制冷剂发展现状和趋势

1、张建君张建君20112011年年1 1月月2121日日制冷剂发展现状及趋势制冷剂发展现状及趋势全国标委会制冷剂分会成立大会全国标委会制冷剂分会成立大会制冷剂的分类和命名制冷剂的分类和命名 无机化合物无机化合物 烃类烃类 烷烃烷烃 有机化合物有机化合物 烯烃烯烃 卤代烃卤代烃 混合工质混合工质 制冷剂的种类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ts0Pc0.20.3MPa0ts-60, 0.3MPaPc2.0MPats-60制冷剂的一般分类制冷剂的一

2、般分类Pc 2.0MPa制冷剂命名无机制冷剂R717R744R718R7XX无机化合物的分子量编号氨二氧化碳水举例制冷剂命名制冷剂命名卤代烷烃卤代烷烃 R22分子式CmHnFxClyBrz n+ x+ y+ z = 2m+2编号同分异构体溴分子数，为0，B可省略R(m1)(n+1)x(a,b)Bz举例二氟一氯甲烷(CHClF2)四氟乙烷(CF3 CH2F )R134a 碳氢化合物碳氢化合物 R290R170R1150R1270编号 与卤代烃编号方法相同举例 丙烷 (C3H8)R1+卤代烃编号方法编号举例乙烯 (C2H4)丙烯 (C3H6)烷烃类烯烃类乙烷 (C2H6 )例外：正丁烷和异丁烷分别

3、用例外：正丁烷和异丁烷分别用R600R600和和R600aR600a表示表示制冷剂命名制冷剂命名同分异构体的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。 lCHClFCHClF R132lCHCl2CHF2 R132alCClF2CH2Cl R132blCCl2FCH2F 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- 第二个字母缀根据丙烷衍生物对中间亚甲基碳的代码法则

4、表示。 lCF3CF=CH2 R1234yflCF3CH=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lCF3CHFCF3 R227ealCF3CH2CF3 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

5、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。编号R5XX举例R500 R502共沸制冷剂共沸制冷剂的命名的命名非共沸制冷剂非共沸制冷剂的命名的命名组成由两种或两种以上的制冷剂按一定的比例混合而成。在定压下气化或液化过程中，蒸汽成分与溶液成分不断变化，对应的温度也不断变化。编号 R4XX举例R407cR410a R32/R125/R134a(23:25:52)R125/R32(50:50)ASHARE ASHARE 命名规则命名规则 CFC 氯氟烃 CF2Cl2 CFC-12 HCFC 含氢氯氟烃 CHF2Cl HCFC-22HFC 氢氟烃 CF3CH2F HFC-134a前缀前

6、缀 名称名称 举例举例 命名命名国际制冷剂发展面临的挑战国际制冷剂发展面临的挑战制冷剂选择的基本要求制冷剂选择的基本要求u1.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 汽化潜热大 绝热指数小些u2.物理化学方面的要求粘度尽可能小粘度尽可能小热导率要求高热导率要求高热化学稳定性好，热化学稳定性好，良好的电绝缘性。良好的电绝缘性。u3.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u4.经济性方面的要求 价廉、易得制冷剂选择的基本要求制冷剂选择的基本要求ODPODP：臭氧消耗潜能值（：臭氧消耗潜能值（Ozo

7、ne Depletion PotentialOzone Depletion Potential） 表示物质对大气臭氧层的破坏程度。表示物质对大气臭氧层的破坏程度。 应越小越好，应越小越好，ODP=0ODP=0则对大气臭氧层无害。则对大气臭氧层无害。GWPGWP：全球变暖潜能值（：全球变暖潜能值（Global Warming PotentialGlobal Warming Potential） 表示物质造成温室效应的影响程度。表示物质造成温室效应的影响程度。 应越小越好，应越小越好，GWP=0GWP=0则不会造成大气变暖。则不会造成大气变暖。 5.5.环境友好环境友好对臭氧层没有破坏作用；对臭氧

8、层没有破坏作用；对全球变暖影响小对全球变暖影响小15关注安全性和毒性关注安全性和毒性关注可工作性关注可工作性 关注全球变暖关注全球变暖 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出现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自然工质 CO2、碳氢、氨关注臭氧层破环关注臭氧层破环醚,SO2、甲酸甲酯、CCl4 碳氢、CO2、 NH3、 H2O、国际制冷剂发展的基本历程国际制冷剂发展的基本历程* 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中国已在2007年7月1日前淘汰CFCs的生产和使用l当前国际ODS淘汰的主要目标是HCFCs发达国家发展中国家HCFCsHCFCs加速淘汰时间表（加速淘汰时间表（20072007年）年）淘汰淘汰进

10、程进程199519952001200120042004200820082010201020132013201520152018201820202020202520252030203020402040欧盟欧盟开始开始HCFCHCFC淘汰淘汰新制冷新制冷设备中设备中禁止禁止HCFCHCFCHCFCHCFC发泡发泡剂淘剂淘汰汰HCFCHCFC制制冷维修冷维修淘汰淘汰HCFCHCFC完完全淘汰全淘汰美国美国R141bR141b完全完全淘汰淘汰开始开始R22R22R142bR142b淘汰淘汰禁止任禁止任何何HCFCHCFC用于新用于新设备设备R22R22R142bR142b完全完全淘汰淘汰日本日本R14

