制冷劑發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

1、張建君張建君20112011年年1 1月月2121日日制冷劑發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢制冷劑發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢全國標委會制冷劑分會成立大會全國標委會制冷劑分會成立大會制冷劑的分類和命名制冷劑的分類和命名 無機化合物無機化合物 烴類烴類 烷烴烷烴 有機化合物有機化合物 烯烴烯烴 鹵代烴鹵代烴 混合工質(zhì)混合工質(zhì) 制冷劑的種類制冷劑的種類按照制冷劑在冷凝器中冷凝時飽和壓力標準蒸發(fā)溫按照制冷劑在冷凝器中冷凝時飽和壓力標準蒸發(fā)溫度，將其分為三類度，將其分為三類高溫（低壓）制冷劑中溫（中壓）制冷劑低溫（高壓）制冷劑ts0Pc0.20.3MPa0ts-60, 0.3MPaPc2.0MPats-60制冷劑的一般分類制冷劑的一

2、般分類Pc 2.0MPa制冷劑命名無機制冷劑R717R744R718R7XX無機化合物的分子量編號氨二氧化碳水舉例制冷劑命名制冷劑命名鹵代烷烴鹵代烷烴 R22分子式CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2編號同分異構體溴分子數(shù)，為0，B可省略R(m1)(n+1)x(a,b)Bz舉例二氟一氯甲烷(CHClF2)四氟乙烷(CF3 CH2F )R134a 碳氫化合物碳氫化合物 R290R170R1150R1270編號 與鹵代烴編號方法相同舉例 丙烷 (C3H8)R1+鹵代烴編號方法編號舉例乙烯 (C2H4)丙烯 (C3H6)烷烴類烯烴類乙烷 (C2H6 )例外：正丁烷和異丁烷分別

3、用例外：正丁烷和異丁烷分別用R600R600和和R600aR600a表示表示制冷劑命名制冷劑命名同分異構體的命名同分異構體的命名根據(jù)碳原子上取代基的原子量之和的差別加綴字母碼，取代基原子量之和差別最小的不需要加字母綴，差別第二小的加“a”，接著加“b”，以此類推。 lCHClFCHClF R132lCHCl2CHF2 R132alCClF2CH2Cl R132blCCl2FCH2F R132c鹵代乙烷同系物鹵代丙烷同系物用兩個字母綴來代表第一個字母代表中間碳原子上取代基原子，法則如下 后綴 化學組成 x -CCl- y -CF- z -CH- 第二個字母綴根據(jù)丙烷衍生物對中間亞甲基碳的代碼法則

4、表示。 lCF3CF=CH2 R1234yflCF3CH=CHF R1234ze鹵代丙烯同系物用兩個字母綴來代表第一個字母按照丙烷中間碳原子上的取代基的原子總量來定義，法則如下 后綴 化學組成 a -CCl2- b -CClF- c -CF2- d -CHCl- e -CHF- f -CH2-第二個字母按C1和C3上各自取代基原子量之和的差加綴lCF3CHFCF3 R227ealCF3CH2CF3 R236fa= R152a/R12 (26.2/73.8)= R22/R115 (48.8/51.2)質(zhì)量百分比組成由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成，在氣化或液化過程中，蒸汽成分與溶液成

5、分始終保持相同；在既定壓力下，發(fā)生相變時對應的溫度保持不變。編號R5XX舉例R500 R502共沸制冷劑共沸制冷劑的命名的命名非共沸制冷劑非共沸制冷劑的命名的命名組成由兩種或兩種以上的制冷劑按一定的比例混合而成。在定壓下氣化或液化過程中，蒸汽成分與溶液成分不斷變化，對應的溫度也不斷變化。編號 R4XX舉例R407cR410a R32/R125/R134a(23:25:52)R125/R32(50:50)ASHARE ASHARE 命名規(guī)則命名規(guī)則 CFC 氯氟烴 CF2Cl2 CFC-12 HCFC 含氫氯氟烴 CHF2Cl HCFC-22HFC 氫氟烴 CF3CH2F HFC-134a前綴前

