專利名稱：包含二氟甲烷、五氟乙烷和四氟丙烯的三元傳熱流體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于二氟甲烷、五氟乙烷和四氟丙烯的傳遞流體，其具有高性能品質(zhì)和低的GWP，和因此適用于替代常規(guī)冷卻劑。
背景技術(shù)：
基于氟烴(fluorocarbon)的流體廣泛地用于蒸氣-壓縮熱傳輸系統(tǒng),特別是空氣調(diào)節(jié)、熱泵、制冷或冷凍設(shè)備。這些設(shè)備具有的共同特征是它們基于如下的熱力學(xué)循環(huán)使流體在低壓下蒸發(fā)(其中流體吸收熱量)；將經(jīng)蒸發(fā)的流體壓縮至高壓；使經(jīng)蒸發(fā)的流體在高壓下凝結(jié)成流體(其中流體放出熱量)；和減壓所述流體以完成循環(huán)。傳熱流體(其可以是純的化合物或化合物的混合物)的選擇首先由流體的熱力學(xué)性質(zhì)決定且其次由另外的限制決定。因此，一個(gè)特別重要的標(biāo)準(zhǔn)是考慮的流體對環(huán)境的影 響。特別地，氯化化合物(氯氟烴和氫氟氯烴)具有破壞臭氧層的缺點(diǎn)。此后，通常優(yōu)選非氯化化合物，例如氫氟烴、氟醚和氟烯烴而不是它們。目前使用的傳熱流體是HFC-134a、R404a (52% 的 HFC_143a、44% 的 HFC-125 和 4%的 HFC-134a 的三元混合物)和 R407c (52% 的 HFC_134a、25% 的 HFC-125 和 23% 的 HFC-32的三元混合物)。然而，研發(fā)具有比上述流體具有更低全球變暖潛勢(GWP)且具有相等且優(yōu)選改善的性能品質(zhì)的其它傳熱流體是必要的。文獻(xiàn)US 2009/0250650描述了各種基于氟烯烴的組合物和它們作為傳熱流體的用途。特別地，所述文獻(xiàn)描述了由HFC-32、HFC-125和HF0-1234ze組成的混合物，以及由HFC-32、HFC-125和HF0-1234yf組成的混合物。優(yōu)選指出的所述組合物如下— 23%HFC-32、25%HFC-125 和 52%HF0_1234ze ；— 30%HFC-32、50%HFC-125 和 20%HF0_1234ze ；— 40%HFC-32、50%HFC-125 和 10%HF0_1234yf ；— 23%HFC-32、25%HFC-125 和 52%HF0_1234yf ；— 15%HFC-32、45%HFC-125 和 40%HF0_1234yf ;和— 10%HFC-32、60%HFC-125 和 30%HF0_1234yf。文獻(xiàn)WO 2010/002014 描述了基于 HFC-32、HFC-125 和 HF0-1234yf 的不易燃冷卻劑。其公開了若干組合物，且特別地包含15%的HFC-32、25%的HFC-125和60%的HF0-1234yfo然而，對于研發(fā)具有相對低的GWP且比現(xiàn)有技術(shù)的傳熱流體更好的能量性能品質(zhì)的其它傳熱流體仍存有需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明首先涉及三元組合物，其包含—5-50% 的二氟甲烷；
— 2%-20%的五氟乙烷；和— 30%-90%的四氟丙烯。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述四氟丙烯是1，3，3，3-四氟丙烯。根據(jù)另一實(shí)施方式，所述四氟丙烯是2，3，3，3-四氟丙烯。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述組合物包含— 15%-35% 的二氟甲烷；— 5%_20%的五氟乙烷；和 — 45%-80% 的 2，3，3，3_ 四氟丙烯；和優(yōu)選地— 18%-25% 的二氟甲烷；— 8%_20%的五氟乙烷；和— 55%-74% 的 2，3，3，3_ 四氟丙烯。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述組合物包含— 15%-50% 的二氟甲烷；— 5%_20%的五氟乙烷；和— 30%-80% 的 I, 3，3，3_ 四氟丙烯；和優(yōu)選地-30%-40% 的二氟甲烷；-8%-20%的五氟乙烷；和— 40%-62% 的 1，3，3, 3-四氣丙稀。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述組合物包含— 5%-30% 的二氟甲烷；— 5%-20%的五氟乙烷；和— 50%-90% 的 I, 3，3，3_ 四氟丙烯；和優(yōu)選地— 5%-20% 的二氟甲烷；— 5%-20%的五氟乙烷；和— 60%-90% 的 1，3，3，3_ 四氟丙烯。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述組合物包含— 20%_40% 的二氟甲烷；— 5%-20%的五氟乙烷；和— 40%-75% 的 I, 3，3，3_ 四氟丙烯；和優(yōu)選地— 25%_40% 的二氟甲烷；— 5%-20%的五氟乙烷；和— 40%-70% 的 1，3，3，3_ 四氟丙烯。