本發明涉及可用作制冷劑的氟烯烴化合物,使用該氟烯烴化合物的方法和系統,以及在冷卻和加熱應用中使用的含有氟烯烴1,1-二氟丙烯的系統。
背景技術:
1、氟烴行業在過去幾十年內一直在努力探尋由于蒙特利爾議定書逐步淘汰的臭氧損耗型氯氟烴(cfc)和氫氯氟烴(hcfc)的替代制冷劑。許多應用的解決方案是用作制冷劑、溶劑、滅火劑、發泡劑和推進劑的氫氟烴(hfc)化合物的商業化。這些目前應用最廣泛的新型化合物(諸如,hfc制冷劑、hfc-134a和hfc-125)具有零臭氧損耗潛勢(odp),并且因此不受當前蒙特利爾議定書逐步淘汰規定的影響。除了臭氧損耗問題之外,全球變暖是這些應用中的許多應用的另一個環境問題。根據聯合國ipcc第四次評估報告(ar4),hfc制冷劑諸如hfc-134a和hfc-125分別具有1,430和3,500的全球變暖潛能值(gwp)。
2、這一監管環境正在不斷演變,考慮到了odp和gwp之外的特性,特別是根據《基加利修正案》和其他區域法規。因此,需要這樣的制冷劑組合物,其不僅滿足低odp標準并具有gwp,而且還在各種應用中提供優異的性能,并且滿足不斷發展的法規的標準。
3、本發明解決了與常規制冷劑相關聯的某些問題,并且提供了滿足不斷發展的監管環境的要求的hfo-1252zc制冷劑。
技術實現思路
1、為了滿足快速變化的法規環境,本發明人已經確定了一種氟烯烴化合物,其提供與現有制冷劑相關的性能,即使考慮到不斷發展的法規環境的標準,也能繼續使用。
2、本文所公開的特定實施方案涉及包含1,1-二氟丙烯(也稱為hfo-1252zc或r-1252zc)的氟丙烯組合物。本文顯示該化合物具有用于制冷劑應用的有利特性。
3、在一個實施方案中,本文提供了一種冷卻方法,其包括在待冷卻的主體附近蒸發包含hfo-1252zc的組合物,并且然后冷凝所述組合物,其中所述冷卻由空調或熱泵提供。
4、在另一個實施方案中,本文提供了一種加熱方法,其包括蒸發包含hfo-1252zc的組合物,并且然后在待加熱的主體附近冷凝所述組合物,其中所述加熱由熱泵提供。
5、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了其中空調或熱泵是住宅、輕型商業或工業空調或熱泵的方法。
6、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了包含組合物的用于冷卻或加熱的系統,該組合物包含hfo-1252zc。在另一個實施方案中,該系統包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹裝置,它們各自可操作地連接,以執行蒸氣壓縮循環。在另一個實施方案中,所述空調或熱泵是住宅、輕型商業或工業空調或熱泵。
7、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了在空調或熱泵中替代r-454c或丙烷的方法,其包括向空調或熱泵提供包含hfo-1252zc的組合物作為制冷劑。在另一個實施方案中,當在相同條件下操作時,該組合物提供比r-454c和丙烷的cop更大的cop。
8、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了包含hfo-1252zc的組合物作為空調和熱泵中的制冷劑的用途。
9、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中空調選自住宅、商業或工業空調系統、窗式、管道式、無管道式、封裝終端或屋頂系統。
10、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中空調系統在35℃或更高的環境溫度下操作。
11、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中熱泵選自住宅、商業或工業熱泵、熱水熱泵或高溫熱泵。
12、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物還包含選自由以下項組成的組的至少一種附加化合物:hcfc-22、hfc-23、hcc-30、hcfc-31、hcc-40、hfc-41、甲烷、hfc-125、hfc-143、hfc-143a、hfc-152a、hfc-245cb、hcfc-253dc、hfc-254fb、hcc-260fb、hcfc-261fc、hcfc-262fc、hfc-263fb、hfc-272fb、丙烷、hfo-374、正丁烷、丙二烯、2-丁烯、環丁烯、2-甲基丙烯、hcfo-1122、hfo-1132、hfo-1132a、hfo-1141、乙烯、hcfo-1233xf、hfo-1234yf、hcfo-1242zf、hfo-1243zf、hcfo-1251、hco-1260zf、hfo-1261zf、丙烯、hfo-1345、hfo-1252ze、hfo-1252yf、hfo-1252zf、hfo-1252ye和e/z-t-buo-cf=ch-ch3。
