1,1,1,3-四氟丙烯的应用状况及合成方法

分别介绍了1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)在发泡剂、制冷剂、气溶胶推进剂等方面的具体应用情况,利用HFO-1234ze作为发泡剂添加到聚苯乙烯和聚氨酯泡沫生产中,可以降低泡沫密度和泡沫的导热系数,增加泡沫压缩强度且泡沫孔径分布均匀;分别叙述了以1,1,1,3,3-五氟丙烷、1-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,3,3-五氯丙烷、1,1,1,2,3-五氟丙烷、3,3,3-三氟丙烯、卤代甲烷和卤代乙烯等为原料合成HFO-1234ze的方法及工艺条件,探讨了各合成路线的优缺点。认为HFO-1234ze与三氟碘甲烷形成的共沸混合物的物理性能优良,可以作为制冷剂HFC-134a的替代品。     

低GWP值替代品1,3,3,3-四氟丙烯的制备方法综述

综述了低GWP值替代品1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)的制备方法,认为由氯乙烯和四氯化碳调聚成1,1,1,3,3-五氯丙烷(HCC-240fa),而后由HCC-240fa制备中间产物1-氯-1,3,3,3四氟丙烷(HCFC-244fa)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa),最后由中间产物制备HFO-1234ze是一条较合理的工艺路线。     

HFC-245fa催化裂解合成HFO-1234ze和HFO-1234yf的热力学研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,使用Materials Studio的DMol 3模块,计算了1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)气相裂解脱氟化氢生成1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)和2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)反应及其副反应体系中各物质的标准摩尔焓和标准摩尔吉布斯自由能。通过比较不同温度下各反应的标准摩尔焓变和标准摩尔吉布斯自由能变,对反应过程进行了热力学分析。结果表明:HFC-245fa脱HF生成HFO-1234ze的反应为吸热反应,标准摩尔吉布斯自由能变随着温度的升高而减小;当反应温度更高时,E构型的HFO-1234ze能异构化反应合成HFO-1234yf;高温有利于HFO-1234yf的生成。     

新型制冷剂——HFO-1234ze和HFO-1234yf

作为制冷剂,HFC-134a的淘汰已经进入了倒计时,四氟丙烯HFO-1234ze和HFO-1234yf作为其替代品已经脱颖而出。介绍了HFO-1234ze和HFO-1234yf的物理性能、制冷效率、可燃性、换热性质、互溶性、材料相溶性、用途以及合成研究进展。     

HFO-1234yf合成的研究进展

综述了2,3,3,3～四氟丙烯（HFO-1234yf）的合成研究进展,探讨了工艺条件,认为以CX3CF2CH3和CCl2=CFCH2Cl为原料气相氟化制备HFO-1234yf的工艺值得去研究。     

2,3,3,3-四氟丙烯的概况及制备方法

比较了1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)的主要替代制冷剂HFC-152a、CO2、2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)的特性;简述了HFO-1234yf在汽车制冷及其他领域的应用,叙述了HFO-1234yf的合成研究路线,探讨了其制备工艺条件,总结了各种制备方法的优缺点。认为以通式为CX3CCl=CClX(X=F、Cl)、CCl2=CClCH2Cl、CX3CF2CH3和CF3CF2CH2Cl为原料制备HFO-1234yf的工艺较具商业研究价值。HFO-1234yf(ODP=0,GWP=4)以其优越的物性,将在替代HFC-134a制冷剂中脱颖而出。     

2,3，3，3-四氟丙烯制备专利统计与分析

对2,3,3,3-四氟丙烯（HFo-123硐的制备专利的数量以及制备方法进行了统计与分析,并重点对Dupont和Honeywell的HFO-1234yf专利进行了统计与分析。提出了两条热点路线：-是以卤代丙烷为原料[如1,1,1,3-四氯丙烷（Hcc-250fb）,可由四氯化碳和乙烯调聚制得】经氟氯化;二是以卤代丙烯[如1,I,2,3-四氯丙烯（HCC-1230xa）,可由基础原料1,2,3-三氯丙烷氯化制得】经氟化后脱卤化氢来制备I／1标产物HFO-1234vf.     

