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ES3037309T3 - Compositions comprising a fluoroolefin - Google Patents

Compositions comprising a fluoroolefin

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ES3037309T3
ES3037309T3 ES22175443T ES22175443T ES3037309T3 ES 3037309 T3 ES3037309 T3 ES 3037309T3 ES 22175443 T ES22175443 T ES 22175443T ES 22175443 T ES22175443 T ES 22175443T ES 3037309 T3 ES3037309 T3 ES 3037309T3
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ES
Spain
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hfc
approximately
percent
weight
composition
Prior art date
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Active
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ES22175443T
Other languages
English (en)
Inventor
Minor Barbara Haviland
Rao Velliyur Nott Mallikarjuna
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chemours Co FC LLC
Original Assignee
Chemours Co FC LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application filed by Chemours Co FC LLC filed Critical Chemours Co FC LLC
Application granted granted Critical
Publication of ES3037309T3 publication Critical patent/ES3037309T3/es
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Abstract

La presente invención se refiere a composiciones para su uso en sistemas de refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor, que comprenden una fluoroolefina y al menos otro componente. Las composiciones de la presente invención son útiles en procesos de producción de refrigeración o calor, como fluidos de transferencia de calor, agentes de soplado de espuma, propelentes de aerosoles y agentes de extinción de incendios. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Composiciones que comprenden una fluoroolefina
Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un aparato de acondicionamiento del aire móvil que contiene una composición que comprende HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en propano, isobuteno, 2-metilbutano, n-pentano y ciclopentano.
2. Descripción de la técnica relacionada
La industria de la refrigeración ha estado trabajando en las últimas décadas para encontrar refrigerantes de sustitución de los clorofluorocarburos (CFC) y de los hidroclorofluorocarburos (HCFC) que agotan la capa de ozono que se van reduciendo como resultado del Protocolo de Montreal. La solución para la mayoría de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de refrigerantes de hidrofluorocarburos (HFC). Los nuevos refrigerantes HFC, siendo el HFC-134a el más ampliamente utilizado en este momento, tienen potencial nulo de agotamiento del ozono y, por ello, no están afectados por la reducción reguladora actual como resultado del Protocolo de Montreal. Reglamentos medioambientales adicionales pueden causar finalmente una reducción global de ciertos refrigerantes HFC. En la actualidad, la industria automovilística se enfrenta a reglamentos relacionados con el potencial de calentamiento global de los refrigerantes utilizados en sistemas móviles de acondicionamiento de aire. Por lo tanto, existe una gran necesidad actual de identificar nuevos refrigerantes con un potencial de calentamiento global reducido en el mercado del acondicionamiento de aire móvil. Si los reglamentos se aplican de manera más amplia en el futuro, se sentirá una necesidad aún mayor de los refrigerantes que se pueden utilizar en todas las áreas de la industria de la refrigeración y del acondicionamiento del aire.
Refrigerantes de sustitución actualmente propuestos para el HFC-134a incluyen HFC-152a, hidrocarburos puros como butano o propano, o refrigerantes "naturales" como el CO<2>. Muchas de estas sustituciones sugeridas son tóxicas, inflamables y/o tienen baja eficiencia energética. Por lo tanto, se están buscando nuevos refrigerantes alternativos.
El documento US 2004/089839 divulga composiciones líquidas para su uso en sistemas de refrigeración por compresión, acondicionamiento del aire y bomba de calor que comprenden un fluoroalqueno, un lubricante y, opcionalmente, un compatiblizador.
El objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de acondicionamiento del aire móvil que contiene composiciones de refrigerante novedosas y composiciones de fluidos de transferencia de calor que proporcionan características únicas para satisfacer las demandas de bajo o nulo potencial de agotamiento de ozono y menor potencial de calentamiento global en comparación con los refrigerantes actuales.
Compendio de la invención
La presente invención es un aparato móvil de acondicionamiento del aire que contiene una composición que comprende HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: propano, n-butano, isobuteno, 2-metilbutano, n-pentano y ciclopentano.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende HFC-1225ye y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: HFC-1234ze, HFC-1234yf, HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I. La presente invención se refiere además a una composición que comprende HFC-1234ze y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: HFC-1234yf, HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, nbutano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC- 134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC- 236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende HFC-1234ye y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetileéter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende HFC-1243zf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, npentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende:
a) al menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste en ésteres de poliol, polialquilenglicol, éteres de polivinilo, aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos y poli(alfa)olefinas; y
(b) una composición seleccionada del grupo que consiste en:
aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1243zf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-227ea; y aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de CF<3>I.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende:
a) una composición de refrigerante o de fluido de transferencia de calor seleccionada del grupo que consiste en: aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1243zf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-227ea; y aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de CF<3>I;
y
b) un compatibilizador seleccionado del grupo que consiste en:
i) éteres de polioxialquilenglicol representados por la fórmula R1[(OR2)xOR3]y, en donde: x es un número entero de 1 a 3; y es un número entero de 1 a 4; R1 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a 6 átomos de carbono y sitios de enlace y; R2 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 2 a 4 átomos de carbono; R3 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 6 átomos de carbono; al menos uno de R1 y R3 se selecciona de dichos radicales de hidrocarburos; y en donde dichos éteres de polioxialquilenglicol tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica;
ii) amidas representadas por las fórmulas R1C(O)NR2R3 y ciclo-[R4CON(R5)-], en donde R1, R2, R3 y R5 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, y como máximo un radical aromático que tiene de 6 a 12 átomos de carbono; R4 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 3 a 12 átomos de carbono; y en donde dichas amidas tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica; iii) cetonas representadas por la fórmula R1C(O)R2, en donde R1 y R2 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y de arilo que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, y en donde dichas cetonas tienen un peso molecular de aproximadamente 70 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica;
iv) nitrilos representados por la fórmula R1CN, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos o de arilo que tienen de 5 a 12 átomos de carbono, y en donde dichos nitrilos tienen un peso molecular de aproximadamente 90 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica;
v) clorocarbonos representados por la fórmula RCIx, en donde; x es 1 o 2; R se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 12 átomos de carbono; y en donde dichos clorocarbonos tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica; vi) éteres de arilo representados por la fórmula R1OR2, en donde: R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos de arilo que tienen de 6 a 12 átomos de carbono; R2 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono, y en donde dichos éteres de arilo tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 150 unidades de masa atómica;
vii) 1,1,1 -trifluoroalcanos representados por la fórmula CF<3>R<1>, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 átomos de carbono;
viii) fluoroéteres representados por la fórmula R1OCF<2>CF<2>H, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y aromáticos que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 átomos de carbono; o en donde dichos fluoroéteres se derivan de fluoroolefinas y polioles, en donde dichas fluoroolefinas son del tipo CF<2>=CXY, en donde X es hidrógeno, cloro o flúor, e Y es cloro, flúor, CF<3>u ORf, en donde Rf es CF<3>, C<2>F<5>o C<3>F<7>; y dichos polioles son lineales o ramificados, en donde dichos polioles lineales son del tipo HOCH<2>(CHOH)x(CRR')yCH<2>OH, en donde R y R' son hidrógeno, CH<3>o C<2>H<5>, x es un número entero de 0-4, y es un número entero de 0-3 y z es cero o 1, y dichos polioles ramificados son del tipo C(OH)t(R)u(CH<2>OH)v[(CH<2>)mCH<2>OH]w, en donde R puede ser hidrógeno, CH<3>o C<2>H<5>, m es un número entero de 0 a 3, t y u son 0 o 1, v y w son números enteros de 0 a 4, y también en donde t u v w = 4; y
ix) lactonas representadas por las estructuras [B], [C] y [D]:
en donde R<1>a R8 se seleccionan de forma independiente de hidrógeno, radicales de hidrocarbilo lineales, ramificados, cíclicos, bicíclicos, saturados e insaturados; y el peso molecular es de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica; y
x) ésteres representados por la fórmula general R1CO<2>R2, en donde R1 y R2 se seleccionan independientemente entre radicales alquilo y arilo lineales y cíclicos, saturados e insaturados; y en donde dichos ésteres tienen un peso molecular de aproximadamente 80 a aproximadamente 550 unidades de masa atómica.
La presente invención se refiere además a una composición que comprende:
a) al menos un colorante fluorescente ultravioleta seleccionado del grupo que consiste en naftalimidas, perilenos, cumarinas, antracenos, fenantracenos, xantenos, tioxantenos, naftoxantenos, fluoresceínas, derivados de dicho colorante y combinaciones de los mismos; y
(b) una composición seleccionada del grupo que consiste en:
aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamented el 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1243zf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-227ea; y aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de CF<3>I.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de solubilización de una composición de refrigerante o de fluido de transferencia de calor en un lubricante de refrigeración seleccionado del grupo que consiste en aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos y poli(alfa)olefinas, en donde dicho procedimiento comprende poner en contacto dicho lubricante con dicha composición de refrigerante o de fluido de transferencia de calor en presencia de una cantidad eficaz de un compatibilizador, en donde dicho refrigerante o fluido de transferencia de calor comprende una composición seleccionada del grupo que consiste en:
aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1243zf; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-227ea; y aproximadamente del<1>por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el<1>por ciento en peso de CF<3>l;
y en donde dicho compatibilizador se selecciona del grupo que consiste en:
a) éteres de polioxialquilenglicol representados por la fórmula R1[(OR2)xOR3]y, en donde: x es un número entero de 1 a 3; y es un número entero de 1 a 4; R1 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a<6>átomos de carbono y sitios de enlace y; R2 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 2 a 4 átomos de carbono; R3 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a<6>átomos de carbono; al menos uno de R1 y R3 se selecciona de dichos radicales de hidrocarburos; y en donde dichos éteres de polioxialquilenglicol tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica;
b) amidas representadas por las fórmulas R1C(O)NR2R3 y ciclo-[R4CON(R5)-], en donde R1, R2, R3 y R5 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de<1>a<12>átomos de carbono, y como máximo un radical aromático que tiene de<6>a 12 átomos de carbono; R4 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 3 a 12 átomos de carbono; y en donde dichas amidas tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica; c) cetonas representadas por la fórmula R1C(O)R2, en donde R1 y R2 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y de arilo que tienen de<1>a<1 2>átomos de carbono, y en donde dichas cetonas tienen un peso molecular de aproximadamente 70 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica;
d) nitrilos representados por la fórmula R1CN, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos o de arilo que tienen de 5 a 12 átomos de carbono, y en donde dichos nitrilos tienen un peso molecular de aproximadamente 90 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica;
e) clorocarbonos representados por la fórmula RCIx, en donde; x es 1 o 2; R se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de<1>a<1 2>átomos de carbono; y en donde dichos clorocarburos tienen un peso molecular de aproximadamente<10 0>a aproximadamente<20 0>unidades de masa atómica;
f) éteres de arilo representados por la fórmula R1OR2, en donde: R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos de arilo que tienen de<6>a 12 átomos de carbono; R2 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono; y en donde dichos éteres de arilo tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 150 unidades de masa atómica;
g) 1,1,1 -trifluoroalcanos representados por la fórmula CF<3>R<1>, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 átomos de carbono;
h) fluoroéteres representados por la fórmula R1OCF<2>CF<2>H, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 átomos de carbono; o en donde dichos fluoroéteres se derivan de fluoroolefinas y polioles, en donde dichas fluoroolefinas son del tipo CF<2>=CXY, en donde X es hidrógeno, cloro o flúor, e Y es cloro, flúor, CF<3>u ORf, en donde Rf es CF<3>, C<2>F<5>o C<3>F<7>; y dichos polioles son del tipo HOCH<2>CRR'(CH<2>)z(CHOH)xCH<2>(CH<2>OH)y, en donde R y R' son hidrógeno, CH<3>o C<2>H<5>, x es un número entero de 0-4, y es un número entero de 0-3 y z es cero o 1; y i) lactonas representadas por las estructuras [B], [C] y [D]:
en donde, R<1>a R8 se seleccionan de forma independiente de hidrógeno, radicales de hidrocarbilo lineales, ramificados, cíclicos, bicíclicos, saturados e insaturados; y el peso molecular es de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica; y
j) ésteres representados por la fórmula general R1CO<2>R2, en donde R1 y R2 se seleccionan independientemente de radicales de alquilo y arilo lineales y cíclicos, saturados e insaturados; y en donde dichos ésteres tienen un peso molecular de aproximadamente 80 a aproximadamente 550 unidades de masa atómica.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para reemplazar un refrigerante de alto GWP en un aparato de refrigeración, acondicionamiento del aire o bomba de calor, en donde dicho refrigerante de alto GWP se selecciona del grupo que consiste en R134a, R22, R123, R11, R245fa, R114, R236fa, R124, R12, R410A, R407C, R417A, R422A, R507a , R502 y R404A, comprendiendo dicho procedimiento proporcionar una composición seleccionada del grupo que consiste en:
aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de HFC-1225ye y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-1243zf; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-152a; aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de HFC-227ea; y aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 99 por ciento en peso de trans-HFC-1234ze y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 1 por ciento en peso de CF<3>I;
a dichos aparatos de refrigeración, acondicionamiento del aire o bomba de calor que utilizan, utilizaron o están diseñados para utilizar dicho refrigerante de alto GWP.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para la detección temprana de una fuga de refrigerante en un aparato de refrigeración, acondicionamiento del aire o bomba de calor, comprendiendo dicho procedimiento el uso de una composición no azeotrópica en dicho aparato, y la monitorización para una reducción en el rendimiento de enfriamiento.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se refiere a composiciones que comprenden al menos una fluoroolefina. Las composiciones de la presente invención comprenden además al menos un componente adicional que puede ser una segunda fluoroolefina, hidrofluorocarbono (HFC), hidrocarburo, dimetil éter, bis(trifluorometil)sulfuro, CF<3>I o CO<2>. Los compuestos de fluoroolefina y otros componentes de las presentes composiciones inventivas se enumeran en la Tabla 1.
