本發(fā)明屬于冷凍機(jī)油，具體涉及一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油、工作流體組合物及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、對(duì)于冷暖空調(diào)器，主流為轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，還有渦旋壓縮機(jī)。在冷凍機(jī)的制冷劑循環(huán)周期內(nèi)，冷凍機(jī)油與制冷劑一同循環(huán)。目前cfc（氯氟烴類）制冷劑將逐漸被更環(huán)保的冷媒所代替，如r290（丙烷）為代表的自然工質(zhì)。但冷暖空調(diào)器r290系統(tǒng)目前尚未大規(guī)模使用，與之配套的冷凍機(jī)油尚未成熟。r290（丙烷）冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油仍然存在著潤(rùn)滑性能、空調(diào)能效、安全性能不能兼顧的問(wèn)題。

2、對(duì)于r290冷媒來(lái)說(shuō)，其溶解性能過(guò)強(qiáng)，能溶解絕大多數(shù)有機(jī)油品，從而稀釋油品，形成的混合流體粘度（溶解粘度）較小，溶解粘度小，潤(rùn)滑流體不能維持較厚的油膜，對(duì)冷凍機(jī)的潤(rùn)滑耐磨性能不足。另一方面，冷凍機(jī)油即使?jié)櫥阅芟嗤?，不同種類的冷凍機(jī)油對(duì)r290作冷媒的空調(diào)能效cop（coefficient?of?performance，制冷性能系數(shù)）影響也并不相同，導(dǎo)致r290冷媒的冷凍機(jī)油仍然沒(méi)有最優(yōu)解。

3、因此，提出一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油、工作流體組合物及應(yīng)用，使其兼顧潤(rùn)滑性能、空調(diào)能效、安全性能顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油、工作流體組合物及應(yīng)用；該方法能夠兼顧潤(rùn)滑性能、空調(diào)能效、安全性能：在r290稀釋能力強(qiáng)的情況下，能夠維持較厚的油膜、潤(rùn)滑耐磨耗效果優(yōu)異，具有優(yōu)異的低溫性能，在低溫制熱工況時(shí)維持系統(tǒng)能效。

2、本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思為：將新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯相互協(xié)同、提高潤(rùn)滑耐磨性能，再搭配特定的抗氧化劑、酸捕捉劑、抗磨劑實(shí)現(xiàn)1000h臺(tái)架加速壽命實(shí)驗(yàn)后活塞粗糙度小的效果；同時(shí)，特定的新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯選擇能夠保持空調(diào)的高能效cop。

3、本發(fā)明的第一方面提供一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油。

4、具體的，一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油，所述冷凍機(jī)油包括新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯。

5、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，該第一方面提供的一種丙烷冷媒系統(tǒng)使用的冷凍機(jī)油的有益效果如下：將新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯相互協(xié)同、提高潤(rùn)滑耐磨性能，再搭配特定的抗氧化劑、酸捕捉劑、抗磨劑實(shí)現(xiàn)1000h臺(tái)架加速壽命實(shí)驗(yàn)后活塞粗糙度小的效果；同時(shí)，特定的新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯選擇能夠保持空調(diào)的高能效cop。

6、新戊二醇油酸酯的cas號(hào)為：42222-50-4；三羥甲基丙烷油酸酯cas號(hào)為：57675-44-2。

7、優(yōu)選的，按照重量份計(jì)，所述冷凍機(jī)油包括新戊二醇油酸酯5-65份和三羥甲基丙烷油酸酯35-95份；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油包括新戊二醇油酸酯7.5-20份和三羥甲基丙烷油酸酯80-92.5份；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油包括新戊二醇油酸酯7.5-12.5份和三羥甲基丙烷油酸酯87.5-92.5份。

8、優(yōu)選的，所述新戊二醇油酸酯和所述三羥甲基丙烷油酸酯的重量份之和為100份。

9、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油還包括抗氧化劑、酸捕捉劑和抗磨劑，所述抗氧化劑包括酚類化合物、所述酸捕捉劑包括環(huán)氧化合物、所述抗磨劑包括亞磷酸酯類化合物；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述抗氧化劑包括basf?irganox?l101（酚類化合物）、所述酸捕捉劑包括辛基縮水甘油醚、所述抗磨劑包括三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯或所述抗磨劑包括basf?irgafos168（主要成分為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯）。三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯cas號(hào)為：31570-04-4。