本發(fā)明還涉及上述三元組合物在蒸氣壓縮回路中作為傳熱流體的用途。本發(fā)明還涉及傳熱組合物，其包含作為傳熱流體的上述三元組合物，和選自潤滑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、示蹤劑、熒光劑、氣味劑和增溶劑、以及它們的混合物中的一種或多種添加劑。本發(fā)明還涉及包含蒸氣壓縮回路的傳熱設(shè)備，所述蒸氣壓縮回路包含作為傳熱流體的上述三元組合物或包含上述傳熱組合物。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該設(shè)備選自可移動(dòng)或固定熱泵加熱設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、制冷和冷凍設(shè)備。本發(fā)明還涉及使用包含傳熱流體的蒸氣壓縮回路加熱或冷卻流體或形體(body)的方法，所述方法相繼包括所述傳熱流體的蒸發(fā)、所述傳熱流體的壓縮、所述加熱流體的凝結(jié)和所述傳熱流體的減壓，和所述傳熱流體是上述三元組合物。根據(jù)所述加熱或冷卻方法的一個(gè)實(shí)施方式，該方法是用于冷卻流體或形體的方法，其中經(jīng)冷卻的所述流體或形體的溫度為_40°C -IO0C，和優(yōu)選為_35°C - -25°C，·和更特別優(yōu)選為_30°C — _20°C，和其中所述傳熱流體包含- 15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%_80%的2，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或- 15%-50%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和30%_80%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選30%-40%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和40%-62%的1，3，3，3-四氟丙烯。根據(jù)所述加熱或冷卻方法的另一實(shí)施方式，該方法是用于冷卻流體或形體的方法，其中經(jīng)冷卻的所述流體或形體的溫度為-15°C — 15°C，優(yōu)選為-10°C — 10°C，和更特別優(yōu)選為_5°C — 5°C，和其中所述傳熱流體包含- 15%-35%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和45%_80%的2，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或- 5%-30%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和50%_90%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯；或- 20%-40%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和40%_75%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。根據(jù)所述加熱或冷卻方法的另一實(shí)施方式，該方法是用于加熱流體或形體的方法，其中經(jīng)加熱的所述流體或形體的溫度為30°C — 80°C，優(yōu)選為35°C — 55°C，和更特別優(yōu)選為40°C — 50°C，和其中所述傳熱流體包含- 15%-35%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和45%_80%的2，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或- 5%-30%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和50%_90%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯；或-20%-40%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和40%_75%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。本發(fā)明還涉及用于降低包含蒸氣壓縮回路的傳熱設(shè)備的環(huán)境影響的方法，所述蒸氣壓縮回路包含初始熱傳遞流體，所述方法包括用最終傳遞流體(transfer fluid)替換在所述蒸氣壓縮回路中的所述初始熱傳遞流體的步驟，所述最終傳遞流體比所述初始傳熱流體具有更低的GWP，其中最終傳熱流體是上述三元組合物。