Los componentes individuales enumerados en la Tabla 1 se pueden preparar por procedimientos conocidos en la técnica.
Los compuestos de fluoroolefina utilizados en las composiciones de la presente invención, HFC-1225ye, HFC-1234ze y HFC-1234ye pueden existir como diferentes isómeros o estereoisómeros configuracionales. La presente invención pretende incluir todos los isómeros configuracionales individuales, los estereoisómeros individuales o cualquier combinación o mezcla de los mismos. Por ejemplo, el 1,3,3,3-tetra-fluoropropeno (HFC-1234ze) está destinado a representar el isómero cis, el isómero trans o cualquier combinación o mezcla de ambos isómeros en cualquier proporción. Otro ejemplo es el HFC-1225ye, por el cual se representa el isómero cis, el isómero trans o cualquier combinación o mezcla de ambos isómeros en cualquier proporción.
Las composiciones de la presente invención incluyen las siguientes:
HFC-1225ye y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en HFC-1234ze, HFC-1234yf, HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I;
HFC-1234ze y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en HFC-1225ye, HFC-1234yf, HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetileéter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I;
HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en HFC-1234ye, HFC-1243zf, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetileéter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I; y
HFC-1243zf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en HFC-1234ye, HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetiléter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I; y
HFC-1234ye y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en HFC-32, HFC-125, HFC-134, HFC-134a, HFC-143a, HFC-152a, HFC-161, HFC-227ea, HFC-236ea, HFC-236fa, HFC-245fa, HFC-365mfc, propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, n-pentano, ciclopentano, dimetileéter, CF<3>SCF<3>, CO<2>y CF<3>I.
Las composiciones de la presente invención pueden ser generalmente útiles cuando la fluoroolefina está presente desde aproximadamente el 1 por ciento en peso hasta aproximadamente el 99 por ciento en peso, preferiblemente desde aproximadamente el 20 por ciento en peso hasta aproximadamente el 99 por ciento en peso, más preferiblemente desde aproximadamente el 40 por ciento en peso hasta aproximadamente el 99 por ciento en peso y todavía más preferiblemente desde el 50 por ciento en peso hasta aproximadamente el 99 por ciento en peso.
La presente invención proporciona además composiciones como las enumeradas en la Tabla 2.
TABLA 2
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En general, se espera que las composiciones más preferidas de la presente invención, enumeradas en la Tabla 2, mantengan las propiedades y funcionalidad deseadas cuando los componentes estén presentes en las concentraciones enumeradas ± 2 por ciento en peso. Se esperaría que las composiciones que contienen CO<2>mantengan las propiedades y la funcionalidad deseadas cuando el CO<2>esté presente en la concentración indicada /- 0,2 por ciento en peso.
Las composiciones de la presente invención pueden ser composiciones azeotrópicas o casi azeotrópicas. Por composición azeotrópica se quiere indicar una mezcla de temperatura de ebullición constante de dos o más sustancias que se comportan como una sola sustancia. Una manera de caracterizar una composición azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido desde el cual es evaporado o destilado, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo sin que se produzca un cambio en su composición. Las composiciones de temperatura de ebullición constante se caracterizan como azeotrópicas porque presentan una temperatura de ebullición máxima o mínima, en comparación con la de la mezcla no azeotrópica de los mismos compuestos. Una composición azeotrópica no se fraccionará dentro de un sistema de refrigeración o de acondicionamiento de aire durante el funcionamiento, lo que puede reducir la eficiencia del sistema. Además, una composición azeotrópica no se fraccionará en una fuga de un sistema de refrigeración o de acondicionamiento de aire. En la situación en la que un componente de una mezcla sea inflamable, el fraccionamiento durante la fuga podría dar lugar a una composición inflamable ya sea dentro del sistema o fuera del sistema.
Una composición casi azeotrópica (normalmente conocida también como una "composición similar a un azeótropo") es una mezcla líquida de temperatura de ebullición sustancialmente constante de dos o más sustancias que se comportan esencialmente como una sola sustancia. Una forma de caracterizar una composición casi azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene sustancialmente la misma composición que el líquido del que se evaporó o destiló, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo sin un cambio sustancial de su composición. Otra manera de caracterizar una composición casi azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbuja y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura concreta son sustancialmente iguales. En el presente documento, una composición es casi azeotrópica si, después de que se haya retirado el 50 por ciento en peso de la composición, ya sea por evaporación o por ebullición, la diferencia de presión de vapor entre la composición original, y la composición que queda después de que se haya retirado el 50 por ciento en peso de la composición original es menor que aproximadamente el 10 por ciento.
Composiciones azeotrópicas de la presente invención a una temperatura especificada se muestran en la Tabla 3.
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Además, se han encontrado las composiciones azeotrópicas ternarias enumeradas en la Tabla 4.
TABLA 4
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Las composiciones casi azeotrópicas de la presente invención a una temperatura especificada se enumeran en la Tabla 5.
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Las composiciones casi azeotrópicas ternarias y de orden superior que comprenden fluoroolefina también han sido identificadas como se enumeran en la Tabla 6.
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Algunas de las composiciones de la presente invención son composiciones no azeotrópicas. Aquellas composiciones de la presente invención que se encuentran dentro de los intervalos preferidos de la Tabla 2, pero fuera de los intervalos casi azeotrópicos de la Tabla 5 y la Tabla 6 pueden considerarse no azeotrópicas.
Una composición no azeotrópica puede tener ciertas ventajas sobre las mezclas azetrópicas o casi azeotrópicas. Una composición no azeotrópica es una mezcla de dos o más sustancias que se comporta como una mezcla más que como una sola sustancia. Una forma de caracterizar una composición no azeotrópica es que el vapor producido por evaporación o destilación parcial del líquido tiene una composición sustancialmente diferente que el líquido del que se evaporó o destiló, es decir, la mezcla se destila/se somete a reflujo con un cambio sustancial de la composición. Otra manera de caracterizar una composición no azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbuja y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura concreta son sustancialmente diferentes. En el presente documento, una composición es no azeotrópica si, después de que se retira 50 por ciento en peso de la composición, ya sea por evaporación como por ebullición, la diferencia de presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de haber retirado el 50 por ciento en peso de la composición original es mayor que aproximadamente el 10 por ciento.
Las composiciones de la presente invención pueden prepararse por cualquier procedimiento conveniente para combinar las cantidades deseadas de los componentes individuales. Un procedimiento preferido es pesar las cantidades deseadas de componentes y, a continuación, combinar los componentes en un recipiente adecuado. Se puede utilizar la agitación, si se desea.
Un medio alternativo para fabricar composiciones de la presente invención puede ser un procedimiento para fabricar una composición de mezcla refrigerante, en el que dicha composición mezcla refrigerante comprende una composición como se ha descrito en el presente documento, comprendiendo dicho procedimiento (i) recuperar un volumen de uno o más componentes de una composición refrigerante a partir de al menos un recipiente de refrigerante, (ii) eliminar impurezas suficientemente para permitir la reutilización de dichos uno o más de los componentes recuperados, (iii) y, opcionalmente, combinar la totalidad o parte de dicho volumen recuperado de los componentes con al menos una composición o componente refrigerante adicional.
Un recipiente de refrigerante puede ser cualquier recipiente en el que se almacena una composición mezcla refrigerante que se ha utilizado en un aparato de refrigeración, en un aparato de acondicionamiento de aire o en un aparato de bomba de calor. Dicho recipiente de refrigerante puede ser el aparato de refrigeración, aparato de acondicionamiento de aire o el aparato de bomba de calor en el que se utilizó la mezcla refrigerante. Además, el recipiente de refrigerante puede ser un recipiente de almacenamiento para la recogida de componentes de la mezcla refrigerante recuperada, que incluye pero no se limita a los cilindros de gas a presión.
Refrigerante residual significa cualquier cantidad de mezcla refrigerante o componente de la mezcla refrigerante que se puede sacar del recipiente de refrigerante por cualquier procedimiento conocido para transferir mezclas refrigerantes o componentes de mezclas refrigerantes.
Impurezas pueden ser cualquier componente que se encuentre en la mezcla refrigerante o en el componente de la mezcla refrigerante debido a su uso en un aparato de refrigeración, en un aparato de acondicionamiento de aire o en un aparato de bomba de calor. Las impurezas de este tipo incluyen, pero no se limitan a los lubricantes de refrigeración, que son los descritos anteriormente en el presente documento, partículas que incluyen pero que no se limitan a metales, sales metálicas o partículas de elastómeros, que pueden proceder del aparato de refrigeración, del aparato de acondicionamiento de aire o del aparato de bomba de calor, y cualesquiera otros contaminantes que pueden afectar negativamente al comportamiento de la composición de la mezcla refrigerante.
Estas impurezas se pueden eliminar suficientemente para permitir la reutilización de la mezcla refrigerante o del componente de la mezcla refrigerante sin afectar negativamente al comportamiento o al equipo en el que se utilizarán la mezcla refrigerante o el componente de la mezcla refrigerante.
Puede que sea necesario proporcionar mezcla de refrigerante o componente de la mezcla refrigerante adicionales a la mezcla refrigerante o componente de la mezcla refrigerante residuales con el fin de producir una composición que satisfaga las especificaciones requeridas para un producto determinado. Por ejemplo, si una mezcla refrigerante tiene 3 componentes en un intervalo de porcentaje en peso particular, puede que sea necesario añadir uno o más de los componentes en una cantidad dada con el fin de restaurar la composición dentro de los límites de la especificación.
Las composiciones de la presente invención tienen nulo o bajo potencial de agotamiento de ozono y bajo potencial de calentamiento global (PCG). Además, las composiciones de la presente invención tendrán potenciales de calentamiento global que son menores del de muchos refrigerantes de hidrofluorocarburos actualmente en uso. Un aspecto de la presente invención es proporcionar un refrigerante con un potencial de calentamiento global menor de 1.000, menor de 500, menor de 150, menor de 100 o menor de 50. Otro aspecto de la presente invención es reducir el PCG neto de las mezclas refrigerantes añadiendo fluoroolefinas a dichas mezclas.
Las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de bajo potencial de calentamiento global (PCG) de los refrigerantes actualmente utilizados, que incluyen pero que no se limitan a R134a (o HFC-134a, 1,1,1,2-tetrafluoroetano), R22 (o HCFC-22, clorodifluorometano), R123 (o HFC-123, 2,2-dicloro-1,1,1-trifluoroetano), R11 (CFC-11, fluorotriclorometano), R12 (CFC-12, diclorodifluorometano), R245fa (o HFC-245fa, 1.1.1.3.3- pentafluoropropano), R114 (o CFC-114, 1,2-dicloro-1,1,2,2-tetrafluoroetano), R236fa (o HFC-236fa, 1,1, 1.3.3.3- hexafluoropropano), R124 (o HCFC-124, 2-cloro-1,1,1,2-tetrafluoroetano), R407C (designación ASHRAE para una mezcla de 52 por ciento en peso de R134a, 25 por ciento en peso de R125 (pentafluoroetano), y 23 por ciento en peso de R32 (difluorometano), R410A (designación ASHRAE para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R32), R417A (designación ASHRAE para una mezcla de 46,6 por ciento en peso de R125, 50,0 por ciento en peso de R134a, y 3,4 por ciento en peso de n-butano), R422A, (designación ASHRAE para una mezcla de 85,1 por ciento en peso de R125, 11,5 por ciento en peso de R134a, y 3,4 por ciento en peso de isobutano), R404A (designación ASHRAE para un mezcla de 44 por ciento en peso de R125, 52 por ciento en peso de R143a (1,1,1-trifluoroetano), y 4,0 por ciento en peso de R134a) y R507A (designación ASHRAE para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R143a). Además, las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de R12 (CFC-12, diclorodifluorometano) o R502 (designación ASHRAE para una mezcla de 51,2 por ciento en peso de CFC-115 (cloropentafluoroetano) y 48,8 por ciento en peso de HCFC-22).
A menudo, los refrigerantes de sustitución son los más útiles si pueden ser utilizados en el equipo de refrigeración original diseñado para un refrigerante diferente. Las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustitutos de los refrigerantes anteriormente mencionados en el equipo original. Además, las composiciones de la presente invención pueden ser útiles como sustituciones de los refrigerantes anteriormente mencionados en el equipo diseñado para utilizar los refrigerantes anteriormente mencionados.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender además un lubricante.