10、優(yōu)選的，按照重量份計(jì)，所述冷凍機(jī)油還包括抗氧化劑0.1-0.3份、酸捕捉劑0.3-0.5份和抗磨劑0.3-0.5份。

11、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的酸值小于等于0.05mgkoh/g；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的酸值小于等于0.02mgkoh/g。

12、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油40℃的運(yùn)動(dòng)粘度為30-50mm2/s。

13、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的傾點(diǎn)小于等于-40℃；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的傾點(diǎn)小于等于-45℃。

14、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的水分含量小于等于100ppm；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的水分含量小于等于50ppm。對(duì)于密閉的冷凍機(jī)系統(tǒng)，低水分含量有助于油品的穩(wěn)定性，以及電絕緣性。

15、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油與r290制冷劑形成的工作流體組合物在溫度80℃、絕對(duì)壓力2.25mp下，溶解粘度大于等于1.2cp。

16、優(yōu)選的，所述冷凍機(jī)油的制備方法，包括以下步驟：

17、（1）將新戊二醇和油酸按摩爾比1:（1.9-2.1）投入到反應(yīng)容器中；在催化劑存在下，減壓升溫進(jìn)行酯化反應(yīng)10-12小時(shí)，停止反應(yīng)制得新戊二醇油酸酯粗產(chǎn)物；

18、（2）將三羥甲基丙烷和油酸按摩爾比1:（2.9-3.1）投入到反應(yīng)容器中；在催化劑存在下，減壓升溫進(jìn)行酯化反應(yīng)10-12小時(shí)，停止反應(yīng)制得三羥甲基丙烷油酸酯粗產(chǎn)物；

19、（3）提純所述新戊二醇油酸酯粗產(chǎn)物和所述三羥甲基丙烷油酸酯粗產(chǎn)物制得所述新戊二醇油酸酯和所述三羥甲基丙烷油酸酯；

20、（4）按比例添加混合所述新戊二醇油酸酯、所述三羥甲基丙烷油酸酯、所述抗氧化劑、所述酸捕捉劑和所述抗磨劑制得所述冷凍機(jī)油。

21、優(yōu)選的，步驟（1）中，所述新戊二醇油酸酯粗產(chǎn)物酸值＜0.1mgkoh/g。

22、優(yōu)選的，步驟（2）中，所述三羥甲基丙烷油酸酯粗產(chǎn)物酸值＜0.1mgkoh/g。

23、優(yōu)選的，步驟（1）和步驟（2）中，所述酯化反應(yīng)的溫度為200-240℃；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述酯化反應(yīng)的溫度為215-225℃。

24、優(yōu)選的，步驟（1）和步驟（2）中，所述油酸純度＞80%。

25、優(yōu)選的，步驟（3）中，所述提純的操作步驟包括吸附過(guò)濾、堿洗、水洗中的至少一種；優(yōu)選的，所述吸附過(guò)濾包括在80-100℃進(jìn)行吸附過(guò)濾3-5次。

26、本發(fā)明的第二方面提供一種工作流體組合物。

27、一種工作流體組合物，包括任一所述的冷凍機(jī)油以及丙烷。

28、本發(fā)明的第三方面提供一種任一所述的冷凍機(jī)油在使用丙烷制冷劑的空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

29、優(yōu)選的，所述空調(diào)系統(tǒng)包括冷暖兩用系統(tǒng)，所用壓縮機(jī)包括轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)或渦旋壓縮機(jī)。

30、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

31、（1）將新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯相互協(xié)同、提高潤(rùn)滑耐磨性能和能效cop，再搭配特定的抗氧化劑、酸捕捉劑、抗磨劑實(shí)現(xiàn)1000h臺(tái)架加速壽命實(shí)驗(yàn)后活塞粗糙度小，特定條件下（新戊二醇油酸酯:三羥甲基丙烷油酸酯質(zhì)量比為2:8至1:9）可達(dá)到小于3μm的效果；同時(shí)，特定的新戊二醇油酸酯和三羥甲基丙烷油酸酯選擇能夠保持空調(diào)的高能效cop，特定條件下（新戊二醇油酸酯:三羥甲基丙烷油酸酯質(zhì)量比為4:6至1:9）cop可高于4.9；

32、（2）當(dāng)r290冷媒（丙烷）對(duì)冷凍機(jī)油起到較大稀釋作用時(shí)，油酸酯仍可維持冷凍油整體的粘度，不至于太低，從而維持潤(rùn)滑使較好的油膜厚度，進(jìn)而提高工作流體的耐磨耗性。