根據(jù)用于降低所述環(huán)境影響的該方法的一個(gè)實(shí)施方式，所述初始傳熱流體是52%的1，I, I-三氟乙烷、44%的五氟乙烷和4%的1，I, I, 2-四氟乙烷的三元混合物，或52%的1，I, 1，2-四氟乙烷、25%的五氟乙烷和23%的二氟甲烷的三元混合物，和所述最終傳熱流體包含- 15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%_80%的2，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或- 15%-50%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和30%_80%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選30%-40%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和40%-62%的1，3，3，3-四氟丙烯；或- 20%-40%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和40%_75%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。根據(jù)用于降低環(huán)境影響的該方法的另一實(shí)施方式，所述初始傳熱流體是1，I, I, 2-四氟乙烷，和所述最終傳熱流體包含
- 5%-30%的二氟甲烷、5%_20%的五氟乙烷和50%_90%的1，3，3，3_四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯。本發(fā)明使得克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)成為可能。其更特別地提供了具有相對低GWP的傳熱流體，其比已知的傳熱流體具有更好的能量性能品質(zhì)。這通過使用包含上述比例的HFC-32、HFC-125和四氟丙烯的三元混合物而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一些具體的實(shí)施方式，本發(fā)明還具有一個(gè)或優(yōu)選多個(gè)下列的有利特征-在相同類型的應(yīng)用中，本發(fā)明的所述傳熱流體具有高于參考冷卻劑R404a、R407c和/或HFC-134的性能系數(shù)。一在這些相同類型的應(yīng)用中，本發(fā)明的所述傳熱流體的容量(capacity)大于或等于所述參考冷卻劑的容量。因而，本發(fā)明使得如下成為可能通過用本發(fā)明所述傳熱流體代替所述參考冷卻劑，降低包含一種上述參考制冷劑的現(xiàn)有系統(tǒng)的GWP，且在這樣做的同時(shí)在很大程度上改善了這些系統(tǒng)的性能品質(zhì)。一本發(fā)明的所述傳熱流體具有高于在文獻(xiàn)US 2009/0250650和W02010/002014中描述的HFC-32、HFC-125和HF0_1234ze或HF0_1234yf的三元混合物的性能系數(shù)。一根據(jù)本發(fā)明的一些傳熱流體使得獲得比使用現(xiàn)有技術(shù)中的傳熱流體而獲得的壓縮機(jī)出口溫度更低的壓縮機(jī)出口溫度是可能的。在本發(fā)明中，根據(jù)"Thescientific assessment of ozonedepletion,2002, areport of the World Meteorological Association' s Global OzoneResearch andMonitoring Project〃中指出的方法,全球變暖潛勢(GWP)定義為與二氧化碳有關(guān)且相對于100年時(shí)期內(nèi)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在在隨后的描述中，更詳細(xì)地和以非限定性方式來描述本發(fā)明。術(shù)語“傳熱化合物”或“傳熱流體”(或冷卻劑流體)分別理解為在蒸氣壓縮回路中能夠在低溫和低壓下通過蒸發(fā)來吸收熱量且在高溫和高壓下通過凝結(jié)來放出熱量的化合物或流體。通常，傳熱流體可包括僅一種、兩種、三種或大于三種的傳熱化合物。術(shù)語“傳熱組合物”理解為包括傳熱流體和任選的一種或多種添加劑的組合物，其中所述添加劑不是用于所設(shè)想的應(yīng)用的傳熱化合物。本發(fā)明的傳熱方法是基于包含蒸氣壓縮回路的設(shè)備的使用，所述蒸氣壓縮回路包含傳熱流體。所述傳熱方法可是加熱或冷卻流體或形體的方法。含有傳熱流體的蒸氣壓縮回路包括至少一個(gè)蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、凝結(jié)器(condenser)和減壓器，以及在這些組件之間輸送傳熱流體的管線。所述蒸發(fā)器和所述冷凝器包含熱交換器，這允許在所述傳熱流體和另一流體或形體之間熱交換。作為壓縮機(jī)，特別地可使用單級或多級離心壓縮機(jī)或離心小型壓縮機(jī)。也可使用旋轉(zhuǎn)、活塞或螺桿壓縮機(jī)。所述壓縮機(jī)可通過電動(dòng)機(jī)或燃?xì)鉁u輪機(jī)(例如通過來自車輛的廢氣供給，用于移動(dòng)應(yīng)用)或齒輪驅(qū)動(dòng)。所述設(shè)備可包含用于發(fā)電的渦輪(蘭金(Rankine)循環(huán))。所述設(shè)備還可任選地包括至少一個(gè)用于在傳熱流體回路與待加熱或冷卻的流體或形體之間傳送熱量(發(fā)生或不發(fā)生狀態(tài)變化)的傳熱流體回路。