Los lubricantes de la presente invención comprenden lubricantes de refrigeración, es decir esos lubricantes adecuados para su uso con un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. Entre estos lubricantes están los convencionalmente utilizados en aparatos de la refrigeración por compresión que utilizan refrigerantes de clorofluorocarburos. Los lubricantes de este tipo y sus propiedades se comentan en el Manual ASHRAE de 1990, Refrigeration Systems and Applications, Capítulo 8, titulado "Lubricants in Refrigeration Systems”, páginas 8.1 a 8.21. Los lubricantes de la presente invención pueden comprender los comúnmente conocidos como "aceites minerales" en el campo de la lubricación de la refrigeración por compresión. Los aceites minerales comprenden parafinas (es decir, hidrocarburos saturados, de cadena lineal y de cadena de carbonos ramificada), naftenos (es decir, parafinas cíclicas) y aromáticos (es decir, hidrocarburos cíclicos, insaturados, que contienen uno o más anillos caracterizados por dobles enlaces alternos). Los lubricantes de la presente invención comprenden además los comúnmente conocidos como "aceites sintéticos" en el campo de la lubricación de la refrigeración por compresión. Los aceites sintéticos comprenden alquilarilos (es decir, alquilbencenos con alquilo lineal y ramificado), parafinas sintéticas y naftenos, y poli(alfa-olefinas). Los lubricantes convencionales representativos de la presente invención son los comercialmente disponibles BVM 100 N (aceite mineral parafínico vendido por BVA Oils), Suniso® 3GS y Suniso® 5GS (aceite mineral nafténico vendido por Crompton Co.), Sontex® 372LT (aceite mineral nafténico vendido por Pennzoil), Calumet® RO-30 (aceite mineral nafténico vendido por Calumet Lubricants), Zerol® 75, Zerol® 150 y Zerol® 500 (alquilbencenos lineales vendidos por Shrieve Chemicals) y HAB 22 (alquilbenceno ramificado vendido por Nippon Oil).
Los lubricantes de la presente invención comprenden además aquellos que han sido diseñados para su uso con refrigerantes de hidrofluorocarburos y son miscibles con los refrigerantes de la presente invención en las condiciones de funcionamiento de un aparato de la refrigeración por compresión, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. Los lubricantes de este tipo y sus propiedades se comentan en "Synthetic Lubricants and High-Performance Fluids", R. L. Shubkin, redactor, Marcel Dekker, 1993. Los lubricantes de este tipo incluyen pero no se limitan a ésteres de poliol (POE) tal como Castrol® 100 (Castrol, Reino Unido), poli(alquilenglicoles) (PAG) tal como RL-488A de Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan) y poli(éteres de vinilo) (PVE). Estos lubricantes están fácilmente disponibles de varias fuentes comerciales.
Los lubricantes de la presente invención se seleccionan teniendo en cuenta los requisitos de un compresor dado y el medio ambiente al que estará expuesto el lubricante. Los lubricantes de la presente invención tienen preferiblemente una viscosidad cinemática de al menos aproximadamente 5 mm2/s (centistokes) a 40°C.
Opcionalmente, a las composiciones de la presente invención pueden añadirse aditivos del sistema de refrigeración normalmente utilizados, según se desee, con el fin de mejorar la lubricidad y la estabilidad del sistema. Estos aditivos son generalmente conocidos en el campo de la lubricación de compresores de refrigeración, e incluyen agentes antidesgaste, lubricantes de extrema presión, inhibidores de corrosión y oxidación, desactivadores de las superficies metálicas, eliminadores de radicales libres, espumantes y agentes de control antiespumante, detectores de fugas y similares. En general, estos aditivos están presentes sólo en pequeñas cantidades con respecto a la composición total del lubricante. Se utilizan típicamente en concentraciones de menos de aproximadamente el 0,1 % hasta tanto como aproximadamente el 3 % de cada aditivo. Estos aditivos se seleccionan sobre la base de los requisitos individuales del sistema. Algunos ejemplos típicos de tales aditivos pueden incluir pero no se limitan a aditivos que mejoren la lubricación, tal como alquil- o aril-ésteres del ácido fosfórico y de tiofosfatos. Además, dialquil-ditiofosfatos metálicos (p. ej., dialquil-ditiofosfato de zinc o ZDDP, Lubrizol 1375) y otros miembros de esta familia de productos químicos se pueden usar en las composiciones de la presente invención. Otros aditivos antidesgaste incluyen aceites de productos naturales y aditivos de lubricación con polihidroxilos asimétricos como Synergol TMS (International Lubricants). De manera similar, se pueden emplear estabilizantes tal como antioxidantes, eliminadores de radicales libres y captadores de agua. Los compuestos de esta categoría pueden incluir pero no se limitan a hidroxitolueno butilado (BHT) y epóxidos.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender además desde aproximadamente el 0,01 por ciento en peso hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso de un aditivo tal como, por ejemplo, un estabilizante, un eliminador de radicales libres y/o un antioxidante. Tales aditivos incluyen pero no se limitan a nitrometano, fenoles obstaculizados, hidroxilaminas, tioles, fosfitos o lactonas. Se pueden utilizar aditivos individuales o combinaciones. Las composiciones de la presente invención pueden comprender además desde aproximadamente el 0,01 por ciento en peso hasta aproximadamente el 5 por ciento en peso de un captador de agua (compuesto desecante). Tales captadores de agua pueden comprender orto-ésteres tales como ortoformiato de trimetilo, trietilo o tripropilo.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender además un trazador seleccionado del grupo que consiste en hidrofluorocarburos (HFC), hidrocarburos deuterados, hidrofluorocarburos deuterados, perfluorocarburos, éteres fluorados, compuestos bromados, compuestos yodados, alcoholes, aldehídos, cetonas, óxido nitroso (N<2>O) y combinaciones de los mismos. Los compuestos trazadores se añaden a las composiciones en cantidades previamente determinadas para permitir la detección de cualquier dilución, contaminación u otra alteración de la composición, como se describe en la solicitud de patente publicada de EE.UU. N° de serie 11/062044, presentada el 18 de febrero de 2005.
Compuestos trazadores típicos para uso en las presentes composiciones se enumeran en la Tabla 7.
(continuación)
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Los compuestos enumerados en la Tabla 7 están disponibles comercialmente (de casas de suministros de productos químicos) o se pueden preparar por procesos conocidos en la técnica.
Se pueden utilizar compuestos trazadores individuales en combinación con un fluido de refrigeración/de calefacción en las composiciones de la presente invención o se pueden combinar múltiples compuestos trazadores en cualquier proporción para servir como una mezcla trazadora. La mezcla trazadora puede contener múltiples compuestos trazadores de la misma clase de compuestos o múltiples compuestos trazadores de diferentes clases de compuestos. Por ejemplo, una mezcla trazadora puede contener 2 o más hidrofluorocarburos deuterados, o un hidrofluorocarburo deuterado en combinación con uno o más perfluorocarburos.
Además, algunos de los compuestos de la Tabla 7 existen como isómeros múltiples, estructurales u ópticos. Isómeros individuales o isómeros múltiples del mismo compuesto pueden usarse en cualquier proporción para preparar el compuesto trazador. Además, los isómeros individuales o múltiples de un compuesto dado se pueden combinar en cualquier proporción con cualquier número de otros compuestos para servir como una mezcla trazadora.
El compuesto trazador o la mezcla trazadora pueden estar presentes en las composiciones en una concentración total de aproximadamente 50 partes por millón en peso (ppm) a aproximadamente 1.000 ppm. Preferiblemente, el compuesto trazador o la mezcla trazadora está presente en una concentración total de aproximadamente 50 ppm a aproximadamente 500 ppm y, lo más preferiblemente, el compuesto trazador o la mezcla trazadora está presente en una concentración total de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 300 ppm.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender además un compatibilizador seleccionado del grupo que consiste en éteres de polioxialquilenglicol, amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos, ésteres, lactonas, éteres de arilo, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos. El compatibilizador se utiliza para mejorar la solubilidad de los refrigerantes de hidrofluorocarburos en los lubricantes de refrigeración convencionales. Los lubricantes de refrigeración se necesitan para lubricar el compresor de un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. El lubricante debe moverse por todo el aparato con el refrigerante, en particular, debe volver desde las zonas no integradas en el compresor hasta el compresor para seguir funcionando como lubricante y evitar el fallo del compresor.
Los refrigerantes de hidrofluorocarburos no son generalmente compatibles con los lubricantes de refrigeración convencionales tal como los aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos y poli(alfa)olefinas. Se han propuesto muchos lubricantes de sustitución, sin embargo, los polialquilenglicoles, los ésteres de polioles y los poli(éteres de vinilo), sugeridos para su uso con refrigerantes de hidrofluorocarburos son caros y absorben agua fácilmente. El agua en un sistema de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor puede conducir a corrosión y a formación de partículas que pueden obstruir los tubos capilares y otros pequeños orificios en el sistema causando, finalmente, un fallo del sistema. Además, en los equipos existentes, para cambiar a un nuevo lubricante se requieren mucho tiempo y costosos procedimientos de purga. Por lo tanto, si es posible, es deseable continuar utilizando el lubricante original.
Los compatibilizadores de la presente invención mejoran la solubilidad de los refrigerantes de hidrofluorocarburos en los lubricantes de refrigeración convencionales y, por lo tanto, mejoran el retorno del aceite al compresor.
Los compatibilizadores éteres de polioxialquilenglicol de la presente invención están representados por la fórmula R1[(OR2)xOR3]y, en donde: x es un número entero de 1-3; y es un número entero de 1-4; R1 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen 1 a 6 átomos de carbono y sitios de enlace; R2 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 2 a 4 átomos de carbono; R3 se selecciona de hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 6 átomos de carbono; al menos uno de R1 y R3 es dicho radical de hidrocarburo; y en donde dichos éteres de polioxialquilenglicol tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica. Como se usa en el presente documento, sitios de enlace significan sitios de radicales disponibles para formar enlaces covalentes con otros radicales. Los radicales hidrocarbileno significan radicales de hidrocarburos divalentes. En la presente invención, los compatibilizadores de éter de polioxialquilenglicol preferidos están representados por R1[(OR2)xOR3]y: x es preferiblemente 1-2; y es preferiblemente 1; R1 y R3 se seleccionan, preferiblemente, de forma independiente entre hidrógeno y radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen 1 a 4 átomos de carbono; R2 se selecciona preferiblemente de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 2 o 3 átomos de carbono, lo más preferiblemente 3 átomos de carbono; el peso molecular del éter de polioxialquilenglicol es preferiblemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 250 unidades de masa atómica, lo más preferiblemente de aproximadamente 125 a aproximadamente 250 unidades de masa atómica. Los radicales de hidrocarburos R1 y R3 que tienen de 1 a 6 átomos de carbono pueden ser lineales, ramificados o cíclicos. Radicales de hidrocarburos R1 y R3 representativos incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec-butilo, ter-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo, terpentilo, ciclopentilo, y ciclohexilo. Cuando los radicales hidroxilo libres en los presentes compatibilizadores de éter de polioxialquilenglicol pueden ser incompatibles con ciertos materiales de construcción (por ejemplo, Mylar®) del aparato de la refrigeración por compresión, R1 y R3 son, preferiblemente, radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen 1 a 4 átomos de carbono, lo más preferiblemente 1 átomo de carbono. Los radicales hidrocarbileno alifáticos R2 que tienen de 2 a 4 átomos de carbono forman radicales oxialquileno, -(OR2)x-, que se repiten, que incluyen radicales oxietileno, radicales oxipropileno y radicales oxibutileno. El radical oxialquileno R2 en una molécula de compatibilizador de éter de polioxialquilenglicol puede ser el mismo, o una molécula puede contener grupos R2 oxialquileno diferentes. Los presentes compatibilizadores de éter de polioxialquilenglicol comprenden, preferiblemente, al menos un radical oxipropileno. Si R1 es un radical hidrocarbonado alifático o alicíclico que tiene de 1 a 6 átomos de carbono e y sitios de enlace, el radical puede ser lineal, ramificado o cíclico. Radicales de hidrocarburos alifáticos R1 representativos que tienen dos sitios de unión incluyen, por ejemplo, un radical etileno, un radical propileno, un radical butileno, un radical pentileno, un radical hexileno, un radical ciclopentileno y un radical ciclohexileno. Radicales de hidrocarburos alifáticos R1 representativos que tienen tres o cuatro sitios de enlace incluyen restos derivados de polialcoholes, tales como trimetilolpropano, glicerina, pentaeritritol, 1,2,3-trihidroxiciclohexano y 1,3,5-trihidroxiciclohexano, mediante la eliminación de sus radicales hidroxilo.
Los compatibilizadores de éteres de polioxialquilenglicol representativos incluyen pero no se limitan a: CH<3>OCH<2>CH(CH<3>)O(H o CH<3>) (éter metílico (o dimetílico) de propilenglicol), CH<3>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<2>(H o CH<3>) (éter metílico (o dimetílico) de dipropilenglicol), CH<3>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<3>(H o CH<3>) (éter metílico (o dimetílico) de tripropilenglicol), C2H<s>OCH2C<h>(CH3)0(H o C<2>H<5>) (éter etílico (o dietílico) de propilenglicol), C<2>H<s>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<2>(H o C<2>H<5>) (éter etílico (o dietílico) de dipropilenglicol), C<2>H<5>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<3>(H o C<2>H<5>) (éter etílico (o dietílico) de tripropilenglicol), C<3>H<7>OCH<2>CH(CH<3>)O(H o C<3>H<7>) (éter n-propílico (o di-n-propílico) de propilenglicol), C<3>H<7>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<2>(H o C<3>H<7>) (éter n-propílico (o di-n-propílico) de dipropilenglicol), C<3>H<7>O[CH<2>CH(CH<3>)O]<3>(H o C<3>H<7>) (éter n-propílico (o din-propílico) de tripropilenglicol), C<4>HgOCH<2>CH(C^)OH (éter n-butílico de propilenglicol), C<4>HgO[CH<2>CH(CH<3>)O]<2>(H o C<4>Hg) (éter n-butílico (o di-n-butílico) de dipropilenglicol), C<4>HgO[CH<2>CH(CH<3>)O]<3>(H o C<4>H<9>) (éter n-butílico (o di-n-butílico) de tripropilenglicol), (CH<3>)<3>COCH<2>CH(CH<3>)OH (éter t-butílico de propilenglicol), (CH<3>^Co [CH<2>CH(CH<3>)<0>]<2>(H o (CH<3>)<3>) (éter t-butílico (o di-t-butílico) de dipropilenglicol), (CH<3>)<3>CO[CH<2>CH(CH<3>)O]<3>(H o (CH<3>)<3>) (éter t-butílico (o di-t-butílico) de tripropilenglicol), CgHnOCH<2>CH(CH<3>)OH (éter n-pentílico de propilenglicol), C<4>HgOCH<2>CH(C<2>H<5>)OH (éter n-butílico de butilenglicol), C<4>HgO[CH<2>CH(C<2>H<5>)O]<2>H (éter n-butílico de dibutilenglicol), éter tri-n-butílico de trimetilolpropano (C<2>H<5>C(CH<2>O(CH<2>)<3>CH<3>)<3>) y éter di-n-butílico de trimetilolpropano (C<2>H<5>C(CH<2>OC(CH<2>)<3>CH<3>)<2>CH<2>OH).
