專利名稱：一種混合烷烴及其應(yīng)用和制冷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合烷烴及其應(yīng)用和制冷方法。
背景技術(shù)：
由于R22具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，可得到_80°C的制冷溫度，被廣泛用于制冷空調(diào)行業(yè)，是目前應(yīng)用量最大、應(yīng)用范圍最廣的一種制冷劑，但由于R22屬于溫室氣體，消耗臭氧潛能值為0. 06，將要被限制和禁止使用。為了找到R22的替代品，人們發(fā)明了制冷劑R134a、R410a等，這些制冷劑對(duì)臭氧層的破壞作用為零，但的冷凍能力僅為R22機(jī)組的60%，且的熱傳導(dǎo)率比R22下降10 %，R134a的吸水性是R22的20倍，導(dǎo)致設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本更高；被稱為環(huán)保制冷劑的R410a，雖然在效率方面優(yōu)于R134a，但存在工作壓力太高、對(duì)管道部件最適化和耐壓要求高、須改進(jìn)換熱器和機(jī)組設(shè)計(jì)、投資運(yùn)行維護(hù)成本高等缺點(diǎn)；且因?yàn)樗鼈冞€有一定的溫室效應(yīng)，R410a產(chǎn)生的溫室氣體效應(yīng)甚至還部分超過(guò)了 R22。因此，這些制冷劑并不是中國(guó)空調(diào)業(yè)最終的環(huán)保制冷劑解決方案，只是過(guò)渡替代品。為了找到R22制冷劑更好的替代品，人們發(fā)明了大量的新型制冷劑，有一些是在氟利昂制冷劑的基礎(chǔ)上，盡量減小溫室效應(yīng)的制冷劑；有一些是在氟利昂制冷劑基礎(chǔ)上添加碳?xì)渲评鋭┑幕旌现评鋭?；有一些是直接使用碳?xì)渲评鋭┑模鏡290制冷劑。CN1693408A公開(kāi)了一種制冷劑，采用重量百分比為55_62%的R290和重量百分比為38-45%的R600a的混合碳?xì)渲评鋭?，在蒸發(fā)溫度_25°C到5°C替代制冷劑。該制冷劑混合簡(jiǎn)單、便利，成本低廉，只有R134a的1/20，并且比更節(jié)能，降低使用成本。CN 101270274A公開(kāi)了一種制冷劑，采用重量百分比為54-65%的R290、30-40% 的R600a和3-8%傾點(diǎn)為-36°C到_25°C的低溫冷凍潤(rùn)滑油(主要成分是重烷基苯)的混合碳?xì)渲评鋭?，替代制冷劑，有效地解決了現(xiàn)有碳?xì)渲评鋭┮蜻^(guò)于干燥和油溶性好的特性而使壓縮機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)磨損拉缸的難題，節(jié)能率可達(dá)10-20%。CN 101402847A公開(kāi)了一種制冷劑，采用重量百分?jǐn)?shù)為80-89%的R290和11-20% 的R600a的混合碳?xì)渲评鋭?，替代R22制冷劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，R290和R600a按一定重量配比混合的碳?xì)渲评鋭?，R290的重量百分比小于65%時(shí)，該種碳?xì)渲评鋭﹥H適用于替代蒸發(fā)壓力較低的R134a，并不適用于蒸發(fā)壓力較高的R22 ；當(dāng)R290的重量百分比含量在80% -89%時(shí)，能夠替代R22制冷劑。然而，在對(duì)節(jié)能環(huán)保要求越來(lái)越高的當(dāng)今社會(huì)，現(xiàn)有的節(jié)能率并不能滿足要求，有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，提供一種節(jié)能效果更好的混合烷烴制冷劑。本發(fā)明提供一種混合烷烴，該混合烷烴含有丙烷、異丁烷和丁烷，其中，以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為大于89重量％至小于或等于99重量％，異丁烷的含量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％，丁烷的含量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％。本發(fā)明還提供了上述混合烷烴在制冷劑中的應(yīng)用。本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種制冷方法，該方法包括將R290、R600和R600a混合或不經(jīng)混合后送入制冷裝置的壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮，其中，以似90、R600a和R600的總量為基準(zhǔn)，R290的加入量為大于89重量％至小于或等于99重量％，R600a的加入量為大于或等于 0. 