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1、张建君 2011年1月21日,制冷剂发展现状及趋势,全国标委会制冷剂分会成立大会,制冷剂的分类和命名,国际制冷剂发展面临的挑战,中国制冷剂发展现状,制冷剂发展趋势和选择,无机化合物 烃类 烷烃 有机化合物 烯烃 卤代烃 混合工质,制冷剂的种类,按照制冷剂在冷凝器中冷凝时饱和压力标准蒸发温度，将其分为三类,高温（低压）制冷剂,中温（中压）制冷剂,低温（高压）制冷剂,ts0 Pc0.20.3MPa,0ts-60, 0.3MPaPc2.0MPa,ts-60,制冷剂的一般分类,Pc 2.0MPa,制冷剂命名无机制冷剂,R717,R744,R718,制冷剂命名卤代烷烃,R22,R134a,碳氢化合物,R
2、290,R170,R1150,R1270,举例,丙烷 (C3H8),乙烷 (C2H6 ),例外：正丁烷和异丁烷分别用R600和R600a表示,制冷剂命名同分异构体的命名,根据碳原子上取代基的原子量之和的差别加缀字母码，取代基原子量之和差别最小的不需要加字母缀，差别第二小的加“a”，接着加“b”，以此类推。 CHClFCHClF R132 CHCl2CHF2 R132a CClF2CH2Cl R132b CCl2FCH2F R132c,卤代乙烷同系物,卤代丙烷同系物,用两个字母缀来代表 第一个字母代表中间碳原子上取代基原子，法则如下 后缀 化学组成 x -CCl- y -CF- z -CH- 第
3、二个字母缀根据丙烷衍生物对中间亚甲基碳的代码法则表示。 CF3CF=CH2 R1234yf CF3CH=CHF R1234ze,卤代丙烯同系物,用两个字母缀来代表 第一个字母按照丙烷中间碳原子上的取代基的原子总量来定义，法则如下 后缀 化学组成 a -CCl2- b -CClF- c -CF2- d -CHCl- e -CHF- f -CH2- 第二个字母按C1和C3上各自取代基原子量之和的差加缀 CF3CHFCF3 R227ea CF3CH2CF3 R236fa,= R152a/R12 (26.2/73.8),= R22/R115 (48.8/51.2),质量百分比,组成,由两种或两种以上的
4、制冷剂按一定的比例混合而成，在气化或液化过程中，蒸汽成分与溶液成分始终保持相同；在既定压力下，发生相变时对应的温度保持不变。,举例,R500,R502,共沸制冷剂的命名,非共沸制冷剂的命名,ASHARE 命名规则,CFC 氯氟烃 CF2Cl2 CFC-12 HCFC 含氢氯氟烃 CHF2Cl HCFC-22 HFC 氢氟烃 CF3CH2F HFC-134a,前缀 名称 举例 命名,制冷剂的分类和命名,国际制冷剂发展面临的挑战,中国制冷剂发展现状,制冷剂发展趋势和选择,制冷剂选择的基本要求,1.热力学方面的要求： 合适的沸点 临界温度要高、凝固温度要低 具有适宜的工作压力， (Pk/Po)小 汽
5、化潜热大 绝热指数小些,2.物理化学方面的要求 粘度尽可能小 热导率要求高 热化学稳定性好， 良好的电绝缘性。,3.安全性方面的要求： 在工作温度范围内不燃烧、不爆炸。 无毒或低毒，相对安全性好 易检漏 4.经济性方面的要求 价廉、易得,制冷剂选择的基本要求,ODP：臭氧消耗潜能值（Ozone Depletion Potential） 表示物质对大气臭氧层的破坏程度。 应越小越好，ODP=0则对大气臭氧层无害。 GWP：全球变暖潜能值（Global Warming Potential） 表示物质造成温室效应的影响程度。 应越小越好，GWP=0则不会造成大气变暖。,5.环境友好 对臭氧层没有破坏