Los compatibilizadores de amidas de la presente invención comprenden los representados por las fórmulas R1C(O)NR2R3 y ciclo-[R4C(O)N(R5)], en las que R1, R2, R3 y R5 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 12 átomos de carbono; R4 se selecciona de radicales hidrocarbileno alifáticos que tienen de 3 a 12 átomos de carbono; y en donde dichas amidas tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica. El peso molecular de dichas amidas es, preferiblemente, de aproximadamente 160 a aproximadamente 250 unidades de masa atómica. R1, R2, R3 y R5 pueden incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos, es decir, radicales que contienen sustituyentes no hidrocarburos seleccionados de halógenos (p. ej., flúor, cloro) y alcóxidos (p. ej., metoxi). R1, R2, R3 y R5 pueden incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos por heteroátomos, es decir, radicales que contienen átomos de nitrógeno (aza-), oxígeno (oxa-) o de azufre (tia-) en una cadena radical compuesta, por otro lado, de átomos de carbono. En general, no estarán presentes más de tres sustituyentes no hidrocarburos y heteroátomos, y preferiblemente no más de uno, por cada 10 átomos de carbono en R1-3, y la presencia de cualquiera de tales sustituyentes no hidrocarburos y heteroátomos debe ser considerada en la aplicación de las limitaciones antes mencionadas del peso molecular. Los compatibilizadores de amida preferidos consisten en carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Los radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos R1, R2, R3 y R5 representativos incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec-butilo, ter-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo, ter-pentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo y sus isómeros configuracionales. Una realización preferida de los compatibilizadores de amida son aquellos en los que R4 en la fórmula ciclo[-R4C(O)N(R5)-] antes mencionada puede ser representada por el radical hidrocarbileno (CR6R7)n, en otras palabras, la fórmula: ciclo[-(CR6R7)nC(O)N(R5)-] en la que: se aplican los valores indicados previamente para peso molecular; n es un número entero de 3 a 5; R5 es un radical de hidrocarburo saturado que contiene 1 a 12 átomos de carbono, R6 y R7 se seleccionan independientemente (para cada n) por las reglas previamente ofrecidas que definen R1-3. En las lactamas representadas por la fórmula: ciclo[-(CR6R7)nC(O)N(R5)-], todos los R6 y R7 son preferiblemente hidrógeno, o contienen un único radical de hidrocarburo saturado entre las n unidades de metileno, y R5 es un radical de hidrocarburo saturado que contiene 3 a 12 átomos de carbono. Por ejemplo, 1 -(radical de hidrocarburo saturado)-5-metilpirrolidin-2-onas.
Los compatibilizadores de amidas representativos incluyen pero no se limitan a: 1 -octilpirrolidin-2-ona, 1-decilpirrolidin-2-ona, 1-octil-5-metilpirrolidin-2-ona, 1-butilcaprolactama, 1 -ciclohexilpirrolidin-2-ona, 1 -butil-5-metilpiperid-2-ona, 1-pentil-5-metilpiperid-2-ona, 1-hexilcaprolactama, 1-hexil-5-metilpirrolidin-2-ona, 5-metil-1-pentilpiperid-2-ona, 1,3-dimetilpiperid-2-ona, 1-metilcaprolactama, 1 -butil-pirrolidin-2-ona, 1,5 dimetilpiperid-2-ona, 1-decil-5-metilpirrolidin-2-ona, 1-dodecilpirrolid-2-ona, N,N-dibutilformamida y N,N-diisopropilacetamida.
Los compatibilizadores de cetonas de la presente invención comprenden las cetonas representadas por la fórmula R1C(O)R2, en la que R1 y R2 se seleccionan independientemente de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y arílicos que tienen de 1 a 12 átomos de carbono, y en donde dichas cetonas tienen un peso molecular de desde aproximadamente 70 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica. R1 y R2 en dichas cetonas se seleccionan, preferiblemente, de forma independiente de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 9 átomos de carbono. El peso molecular de dichas cetonas es preferiblemente de aproximadamente 100 a 200 unidades de masa atómica. R1 y R2 pueden formar juntos un radical hidrocarbileno conectado y formando una cetona cíclica de anillo de cinco, seis, o siete miembros, por ejemplo, ciclopentanona, ciclohexanona y cicloheptanona. R1 y R2 pueden incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos, es decir, radicales que contienen sustituyentes no hidrocarburos seleccionados de halógenos (p. ej., flúor, cloro) y alcóxidos (p. ej., metoxi). R1 y R2 pueden incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos por heteroátomos, es decir, radicales que con tienen átomos nitrógeno (aza-), oxígeno (ceto-, oxa-) o azufre (tia-) en una cadena compuesta, por otro lado, de átomos de carbono. En general, no estarán presentes más de tres sustituyentes no hidrocarburos y heteroátomos, y preferiblemente no más de uno, por cada 10 átomos de carbono en R1 y R2, y la presencia de cualquiera de tales sustituyentes no hidrocarburos y heteroátomos debe ser considerada en la aplicación de las limitaciones antes mencionadas del peso molecular. Radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y arílicos R1 y R2 representativos en la fórmula general R1C(O)R2 incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, secbutilo, ter-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo, ter-pentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo y sus isómeros configuracionales, así como fenilo, bencilo, cumenilo, mesitilo, tolilo, xililo y fenetilo.
Los compatibilizadores de cetonas representativos incluyen pero no se limitan a: 2-butanona, 2-pentanona, acetofenona, butirofenona, hexanofenona, ciclohexanona, cicloheptanona, 2-heptanona, 3-heptanona, 5-metil-2-hexanona, 2-octanona, 3-octanona, diisobutilcetona, 4-etilciclohexanona, 2-nonanona, 5-nonanona, 2-decanona, 4-decanona, 2-decalona, 2-tridecanona, dihexilcetona y diciclohexilcetona.
Los compatibilizadores de nitrilos de la presente invención comprenden nitrilos representados por la fórmula R1NC, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos o arílicos que tienen de 5 a 12 átomos de carbono, y en donde dichos nitrilos tienen un peso molecular de aproximadamente 90 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica. R1 en dichos compatibilizadores de nitrilo se selecciona, preferiblemente, de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 8 a 10 átomos de carbono. El peso molecular de dichos compatibilizadores de nitrilo es, preferiblemente, de aproximadamente 120 a aproximadamente 140 unidades de masa atómica. R1 puede incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos, es decir, radicales que contienen sustituyentes no hidrocarburos seleccionados de halógenos (p. ej.,flúor, cloro) y alcóxidos (p. ej., metoxi). R1 puede incluir, opcionalmente, radicales de hidrocarburos sustituidos con heteroátomos, es decir, radicales que contienen átomos de nitrógeno (aza-), oxígeno (ceto-, oxa-) o azufre (tia-) en una cadena radical compuesta, por otro lado, de átomos de carbono. En general, no estarán presentes más de tres sustituyentes no hidrocarbonatos y heteroátomos, y preferiblemente no más de uno, por cada 10 átomos de carbono en R1, y la presencia de cualquiera de tales sustituyentes no hidrocarburos y heteroátomos debe ser considerada en la aplicación de las limitaciones antes mencionadas del peso molecular. Los radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y arílicos R1 representativos en la fórmula general R1CN incluyen pentilo, isopentilo, neopentilo, ter-pentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo y sus isómeros configuracionales, así como fenilo, bencilo, cumenilo, mesitilo, tolilo, xililo y fenetilo.
Los compatibilizadores de nitrilo representativos incluyen pero no se limitan a: 1-cianopentano, 2,2-dimetil-4-cianopentano, 1-cianohexano, 1-cianoheptano, 1-cianooctano, 2-cianooctano, 1-cianononano, 1-cianodecano, 2cianodecano, 1-cianoundecano y 1-cianododecano.
Los compatibilizadores de clorocarburos de la presente invención comprenden clorocarburos representados por la fórmula RCIx, en donde: x se selecciona de los números enteros 1 o 2; R se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de 1 a 12 átomos de carbono; y en donde dichos clorocarburos tienen un peso molecular de aproximadamente 100 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica. El peso molecular de dichos compatibilizadores de clorocarburos es, preferiblemente, de aproximadamente 120 a 150 unidades de masa atómica. Los radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos R representativos en la fórmula general RCIx incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec-butilo, ter-butilo, pentilo, isopentilo, neopentilo, terpentilo, ciclopentilo, ciclohexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, undecilo, dodecilo y sus isómeros configuracionales. Los compatibilizadores de clorocarburos representativos incluyen pero no se limitan a: 3-(clorometil) pentano, 3-cloro-3-metilpentano, 1-clorohexano, 1,6-diclorohexano, 1-cloroheptano, 1-clorooctano, 1-clorononano, 1-clorodecano y 1,1,1 -triclorodecano.
Los compatibilizadores de ésteres de la presente invención comprenden ésteres representados por la fórmula general R1CO<2>R2, en donde R1 y R2 se seleccionan independientemente de radicales alquilo y arilo, saturados e insaturados, lineales y cíclicos. Los esteres preferidos constan, esencialmente, de los elementos C, H y O, teniendo un peso molecular de aproximadamente 80 a aproximadamente 550 unidades de masa atómica.
Ésteres representativos incluyen pero no se limitan a: (CH<3>)<2>CHCH<2>OOC(CH<2>)<2>-<4>OCOCH<2>CH(CH<3)2>(éster diisobutílico dibásico), hexanoato de etilo, heptanoato de etilo, propionato de n-butilo, propionato de n-propilo, benzoato de etilo, ftalato de di-n-propilo, éster etoxietílico de ácido benzoico, carbonato de dipropilo, "Exxate 700" (un acetato comercial de alquilo C<7>),"Exxate 800" (un acetato comercial de alquilo Ce), ftalato de dibutilo y acetato de ter-butilo.
Los compatibilizadores de lactona de la presente invención comprenden lactonas representadas por las estructuras [A], [B] y [C]:
Estas lactonas contienen el grupo funcional -CO<2>- en un anillo de seis (A), o preferiblemente cinco átomos (B), en donde para las estructuras de [A] y [B], R<1>a Re se seleccionan independientemente de hidrógeno o radicales hidrocarbilo lineales, ramificados, cíclicos, bicíclicos, saturados e insaturados. Cada R<1>a Re pueden estar conectados formando un anillo con otro R1 a Re La lactona puede tener un grupo alquilideno exocíclico como en la estructura [C], en la que R<1>a R6 se seleccionan independientemente de hidrógeno o radicales hidrocarbilo lineales, ramificados, cíclicos, bicíclicos, saturados e insaturados. Cada R<1>a R6 pueden estar conectados formando un anillo con otro R1 a R6 Los compatibilizadores de lactona tienen un intervalo de peso molecular de aproximadamente 80 a aproximadamente 300 unidades de masa atómica, preferido de aproximadamente 80 a aproximadamente 200 unidades de masa atómica.
Los compatibilizadores de lactona representativos incluyen pero no se limitan a los compuestos enumerados en la Tabla 8.
TABLA
(continuación)
(continuación)
Los compatibilizadores de lactona generalmente tienen una viscosidad cinemática de menos que aproximadamente 7 mm2/s (centistokes) a 40°C. Por ejemplo, gamma-undecalactona tiene una viscosidad cinemática de 5,4mm2/s (centistokes) y cis-(3-hexil-5-metil)dihidrofuran-2-ona tiene una viscosidad de 4,5-10'6 m2 s-1 (4,5 centistokes) ambas a 40°C. Los compatibilizadores de lactona pueden estar disponibles comercialmente o preparados por procedimientos como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. 10/910.495 presentada el 3 de agosto de 2004.
Los compatibilizadores de éteres de arilo de la presente invención comprenden además éteres de arilo representados por la fórmula R1OR2, en la que: R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos de arilo que tienen de 6 a 12 átomos de carbono; R2 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos que tienen de 1 a 4 átomos de carbono; y en donde dichos éteres de arilo tienen un peso de molecular desde aproximadamente 100 a aproximadamente 150 unidades de masa atómica. Radicales arilo R1 representativos en la fórmula general R1OR2 incluyen fenilo, bifenilo, cumenilo, mesitilo, tolilo, xililo, naftilo y piridilo. Los radicales hidrocarburos alifáticos R2 representativos en la fórmula general R1OR2 incluyen metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, isobutilo, sec-butilo y ter-butilo. Los compatibilizadores de éteres aromáticos representativos incluyen pero no se limitan a: metilfeniléter (anisol), 1,3-dimetiloxibenceno, etilfeniléter y butilfeniléter.