5重量％至小于10重量％，R600的加入量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％。本發(fā)明提供的替代R22制冷劑的混合烷烴制冷劑與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果通過(guò)采用本發(fā)明制冷劑的組份比例，本發(fā)明的混合烷烴的飽和蒸汽壓更接近R22，直接充灌R22的制冷系統(tǒng)，對(duì)各部件的損耗也接近R22作為制冷劑時(shí)的狀況，而且本發(fā)明的制冷劑比現(xiàn)有技術(shù)的制冷劑的節(jié)能效果更明顯。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。丙烷的物性參數(shù)與R22極其相近，且丙烷的飽和蒸汽壓-溫度曲線與R22十分接近，所以，以丙烷為主的混合烷烴制冷劑作為R22的替代制冷劑時(shí)，可以不改變?cè)到y(tǒng)主要部件的基本條件而直接充灌。由于丙烷是一種可燃物質(zhì)，作為制冷劑使用時(shí)最大的問(wèn)題是安全問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中，大家認(rèn)為只有在制冷系統(tǒng)中丙烷的充灌量少時(shí)，才不會(huì)有泄漏發(fā)生時(shí)的燃燒爆炸的危險(xiǎn)。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于R290飽和液體的汽化潛熱比R22大的多，所以在制冷效果相當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)，可以大大減少R290的充灌量。而且，通過(guò)與少量的丁烷和異丁烷配合，能夠提高制冷裝置的能效比。所以，本發(fā)明中，盡管丙烷的含量高達(dá)大于89重量％至小于或等于99重量％，仍然能夠在保證較高的安全性的情況下獲得更優(yōu)異的制冷效果。本發(fā)明的混合烷烴混合物是一種飽和蒸汽壓更接近R22的非共沸烷烴混合物，本發(fā)明中將這種混合烷烴稱為R490，該R490比現(xiàn)有技術(shù)中的烷烴制冷劑飽和蒸汽壓更接近 R22制冷劑，直接用于R22的制冷裝置，且比R22制冷劑和現(xiàn)有技術(shù)中的混合碳?xì)渲评鋭└?jié)能，節(jié)能效率達(dá)到20% -30%。盡管只要以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為大于89重量％至小于或等于99重量％，異丁烷的含量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％，丁烷的含量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但優(yōu)選情況下，以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為90-95重量％，異丁烷的含量為1-8重量％，丁烷的含量為1-8重量％。在上述優(yōu)選含量范圍內(nèi)的混合烷烴用作制冷劑時(shí)能夠獲得更好的制冷效根據(jù)本發(fā)明，所述混合烷烴優(yōu)選由丙烷與異丁烷和丁烷組成。盡管只要丙烷、異丁烷和丁烷以上述比例混合即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述丙烷可以是現(xiàn)有的用于制冷劑的各種純度級(jí)別的丙烷，丁烷可以是現(xiàn)有的用于制冷劑的各種純度級(jí)別的丁烷，異丁烷可以是現(xiàn)有的用于制冷劑的各種純度級(jí)別的異丁烷，但優(yōu)選情況下， 所述丙烷為制冷劑領(lǐng)域常用的R290，丁烷為制冷劑領(lǐng)域常用的R600，異丁烷為制冷劑領(lǐng)域常用的R600a。采用上述形式的丙烷、丁烷和異丁烷，可以直接通過(guò)混合或不經(jīng)混合各自直接注入制冷裝置的壓縮機(jī)中作為制冷劑使用。本發(fā)明的混合烷烴可以直接按比例混合得到，也可以在使用時(shí)直接按比例取用。本發(fā)明還提供了上述混合烷烴在制冷劑中的應(yīng)用。使用方法可以參照現(xiàn)有的制冷劑如R22的使用方法。本發(fā)明的混合烷烴主要應(yīng)用于空調(diào)制冷裝置中，例如分體空調(diào)和中央空調(diào)。本發(fā)明還提供了一種制冷方法，該方法包括R290、R600和R600a混合或不經(jīng)混合后送入制冷裝置的壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮，其中，以R290、R600a和R600的總量為基準(zhǔn)，似90的加入量為大于89重量％至小于或等于99重量％，R600a的加入量為大于或等于0. 