6、作用； 对全球变暖影响小,15,关注安全性和毒性,关注可工作性,关注全球变暖,第一代 1830-1930,第二代 19312010,第三代 1987 2030s,第四代 2000s,CFC出现 CFC-11 CFC-12 CFC-114 CFC-115,HCFC(低ODP值 ) HCFC-22 HCFC-142b HCFC-123/HCFC-124 HFC(零ODP值） HFC-134a/HFC-152a HFC-125/HFC-32 HFC-143a HFC-227ea、HFC-236fa HFC-245fa,零ODP, 低GWP HFCs HFC-152a HFC-161 HFC-41 H
7、FOs HFO-1234yf HFO-1234ze HFEs HFE-143m 自然工质 CO2、碳氢、氨,关注臭氧层破环,醚,SO2、甲酸甲酯、CCl4 碳氢、CO2、 NH3、 H2O、,国际制冷剂发展的基本历程,蒙特利尔议定书对含氟制冷剂带来的挑战,* Ozone Depleting Developed Developing Substances (ODS) Countries Countries CFCs 1996 2010 HCFCs 2020 2030* Halons（哈龙） 1994 2010 甲基溴 2005 2015 四氯化碳 1996 2010 甲基氯仿 1996 2015
8、,中国已在2007年7月1日前淘汰CFCs的生产和使用 当前国际ODS淘汰的主要目标是HCFCs,发达国家,发展中国家,HCFCs加速淘汰时间表（2007年）,各国HCFCs淘汰进程,京都议定书对HFCs类制冷剂带来的挑战,欧盟含氟气体的法规基本内容,回收利用,为了尽可能地减少含氟温室气体的泄漏，需要对这些气体进行强制性回收再利用,培训和认证,建立一套培训机制，对含氟气体进行泄漏检查的人员、回收再利用或销毁的人员进行培训和资格认证,评估,2011年7月4日前完成全面的评估报告,欧盟关于汽车空调系统排放物的指令（MAC指令）,HFC-134a将从2011年开始逐步禁止在汽车空调中用作制冷剂,HF
9、Cs削减进程,美国清洁能源与安全法案HFCs条款,2012年将美国HFC的消费量削减至基准量的90% （2004-2006年三年HCFC和HFC的平均） 2032年将美国HFC的消费量削减至2012年的15%,制冷剂的分类和命名,国际制冷剂发展面临的挑战,中国制冷剂发展现状,制冷剂发展趋势和选择,中国制冷行业ODS替代现状,24,中国主要HCFCs生产厂家,常熟三爱富中昊化工 (HCFC-22,HCFC-142b) 常熟三爱富氟化工 (HCFC-141b） 江苏梅兰化工 (HCFC-22) 泰兴市梅兰化工 (HCFC-142b) 江苏康泰氟化工 (HCFC-141b),山东中氟化工科技 (HC
10、FC-22) 山东东岳化工 (HCFC-22,HCFC-142b) 烟台中瑞化工 (HCFC-141b) 淄博鲁轩工贸 (HCFC-141b) 山东华安新材料 (HCFC-142b,HCFC-123,HCFC-124),中昊晨光化工研究院 (HCFC-22,HCFC-142b) 四川鸿鹤精细化工(HCFC-22),内蒙古三爱富氟化工 (HCFC-142b),全国共有HCFCs生产厂家：24家 其中：HCFC-22: 16家 HCFC-141b：7家 HCFC-142b：9家 HCFC-123/124：2家,巨化集团公司 (HCFC-22) 浙江巨化电石厂 (HCFC-141b) 浙江莹光化工