所述設(shè)備還可任選地包括兩個(gè)(或更多個(gè))包含相同或不同傳熱流體的蒸氣壓縮回路。例如，所述蒸氣壓縮回路可相互耦合。所述蒸氣壓縮回路按照常規(guī)的蒸氣壓縮循環(huán)操作。所述循環(huán)包括傳熱流體在相對低壓下從液相(或液/氣兩相體系)到蒸氣相的狀態(tài)變化，然后將處于蒸氣相的流體壓縮至相對高壓，傳熱流體在相對高壓下從蒸氣相到液相的狀態(tài)變化(凝結(jié))，和降低壓力以重新開始所述循環(huán)。在冷卻法的情況下，源自被(直接或非直接地，通過傳熱流體)冷卻的流體或形體上的熱量在其蒸發(fā)過程中被傳熱流體吸收，這發(fā)生在相對于環(huán)境的較低溫度下。所述冷卻法包括空氣調(diào)節(jié)方法(使用移動(dòng)式設(shè)備例如在車輛中，或固定設(shè)備)、制冷法和冷凍法或深冷(cryogenic)法。在加熱法的情況下，熱量在傳熱流體的凝結(jié)過程中被從傳熱流體傳遞(直接或非直接地，通過傳熱流體)到被加熱的流體或形體上，這發(fā)生在相對于環(huán)境的較高溫度下。使傳熱有可能進(jìn)行的設(shè)備在這種情況下稱作“熱泵”。為了使用根據(jù)本發(fā)明的所述傳熱流體，使用任何類型的熱交換器是可能的，且尤其是順流(co-current)熱交換器。然而，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明提出冷卻和加熱方法以及相應(yīng)的設(shè)備在凝結(jié)器和蒸發(fā)器處包含逆流熱(counter-current)交換器。特別地，根據(jù)本發(fā)明的所述傳熱流體采用逆流熱交換器是特別有效的。優(yōu)選地，所述蒸發(fā)器和所述凝結(jié)器兩者都包含逆流熱交換器。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“逆流熱交換器”是指這樣的熱交換器，其中在第一流體和第二流體之間交換熱，在所述熱交換器進(jìn)口處的所述第一流體與所述熱交換器出口處的所述第二流體交換熱量，且在所述熱交換器出口處的所述第一流體與所述熱交換器進(jìn)口處的所述
第二流體交換熱量。例如，所述逆流熱交換器包括這樣的裝置在所述裝置中，所述第一流體的流與該第二流體的流為相反的方向或幾乎相反的方向。具有逆流趨勢的以交叉流(cross-current)模式操作的熱交換器也包括在用于本申請的逆流熱交換器中。在本申請中提及的用來表示各種化學(xué)化合物的各種縮寫的含義如下— HFC-134a I, I, I, 2~ 四氣乙燒；— HFC-125 :五氣乙燒；
—HFC-32 :二氣甲燒；— HF0-1234ze 1, 3，3，3_ 四氟丙烯；— HF0-1234yf 2, 3，3，3_ 四氟丙烯。用于本發(fā)明的所述傳熱流體是如下的三元混合物1)HFC-32、HFC-125 和 HF0_1234ze ;和2)HFC-32、HFC-125 和 HF0_1234yf。術(shù)語“三元混合物”是指基本上由提到的三種化合物組成的組合物，即其中提到的所述三種化合物占所述組合物的至少99% (優(yōu)選至少99. 5%或甚至至少99. 9%)。
所述術(shù)語“三元混合物”是指實(shí)質(zhì)上由所述三種化合物組成的組合物，即其中所述三種化合物代表了所述組合物的至少99%(優(yōu)選至少99. 5%或甚至至少99. 9%)。除非另有說明，在整個(gè)本申請中，指出的化合物的比例以質(zhì)量百分比給出。所述HF0-1234ze可為順式或反式(優(yōu)選反式)或這兩種形式的混合物。在上述組合物中，HFC-32以5%_50%的量存在，HFC-125以2%_20%的量存在，和HF0-1234yf 或 HF0_1234ze 以 30%_90% 的量存在。為了在低溫制冷方法中使用，即其中經(jīng)冷卻的流體或形體的溫度為-40 - -IO0C,和優(yōu)選為_35°C — _25°C，更特別地優(yōu)選-30°C — -20°C (理想地約_25°C )的那些方法，發(fā)現(xiàn)最有效地作為R404a的替代物的組合物如下—組合物I) 15%-50% 的 HFC-32、5%-20% 的 HFC-125 和 30%_80% 的 HF0_1234ze，和優(yōu)選 30%-40% 的 HFC-32、8%-20% 的 HFC-125 和 40%_62% 的 HF0_1234ze ；-組合物2) 15%-35% 的 HFC-32，5%_20% 的 HFC-125 和 45%_80% 的 HF0_1234yf，和優(yōu)選 18%-25% 的 HFC-32，8%-20% 的 HFC-125 和 55%_74% 的 HF0_1234yf。