新型低GWP高温热泵工质HFO-1234ze(Z)的研究进展

高温热泵可以有效回收工业余热,达到节能减排和保护环境的目的。目前,有关高温热泵技术的研究热点在于寻找一种全球变暖潜能值(GWP)低、使用性能良好的工质,以替代现有CFC-114、HFC-245fa工质。对新型环境友好型工质HFO-1234ze(Z)进行了综述,其GWP<1,临界温度高于423 K,是一种潜在的高温热泵替代工质。总结了近年来国内外学者对HFO-1234ze(Z)的合成技术、热力学性质、输运性质、传热性能等方面的研究,并分析了HFO-1234ze(Z)在高温热泵系统中应用的可行性,认为HFO-1234ze(Z)在高温热泵中具有较好的工作性能和发展前景。     

HFO-1234ze合成技术及应用研究进展

随着环保要求越来越严,新型环保ODS替代品的研究开发已成为全世界关注的热点,而1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze)以其优异的环境参数被认为是替代1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)和1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)的最佳选择。重点对HFO-1234ze的性质、合成方法以及应用的研究进展进行简要综述。     

科技集粹

霍尼韦尔新型发泡剂HFO-1234ze获EPA认可 1月31日,霍尼韦尔发布消息称,其新型低GWP值产品HFO-1234ze在泡沫和喷雾剂上的用途已获EPA认可。     

Research progress of low GWP working fluid HFO-1234ze(Z) for high temperature heat pumps

High temperature heat pump can effectively recover industrial waste heat to achieve the purpose of energy saving,emission reduction and environmental protection. At present, novel working fluids for the high temperature heat pumps are studied to replace CFC-114 and HFC-245fa. The alternative working fluid should have low global warming potential (GWP) and good working performance. The eco-friendly working fluid HFO-1234ze(Z), whose GWP < 1 and critical temperature above 423 K, is considered as a potential heat pump replacement working fluid. This paper summarizes the research of HFO-1234ze(Z) including the synthesis technology, thermophysical properties, transport properties, and heat transfer performance. The feasibility of application of HFO-1234ze(Z) in high temperature heat pump system is analyzed. It is considered that HFO-1234ze(Z) has good performance and development prospect in high temperature heat pump.     

新型制冷剂HFO-1234yf与分子筛干燥剂的相容性研究

目前车用制冷剂HFC-134a的温室效应潜值(GWP)为1 300,而制冷剂HFO-1234yf的GWP仅为4,被认为是取代R134a的新一代制冷剂。采用McBain-Bakr法和ASHRAE-97密封玻璃管法分别测试了制冷剂HFO-1234yf与分子筛干燥剂的相容性。结果表明:3A、3A-60型分子筛与HFO-1234yf具有较好的化学稳定性,相容性较好,能够满足工业应用的HFO-1234yf制冷剂系统。     

R32+R1234yf+R1234ze（E）混合制冷剂气液相平衡实验研究

基于液相循环法搭建的气液相平衡实验装置,在263.15~323.15 K温度范围内,实验测量了R32+R1234yf和R1234yf+R1234ze（E）二元混合物以及R32+R1234yf+R1234ze（E）三元混合物的气液相平衡数据,利用PRSV状态方程结合WS混合法则和NRTL活度系数模型进行关联拟合,获得二元混合工质的交互参数,并在其基础上预测了三元混合工质气液相平衡性质。计算结果与实验数据对比表明,二元体系R32+R1234yf和R1234yf+R1234ze（E）的压力平均绝对偏差分别为0.71%和0.20%,气相摩尔分数平均绝对偏差均约为0.0016,三元体系R32+R1234yf+R1234ze（E）的压力平均绝对偏差为0.82%,系统组分R32和R1234yf的气相摩尔分数平均绝对偏差均约为0.007。     