5重量％ 至小于10重量％，R600的加入量為大于或等于0.5重量％至小于10重量％。由于本發(fā)明主要涉及對(duì)制冷劑的組成的改進(jìn)，因此對(duì)制冷方法的其他條件和具體操作步驟沒(méi)有特別限定，可以參照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，本發(fā)明在此不再贅述。優(yōu)選情況下，以似90、R600a和R600的總量為基準(zhǔn)，R290的加入量為90_95重量％，R600a的加入量為1-8重量％，R600的加入量為1-8重量％。根據(jù)本發(fā)明提供的上述制冷方法，可以先將R290、R600和R600a混合后送入制冷裝置中，也可以不經(jīng)混合直接按照上述比例送入制冷裝置中。根據(jù)本發(fā)明，由于制冷劑含有丙烷、丁烷和異丁烷且丙烷的含量相對(duì)較高，因此與現(xiàn)有R22相比，能夠大大降低充灌量，一般地，相對(duì)于3. 5kff的制冷量，本發(fā)明的制冷劑 R290, R600a和R600的總用量為R22的一半左右，但是由于不同空調(diào)系統(tǒng)制冷劑的用量不同，R290、R600a 和 R600 的總用量約為 0. 3-0. 6kg。根據(jù)本發(fā)明，所述制冷裝置主要是各種用于使外界降溫的空調(diào)裝置，例如可以是分體空調(diào)和中央空調(diào)。由于上述制冷方法使用的制冷劑主要為丙烷，該制冷劑與本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的潤(rùn)滑油的相容性都較好，所以本發(fā)明所述的R490制冷劑可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種潤(rùn)滑油作為冷凍機(jī)油，優(yōu)選低溫性能好、價(jià)格較便宜的重烷基苯作為所述制冷劑使用的冷凍機(jī)油。以下將通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。以下實(shí)施例中，節(jié)能率通過(guò)下式計(jì)算節(jié)能率=(R22耗電數(shù)-R490耗電數(shù))/R22耗電數(shù)X100%。對(duì)比例1對(duì)于某品牌1. 5匹分體空調(diào)，將900克制冷劑R22加入空調(diào)的壓縮機(jī)內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)后，60min內(nèi)使4. 5X3. 3X2. 8m3的空間溫度從35°C降到25°C并保持25°C，耗電2. 8度。實(shí)施例1對(duì)于與對(duì)比例1相同廠家和型號(hào)的1. 5匹分體空調(diào)，加入重量百分比為90%的似90、重量百分比為8%的R600a和重量百分比為2%的R600自然混合均勻的混合烷烴制冷劑500克，直接加入空調(diào)的壓縮機(jī)內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)后，60min內(nèi)使4. 5 X 3. 3 X 2. 8m3的空間溫度從35 °C降到25 °C并保持25 °C，耗電2度，節(jié)能率為觀％。對(duì)比例2采用實(shí)施例1的方法，不同的是，重量百分比為8%的R600a和重量百分比為2% 的R600由重量百分比為10%的R600a代替，60min內(nèi)使4. 5X3. 3X2. 8m3的空間溫度從 35°C降到25°C并保持25°C，耗電2. 3度，節(jié)能率為18%。
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對(duì)比例3采用實(shí)施例1的方法，不同的是，重量百分比為90%的似90、重量百分比為8% 的R600a和重量百分比為2%的R600由重量百分比為85%的似90、重量百分比為14%的 R600a和重量百分比為的R600代替，60min內(nèi)使4. 5X3. 3X2. 8m3的空間溫度從35°C 降到25°C并保持25°C，耗電2. 3度，節(jié)能率為18%。實(shí)施例2對(duì)于與實(shí)施例1相同廠家和型號(hào)的1. 5匹分體空調(diào)，依次加入重量百分比為4%的 R600a，重量百分比為的R600和重量百分比為95%的R290的混合烷烴制冷劑460克， 直接加入空調(diào)的壓縮機(jī)內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)后，60min內(nèi)使4. 5X3. 3X2. 