為了用在一中等溫度冷卻方法中，即其中經(jīng)冷卻的流體或形體的溫度為-15°C — 15°C，和優(yōu)選為-10°c— 10°C，更特別地優(yōu)選-5°c— 5°C (理想地約(TC )的那些方法，以及一中等溫度加熱方法中，即其中經(jīng)加熱的流體或形體的溫度為30°C — 80°C，和優(yōu)選為35°C — 55°C，更特別地優(yōu)選40°C — 50°C (理想地約45°C )的那些方法，發(fā)現(xiàn)最有效地作為HFC_134a的替代物的組合物如下—組合物I) 5%-30% 的 HFC-32、5%-20% 的 HFC-125 和 50%_90% 的 HF0_1234ze，和優(yōu)選地 5%-20% 的 HFC-32、5%-20% 的 HFC-125 和 60%_90% 的 HF0_1234ze。為了用在一中等溫度冷卻方法中，即其中經(jīng)冷卻的流體或形體的溫度為-15°C — 15°C，和優(yōu)選為-10°c— 10°C，更特別地優(yōu)選-5°c— 5°C (理想地約(TC )的那些方法，以及一中等溫度加熱方法中，即其中經(jīng)加熱的流體或形體的為30°C — 80°C，和優(yōu)選為350C- 55°C，更特別地優(yōu)選40°C — 50°C (理想地約45°C )的那些方法，發(fā)現(xiàn)最有效地作為R404a或R407c的替代物的組合物如下—組合物I) 20%-40% 的 HFC-32、5%-20% 的 HFC-125 和 40%_75% 的 HF0_1234ze，和優(yōu)選 25%-40% 的 HFC-32、5%-20% 的 HFC-125 和 40%_70% 的 HF0_1234ze ；-組合物2) 15%-35% 的 HFC-32，5%-20% 的 HFC-125 和 45%_80% 的 HF0_1234yf，和優(yōu)選 18%-25% 的 HFC-32，8%-20% 的 HFC-125 和 55%_74% 的 HF0_1234yf。
在上述“低溫制冷”方法中，所述傳熱流體在所述蒸發(fā)器處的入口溫度優(yōu)選為-45°C - -15°C，特別地_40°C - -20°C，更特別優(yōu)選地_35°C — -25°C，例如約_30°C ;和所述傳熱流體在凝結(jié)器中開始凝結(jié)時(shí)的溫度優(yōu)選為25°C — 80°C，特別地30°C — 60°C，和更特別優(yōu)選35°C — 55°C，例如約40°C。在上述“中等溫度冷卻”方法中，所述傳熱流體在所述蒸發(fā)器處的入口溫度優(yōu)選為-20°C -10°C，特別地-15°C _5°C，和更特別優(yōu)選-10°C -(TC，例如約_5°C ;和在所述傳熱流體的凝結(jié)開始時(shí)的溫度優(yōu)選為25°C -80°C，特別地30°C — 60°C，和更特別優(yōu)選35°C —55°C，例如約50°C。這些方法可為制冷或空氣調(diào)節(jié)方法。在上述“中等溫度加熱”方法中，所述傳熱流體在所述蒸發(fā)器處的入口溫度優(yōu)選為-20°C - 10°C,特別地-15°C — 5°C，和更特別優(yōu)選_10°C -0°C,例如約_5°C;和在所述傳熱流體的凝結(jié)開始時(shí)的溫度優(yōu)選為25°C -80°C，特別地30°C — 60°C，和更特別優(yōu)選35°C —55°C，例如約 50。。。上述傳熱流體不是準(zhǔn)共沸的(quasi-azeotropic)且當(dāng)正確地與逆流熱交換器率禹·合時(shí)是高效的(與在所述熱交換器中第二流體之間的溫差是基本恒定的)。上述每種傳熱流體可與一種或多種添加劑混合，以提供在所述蒸氣壓縮回路中實(shí)際循環(huán)的傳熱組合物。所述添加劑可特別地選自潤滑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、示蹤劑、熒光劑、氣味劑、增溶劑和它們的混合物。當(dāng)它們存在時(shí)，所述穩(wěn)定劑優(yōu)選在所述傳熱組合物中占最多5%質(zhì)量。在所述穩(wěn)定劑中，可特別提及硝基甲燒，抗壞血酸，對苯二甲酸，唑如甲苯苯并三唑(tolutriazole)或苯并三唑，酚化合物如生育酚、對苯二酚、叔丁基對苯二酚、2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，環(huán)氧化物(烯基或芳族的或任選地氟化或全氟化的烷基)如正丁基縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、丁苯基縮水甘油醚，亞磷酸酯，膦酸酯，硫醇和內(nèi)酯。