Los compatibilizadores de fluoroéteres de la presente invención comprenden los representados por la fórmula general R1OCF<2>CF<2>H, en donde R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos, alicíclicos y aromáticos que tienen desde 5 a 15 átomos de carbono, preferiblemente radicales alquilo primarios, lineales, saturados. Compatibilizadores de fluoroéteres representativos incluyen pero no se limitan a: C<8>H<17>OCF<2>CF<2>H y C<6>H<13>OCF<2>CF<2>H. Debe señalarse que si el refrigerante es un fluoroéter, entonces el compatibilizador puede no ser el mismo fluoroéter.
Los compatibilizadores de fluoroéteres pueden comprender además éteres derivados de fluoroolefinas y polioles. Las fluoroolefinas pueden ser del tipo CF<2>=CXY, en donde X es hidrógeno, cloro o flúor, e Y es cloro, flúor, CF<3>o ORf, en donde Rf es CF<3>, C<2>F<5>, o C<3>F<7>. Fluoroolefinas representativas son tetrafluoroetileno, clorotrifluoroetileno, hexafluoropropileno y perfluorometilviniléter. Los polioles pueden ser lineales o ramificados. Los polioles lineales pueden ser del tipo HoCH<2>(CHOH)x(CRR')yCH<2>OH, en donde R y R' son hidrógeno, o CH<3>, o C<2>H<5>y en donde x es un número entero de 0-4, e y es un número entero de 0-4. Los polioles ramificados pueden ser del tipo C(OH)t(R)u(CH<2>OH)v[(CH<2>)mCH<2>OH]w, en donde R puede ser hidrógeno, CH<3>o C<2>H<5>, m puede ser un número entero de 0 a 3, t y u pueden ser 0 o 1, v y w son números enteros de 0 a 4, y también en donde t u v w = 4. Los polioles representativos se trimetilolpropano, pentaeritritol, butanodiol y etilenglicol.
Los compatibilizadores de 1,1,1-trifluoroalcanos de la presente invención comprenden 1,1,1-trifluoroalcanos representados por la fórmula general CF<3>R<1>, en la que R1 se selecciona de radicales de hidrocarburos alifáticos y alicíclicos que tienen de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 átomos de carbono, preferentemente radicales alquilo primarios, lineales, saturados. Los compatibilizadores de 1,1,1-trifluoroalcano representativos incluyen pero no se limitan a: 1,1,1-trifluorohexano y 1,1,1-trifluorododecano.
Por cantidad eficaz de compatibilizador se entiende la cantidad de compatibilizador que conduce a una eficiente solubilización del lubricante en la composición y, por lo tanto, proporciona un adecuado retorno del aceite para optimizar el funcionamiento del aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor.
Las composiciones de la presente invención contendrán, típicamente, de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 40 por ciento en peso, preferiblemente de aproximadamente el 0,2 a aproximadamente el 20 por ciento en peso, y más preferiblemente de aproximadamente el 0,3 a aproximadamente el 10 por ciento en peso de compatibilizador en las composiciones de la presente invención.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de solubilización de una composición de refrigerante o de un fluido de transferencia de calor que comprende las composiciones de la presente invención en un lubricante de refrigeración seleccionado del grupo que consiste en aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, naftenos sintéticos y poli(alfa)olefinas, en donde dicho procedimiento comprende poner en contacto dicho lubricante con dicha composición en presencia de una cantidad eficaz de un compatibilizador, en donde dicho compatibilizador se selecciona del grupo que consiste en éteres de polioxialquilenglicol, amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos, ésteres, lactonas, éteres de arilo, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para mejorar el retorno del aceite al compresor en un aparato de la refrigeración por compresión, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, comprendiendo dicho procedimiento el uso de una composición que comprende un compatibilizador en dicho aparato.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender además un colorante ultravioleta (UV) y, opcionalmente, un agente solubilizante. El colorante UV es un componente útil para la detección de fugas de la composición al permitir que se observe la fluorescencia del colorante de la composición en un punto de fuga o en las proximidades del aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. Puede observarse la fluorescencia del colorante bajo una luz ultravioleta. Pueden ser necesarios agentes solubilizantes debido a la pobre solubilidad de tales colorantes UV en algunas composiciones.
Por colorante "ultravioleta" se entiende una composición fluorescente UV que absorbe la luz en la región ultravioleta o ultravioleta "cercana" del espectro electromagnético. Puede detectarse la fluorescencia producida por el colorante fluorescente UV bajo iluminación por una luz UV que emite radiación con una longitud de onda en cualquier lugar desde 10 nanómetros a 750 nanómetros. Por lo tanto, si existe una fuga de una composición que contenga un colorante fluorescente UV de este tipo por un punto dado del aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, la fluorescencia se puede detectar en el punto de la fuga. Los colorantes fluorescentes UV de este tipo incluyen pero no se limitan a naftalimidas, perilenos, cumarinas, antracenos, fenantrenos, xantenos, tioxantenos, naftoxantenos, fluoresceínas y derivados o combinaciones de los mismos.
Agentes solubilizantes de la presente invención comprenden al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en hidrocarburos, éteres de hidrocarburos, éteres de polioxialquilenglicol, amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos, ésteres, lactonas, éteres de arilo, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos. Los agentes solubilizantes éteres de polioxialquilenglicol, amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos, ésteres, lactonas, éteres de arilo, fluoroéteres y 1,1,1-trifluoroalcanos se han definido previamente en el presente documento de ser compatibilizadores para uso con lubricantes de refrigeración convencionales.
Agentes solubilizantes de hidrocarburos de la presente invención comprenden hidrocarburos que incluyen alcanos o alquenos de cadena lineal, de cadena ramificada o cíclicos que contienen 5 o menos átomos de carbono y solo hidrógeno con ningún otro grupo funcional. Agentes solubilizantes de hidrocarburos representativos comprenden propano, propileno, ciclopropano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano y n-pentano. Debe señalarse que si la composición contiene un hidrocarburo, entonces el agente solubilizante puede no ser el mismo hidrocarburo.
Agentes solubilizantes éteres de hidrocarburos de la presente invención comprenden éteres que contienen sólo carbono, hidrógeno y oxígeno, tal como dimetiléter (DME).
Agentes solubilizantes de la presente invención pueden estar presentes como un solo compuesto, o pueden estar presentes como una mezcla de más de un agente solubilizante. Las mezclas de agentes solubilizantes pueden contener dos agentes solubilizantes de la misma clase de compuestos, digamos dos lactonas, o dos agentes solubilizantes de dos clases diferentes, tal como una lactona y un éter de polioxialquilenglicol.
En las presentes composiciones que comprenden refrigerante y colorante fluorescente UV, o que comprenden fluido de transferencia de calor y colorante fluorescente UV, desde aproximadamente el 0,001 por ciento en peso hasta aproximadamente el 1,0 por ciento en peso de la composición es colorante UV, preferiblemente desde aproximadamente el 0,005 por ciento en peso hasta aproximadamente el 0,5 por ciento en peso, y más preferiblemente desde 0,01 por ciento en peso hasta aproximadamente el 0,25 por ciento en peso.
Agentes solubilizantes tales como cetonas pueden tener un olor desagradable, que puede enmascararse por la adición de un agente o fragancia que enmascara el olor. Ejemplos típicos de agentes o fragancias que enmascaran el olor pueden incluir Evergreen, Limón Fresco, Cerezas, Canela, Hierbabuena, Floral o Cáscara de Naranja todos disponibles comercialmente, así como d-limoneno y pineno. Tales agentes enmascarantes del olor se pueden utilizar en concentraciones desde aproximadamente el 0,001 % a tanto como aproximadamente el 15 % en peso basado en el peso combinado de agente enmascarante del olor y agente solubilizante.
La solubilidad de estos colorantes fluorescentes UV en las composiciones de la presente invención puede ser pobre. Por lo tanto, los procedimientos para introducir estos colorantes en el aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor han sido incómodos, costosos y requieren mucho tiempo. La patente de EE.UU. n° RE 36.951 describe un procedimiento, que utiliza un colorante en polvo, gránulos sólidos o suspensión de colorante que puede ser insertado en un componente del aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. A medida que el refrigerante y el lubricante se hacen circular a través del aparato, el colorante se disuelve o dispersa y se lleva por todo el aparato. En la bibliografía se describen otros numerosos procedimientos para introducir el colorante en un aparato de refrigeración o acondicionamiento de aire.
Idealmente, el colorante fluorescente UV podría ser disuelto en el propio refrigerante sin requerir por ello de ningún procedimiento especializado para la introducción en el aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. La presente invención se refiere a composiciones que incluyen colorante fluorescente UV, que se puede introducir en el sistema como una solución en el refrigerante. Las composiciones inventivas permitirán el almacenamiento y transporte de composiciones que contienen colorante incluso a bajas temperaturas mientras se mantiene el colorante en solución.
En las presentes composiciones que comprenden refrigerante, el colorante fluorescente UV y el agente solubilizante, o que comprenden fluido de transferencia de calor y colorante fluorescente UV y agente solubilizante, desde aproximadamente el 1 a aproximadamente el 50 por ciento en peso, preferiblemente desde aproximadamente el 2 a aproximadamente el 25 ciento en peso, y lo más preferiblemente desde aproximadamente el 5 a aproximadamente el 15 por ciento en peso de la composición combinada es agente solubilizante. En las composiciones de la presente invención, el colorante fluorescente UV está presente en una concentración de aproximadamente el 0,001 por ciento en peso hasta aproximadamente el 1,0 por ciento en peso, preferiblemente desde el 0,005 por ciento en peso hasta aproximadamente el 0,5 por ciento en peso, y lo más preferiblemente desde el 0,01 por ciento en peso hasta aproximadamente el 0,25 por ciento en peso.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de usar las composiciones que comprende además colorante fluorescente ultravioleta, y, opcionalmente, agente solubilizante, en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor.
El procedimiento comprende introducir la composición en el aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. Esto puede hacerse disolviendo el colorante fluorescente UV en la composición en presencia de un agente solubilizante e introduciendo la combinación en el aparato. Alternativamente, esto se puede hacer combinando el agente de solubilización y el colorante fluorescente UV e introduciendo dicha combinación en el aparato de refrigeración o de acondicionamiento de aire que contiene refrigerante y/o fluido de transferencia de calor. La composición resultante se puede usar en el aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de usar las composiciones que comprenden colorante fluorescente ultravioleta para detectar fugas. La presencia del colorante en las composiciones permite la detección de una fuga de refrigerante en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor. La detección de fugas ayuda a abordar, resolver o evitar el funcionamiento ineficiente del aparato o del sistema o el fallo del equipo. La detección de fugas también ayuda a que se retengan los productos químicos utilizados en el funcionamiento del aparato.
El procedimiento comprende proporcionar la composición que comprende refrigerante, colorante fluorescente ultra violeta, tal como se describió en el presente documento y, opcionalmente, un agente solubilizante como se describió en el presente documento, a un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor y emplear un medio adecuado para detectar el refrigerante que contiene colorante fluorescente en el UV. Medios adecuados para detectar el colorante incluyen pero no se limitan a lámparas ultravioleta, a menudo denominadas "luz negra" o "luz azul". Tales lámparas ultravioletas están disponibles comercialmente de numerosas fuentes específicamente diseñadas para este propósito. Una vez que se ha introducido en el aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor la composición que contiene el colorante fluorescente ultra-violeta, y se ha dejado circular a través de todo el sistema, se puede encontrar una fuga por el resplandor producido por dicha lámpara ultra-violeta en el aparato y la observación de la fluorescencia del colorante en las proximidades de cualquier punto de fuga.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para sustituir un refrigerante de alto PCG en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, en el que dicho refrigerante de alto<p>C<g>se selecciona del grupo que consiste en R134a, R22, R245fa, R114, R236fa, R124, R410A, R407C, R417A, R422A, R507A y R404A, comprendiendo dicho procedimiento proporcionar una composición de la presente invención a dicho aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que utiliza, utilizó o está diseñado para utilizar dicho refrigerante con alto PCG.
Los sistemas de la refrigeración por compresión de vapor, acondicionamiento de aire o bomba de calor incluyen un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansión. Un ciclo de compresión de vapor reutiliza refrigerante en múltiples etapas produciendo un efecto de enfriamiento en una etapa y un efecto de calentamiento en una etapa diferente. El ciclo se puede describir de una forma sencilla como sigue. El refrigerante líquido entra en un evaporador a través de un dispositivo de expansión, y el refrigerante líquido hierve en el evaporador a una baja temperatura para formar un gas y producir enfriamiento. El gas a baja presión entra en un compresor donde el gas es comprimido hasta alcanzar su presión y temperatura. El refrigerante gaseoso a mayor presión (comprimido) entra entonces en el condensador en el que el refrigerante se condensa y descarga su calor al ambiente. El refrigerante vuelve al dispositivo de expansión a través del cual el líquido se expande desde el nivel de mayor presión en el condensador hasta el nivel de baja presión en el evaporador, repitiéndose así el ciclo.