13、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物還包含至少一種附加化合物,并且附加化合物的總量大于零且小于1重量%。
14、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該附加化合物包含選自hfo-1234yf、hfo-1243zf、hfc-263fb、hfo-1252ze、hfo-1252yf、hfo-1252zf和hfo-1252ye中的至少一者。
15、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物被確定為如ansi/ashrae標準34中所定義的3級。
16、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物還包含潤滑劑。
17、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述潤滑劑是多元醇酯或聚乙烯醚。
18、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述潤滑劑具有選自由以下項組成的組中的至少一種特性:20℃下大于1010ω-m的體積電阻率;20℃下約0.02n/m至0.04n/m的表面張力;40℃下約20cst至約500cst的運動粘度;至少25kv的擊穿電壓;以及至多0.1mg?koh/g的羥基值。
19、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述組合物還包含按重量計0.1ppm至200ppm的水;按體積計約10ppm至約0.35體積%的氧氣;和/或按體積計約100ppm至約1.5體積%的空氣。
20、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述組合物包含穩定劑。
21、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該穩定劑選自由以下項組成的組:硝基甲烷、抗壞血酸、對苯二甲酸、唑類、酚類化合物、環狀單萜、萜烯、亞磷酸鹽、磷酸鹽、膦酸鹽、硫醇和內酯。
22、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該穩定劑選自甲苯三唑、苯并三唑、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、氟化環氧化物、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、丁基苯基縮水甘油醚、d-檸檬烯、α-萜品烯、β-萜品烯、α-蒎烯、β-蒎烯或丁基化羥基甲苯。
23、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該穩定劑以基于制冷劑的重量計約0.001重量%至1.0重量%的量存在。
24、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物包含至少一種示蹤劑。
25、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述示蹤劑以按重量計約1.0ppm至按重量計約1000ppm的量存在。
26、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述至少一種示蹤劑選自由以下項組成的組:氫氟烴、氫氟烯烴、氫氯烴、氫氯烯烴、氫氯氟烴、氫氯氟烯烴、氫氯烴、氫氯烯烴、氯氟烴、氯氟烯烴、烴、全氟烴、全氟烯烴以及它們的組合。
27、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中所述至少一種示蹤劑選自由以下項組成的組:hfc-23、hcfc-31、hfc-41、hfc-161、hfc-143a、hfc-134a、hfc-125、hfc-236fa、hfc-236ea、hfc-245cb、hfc-245fa、hfc-254eb、hfc-263fb、hfc-272ca、hfc-281ea、hfc-281fa、hfc-329p、hfc-329mmz、hfc338mf、hfc-338pcc、cfc-12、cfc-11、cfc-114、cfc-114a、hcfc-22、hcfc-123、hcfc-124、hcfc-124a、hcfc-141b、hcfc-142b、hcfc-151a、hcfc-244bb、hcc-40、hfo-1141、hcfo-1130、hcfo-1130a、hcfo-1131、hcfo-1122、hfo-1123、hfo-1234yf、hfo-1234ye、hfo-1243zf、hfo-1225ye、hfo-1225zc、pfc-116、pfc-c216、pfc-218、pfc-c318、pfc-1216、pfc-31-10mc、pfc-31-10my以及它們的組合。
28、根據前述實施方案中的任一個實施方案,本文還公開了方法和系統,其中該組合物不含或基本上不含a組氟化物質,并且其中該組合物的降解產物不含或基本上不含a組氟化物質。