作為潤滑劑，特別可以使用的是礦物油、硅油、石蠟、環(huán)烷烴、合成石蠟、烷基苯、聚(α -烯烴)、聚亞烷基二醇、多元醇酯和/或聚乙烯醚。作為示蹤劑(能夠被檢測到的試劑)，可提到的是氫氟烴、氘代氫氟烴、氘代烴、全氟烴、氟醚、溴化化合物、碘化化合物、醇、醛、酮、一氧化二氮和這些的結(jié)合。示蹤劑與組成傳熱流體的傳熱化合物不同。作為增溶劑，可提到的是烴、二甲醚、聚氧化烯醚、酰胺、酮、腈、氯烴、酯、內(nèi)酯、芳基醚、氟醚和1，1，I-三氟烷烴。增溶劑與組成傳熱流體的傳熱化合物不同。作為熒光劑，可提到的是萘二甲酰亞胺、茈、香豆素、蒽、菲、夾氧雜蒽、噻噸、苯并夾氧雜蒽、熒光素和這些的衍生物以及結(jié)合。作為氣味劑，可提到的是丙烯酸烷基酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸、丙烯酸酯(acrylester)、烷基醚、烷基酯、炔、醛、硫醇、硫醚、二硫化物、異硫氰酸烯丙酯、鏈烷酸、胺、降冰片烯、降冰片烯衍生物、環(huán)己烯、芳香族雜環(huán)化合物、驅(qū)蛔萜、鄰甲氧基(甲基)苯酚和這些的結(jié)
口 ο根據(jù)本發(fā)明的所述組合物還可用作膨脹劑、氣溶膠或溶劑。實(shí)施例以下實(shí)施例用來解釋本發(fā)明而非限制本發(fā)明。實(shí)施例I 一在不同的設(shè)想的配置中計(jì)算所沭傳熱流體件質(zhì)的方法
使用RK-Soave方程計(jì)算混合物的密度、焓、熵和液氣平衡數(shù)據(jù)。該方程式的使用需要知道在被討論的混合物中使用的純物質(zhì)的性質(zhì)以及各二元混合物的相互作用系數(shù)。對于各純物質(zhì)需要的數(shù)據(jù)是沸點(diǎn)、臨界溫度和臨界壓力、作為從沸點(diǎn)到臨界點(diǎn)的溫度函數(shù)的壓力的曲線、以及作為溫度函數(shù)的飽和液體密度與飽和蒸氣密度。對于HFC 的數(shù)據(jù)公布在 ASHRAE Handbook 2005chapter 20 中且還使用 Refrop (由NIST開發(fā)的軟件，用于計(jì)算冷卻劑流體的性質(zhì))可獲得。通過靜態(tài)方法測量HFO的溫度-壓力曲線的數(shù)據(jù)。使用由Setaram出售的C80熱量計(jì)測量臨界溫度和臨界壓力。通過由在巴黎的Ecole des Mines實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的振動(dòng)管密度計(jì)技術(shù)測量作為溫度函數(shù)的在飽和下的密度。RK-Soave方程使用二元相互作用系數(shù)以表現(xiàn)在混合物中各產(chǎn)品的行為。所述系數(shù)作為對于液氣平衡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的函數(shù)計(jì)算。 用于液氣平衡測量的技術(shù)是靜態(tài)分析池法(static analytical cellmethod)。平衡池包括藍(lán)寶石管且裝備有兩個(gè)ROLSITM電磁采樣器。其浸在低溫恒溫器(cryothermostatic)浴(Huber HS40)中。通過以變速旋轉(zhuǎn)的場驅(qū)動(dòng)的磁力攪拌器用于加速達(dá)到平衡。通過使用熱導(dǎo)計(jì)CTCD)的氣相色譜法(HP5890series II)對樣品進(jìn)行分析。對下列等溫線在二元混合物HFC-32/HF0-1234ze上進(jìn)行液氣平衡測量15°C。對下列等溫線在二元混合物HFC-32/HF0-1234yf上進(jìn)行液氣平衡測量70°C、30°C、-10°C。 在Refprop下獲得了二元HFC-32/HFC-125的液氣平衡數(shù)據(jù)。將三個(gè)等溫線(-30°C、0°C和30°C )用于計(jì)算該二元混合物的相互作用系數(shù)。對下列等溫線在二元混合物HFC-125/HF0_1234yf上進(jìn)行液氣平衡測量_15°C、(TC。對下列等溫線在二元混合物HFC-125/HF0_1234ze上進(jìn)行液氣平衡測量:25V、(TC?？紤]了裝配有蒸發(fā)器和逆流凝結(jié)器、螺桿壓縮機(jī)和減壓器的壓縮系統(tǒng)。所述系統(tǒng)以15°C的過熱和5°C的過冷運(yùn)行。第二流體和冷卻劑流體之間的最小溫差認(rèn)為是約5°C。壓縮機(jī)的等熵效率取決于壓縮比。根據(jù)下列方程計(jì)算該效率Μτ-c)2—^(I)對于螺桿壓縮機(jī)，基于在“Handbookof air conditioning and refrigeration”，page 11. 52中公布的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算等熵效率方程(I)中的常數(shù)a、b、C、d和e。性能系數(shù)(COP)定義為由系統(tǒng)提供的有用功率與向系統(tǒng)提供的功率或由系統(tǒng)消耗的功率之比。Lorenz性能系數(shù)(COPLorenz)是參考的性能系數(shù)。其取決于溫度且用于比較不同流體的C0P。Lorenz性能系數(shù)定義如下(溫度T的單位是K)