6、綴 名稱名稱 舉例舉例 命名命名國際制冷劑發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)國際制冷劑發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)制冷劑選擇的基本要求制冷劑選擇的基本要求u1.熱力學方面的要求： 合適的沸點 臨界溫度要高、凝固溫度要低 具有適宜的工作壓力， (Pk/Po)小 汽化潛熱大 絕熱指數(shù)小些u2.物理化學方面的要求粘度盡可能小粘度盡可能小熱導率要求高熱導率要求高熱化學穩(wěn)定性好，熱化學穩(wěn)定性好，良好的電絕緣性。良好的電絕緣性。u3.安全性方面的要求：在工作溫度范圍內(nèi)不燃燒、不爆炸。無毒或低毒，相對安全性好易檢漏u4.經(jīng)濟性方面的要求 價廉、易得制冷劑選擇的基本要求制冷劑選擇的基本要求ODPODP：臭氧消耗潛能值（：臭氧消耗潛能值（Ozo

7、ne Depletion PotentialOzone Depletion Potential） 表示物質(zhì)對大氣臭氧層的破壞程度。表示物質(zhì)對大氣臭氧層的破壞程度。 應越小越好，應越小越好，ODP=0ODP=0則對大氣臭氧層無害。則對大氣臭氧層無害。GWPGWP：全球變暖潛能值（：全球變暖潛能值（Global Warming PotentialGlobal Warming Potential） 表示物質(zhì)造成溫室效應的影響程度。表示物質(zhì)造成溫室效應的影響程度。 應越小越好，應越小越好，GWP=0GWP=0則不會造成大氣變暖。則不會造成大氣變暖。 5.5.環(huán)境友好環(huán)境友好對臭氧層沒有破壞作用；對臭氧

8、層沒有破壞作用；對全球變暖影響小對全球變暖影響小15關注安全性和毒性關注安全性和毒性關注可工作性關注可工作性 關注全球變暖關注全球變暖 第一代第一代1830-1930第二代第二代19312010第三代第三代19872030s第四代第四代2000slCFC出現(xiàn)CFC-11CFC-12CFC-114CFC-115lHCFC(低ODP值 )HCFC-22HCFC-142bHCFC-123/HCFC-124lHFC(零ODP值）HFC-134a/HFC-152aHFC-125/HFC-32HFC-143aHFC-227ea、HFC-236faHFC-245fa零ODP, 低GWPlHFCs HFC-1

9、52a HFC-161 HFC-41lHFOs HFO-1234yf HFO-1234zelHFEs HFE-143ml自然工質(zhì) CO2、碳氫、氨關注臭氧層破環(huán)關注臭氧層破環(huán)醚,SO2、甲酸甲酯、CCl4 碳氫、CO2、 NH3、 H2O、國際制冷劑發(fā)展的基本歷程國際制冷劑發(fā)展的基本歷程* 甲基溴甲基溴 2005 2015 四四氯氯化碳化碳 1996 2010 甲基甲基氯氯仿仿 1996 2015l中國已在2007年7月1日前淘汰CFCs的生產(chǎn)和使用l當前國際ODS淘汰的主要目標是HCFCs發(fā)達國家發(fā)展中國家HCFCsHCFCs加速淘汰時間表（加速淘汰時間表（20072007年）年）淘汰淘汰進

10、程進程199519952001200120042004200820082010201020132013201520152018201820202020202520252030203020402040歐盟歐盟開始開始HCFCHCFC淘汰淘汰新制冷新制冷設備中設備中禁止禁止HCFCHCFCHCFCHCFC發(fā)泡發(fā)泡劑淘劑淘汰汰HCFCHCFC制制冷維修冷維修淘汰淘汰HCFCHCFC完完全淘汰全淘汰美國美國R141bR141b完全完全淘汰淘汰開始開始R22R22R142bR142b淘汰淘汰禁止任禁止任何何HCFCHCFC用于新用于新設備設備R22R22R142bR142b完全完全淘汰淘汰日本日本R14

11、1bR141b發(fā)泡發(fā)泡淘汰淘汰R141bR141b溶劑淘溶劑淘汰汰R22R22開開始淘汰始淘汰R142bR142b完全淘完全淘R22R22維維修淘汰修淘汰R225R225完全完全淘汰淘汰R22R22完完全淘全淘汰汰 各國各國HCFCsHCFCs淘汰進程淘汰進程 京都議定書京都議定書對對HFCsHFCs類制冷劑帶來的挑戰(zhàn)類制冷劑帶來的挑戰(zhàn)HFCsGWP值HFC-2311700HFC-236fa9,400HFC-143a4,300HFC-1253,400HFC-227ea3,500HFC-134a1,300HFC-245fa950HFC-32550HFC-152a120HFC-16112全氟化碳全