Como se utiliza en el presente documento, aparato móvil de refrigeración o aparato móvil de acondicionamiento de aire se refiere a cualquier aparato de refrigeración o de acondicionamiento de aire incorporado en una unidad de transporte por carretera, ferrocarril, mar o aire. Además, se incluyen en la presente invención los aparatos que se supone que proporcionan refrigeración o acondicionamiento de aire a un sistema independiente con cualquier soporte móvil, conocidos como sistemas “intermodales”. Tales sistemas intermodales incluyen "contenedores" (transporte combinado marítimo/terrestre) así como "cajas móviles" (transporte combinado por carretera y ferrocarril). La presente invención es particularmente útil para aparatos de refrigeración o acondicionamiento del aire para el transporte por carretera, tales como aparatos de acondicionamiento del aire para automóviles o equipos de transporte por carretera refrigerado.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir enfriamiento que comprende evaporar las composiciones de la presente invención en las proximidades de un cuerpo que ha de ser enfriado, y después de ello condensar dichas composiciones.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para producir calor que comprende condensar las composiciones de la presente invención en las proximidades de un cuerpo que ha de ser calentado, y después de ello evaporar dichas composiciones.
La presente invención se refiere además a un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor que contiene una composición de la presente invención, en donde dicha composición comprende al menos una fluoroolefina.
La presente invención se refiere además a un aparato móvil de acondicionamiento de aire que contiene una composición de la presente invención.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para la detección temprana de una fuga de refrigerante en un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor comprendiendo dicho procedimiento la utilización de una composición no azeotrópica en dicho aparato, y el seguimiento de una disminución del rendimiento del enfriamiento. Las composiciones no azeotrópicas se fraccionarán en la fuga de un aparato de refrigeración, de acondicionamiento de aire o de bomba de calor, y el componente de menor temperatura de ebullición (mayor presión de vapor) saldrá del aparato en primer lugar. Cuando esto sucede, si el componente de menor temperatura de ebullición en esa composición proporciona la mayoría de la capacidad de refrigeración, habrá una marcada disminución de la capacidad y, por ello, del rendimiento del aparato. En un sistema de acondicionamiento de aire de un automóvil, como ejemplo, los pasajeros en el automóvil detectarán una disminución en la capacidad de enfriar del sistema. Esta disminución de la capacidad de enfriar puede interpretarse de indicar que se está perdiendo refrigerante y que el sistema necesita ser reparado.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de usar las composiciones de la presente invención como una composición de fluido de transferencia de calor, comprendiendo dicho proceso el transporte de dicha composición desde una fuente de calor hasta un disipador de calor.
Los fluidos de transferencia de calor se utilizan para transferir, mover o eliminar calor de un espacio, lugar, objeto o cuerpo hasta un espacio, lugar, objeto o cuerpo diferente por radiación, conducción o convección. Un fluido de transferencia de calor puede funcionar como un refrigerante secundario proporcionando medios de transferencia para el enfriamiento (o calentamiento) desde un sistema de refrigeración (o calentamiento) remoto. En algunos sistemas, el fluido de transferencia de calor puede permanecer en un estado constante durante todo el proceso de transferencia (es decir, sin evaporarse ni condensar). Alternativamente, los procesos de enfriamiento por evaporación pueden utilizar también fluidos de transferencia de calor.
Una fuente de calor se puede definir como cualquier espacio, lugar, objeto o cuerpo del que se desea transferir, mover o eliminar el calor. Ejemplos de fuentes de calor pueden ser espacios (abiertos o cerrados) que requieren refrigeración o enfriamiento, tal como los ejemplos de frigoríficos o congeladores en un supermercado, edificios que requieren el acondicionamiento de aire o el compartimento de pasajeros de un automóvil que requiere acondicionamiento del aire. Un disipador de calor se puede definir como cualquier espacio, lugar, objeto o cuerpo capaz de absorber calor. Un sistema de refrigeración por compresión de vapor es un ejemplo de un disipador de calor de este tipo.
En otra realización, la presente invención se refiere a composiciones de agentes espumantes que comprenden las composiciones que contienen fluoroolefinas como se describe en el presente documento para su uso en la preparación de espumas. En otras realizaciones, la invención proporciona composiciones espumables, y preferiblemente composiciones de espuma de poliuretano y poliisocianato, y un procedimiento de preparación de espumas. En las realizaciones de espuma de este tipo, una o más de las presentes composiciones que contienen fluoroolefinas se incluyen como agente espumante en composiciones espumables, composición que incluye preferiblemente uno o más componentes adicionales capaces de reaccionar y espumar en las condiciones adecuadas para formar una espuma o estructura celular. Cualquiera de los métodos bien conocidos en la técnica, como los descritos en " Polyurethanes Chemistry and Technology", Volúmenes I y II, Saunders y Frisch, 1962, John Wiley and Sons, Nueva York, N.Y., puede utilizarse o adaptarse para su uso de acuerdo con las realizaciones de espuma de la presente invención.
La presente invención se refiere además a un procedimiento de formación de una espuma que comprende: (a) añadir a una composición espumable una composición que contiene fluoroolefina de la presente invención; y (b) hacer reaccionar la composición espumable en condiciones eficaces para formar una espuma.
Otra realización de la presente invención se refiere al uso de las composiciones que contienen fluoroolefina como se describe en el presente documento para su uso como propulsores en composiciones pulverizables. Además, la presente invención se refiere a una composición pulverizable que comprende las composiciones que contienen fluoroolefina como se describe en el presente documento. El principio activo que se va a pulverizar junto con ingredientes inertes, disolventes y otros materiales también puede estar presente en una composición pulverizable. Preferiblemente, la composición pulverizable es un aerosol. Los materiales activos adecuados que se van a pulverizar incluyen, sin limitaciones, materiales cosméticos, tales como desodorantes, perfumes, lacas para el cabello, limpiadores y agentes pulidores, así como materiales medicinales, tales como medicamentos contra el asma y la halitosis.
La presente invención se refiere además a un proceso para producir productos en aerosol que comprende la etapa de añadir una composición que contiene fluoroolefina como se ha descrito en el presente documento a los principios activos en un recipiente de aerosol, en donde dicha composición funciona como propulsor.
Un aspecto adicional proporciona procedimientos para suprimir una llama, dichos procedimientos comprenden el contacto de una llama con un fluido que comprende una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación. Se puede utilizar cualquier procedimiento adecuado para hacer entrar en contacto la llama con la presente composición. Por ejemplo, una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación puede pulverizarse, verterse y similares sobre la llama, o al menos una parte de la llama puede sumergirse en la composición supresora de llamas. A la luz de las enseñanzas expuestas en el presente documento, los expertos en la materia podrán adaptar fácilmente una variedad de aparatos y procedimientos convencionales de supresión de llamas para su uso en la presente divulgación.
Una realización adicional proporciona procedimientos para extinguir o suprimir un incendio en una aplicación de inundación total que comprende proporcionar un agente que comprende una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación; disponer el agente en un sistema de descarga presurizado; y descargar el agente en un área para extinguir o suprimir incendios en esa área. Otra realización proporciona procedimientos de inertización de un área para prevenir un incendio o explosión que comprenden proporcionar un agente que comprende una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación; disponer el agente en un sistema de descarga presurizado; y descargar el agente en la zona para evitar que se produzca un incendio o una explosión.
El término "extinción" se utiliza generalmente para indicar la eliminación completa de un incendio; mientras que "supresión" se utiliza a menudo para indicar la reducción, pero no necesariamente la eliminación total, de un incendio o explosión. Tal como se utilizan en el presente documento, los términos "extinción" y "supresión" se utilizarán indistintamente. Hay cuatro tipos generales de aplicaciones de protección contra incendios y explosiones por halocarbonos. (1) En aplicaciones de extinción y/o supresión de incendios por inundación total, el agente se descarga en un espacio para lograr una concentración suficiente para extinguir o suprimir un incendio existente. El uso de inundación total incluye la protección de espacios cerrados y potencialmente ocupados, como salas de ordenadores, así como espacios especializados, a menudo desocupados, tales como góndolas de motores de aviones y compartimentos de motores en vehículos. (2) En aplicaciones de flujo continuo, el agente se aplica directamente sobre un incendio o en la región de un incendio. Esto generalmente se logra utilizando unidades portátiles o con ruedas operadas manualmente. Un segundo método, incluido como una aplicación de flujo continuo, utiliza un sistema "localizado", que descarga el agente hacia un incendio desde una o más boquillas fijas. Los sistemas localizados pueden activarse de forma manual o automática. (3) En la supresión de explosiones, se descarga una composición que contiene fluoroolefinas de la presente divulgación para suprimir una explosión que ya se ha iniciado. El término "supresión" se utiliza normalmente en esta aplicación porque la explosión suele ser autolimitada. Sin embargo, el uso de este término no implica necesariamente que la explosión no sea extinguida por el agente. En esta aplicación, generalmente se usa un detector para detectar una bola de fuego en expansión de una explosión, y el agente se descarga rápidamente para suprimir la explosión. La supresión de explosiones se utiliza principalmente, pero no únicamente, en aplicaciones de defensa. (4) En la inertización, una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación se descarga en un espacio para evitar que se inicie una explosión o un incendio. A menudo, se utiliza un sistema similar o idéntico al utilizado para la extinción o supresión de incendios por inundación total. Por lo general, se detecta la presencia de una condición peligrosa (por ejemplo, concentraciones peligrosas de gases inflamables o explosivos) y, a continuación, se descarga la composición que contiene fluoroolefinas de la presente divulgación para evitar que se produzca una explosión o un incendio hasta que se pueda remediar la condición.
El procedimiento de extinción se puede llevar a cabo introduciendo la composición en un área cerrada alrededor de un incendio. Se puede utilizar cualquiera de los procedimientos conocidos de introducción siempre que se dosifiquen cantidades apropiadas de la composición en el área cerrada a intervalos apropiados. Por ejemplo, una composición puede introducirse por flujo continuo, por ejemplo, utilizando un equipo de extinción de incendios portátil (o fijo) convencional; por nebulización; o por inundación, por ejemplo, liberando (utilizando tuberías, válvulas y controles apropiados) la composición en un área cerrada alrededor de un incendio. Opcionalmente, la composición puede combinarse con un propelente inerte, p. ej., nitrógeno, argón, productos de descomposición de polímeros de azida glicidilo o dióxido de carbono, para aumentar la tasa de descarga de la composición de los equipos de flujo continuo o inundación utilizados.
Preferiblemente, el proceso de extinción implica introducir una composición que contiene fluoroolefina de la presente divulgación en un incendio o llama en una cantidad suficiente para extinguir el incendio o la llama. Un experto en este campo reconocerá que la cantidad de supresor de llamas necesaria para extinguir un incendio en particular dependerá de la naturaleza y del alcance del peligro. Cuando el supresor de llamas se va a introducir por inundación, los datos del ensayo con quemador de copa son útiles para determinar la cantidad o concentración de supresor de llamas necesaria para extinguir un tipo y tamaño particular de incendio.
Los ensayos de laboratorio útiles para determinar los intervalos de concentración eficaces de las composiciones que contienen fluoroolefina cuando se utilizan junto con la extinción o supresión de un incendio en una aplicación de inundación total o inertización contra incendios se describen, por ejemplo, en la patente de EE. UU. n.° 5.759.430.
Ejemplos
EJEMPLO 1
Impacto de la fuga de vapor
Un recipiente se carga con una composición inicial, a una temperatura de -25°C o, si se especifica, a 25°C, y se mide la presión de vapor inicial de la composición. Se deja que la composición se fugue del recipiente, mientras la temperatura se mantiene constante, hasta que se elimina el 50 por ciento en peso de la composición inicial, en cuyo momento se mide la presión de vapor de la composición que permanece en el recipiente. Los resultados se muestran en la Tabla 9.