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權(quán)利要求
1.三元組合物，包含-5%-50%的二氟甲烷；—2%-20%的五氣乙燒；和-30%-90%的四氟丙烯。
2.如權(quán)利要求1的所述組合物，其中所述四氟丙烯是1，3，3，3-四氟丙烯。
3.如權(quán)利要求1的所述組合物，其中所述四氟丙烯是2，3，3，3-四氟丙烯。
4.如權(quán)利要求1的所述組合物,包含-15%-35%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—45%-80% 的 2，3，3，3-四氟丙烯；和優(yōu)選地，-18%-25%的二氟甲烷；—8%-20%的五氣乙燒；和-55%-74% 的 2，3，3，3-四氟丙烯。
5.如權(quán)利要求1的所述組合物,包含-15%-50%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—30%-80% 的 1, 3，3，3-四氟丙烯；和優(yōu)選地-30%-40%的二氟甲烷；—8%-20%的五氣乙燒；和—40%-62% 的 1, 3，3，3-四氟丙烯。
6.如權(quán)利要求1的所述組合物,包含-5%-30%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—50%-90% 的 1, 3，3，3-四氟丙烯；和優(yōu)選地-5%-20%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—60%-90% 的1, 3，3，3-四氟丙烯。
7.如權(quán)利要求1的所述組合物,包含-20%-40%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—40%-75% 的 1, 3，3，3-四氟丙烯；和優(yōu)選地-25%-40%的二氟甲烷；—5%-20%的五氣乙燒；和—40%-70% 的1, 3，3，3-四氟丙烯。
8.如權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的所述組合物在蒸氣壓縮回路中作為傳熱流體的用途。
9.傳熱組合物，其包含作為傳熱流體的權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的所述組合物，和選自潤滑劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、示蹤劑、熒光劑、氣味劑和增溶劑、以及它們的混合物的一種或多種添加劑。
10.包含蒸氣壓縮回路的傳熱設(shè)備，所述蒸氣壓縮回路包含作為傳熱流體的權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的所述組合物，或包含如權(quán)利要求9的所述傳熱組合物。
11.如權(quán)利要求10的所述設(shè)備，選自可移動(dòng)或固定熱泵加熱設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、制冷設(shè)備和冷凍設(shè)備。
12.使用包含傳熱流體的蒸氣壓縮回路加熱或冷卻流體或形體的方法，所述方法相繼包含所述傳熱流體的蒸發(fā)、所述傳熱流體的壓縮、所述熱流體的凝結(jié)和所述傳熱流體的減壓，其中所述傳熱流體是如權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的所述組合物。
13.如權(quán)利要求12的所述方法，其為用于冷卻流體或形體的方法，其中經(jīng)冷卻的所述流體或形體的溫度為-40°C — -10°C，優(yōu)選為-35°C — -25°C，和更特別優(yōu)選為-30°C — -20°C，和其中所述傳熱流體包含 -15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%-80%的2，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或 -15%-50%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和30%-80%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選30%-40%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和40%-62%的1，3，3，3-四氟丙烯。