12、氟化碳二氧化碳二氧化碳氫氟烴氫氟烴（HFCsHFCs) )溫室氣體溫室氣體甲烷甲烷六氟化硫六氟化硫氧化亞氮氧化亞氮歐盟含氟氣體的法規(guī)歐盟含氟氣體的法規(guī)基本內(nèi)容基本內(nèi)容u 3-30kg 每年檢查一次u 30-300kg 每季度檢查一次 u300kg 以上 每月檢查 u 對于含氟氣體超過300kg 以上的容器裝置要配備泄漏檢查系統(tǒng)為了盡可能地減少含氟溫室氣體的泄漏，需要對這些氣體進行強制性回收再利用建立一套培訓機制，對含氟氣體進行泄漏檢查的人員、回收再利用或銷毀的人員進行培訓和資格認證 u 所有生產(chǎn)廠家、進出口商都要遞交報告 u 含氟氣體用量在一噸以上的，要報告生產(chǎn)、進出口、用途、排放及回收、利用

13、和銷毀的數(shù)據(jù)u 對于含氟氣體產(chǎn)品及其應用設備實行標簽制度評估評估 2011年7月4日前完成全面的評估報告 歐盟關于汽車空調(diào)系統(tǒng)排放物的指令（歐盟關于汽車空調(diào)系統(tǒng)排放物的指令（MACMAC指令）指令）改裝和再充注改裝和再充注 2011年1月1日起，設計使用GWP超過150的含氟氣體的空調(diào)系統(tǒng)不得改裝用于新批準型號的汽車2017年1月1日起，設計使用GWP超過150的含氟氣體的空調(diào)系統(tǒng)不得改裝用于任何車輛2011年1月1日起，禁止在新批準車型的汽車空調(diào)系統(tǒng)中充注GWP超過150的含氟氣體2017年1月1日起，所有車輛不得充注GWP超過150的含氟氣體，但可以再充注原來已充注GWP超過150的含氟氣

14、體的空調(diào)系統(tǒng)新車型的批準新車型的批準2007年1月1日起，不批準使用GWP超過150的含氟氣體汽車空調(diào)新車型，除非： 對于單蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)，泄露率不超過40克/年 對于雙蒸發(fā)器的空調(diào)系統(tǒng)，泄露率不超過60克/年2011年1月1日起，不批準使用GWP超過150的含氟氣體汽車空調(diào)的新車型HFC-134aHFC-134a將從將從20112011年開始逐步禁止在汽車空調(diào)中用年開始逐步禁止在汽車空調(diào)中用作制冷劑作制冷劑HFCsHFCs削減進程削減進程美國清潔能源與安全法案美國清潔能源與安全法案HFCsHFCs條款條款l2012年將美國HFC的消費量削減至基準量的90% （2004-2006年三年HCFC

15、和HFC的平均）l2032年將美國HFC的消費量削減至2012年的15%中國制冷劑發(fā)展現(xiàn)狀中國制冷劑發(fā)展現(xiàn)狀中國制冷行業(yè)中國制冷行業(yè)ODSODS替代現(xiàn)狀替代現(xiàn)狀 24行業(yè)領域行業(yè)領域替代品替代品替代現(xiàn)狀替代現(xiàn)狀家用冰箱、冷柜HFC-134a異丁烷l已完成零ODP工質(zhì)的替代l異丁烷占大部分家用空調(diào)HCFC-22l大部分仍使用HCFC-22,lR407c、R410a在出口空調(diào)中應用l開展R290、HFC-161等應用研究工商制冷HCFC-22仍使用HCFC-22尚未開展零ODP冷媒的應用集中空調(diào)HCFC-22HFC-134aHCFC-123HCFC-22替代尚處于起步階段汽車空調(diào)HFC-134a國

