HCFO-1224yd(Z)的特性及应用研究进展
2021-05-10张董鑫管祥添管仲达欧阳洪生郭智恺
张董鑫,管祥添,张 凯,管仲达,欧阳洪生,郭智恺*
(1.浙江省化工研究院有限公司,浙江 杭州 310023;2.含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室,浙江 杭州 310023)
全球变暖趋势加剧,逐步提升了人们对气候变化的关注和认识。全球近200 个国家签订的《巴黎协定》旨在将本世纪全球平均气温上升幅度控制在2 ℃以内,并将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上的1.5 ℃以内[1]。此外,《京都议定书》[2]和欧盟发布的温室氟化气体条例REGULATION (EU)[3]也对温室气体排放量和HFCs 使用量作出明确要求。在含氟制冷剂领域,烯烃中的碳-碳双键在大气环境中与OH 自由基作用会分解,因此氢氟烯烃(HFOs)对于环境影响相对较小。HCFO-1224yd(Z)是美国供暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)于2017年批准的一种不饱和有机化合物[4],并提出在离心式冷水机组、二元循环发电机组和高温热泵等领域替代HFC-245fa 使用。HCFO-1224yd(Z)是一种不可燃制冷剂,其臭氧破坏潜能值(ODP)几乎为0,全球变暖潜能值(GWP)小于1,对自然环境几乎没有任何影响,作为第四代ODS 替代品,具有较好的发展前景。目前,日本AGC 生产销售HCFO-1224yd(Z),产品代号为1224yd[5]。
1 基础物性
如图1 所示,HCFO-1224yd(Z)分子中含碳-碳双键,因此其在大气环境中易分解,大气寿命短,作为制冷剂较传统的HCFCs、HFCs 等对环境更加友好。表1 为HCFO-1224yd(Z)[5]与HFC-245fa 的基本物性对比。

图1 HCFO-1224yd(Z)的分子结构示意图

表1 HCFO-1224yd(Z)与HFC-245fa 的基本物性对比

从表1 中可以看出,HCFO-1224yd(Z)的基础物性与HFC-245fa 非常接近,同时ODP 接近0,GWP 值低于1,大气寿命仅为21 d,几乎可以认为对臭氧层破坏和全球变暖没有影响。因此,从基础物性角度可初步将HCFO-1224yd(Z)视为HFC-245fa 的环境友好型替代品。……