14.如權(quán)利要求12的所述方法，其為用于冷卻流體或形體的方法，其中經(jīng)冷卻的所述流體或形體的溫度為_15°C— 15°C，優(yōu)選為-10°C — 10°C，和更特別優(yōu)選為_5°C— 5°C，和其中所述傳熱流體包含 -15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%-80%的2，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或 -5%-30%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和50%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯；或 -20%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-75%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。
15.如權(quán)利要求12的所述方法，其為用于加熱流體或形體的方法，其中經(jīng)加熱的所述流體或形體的溫度為30°C — 80°C，優(yōu)選為35°C — 55°C，和更特別優(yōu)選為40°C — 50°C，和其中所述傳熱流體包含 -15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%-80%的2，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或 -5%-30%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和50%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯；或 -20%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-75%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。
16.用于降低包含蒸氣壓縮回路的傳熱設(shè)備的環(huán)境影響的方法，所述蒸氣壓縮回路包含初始傳熱流體，所述方法包括用最終傳遞流體替換在所述蒸氣壓縮回路中的所述初始傳熱流體的步驟，所述最終傳遞流體比所述初始傳熱流體具有更低的GWP，其中最終傳熱流體是權(quán)利要求1-7中一項(xiàng)的組合物。
17.如權(quán)利要求16的所述方法，其中所述初始傳熱流體是52%的1，I,I-三氟乙烷、44%的五氟乙烷和4%的1，I, I, 2-四氟乙烷的三元混合物，或52%的1，I, I, 2-四氟乙烷、25%的五氟乙烷和23%的二氟甲烷的三元混合物，和其中所述最終傳熱流體包含 -15%-35%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和45%-80%的2，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選18%-25%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和55%-74%的2，3，3，3-四氟丙烯；或 -15%-50%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和30%-80%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選30%-40%的二氟甲烷、8%-20%的五氟乙烷和40%-62%的1，3，3，3-四氟丙烯；或 -20%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-75%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選25%-40%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和40%-70%的1，3，3，3-四氟丙烯。
18.如權(quán)利要求16的所述方法，其中所述初始傳熱流體是1，I,I, 2-四氟乙烷，和其中所述最終傳熱流體包含 -5%-30%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和50%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯，優(yōu)選5%-20%的二氟甲烷、5%-20%的五氟乙烷和60%-90%的1，3，3，3-四氟丙烯。
全文摘要
本發(fā)明涉及三元組合物，其包括－5%-50%的二氟甲烷；－2%-20%的五氟乙烷；和－30%-90%的四氟丙烯。所述四氟丙烯可為1,3,3,3-四氟丙烯或2,3,3,3-四氟丙烯。該組合物可在蒸氣壓縮回路中用作傳熱流體。
文檔編號C09K5/04GK102884151SQ201180022916
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者W.雷切德 申請人:阿克馬法國公司