11、1bR141b发泡发泡淘汰淘汰R141bR141b溶剂淘溶剂淘汰汰R22R22开开始淘汰始淘汰R142bR142b完全淘完全淘R22R22维维修淘汰修淘汰R225R225完全完全淘汰淘汰R22R22完完全淘全淘汰汰 各国各国HCFCsHCFCs淘汰进程淘汰进程 京都议定书京都议定书对对HFCsHFCs类制冷剂带来的挑战类制冷剂带来的挑战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氢氟烃氢氟烃（HFCsHFCs) )温室气体温室气体甲烷甲烷六氟化硫六氟化硫氧化亚氮氧化亚氮欧盟含氟气体的法规欧盟含氟气体的法规基本内容基本内容u 3-30kg 每年检查一次u 30-300kg 每季度检查一次 u300kg 以上 每月检查 u 对于含氟气体超过300kg 以上的容器装置要配备泄漏检查系统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 u 所有生产厂家、进出口商都要递交报告 u 含氟气体用量在一吨以上的，要报告生产、进出口、用途、排放及回收、利用

13、和销毁的数据u 对于含氟气体产品及其应用设备实行标签制度评估评估 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（欧盟关于汽车空调系统排放物的指令（MACMAC指令）指令）改装和再充注改装和再充注 2011年1月1日起，设计使用GWP超过150的含氟气体的空调系统不得改装用于新批准型号的汽车2017年1月1日起，设计使用GWP超过150的含氟气体的空调系统不得改装用于任何车辆2011年1月1日起，禁止在新批准车型的汽车空调系统中充注GWP超过150的含氟气体2017年1月1日起，所有车辆不得充注GWP超过150的含氟气体，但可以再充注原来已充注GWP超过150的含氟气

14、体的空调系统新车型的批准新车型的批准2007年1月1日起，不批准使用GWP超过150的含氟气体汽车空调新车型，除非： 对于单蒸发器空调系统，泄露率不超过40克/年 对于双蒸发器的空调系统，泄露率不超过60克/年2011年1月1日起，不批准使用GWP超过150的含氟气体汽车空调的新车型HFC-134aHFC-134a将从将从20112011年开始逐步禁止在汽车空调中用年开始逐步禁止在汽车空调中用作制冷剂作制冷剂HFCsHFCs削减进程削减进程美国清洁能源与安全法案美国清洁能源与安全法案HFCsHFCs条款条款l2012年将美国HFC的消费量削减至基准量的90% （2004-2006年三年HCFC

15、和HFC的平均）l2032年将美国HFC的消费量削减至2012年的15%中国制冷剂发展现状中国制冷剂发展现状中国制冷行业中国制冷行业ODSODS替代现状替代现状 24行业领域行业领域替代品替代品替代现状替代现状家用冰箱、冷柜HFC-134a异丁烷l已完成零ODP工质的替代l异丁烷占大部分家用空调HCFC-22l大部分仍使用HCFC-22,lR407c、R410a在出口空调中应用l开展R290、HFC-161等应用研究工商制冷HCFC-22仍使用HCFC-22尚未开展零ODP冷媒的应用集中空调HCFC-22HFC-134aHCFC-123HCFC-22替代尚处于起步阶段汽车空调HFC-134a国

16、内已开展CO2替代的研究工业制冷氨、HCFC-22、碳氢没有开展HCFC-22的替代中国中国主要主要HCFCsHCFCs生产厂家生产厂家v常熟三爱富中昊化工常熟三爱富中昊化工(HCFC-22,HCFC-142b)v常熟三爱富氟化工常熟三爱富氟化工(HCFC-141b）v江苏梅兰化工江苏梅兰化工(HCFC-22) v泰兴市梅兰化工泰兴市梅兰化工 (HCFC-142b)v江苏康泰氟化工江苏康泰氟化工 (HCFC-141b)v山东中氟化工科技山东中氟化工科技(HCFC-22)v山东东岳化工山东东岳化工 (HCFC-22,HCFC-142b)v烟台中瑞化工烟台中瑞化工(HCFC-141b)v淄博鲁轩工

17、贸淄博鲁轩工贸(HCFC-141b)v山东华安新材料山东华安新材料(HCFC-142b,HCFC-123,HCFC-124)v中昊晨光化工研究院(HCFC-22,HCFC-142b)v四川鸿鹤精细化工(HCFC-22)v内蒙古三爱富氟化工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v巨化集团公司巨化集团公司(HCFC-22)v浙江巨化电石厂浙江巨化电石厂(HCFC-141b)v浙江莹光化工浙江莹光化工(HCFC-22)v浙江鹰鹏化工浙江鹰鹏化工(HCF