8m3的空間溫度從35°C降到25°C并保持25°C，耗電2度，節(jié)能率為觀％。實(shí)施例3對(duì)于與實(shí)施例1相同廠家和型號(hào)的1. 5匹分體空調(diào)，加入重量百分比為93%的似90、重量百分比為的R600a和重量百分比為6%的R600自然混合均勻的混合烷烴制冷劑470克，直接加入空調(diào)的壓縮機(jī)內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)后，60min內(nèi)使4. 5 X 3. 3 X 2. 8m3的空間溫度從35 °C降到25 °C并保持25 °C，耗電2度，節(jié)能率為觀％。從實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-3的數(shù)據(jù)看出，R490比R22的充灌量少，節(jié)約原料，且更節(jié)能。通過(guò)實(shí)施例1和對(duì)比例2數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，只有丙烷和異丁烷的制冷劑節(jié)能效果不如本發(fā)明R490制冷劑效果好；通過(guò)實(shí)施例1和對(duì)比例3對(duì)比發(fā)現(xiàn)，丙烷含量較低，且三種組份比例不在本發(fā)明范圍內(nèi)時(shí)的制冷劑節(jié)能效果比R490更差。
權(quán)利要求
1.一種混合烷烴，該混合烷烴含有丙烷、異丁烷和丁烷，其中，以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為大于89重量％至小于或等于99重量％，異丁烷的含量為大于或等于 0.5重量％至小于10重量％，丁烷的含量為大于或等于0.5重量％至小于10重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合烷烴，其中，以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為90-95重量％，異丁烷的含量為1-8重量％，丁烷的含量為1-8重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合烷烴，其中，該混合烷烴由丙烷、異丁烷和丁烷組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的混合烷烴，其中，所述丙烷為R290，所述異丁烷為R600a，所述丁烷為R600。
5.權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的混合烷烴在制冷劑中的應(yīng)用。
6.一種制冷方法，該方法包括將R290、R600和R600a混合或不經(jīng)混合后送入制冷裝置的壓縮機(jī)中進(jìn)行壓縮，其中，以似90、R600a和R600的總量為基準(zhǔn)，R290的加入量為大于 89重量％至小于或等于99重量％，R600a的加入量為大于或等于0. 5重量％至小于10重量％，R600的加入量為大于或等于0.5重量％至小于10重量％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷方法，其中，以M90、R600a和R600的總量為基準(zhǔn)，似90 的加入量為90-95重量％，R600a的加入量為1_8重量％，R600的加入量為1_8重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制冷方法，其中，相對(duì)于3.5kW的制冷量，似90、R600a和 R600的總用量為0. 3-0. 6kg。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任意一項(xiàng)所述的制冷方法，其中，所述制冷裝置為空調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制冷方法，其中，所述制冷裝置使用重烷基苯作為冷凍機(jī)油。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合烷烴，該混合烷烴含有丙烷、異丁烷和丁烷，其中，以所述混合烷烴的總量為基準(zhǔn)，丙烷的含量為大于89重量％至小于或等于99重量％，異丁烷的含量為大于或等于0.5重量％至小于10重量％，丁烷的含量為大于或等于0.5重量％至小于10重量％。本發(fā)明還提供了上述混合烷烴在制冷劑中的應(yīng)用以及一種制冷方法。本發(fā)明的混合烷烴具有更好的制冷效果。
文檔編號(hào)C09K5/04GK102453468SQ20111030773
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者周應(yīng)斌 申請(qǐng)人:周應(yīng)斌