16、內(nèi)已開展CO2替代的研究工業(yè)制冷氨、HCFC-22、碳氫沒有開展HCFC-22的替代中國中國主要主要HCFCsHCFCs生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家v常熟三愛富中昊化工常熟三愛富中昊化工(HCFC-22,HCFC-142b)v常熟三愛富氟化工常熟三愛富氟化工(HCFC-141b）v江蘇梅蘭化工江蘇梅蘭化工(HCFC-22) v泰興市梅蘭化工泰興市梅蘭化工 (HCFC-142b)v江蘇康泰氟化工江蘇康泰氟化工 (HCFC-141b)v山東中氟化工科技山東中氟化工科技(HCFC-22)v山東東岳化工山東東岳化工 (HCFC-22,HCFC-142b)v煙臺中瑞化工煙臺中瑞化工(HCFC-141b)v淄博魯軒工

17、貿(mào)淄博魯軒工貿(mào)(HCFC-141b)v山東華安新材料山東華安新材料(HCFC-142b,HCFC-123,HCFC-124)v中昊晨光化工研究院(HCFC-22,HCFC-142b)v四川鴻鶴精細化工(HCFC-22)v內(nèi)蒙古三愛富氟化工內(nèi)蒙古三愛富氟化工(HCFC-142b)全國共有HCFCs生產(chǎn)廠家：24家其中：HCFC-22: 16家 HCFC-141b：7家 HCFC-142b：9家 HCFC-123/124：2家v巨化集團公司巨化集團公司(HCFC-22)v浙江巨化電石廠浙江巨化電石廠(HCFC-141b)v浙江瑩光化工浙江瑩光化工(HCFC-22)v浙江鷹鵬化工浙江鷹鵬化工(HCF

18、C-22)v浙江臨海利民化工浙江臨海利民化工(HCFC-22)v中化藍天中化藍天(HCFC-142b,HCFC-123, HCFC-124)v浙江三環(huán)化工浙江三環(huán)化工(HCFC-141b, HCFC-142b)v浙江三美化工浙江三美化工(HCFC-22,HCFC-141b,HCFC-142b)v浙江鵬友化工浙江鵬友化工(HCFC-22)v浙江永和化工浙江永和化工(HCFC-22) v杭州富時特化工杭州富時特化工(HCFC-141b)v浙江?？耸⒒ふ憬？耸⒒?HCFC-142b)20092009年年HCFCsHCFCs產(chǎn)能與產(chǎn)量產(chǎn)能與產(chǎn)量國內(nèi)國內(nèi)HCFCsHCFCs在制冷行業(yè)的消費現(xiàn)狀（在

19、制冷行業(yè)的消費現(xiàn)狀（20092009年）年）品種品種家用制冷家用制冷工商制冷工商制冷制冷維修制冷維修HCFC-22715004185039913HCFC-142b3015HCFC-123330165合計合計715004221040093中國中國主要主要HFCsHFCs生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家v常熟三愛富中昊化工常熟三愛富中昊化工(HFC-152a,HFC-227ea,HFC-125,HFC-32, HFC-143a)v常熟三愛富氟化工常熟三愛富氟化工（HFC-134a)v江蘇梅蘭化工江蘇梅蘭化工(HFC-32)v江蘇康泰氟化工江蘇康泰氟化工 （HFC-134a)v山東中氟化工科技(HFC-125)v山

20、東東岳化工(HFC-134a、HFC-32, HFC-152a)v山東華安新材料(HFC-125,HFC-152a)v山東宏信化工有限公司(HFC-125, HFC-152a)全國共有HFCs生產(chǎn)廠家：17家其中：HFC-134a: 5家 HFC-125：8家 HFC-152a：6家 HFC-32：8家 HFC-27ea：3家v巨化集團公司巨化集團公司(HFC-134a,HFC-32, HFC-236fa,HFC-125,HFC227ea)v浙江瑩光化工浙江瑩光化工（HFC227ea）v浙江鷹鵬化工浙江鷹鵬化工（HFC-32、HFC-125）v浙江臨海利民化工浙江臨海利民化工（HFC-32）v