TABLA 9
% en peso de la P. inicial P. inicial<Después de>Después de
50% de fuga<50% de fuga AP composición>(psia)<(kPa)>(psia) (kPa)<(%)>
HFC-1234yf/HFC-32
7,4/92,6 49,2 339 49,2 339 0,0 %
1/99 49,2 339 49,2 339 0,0 %
20/80 49,0 338 48,8 337 0,3 %
40/60 47,5 327 47,0 324 1,0 %
57/43 44,9 309 40,5 280 9,6 %
58/42 44,6 308 40,1 276 10,2 %
HFC-1234yf/HFC-125
10,9/89,1 40,8 281 40,8 281 0,0 %
1/99 40,3 278 40,2 277 0,0 %
20/80 40,5 279 40,3 278 0,4 %
40/60 38,7 267 37,0 255 4,4 %
50/50 37,4 258 34,0 235 9,0 %
51/49 37,3 257 33,7 232 9,6 %
52/48 37,1 256 33,3 229 10,3 %
HFC-1234yf/HFC-134
1/99 11,7 81 11,6 80 0,7 %
10/90 12,8 88 12,2 84 4,5 %
20/80 13,7 95 13,0 89 5,6 %
40/60 15,2 105 14,6 101 4,1 %
60/40 16,3 113 16,0 110 2,0 %
80/20 17,2 119 17,1 118 0,6 %
90/10 17,6 121 17,5 121 0,2 %
99/1 17,8 123 17,8 123 0,0 %
HFC-1234yf/HFC-134a
70,4/29,6 18,4 127 18,4 127 0,0 %
80/20 18,3 126 18,3 126 0,1 %
90/10 18,2 125 18,1 125 0,1 %
99/1 17,9 123 17,9 123 0,1 %
40/60 17,9 123 17,8 123 0,7 %
20/80 17,0 117 16,7 115 1,7 %
10/90 16,4 113 16,1 111 1,5 %
1/99 15,6 107 15,6 107 0,3 %
HFC-1234yf/HFC-152a
91,0/9,0 17,9 123 17,9 123 0,0 %
99/1 17,9 123 17,8 123 0,1 %
60/40 17,4 120 17,2 119 0,7 %
40/60 16,6 115 16,4 113 1,6 %
20/80 15,7 108 15,4 106 2,0 %
10/90 15,1 104 14,9 103 1,5 %
1/99 14,6 100 14,5 100 0,2 %
(continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga AP (psia) (kPa) (%) HFC-1234yf/HFC-161
1/99 25,3 174 25,3 174 0,0 % 10/90 25,2 174 25,2 174 0,1 % 20/80 24,9 172 24,8 171 0,8 % 40/60 23,8 164 23,2 160 2,6 % 60/40 22,0 152 21,3 147 3,2 % 80/20 19,8 137 19,5 134 1,9 % 90/10 18,8 129 18,6 128 0,9 % 99/1 17,9 123 17,9 123 0,1 % HFC-1234yf/FC-143a
17,3/82,7 39,5 272 39,5 272 0,0 % 10/90 39,3 271 39,3 271 0,1 % 1/99 38,7 267 38,6 266 0,1 % 40/60 38,5 266 37,8 260 1,9 % 60/40 36,3 250 32,8 226 9,5 % 61/39 36,1 249 32,4 223 10,:2 % HFC-1234yf/HFC-227ea
84,6/15,4 18,0 124 18,0 124 0,0 % 90/10 18,0 124 18,0 124 0,0 % 99/1 17,9 123 17,9 123 0,0 % 60/40 17,6 121 17,4 120 1,2 % 40/60 16,7 115 15,8 109 5,4 % 29/71 15,8 109 14,2 98 9,7 % 28/72 15,7 108 14,1 97<1 0>,:2 % HFC-1234yf/HFC-236fa
99/1 17,8 122 17,7 122 0,2 % 90/10 17,0 117 16,6 115 2,4 % 80/20 16,2 112 15,4 106 5,1 % 70/30 15,3 106 14,0 97 8,5 % 66/34 15,0 103 13,5 93 10,i0 % HFC-1234yf/HFC-1225ye
1/99 11,6 80 11,5 79 0,5 % 10/90 12,6 87 12,2 84 3,2 % 20/80 13,5 93 12,9 89 4,3 % 40/60 15,0 103 14,4 99 3,7 % 60/40 16,2 111 15,8 109 2,2 % 80/20 17,1 118 16,9 117 0,9 % 90/10 17,5 120 17,4 120 0,3 % 99/1 17,8 123 17,8 123 0,0 % HFC-1234yf/trans-HFC-1234ze
1/99 11,3 78 11,3 78 0,4 % 10/90 12,2 84 11,8 81 3,3 % 20/80 13,1 90 12,5 86 4,6 % 40/60 14,6 101 14,0 96 4,3 % 60/40 15,8 109 15,4 106 2,7 % 80/20 16,9 117 16,7 115 1,1 % 90/10 17,4 120 17,3 119 0,5 % 99/1 17,8 123 17,8 123 0,1 % HFC-1234yf/HFC-1243zf
1/99 13,1 90 13,0 90 0,2 % 10/90 13,7 94 13,5 93 1,6 % 20/80 14,3 99 14,0 97 2,4 % 40/60 15,5 107 15,1 104 2,2 % 60/40 16,4 113 16,2 112 1,4 % 80/20 17,2 119 17,1 118 0,5 % 90/10 17,5 121 17,5 121 0,2 % 99/1 17,8 123 17,8 123 0,0 % HFC-1234yf/propano
51,5/48,5 33,5 231 33,5 231 0,0 % 60/40 33,4 230 33,3 229 0,4 % 80/20 31,8 220 29,0 200 8,9 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
81/19 31,7 218 28,5 196 10,0 % 40/60 33,3 230 33,1 228 0,6 % 20/80 32,1 221 31,2 215 2,9 % 10/90 31,0 214 30,2 208 2,6 % 1/99 29,6 204 29,5 203 0,4 % HFC-1234yf/n-butano
98,1/1,9 17,9 123 17,9 123 0,0 % 99/1 17,9 123 17,9 123 0,0 % 100/0 17,8 123 17,8 123 0,0 % 80/20 16,9 116 16,1 111 4,4 % 70/30 16,2 112 14,4 99 10,8 % 71/29 16,3 112 14,6 101 9,9 % HFC-1234yf/isobutano
88,1/11,9 19,0 131 19,0 131 0,0 % 95/5 18,7 129 18,6 128 0,7 % 99/1 18,1 125 18,0 124 0,6 % 60/40 17,9 123 16,0 110 10,3 % 61/39 17,9 123 16,2 112 9,4 % HFC-1234yf/DME
53,5/46,5 13,1 90 13,1 90 0,0 % 40/60 13,3 92 13,2 91 0,7 % 20/80 14,1 97 13,9 96 1,3 % 10/90 14,3 99 14,3 98 0,5 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,0 % 80/20 14,5 100 14,0 96 3,3 % 90/10 15,8 109 15,3 105 3,5 % 99/1 17,6 121 17,5 121 0,6 % HFC-1234yf/CF3SCF3
1/99 12,1 83 12,0 83 0,2 % 10/90 12,9 89 12,7 87 2,0 % 20/80 13,8 95 13,4 92 2,8 % 40/60 15,1 104 14,7 101 2,7 % 60/40 16,2 112 15,9 110 1,9 % 80/20 17,1 118 16,9 117 0,9 % 90/10 17,5 120 17,4 120 0,5 % 99/1 17,8 123 17,8 123 0,0 % HFC-1234yf/CF3l
1/99 12,0 83 12,0 83 0,2 % 10/90 12,9 89 12,7 87 1,7 % 20/80 13,7 94 13,3 92 2,6 % 40/60 15,1 104 14,7 101 2,7 % 60/40 16,2 111 15,8 109 2,0 % 80/20 17,1 118 16,9 116 1,1 % 90/10 17,5 120 17,4 120 0,5 % 99/1 17,8 123 17,8 123 0,1 % HFC-125/HFC--1234yf/isobutano (25 °C)
85,1/11,5/3,4 201,3 1388 201,3 1388 0,0 % HFC-125/HFC-1234yf/n-butano (25 °C)
67/32/1 194,4 1340 190,2 1311 2,2 % HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf (25 °C)
40/50/10 240,6 1659 239,3 1650 0,5 % 23/25/52 212,6 1466 192,9 1330 9,3 % 15/45/40 213,2 1470 201,3 1388 5,6 % 10/60/30 213,0 1469 206,0 1420 3,3 % HFC-1225ye/trans-HFC-1234ze
63,0/37,0 11,7 81 11,7 81 0,0 % 80/20 11,6 80 11,6 80 0,0 % 90/10 11,6 80 11,6 80 0,1 % 99/1 11,5 79 11,5 79 0,0 % 60/40 11,7 81 11,7 81 0,0 % 40/60 11,6 80 11,6 80 0,1 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
20/80 11,5 79 11,4 79 0,2 % 10/90 11,3 78 11,3 78 0,1 % 1/99 11,2 77 11,2 77 0,1 % HFC-1225ye/ HFC-1243zf
40,0/60,0 13,6 94 13,6 94 0,0 % 20/80 13,4 93 13,4 92 0,1 % 10/90 13,2 91 13,2 91 0,2 % 1/99 13,0 90 13,0 90 0,0 % 60/40 13,4 92 13,4 92 0,4 % 80/20 12,8 88 12,6 87 1,4 % 90/10 12,3 85 12,1 83 1,5 % 99/1 11,6 80 11,5 79 0,3 % HFC-1225ye/HFC-134
52,2/47,8 12,8 88 12,8 88 0,0 % 80/20 12,4 85 12,3 85 0,6 % 90/10 12,0 83 11,9 82 0,8 % 99/1 11,5 79 11,5 79 0,2 % 40/60 12,7 88 12,7 87 0,2 % 20/80 12,3 85 12,2 84 0,8 % 10/90 12,0 83 11,9 82 0,9 % 1/99 11,6 80 11,6 80 0,2 % HFC-1225ye/HFC-134a
1/99 15,5 107 15,5 107 0,0 % 10/90 15,2 105 15,2 105 0,3 % 20/80 15,0 103 14,9 103 0,5 % 40/60 14,4 99 14,2 98 1,0 % 60/40 13,6 94 13,4 93 1,4 % 80/20 12,7 88 12,5 86 1,6 % 90/10 12,2 84 12,0 83 1,3 % 99/1 11,5 80 11,5 79 0,2 % HFC-1225ye/HFC-152a
7,3/92,7 14,5 100 14,5 100 0,0 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,0 % 40/60 14,2 98 14,2 98 0,4 % 60/40 13,7 95 13,6 93 1,1 % 80/20 12,9 89 12,7 87 1,5 % 90/10 12,2 84 12,1 83 1,1 % 99/1 11,5 80 11,5 79 0,1 % HFC-1225ye/HFC-161
1/99 25,2 174 25,2 174 0,0 % 10/90 24,9 172 24,8 171 0,6 % 20/80 24,5 169 24,0 165 2,0 % 40/60 22,9 158 21,4 148 6,5 % 56/44 20,9 144 18,8 130 10,0 % 99/1 11,7 81 11,6 80 1,0 % 90/10 14,1 97 13,0 90 7,5 % 84/16 15,5 107 14,0 96 9,9 % 83/17 15,8 109 14,2 98 10,2 % HFC-1225ye/HFC-227ea
1/99 10,0 69 10,0 69 0,0 % 10/90 10,1 70 10,1 70 0,2 % 20/80 10,3 71 10,3 71 0,2 % 40/60 10,6 73 10,6 73 0,4 % 60/40 10,9 75 10,9 75 0,4 % 80/20 11,2 77 11,2 77 0,3 % 90/10 11,3 78 11,3 78 0,1 % 99/1 11,5 79 11,5 79 0,0 % HFC-1225ye/HFC-236ea
99/1 11,4 79 11,4 79 0,0 % 90/10 11,3 78 11,2 77 0,5 % 80/20 11,0 75 10,7 74 2,0 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
60/40 10,2 70 9,4 65 8,3 % 57/43 10,1 69 9,1 63 9,9 % 56/44 10,0 69 9,0 62 10,6 % HFC-1225ye/HFC-236fa
99/1 11,4 79 11,4 79 0,1 % 90/10 11,1 77 11,0 76 1,1 % 80/20 10,7 74 10,4 72 2,4 % 60/40 9,8 68 9,2 63 6,6 % 48/52 9,2 63 8,2 57 10,0 % HFC-1225ye/HFC-245fa
99/1 11,4 79 11,4 78 0,3 % 90/10 10,9 75 10,6 73 2,5 % 80/20 10,4 72 9,8 68 5,7 % 70/30 9,9 68 8,9 61 9,9 % 69/21 9,8 68 8,8 60 10,5 % HFC-1225ye/propano
29,7/70,3 30,4 209 30,4 209 0,0 % 20/80 30,3 209 30,2 208 0,2 % 10/90 30,0 207 29,9 206 0,4 % 1/99 29,5 203 29,5 203 0,1 % 60/40 29,5 203 28,5 197 3,3 % 72/28 28,4 195 25,6 176 9,8 % 73/27 28,2 195 25,2 174 10,8 % HFC-1225ye/n-butano
89,5/10,5 12,3 85 12,3 85 0,0 % 99/1 11,7 81 11,6 80 0,9 % 80/20 12,2 84 12,0 83 1,5 % 65/35 11,7 80 10,5 72 9,9 % 64/36 11,6 80 10,4 71 10,9 % HFC-1225ye/isobutano
79,3/20,7 13,9 96 13,9 96 0,0 % 90/10 13,6 94 13,3 92 2,4 % 99/1 11,9 82 11,6 80 2,8 % 60/40 13,5 93 13,0 89 4,1 % 50/50 13,1 91 11,9 82 9,6 % 49/51 13,1 90 11,8 81 10,2 % HFC-1225ye/DME
82,1/17,9 10,8 74 10,8 74 0,0 % 90/10 10,9 75 10,9 75 0,3 % 99/1 11,4 78 11,4 78 0,2 % 60/40 11,5 79 11,2 77 2,4 % 40/60 12,8 88 12,1 84 4,8 % 20/80 13,9 96 13,5 93 3,0 % 10/90 14,3 98 14,1 97 1,1 % 1/99 14,5 100 14,4 100 0,1 % HFC-1225ye/CF3l