11、(HCFC-22) 浙江鹰鹏化工 (HCFC-22) 浙江临海利民化工 (HCFC-22) 中化蓝天 (HCFC-142b,HCFC-123, HCFC-124) 浙江三环化工 (HCFC-141b, HCFC-142b) 浙江三美化工 (HCFC-22,HCFC-141b,HCFC-142b) 浙江鹏友化工 (HCFC-22) 浙江永和化工 (HCFC-22) 杭州富时特化工 (HCFC-141b) 浙江埃克盛化工 (HCFC-142b),2009年HCFCs产能与产量,国内HCFCs在制冷行业的消费现状（2009年）,中国主要HFCs生产厂家,常熟三爱富中昊化工 (HFC-152a,HFC
12、-227ea,HFC-125,HFC-32, HFC-143a) 常熟三爱富氟化工 （HFC-134a) 江苏梅兰化工 (HFC-32) 江苏康泰氟化工 （HFC-134a),山东中氟化工科技 (HFC-125) 山东东岳化工 (HFC-134a、HFC-32, HFC-152a) 山东华安新材料 (HFC-125,HFC-152a) 山东宏信化工有限公司 (HFC-125, HFC-152a),全国共有HFCs生产厂家：17家 其中：HFC-134a: 5家 HFC-125：8家 HFC-152a：6家 HFC-32：8家 HFC-27ea：3家,巨化集团公司 (HFC-134a,HFC-3
13、2, HFC-236fa,HFC-125,HFC227ea) 浙江莹光化工 （HFC227ea） 浙江鹰鹏化工 （HFC-32、HFC-125） 浙江临海利民化工 （HFC-32） 中化蓝天 （HFC-134a、HFC-32、 HFC-227ea、HFC-23、 HFC-125、 HFC-143a、 HFC-236fa、HFC-245fa、 HFC-365mfc、 HFC-161） 浙江三环化工 (HFC-152a） 浙江三美化工 （HFC-152a） 浙江永和化工 (HFC-32、HFC-125) 杭州富时特化工 （HFC-152a）,HFCs生产发展情况,2009年HFCs产能与产量,20
14、09年行业HFCs总产能超过36万吨，产量达到16.5万吨,国内HFCs在制冷行业的消费现状（2009年）,制冷剂的分类和命名,国际制冷剂发展面临的挑战,中国制冷剂发展现状,制冷剂发展趋势和选择,制冷剂发展趋势,HCFC类制冷剂逐步淘汰，HFCs将成为主要的制冷剂品种 自然工质重新受到重视 混合工质的应用增加 新一代低GWP值制冷剂成为研究开发热点,随着HCFCs的加速淘汰，HFC类制冷剂渐成主流,CFCs已经基本淘汰 HCFCs进入淘汰进程，HCFCs的生产和消费已大幅下降 HFCs具有安全性、使用性能的优势和成熟的替代技术，HFCs的生产和消费逐渐增大,自然工质应用增加,异丁烷已成为冰箱、
15、冷柜主要的制冷剂品种 二氧化碳热泵热水器在日本已大规模应用，并有望用于汽车空调 氨制冷剂在化工、食品行业作为传统制冷剂，正在向小型、商业制冷发展 丙烷已广泛用于石化行业的制冷，有望在家用空调中替代HCFC-22,混合工质的应用增加,发展迅速。2001年以来，非共沸混合工质先后由R415A、R415B、R418A等发展到了R437A，以及发展了共沸混合工质R510A，共计29种之多，约占ASHRAE编号混合工质75% 体系多样。包括氢氟烃/氢氟烃类（如R125/134a）、氢氟烃/烷烃类（如R125/134a/600）、氢氟烃/醚烃类（如R152a/E170）、氢氟烃/醚烃/烷烃类（如R152a/E170/600a）、烯烃/醚烃类（如R1270/E170）、烯烃/烷烃类（如R1270/290）。 多种组元。包括了二元（如R125/134a）的16种、三元（如R125/134a/600）的7种、四元（如R32/125/143a/134a）的5种、五元（如R125/134a/600a/600/601a）的1种,低GWP含氟替代品开发,制冷行业低GWP替代品选择选择,CCl4(R10),CH4 (R50)