21、中化藍天中化藍天（HFC-134a、HFC-32、 HFC-227ea、HFC-23、 HFC-125、 HFC-143a、 HFC-236fa、HFC-245fa、 HFC-365mfc、 HFC-161）v浙江三環(huán)化工浙江三環(huán)化工(HFC-152a）v浙江三美化工浙江三美化工（HFC-152a）v浙江永和化工浙江永和化工(HFC-32、HFC-125)v杭州富時特化工杭州富時特化工（HFC-152a）HFCsHFCs生產(chǎn)發(fā)展情況生產(chǎn)發(fā)展情況20092009年年HFCsHFCs產(chǎn)能與產(chǎn)量產(chǎn)能與產(chǎn)量2009年行業(yè)HFCs總產(chǎn)能超過36萬噸，產(chǎn)量達到16.5萬噸國內(nèi)國內(nèi)HFCsHFCs在制冷行業(yè)

22、的消費現(xiàn)狀（在制冷行業(yè)的消費現(xiàn)狀（20092009年）年）品種品種家用制冷家用制冷汽車空調(diào)汽車空調(diào)工商制冷工商制冷制冷維修制冷維修HFC-134a980157201016550HFC-3235531275HFC-1254949986HFC-152a3739HFC-143a1872合計合計9519157203277589制冷劑發(fā)展趨勢和選擇制冷劑發(fā)展趨勢和選擇制冷劑發(fā)展趨勢制冷劑發(fā)展趨勢pHCFCHCFC類制冷劑逐步淘汰，類制冷劑逐步淘汰，HFCsHFCs將成將成為主要的制冷劑品種為主要的制冷劑品種p自然工質(zhì)重新受到重視自然工質(zhì)重新受到重視p混合工質(zhì)的應用增加混合工質(zhì)的應用增加p新一代低新一代低

23、GWPGWP值制冷劑成為研究開發(fā)值制冷劑成為研究開發(fā)熱點熱點 隨著隨著HCFCsHCFCs的加速淘汰，的加速淘汰，HFCHFC類制冷劑漸成主流類制冷劑漸成主流lCFCs已經(jīng)基本淘汰lHCFCs進入淘汰進程，HCFCs的生產(chǎn)和消費已大幅下降lHFCs具有安全性、使用性能的優(yōu)勢和成熟的替代技術，HFCs的生產(chǎn)和消費逐漸增大自然工質(zhì)應用增加自然工質(zhì)應用增加 自然工質(zhì) ODP值GWP值應用領域異丁烷03冰箱、冷柜CO2 01熱泵熱水器，工商制冷汽車空調(diào)NH3（氨）03工業(yè)制冷，中央空調(diào)丙烷03工業(yè)制冷、家用空調(diào)l異丁烷已成為冰箱、冷柜主要的制冷劑品種l二氧化碳熱泵熱水器在日本已大規(guī)模應用，并有望用于汽

24、車空調(diào)l氨制冷劑在化工、食品行業(yè)作為傳統(tǒng)制冷劑，正在向小型、商業(yè)制冷發(fā)展l丙烷已廣泛用于石化行業(yè)的制冷，有望在家用空調(diào)中替代HCFC-22混合工質(zhì)的應用增加混合工質(zhì)的應用增加p發(fā)展迅速。發(fā)展迅速。2001年以來，非共沸混合工質(zhì)先后由年以來，非共沸混合工質(zhì)先后由R415A、R415B、R418A等發(fā)展到了等發(fā)展到了R437A，以及發(fā)展了共沸混合工質(zhì)，以及發(fā)展了共沸混合工質(zhì)R510A，共計，共計29種之多，約種之多，約占占ASHRAE編號混合工質(zhì)編號混合工質(zhì)75%p體系多樣。體系多樣。包括氫氟烴包括氫氟烴/氫氟烴類（如氫氟烴類（如R125/134a）、氫氟烴）、氫氟烴/烷烴類（如烷烴類（如R125

25、/134a/600）、氫氟烴）、氫氟烴/醚烴類（如醚烴類（如R152a/E170）、氫氟烴）、氫氟烴/醚烴醚烴/烷烴類烷烴類（如（如R152a/E170/600a）、烯烴）、烯烴/醚烴類（如醚烴類（如R1270/E170）、烯烴）、烯烴/烷烴類（烷烴類（如如R1270/290）。）。p多種組元多種組元。包括了二元（如包括了二元（如R125/134a）的）的1616種、三元（如種、三元（如R125/134a/600） 的） 的 7 7 種 、 四 元 （ 如種 、 四 元 （ 如 R 3 2 / 1 2 5 / 1 4 3 a / 1 3 4 aR 3 2 / 1 2 5 / 1 4 3 a / 1 3 4