1,1,2,3-四氯丙烯氟化合成2,3,3,3-四氟丙烯过程热力学分析

介绍了第四代制冷剂2,3,3,3-四氟丙烯（HFO-1234yf）的优点及合成过程。以热力学为基础,对1,1,2,3-四氯丙烯氟化合成2,3,3,3-四氟丙烯过程的反应进行了计算,并运用计算的结果对专利中所选择的反应条件进行了热力学分析。     

新型制冷剂R1234ze(E)水平圆管内流动沸腾换热特性

新型制冷剂R1234ze(E)(trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene)因较低的GWP值备受制冷行业关注,有望替代R134a。在内径为8mm水平圆管内对R1234ze(E)流动沸腾换热特性进行实验研究,并在相应实验工况下与R134a进行对比。本研究的实验工况:流动沸腾换热的饱和温度为10℃±0.5℃,热通量为5.0和10kW·m^-2,质流密度范围为300~500kg·m^-2·s^-1。分析质流密度、热通量以及干度对R1234ze(E)和R134a饱和流动沸腾传热系数的影响。结果表明,R1234ze(E)和R134a的流动沸腾传热系数随质流密度和热通量的增大而增大;在低质流密度300kg·m^-2·s^-1工况下,R1234ze(E)传热系数较R134a偏低14.68%左右,但随质流密度增大到500kg·m^-2·s^-1,其偏差缩小为7.35%。最后将实验结果同4种常见预估关联式进行比较,结果表明Kandlikar关联式计算结果较优,全工况范围内Kandlikar关联式对R1234ze(E)和R134a的预估值与90%的实验数据偏差在±25%以内,平均偏差分别为23.13%和11.50%,满足工程设计要求。     

-60℃温区精馏型自复叠制冷系统R41替代R23的理论与实验

选取R1234ze（E）作为高沸点组分,对R41在-60℃温区二元精馏型自复叠制冷循环中替代R23进行循环性能对比分析。设计并搭建采用精馏型自复叠制冷循环的实验装置,对R23/R1234ze（E）和R41/R1234ze（E）混合制冷剂在系统中的循环性能进行实验对比。理论分析和实验结果均表明：以R1234ze（E）作为高沸点组分时,用R41替代R23后系统COP略有下降,单位体积压缩功减小1/3~1/2,单位容积制冷量稍有降低,但系统单位质量制冷量明显提高,可以大大减小充注量。更重要的是R41的GWP的显著减少能起到很明显的环境保护作用。     

R1234yf+CO2和R1234ze (E)+CO2二元混合物的比容平移Soave-Redlich-Kwong方程

采用温度相关比容平移项的比容平移Soave-Redlich-Kwong（VTSRK）方程计算新工质R1234yf和R1234ze（E）的热力学性质以及两种物质与CO₂的二元混合物性质,混合物计算采用van der Waals混合规则,二元交互作用系数由密度数据拟合得到。对纯净物计算与专用状态方程进行对比,VTSRK方程比SRK方程显著改善了液相密度表征效果。对混合物的密度计算结果与实验数据进行对比,对于R1234yf+CO₂二元混合体系方程与实验数据相对均方根偏差为1.17%,对于R1234ze（E）+CO₂二元混合体系相对均方根偏差为0.82%。结果显示,采用温度相关比容平移项的VTSRK方程应用于R1234yf和R1234ze（E）纯流体以及R1234yf+CO₂和R1234ze（E）+CO₂密度性质计算,可获得较高精度。     

汽车用胶管的发展

介绍汽车液压制动胶管、汽车动力转向胶管和汽车制冷系统胶管等的主体材料、结构及其发展。DOT4和DOT5等新型制动液以及二氧化碳和HFO-1234yf等新型制冷剂的应用对胶管性能提出了更高的要求。随着汽车电子制动系统和电动转向系统的发展,汽车胶管在制动和转向这2个领域的应用将有所减少。