze和hfc-134a的组合的某些制冷剂可以立即实现具有以下的制冷剂:(1)小于3℃、并且甚至更优选2.5℃或更低的滑移;(2)具有如下文所述确定的,小于150的全球变暖潜能值(gwp);(3)是不可燃的(即,如本文所用,根据ashrae为1类);(4)具有低毒性或基本无毒性;和(5)具有匹配许多重要应用的需要的热传递和其它特性(例如化学稳定性)。


技术实现思路

1、申请人已发现制冷剂组合物、包含所述制冷剂的热传递组合物、制冷方法和系统,其利用一种或多种本专利技术的组合物作为制冷剂。

2、因此,本专利技术包括包含hfo1336mzz(e)、hfo-1234ze(e)和hfc-134a的制冷剂,其具有小于约150的gwp,由ashrae分类为a1(不可燃且低毒性),并且具有小于3℃的蒸发器滑移和甚至更优选小于2.5℃。

3、本专利技术包括基本上由以下组成的制冷剂:

4、约75重量%至约80重量%的hfo-1234ze(e),

5、6重量%至小于11重量%的hfc-134a;以及

6、11重量%至约18重量%的hfo-1336mzz(e)。根据该段落的制冷剂为了方便起见在本文中有时被称为制冷剂1。

7、本专利技术还包括基本上由以下组成的制冷剂:

8、75重量%至小于79重量%的hfo-1234ze(e),

9、6重量%至不大于10重量%的hfc-134a;以及

10、11重量%至18重量%的hfo-1336mzz(e)。根据该段落的制冷剂为了方便起见在本文中有时被称为制冷剂2。

11、本专利技术还包括基本上由以下组成的制冷剂:

12、73重量%至78重量%的hfo-1234ze(e),

13、8重量%至小于11%的hfc-134a;以及

14、11重量%至约16重量%的hfo-1336mzz(e)。根据该段落的制冷剂为了方便起见在本文中有时被称为制冷剂3。

15、本专利技术还包括基本上由以下组成的制冷剂:

16、76重量%至小于79重量%的hfo-1234ze(e),

17、8重量%至不大于10重量%的hfc本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

2.根据权利要求1所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

3.根据权利要求1所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

4.根据权利要求3所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

5.根据权利要求4所述的制冷剂,所述制冷剂由下列组成:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制冷剂,其中所述制冷剂是1A类制冷剂并且具有小于150的GWP。

7.一种热传递组合物,所述热传递组合物包含根据权利要求1-6中任一项所述的制冷剂和至少一种选自POE和PVE的润滑剂。

8.一种热传递系统,所述热传递系统包含压缩机,以及蒸发器和冷凝器,并且含有根据权利要求1-6中任一项所述的制冷剂。

9.一种热传递系统,所述热传递系统包含压缩机,以及蒸发器和冷凝器,并且含有根据权利要求7所述的热传递组合物。

10.根据权利要求9所述的热传递系统包含电子器件冷却系统、低温制冷、中温制冷、复叠式制冷、运输制冷、二次回路系统、空调、热泵和ORC中的一者或多者。</p>...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

2.根据权利要求1所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

3.根据权利要求1所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

4.根据权利要求3所述的制冷剂,所述制冷剂基本上由下列组成:

5.根据权利要求4所述的制冷剂,所述制冷剂由下列组成:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制冷剂,其中所述制冷剂是1a类制冷剂并且具有小于150的gwp。

7.一种热传递组合物,所述热传递组...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·普罗希特古斯塔沃·波特克安基特·塞蒂塞缪尔·亚娜·莫塔
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:

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