18、C-22)v浙江临海利民化工浙江临海利民化工(HCFC-22)v中化蓝天中化蓝天(HCFC-142b,HCFC-123, HCFC-124)v浙江三环化工浙江三环化工(HCFC-141b, HCFC-142b)v浙江三美化工浙江三美化工(HCFC-22,HCFC-141b,HCFC-142b)v浙江鹏友化工浙江鹏友化工(HCFC-22)v浙江永和化工浙江永和化工(HCFC-22) v杭州富时特化工杭州富时特化工(HCFC-141b)v浙江埃克盛化工浙江埃克盛化工(HCFC-142b)20092009年年HCFCsHCFCs产能与产量产能与产量国内国内HCFCsHCFCs在制冷行业的消费现状（在

19、制冷行业的消费现状（20092009年）年）品种品种家用制冷家用制冷工商制冷工商制冷制冷维修制冷维修HCFC-22715004185039913HCFC-142b3015HCFC-123330165合计合计715004221040093中国中国主要主要HFCsHFCs生产厂家生产厂家v常熟三爱富中昊化工常熟三爱富中昊化工(HFC-152a,HFC-227ea,HFC-125,HFC-32, HFC-143a)v常熟三爱富氟化工常熟三爱富氟化工（HFC-134a)v江苏梅兰化工江苏梅兰化工(HFC-32)v江苏康泰氟化工江苏康泰氟化工 （HFC-134a)v山东中氟化工科技(HFC-125)v山

20、东东岳化工(HFC-134a、HFC-32, HFC-152a)v山东华安新材料(HFC-125,HFC-152a)v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v巨化集团公司巨化集团公司(HFC-134a,HFC-32, HFC-236fa,HFC-125,HFC227ea)v浙江莹光化工浙江莹光化工（HFC227ea）v浙江鹰鹏化工浙江鹰鹏化工（HFC-32、HFC-125）v浙江临海利民化工浙江临海利民化工（HFC-32）v

21、中化蓝天中化蓝天（HFC-134a、HFC-32、 HFC-227ea、HFC-23、 HFC-125、 HFC-143a、 HFC-236fa、HFC-245fa、 HFC-365mfc、 HFC-161）v浙江三环化工浙江三环化工(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杭州富时特化工杭州富时特化工（HFC-152a）HFCsHFCs生产发展情况生产发展情况20092009年年HFCsHFCs产能与产量产能与产量2009年行业HFCs总产能超过36万吨，产量达到16.5万吨国内国内HFCsHFCs在制冷行业

22、的消费现状（在制冷行业的消费现状（20092009年）年）品种品种家用制冷家用制冷汽车空调汽车空调工商制冷工商制冷制冷维修制冷维修HFC-134a980157201016550HFC-3235531275HFC-1254949986HFC-152a3739HFC-143a1872合计合计9519157203277589制冷剂发展趋势和选择制冷剂发展趋势和选择制冷剂发展趋势制冷剂发展趋势pHCFCHCFC类制冷剂逐步淘汰，类制冷剂逐步淘汰，HFCsHFCs将成将成为主要的制冷剂品种为主要的制冷剂品种p自然工质重新受到重视自然工质重新受到重视p混合工质的应用增加混合工质的应用增加p新一代低新一代低

23、GWPGWP值制冷剂成为研究开发值制冷剂成为研究开发热点热点 随着随着HCFCsHCFCs的加速淘汰，的加速淘汰，HFCHFC类制冷剂渐成主流类制冷剂渐成主流lCFCs已经基本淘汰lHCFCs进入淘汰进程，HCFCs的生产和消费已大幅下降lHFCs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自然工质应用增加 自然工质 ODP值GWP值应用领域异丁烷03冰箱、冷柜CO2 01热泵热水器，工商制冷汽车空调NH3（氨）03工业制冷，中央空调丙烷03工业制冷、家用空调l异丁烷已成为冰箱、冷柜主要的制冷剂品种l二氧化碳热泵热水器在日本已大规模应用，并有望用于汽

24、车空调l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l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混合工质的应用增加p发展迅速。发展迅速。2001年以来，非共沸混合工质先后由年以来，非共沸混合工质先后由R415A、R415B、R418A等发展到了等发展到了R437A，以及发展了共沸混合工质，以及发展了共沸混合工质R510A，共计，共计29种之多，约种之多，约占占ASHRAE编号混合工质编号混合工质75%p体系多样。体系多样。包括氢氟烃包括氢氟烃/氢氟烃类（如氢氟烃类（如R125/134a）、氢氟烃）、氢氟烃/烷烃类（如烷烃类（如R125

25、/134a/600）、氢氟烃）、氢氟烃/醚烃类（如醚烃类（如R152a/E170）、氢氟烃）、氢氟烃/醚烃醚烃/烷烃类烷烃类（如（如R152a/E170/600a）、烯烃）、烯烃/醚烃类（如醚烃类（如R1270/E170）、烯烃）、烯烃/烷烃类（烷烃类（如如R1270/290）。）。p多种组元多种组元。包括了二元（如包括了二元（如R125/134a）的）的1616种、三元（如种、三元（如R125/134a/600） 的） 的 7 7 种 、 四 元 （ 如种 、 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