1/99 11,9 82 11,9 82 0,0 % 10/90 11,9 82 11,8 82 0,1 % 20/80 11,8 81 11,8 81 0,0 % 40/60 11,7 80 11,7 80 0,0 % 60/40 11,6 80 11,6 80 0,0 % 80/20 11,5 79 11,5 79 0,0 % 90/10 11,5 79 11,5 79 0,0 % 99/1 11,5 79 11,5 79 0,0 % HFC-1225ye/CF3SCF3
37,0/63,0 12,4 86 12,4 86 0,0 % 20/80 12,3 85 12,3 85 0,1 % 10/90 12,2 84 12,2 84 0,1 % 1/99 12,0 83 12,0 83 0,1 % 60/40 12,3 85 12,3 85 0,2 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
80/20 12,0 83 11,9 82 0,4 % 90/10 11,7 81 11,7 81 0,3 % 99/1 11,5 79 11,5 79 0,1 % HFC-1225ye/HFC-134a/HFC-152a (25 °C)
76/9/15 81,3 561 80,5 555 1,0 % HFC-1225ye/HFC-134a/HFC-161 (25 °C)
86/10/4 82,1 566 80,2 553 2,3 % HFC-1225ye/HFC-134a/isobutano (25 °C)
87/10/3 83,4 575 80,3 554 3,7 % HFC-1225ye/HFC-134a/DME (25 °C)
87/10/3 77,2 532 76,0 524 1,6 % HFC-1225ye/HFC-152a/isobutano (25°C)
85/13/2 81,2 560 79,3 547 2,3 % HFC-1225ye/HFC-152a/DME (25 °C)
85/13/2 76,6 528 76,0 524 0,8 % HFC-1225ye/HFC-1234yf/HFC-134a (25 °C)
70/20/10 86,0 593 84,0 579 2,3 % 20/70/10 98,2 677 97,5 672 0,7 % HFC-1225ye/HFC-1234yf/HFC-152a (25 °C)
70/25/5 85,1 587 83,4 575 2,0 % 25/70/5 95,4 658 94,9 654 0,5 % HFC-1225ye/HFC-1234yf/HFC-125 (25 °C)
25/71/4 105,8 729 96,3 664 9,0 % 75/21/4 89,5 617 83,0 572 7,3 % 75/24/1 85,3 588 82,3 567 3,5 % 25/74/1 98,0 676 95,1 656 3,0 % HFC-1225ye/HFC-1234yf/CFal (25 °C)
40/40/20 87,5 603 86,0 593 1,7 % 45/45/10 89,1 614 87,7 605 1,6 % HFC-1225ye/HFC-134a/HFC-152a/HFC-32 (25 °C)
74/8/17/1 86,1 594 81,5 562 5,3 % HFC-125/HFC-1225ye/isobutano (25 °C)
85,1/11,5/3,4 186,2 1284 179,2 1236 3,8 % HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye (25 °C)
30/40/30 212,7 1467 194,6 1342 8,5 % trans-HFC-1234ze/cis-HFC-1234ze
99/1 11,1 77 11,1 76 0,4 % 90/10 10,5 72 10,1 70 3,4 % 80/20 9,8 68 9,1 63 7,1 % 73/27 9,3 64 8,4 58 9,9 % 72/28 9,3 64 8,3 57 10,3 % trans-HFC-1234ze/HFC-1243zf
17,0/83,0 13,0 90 13,0 90 0,0 % 10/90 13,0 90 13,0 90 0,0 % 1/99 13,0 90 13,0 90 0,0 % 40/60 12,9 89 12,9 89 0,1 % 60/40 12,6 87 12,5 86 0,6 % 80/20 12,1 83 12,0 82 0,8 % 90/10 11,7 80 11,6 80 0,7 % 99/1 11,2 77 11,2 77 0,1 % trans-HFC-1234ze/HFC-134
45,7/54,3 12,5 86 12,5 86 0,0 % 60/40 12,4 85 12,4 85 0,2 % 80/20 12,0 83 11,9 82 0,7 % 90/10 11,7 80 11,6 80 0,7 % 99/1 11,2 77 11,2 77 0,1 % 20/80 12,2 84 12,2 84 0,4 % 10/90 11,9 82 11,9 82 0,6 % 1/99 11,6 80 11,6 80 0,1 % trans-HFC-1234ze/HFC-134a
9,5/90,5 15,5 107 15,5 107 0,0 % 1/99 15,5 107 15,5 107 0,0 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
40/60 15,1 104 15,0 103 0,9 % 60/40 14,3 99 14,0 96 2,5 % 80/20 13,1 90 12,6 87 4,0 % 90/10 12,3 85 11,9 82 3,3 % 99/1 11,3 78 11,3 78 0,5 % trans-HFC-1234ze/HFC-152a
21,6/78,4 14,6 101 14,6 101 0,0 % 10/90 14,6 101 14,6 101 0,0 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,0 % 40/60 14,5 100 14,5 100 0,1 % 60/40 14,1 97 13,9 96 1,1 % 80/20 13,2 91 12,8 88 2,5 % 90/10 12,4 85 12,0 83 2,6 % 99/1 11,3 78 11,3 78 0,4 % trans-HFC-1234ze/HFC-161
1/99 25,2 174 25,2 174 0,0 % 10/90 25,0 172 24,8 171 0,6 % 20/80 24,5 169 24,0 165 2,1 % 40/60 22,8 157 21,2 146 7,0 % 52/48 21,3 147 19,2 132 9,9 % 53/47 21,2 146 19,0 131 10,2 % 99/1 11,5 79 11,3 78 1,2 % 90/10 13,8 95 12,6 87 8,6 % 88/12 14,3 99 12,9 89 9,5 % 87/13 14,5 100 13,1 90 10,0 % trans-HFC-1234ze/HFC-227ea
59,2/40,8 11,7 81 11,7 81 0,0 % 40/60 11,6 80 11,5 79 0,3 % 20/80 11,1 76 10,9 75 1,3 % 10/90 10,6 73 10,5 72 1,3 % 1/99 10,0 69 10,0 69 0,2 % 80/20 11,6 80 11,5 80 0,2 % 90/10 11,4 79 11,4 78 0,3 % 99/1 11,2 77 11,2 77 0,0 % trans-HFC-1234ze/HFC-236ea
99/1 11,2 77 11,2 77 0,0 % 90/10 11,0 76 11,0 76 0,4 % 80/20 10,8 75 10,6 73 1,6 % 60/40 10,2 70 9,5 66 6,6 % 54/46 9,9 69 9,0 62 9,5 % 53/47 9,9 68 8,9 61 10,1 % trans-HFC-1234ze/HFC-236fa
99/1 11,2 77 11,2 77 0,1 % 90/10 10,9 75 10,8 75 0,8 % 80/20 10,6 73 10,4 71 2,0 % 60/40 9,8 67 9,3 64 5,4 % 44/56 9,0 62 8,1 56 9,7 % 43/57 8,9 62 8,0 55 10,1 % trans-HFC-1234ze/HFC-245fa
99/1 11,2 77 11,1 77 0,2 % 90/10 10,7 74 10,5 73 2,0 % 80/20 10,3 71 9,8 68 4,7 % 70/30 9,8 68 9,0 62 8,2 % 67/33 9,7 67 8,7 60 9,7 % 66/34 9,6 66 8,7 60 10,2 % trans-HFC-1234ze/propano
28,5/71,5 30,3 209 30,3 209 0,0 % 10/90 30,0 206 29,9 206 0,3 % 1/99 29,5 203 29,5 203 0,1 % 40/60 30,2 208 30,1 207 0,4 % 60/40 29,3 202 28,3 195 3,4 % 71/29 28,4 196 25,7 177 9,3 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
72/28 28,3 195 25,4 175 10,2 % trans-HFC-1234ze/n-butano
88,6/11,4 11,9 82 11,9 82 0,0 % 95/5 11,7 81 11,7 80 0,7 % 99/1 11,4 78 11,3 78 0,6 % 70/30 11,5 79 11,0 76 4,2 % 62/38 11,2 77 10,2 70 9,3 % 61/39 11,2 77 10,0 69 10,1 % trans-HFC-1234ze/isobutano
77,9/22,1 12,9 89 12,9 89 0,0 % 90/10 12,6 87 12,4 85 1,6 % 99/1 11,4 79 11,3 78 1,1 % 60/40 12,6 87 12,3 85 2,4 % 39/61 11,7 81 10,6 73 9,8 % 38/62 11,7 81 10,5 72 10,1 % trans-HFC-1234ze/DME
84,1/15,9 10,8 74 10,8 74 0,0 % 90/10 10,8 75 10,8 75 0,0 % 99/1 11,1 77 11,1 77 0,0 % 60/40 11,5 79 11,3 78 2,2 % 40/60 12,7 88 12,2 84 4,4 % 20/80 13,9 96 13,5 93 2,9 % 10/90 14,3 98 14,1 97 1,0 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,0 % trans-HFC-1234ze/CF3SCF3
34,3/65,7 12,7 87 12,7 87 0,0 % 20/80 12,6 87 12,6 87 0,2 % 10/90 12,4 85 12,3 85 0,3 % 1/99 12,0 83 12,0 83 0,1 % 60/40 12,4 86 12,4 85 0,5 % 80/20 12,0 82 11,8 81 1,1 % 90/10 11,6 80 11,5 79 0,9 % 99/1 11,2 77 11,2 77 0,2 % trans-HFC-1234ze/CF3l
1/99 11,9 82 11,9 82 0,0 % 10/90 11,9 82 11,9 82 0,0 % 20/80 11,8 81 11,8 81 0,0 % 40/60 11,6 80 11,6 80 0,1 % 60/40 11,4 79 11,4 79 0,1 % 80/20 11,3 78 11,3 78 0,1 % 90/10 11,3 78 11,2 77 0,1 % 99/1 11,2 77 11,2 77 0,0 % HFC-32/HFC-125/trans-HFC-1234ze (25 °C)
30/40/30 221,5 1527 209,4 1444 5,5 % 30/50/20 227,5 1569 220,2 1518 3,2 % HFC-125/trans-HFC-1234ze/n-butano (25 °C)
66/32/2 180,4 1244 170,3 1174 5,6 % HFC-1243zf/HFC-134
63,0/37,0 13,5 93 13,5 93 0,0 % 80/20 13,4 93 13,4 92 0,1 % 90/10 13,2 91 13,2 91 0,2 % 99/1 13,0 90 13,0 90 0,0 % 40/60 13,3 92 13,3 91 0,5 % 20/80 12,7 88 12,6 87 1,3 % 10/90 12,3 84 12,1 83 1,5 % 1/99 11,6 80 11,6 80 0,3 % HFC-1243zf/HFC-134a
25,1/74,9 15,9 110 15,9 110 0,0 % 10/90 15,8 109 15,8 109 0,1 % 1/99 15,5 107 15,5 107 0,1 % 40/60 15,8 109 15,8 109 0,2 % 60/40 15,3 106 15,1 104 1,2 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
80/20 14,4 99 14,1 97 2,1 % 90/10 13,8 95 13,5 93 1,7 % 99/1 13,1 90 13,0 90 0,2 % HFC-1243zf/HFC-152a
40,7/59,3 15,2 104 15,2 104 0,0 % 20/80 15,0 103 15,0 103 0,2 % 10/90 14,8 102 14,7 102 0,3 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,1 % 60/40 15,0 103 14,9 103 0,3 % 80/20 14,4 99 14,2 98 1,1 % 90/10 13,8 95 13,6 94 1,2 % 99/1 13,1 90 13,1 90 0,2 % HFC-1243zf/HFC-161
1/99 25,2 174 25,2 174 0,0 % 10/90 24,9 172 24,8 171 0,3 % 20/80 24,5 169 24,2 167 0,9 % 40/60 23,3 160 22,6 156 2,9 % 60/40 21,5 148 20,1 139 6,3 % 78/22 18,8 130 16,9 117 10,0 % 90/10 16,2 111 14,6 101 9,5 % 99/1 13,4 92 13,1 90 1,7 % HFC-1243zf/HFC-227ea
78,5/21,5 13,1 90 13,1 90 0,0 % 90/10 13,1 90 13,1 90 0,0 % 99/1 13,0 90 13,0 90 0,0 % 60/40 13,0 90 13,0 89 0,2 % 40/60 12,6 87 12,5 86 1,1 % 20/80 11,8 81 11,5 79 2,7 % 10/90 11,1 76 10,7 74 2,8 % 1/99 10,1 69 10,0 69 0,6 % HFC-1243zf/HFC-236ea
99/1 13,0 89 13,0 89 0,0 % 90/10 12,8 88 12,7 87 0,5 % 80/20 12,5 86 12,3 84 1,8 % 60/40 11,7 81 11,0 76 6,6 % 53/47 11,4 79 10,3 71 9,9 % 52/48 11,4 78 10,2 70 10,5 % HFC-1243zf/HFC-236fa
99/1 13,0 89 12,9 89 0,1 % 90/10 12,6 87 12,5 86 1,0 % 80/20 12,2 84 11,9 82 2,5 % 60/40 11,3 78 10,5 73 6,6 % 49/51 10,6 73 9,6 66 9,9 % 48/52 10,6 73 9,5 65 10,2 % HFC-1243zf/HFC-245fa
99/1 12,9 89 12,9 89 0,2 % 90/10 12,5 86 12,2 84 2,1 % 80/20 12,0 83 11,4 79 4,6 % 70/30 11,5 79 10,6 73 7,9 % 66/34 11,3 78 10,2 70 9,6 % 65/35 11,2 77 10,1 69 10,2 % HFC-1243zf/propano
32,8/67,2 31,0 213 31,0 213 0,0 % 10/90 30,3 209 30,1 207 0,7 % 1/99 29,5 204 29,5 203 0,1 % 60/40 30,1 208 29,2 201 3,2 % 72/28 29,0 200 26,1 180 10,2 % 71/29 29,2 201 26,5 182 9,3 % HFC-1243zf/n-butano
90,3/9,7 13,5 93 13,5 93 0,0 % 99/1 13,1 90 13,1 90 0,2 % 62/38 12,6 87 11,4 79 9,4 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
61/39 12,6 87 11,3 78 10,3 % HFC-1243zf/isobutano
80,7/19,3 14,3 98 14,3 98 0,0 % 90/10 14,1 97 14,0 96 0,9 % 99/1 13,2 91 13,1 90 0,7 % 60/40 13,8 95 13,4 92 3,2 % 45/55 13,1 91 11,9 82 9,5 % 44/56 13,1 90 11,8 81 10,1 % HFC-1243zf/DME
72,7/27,3 12,0 83 12,0 83 0,0 % 90/10 12,4 85 12,3 85 0,5 % 99/1 12,9 89 12,9 89 0,1 % 60/40 12,2 84 12,1 84 0,5 % 40/60 13,0 90 12,7 88 2,2 % 20/80 14,0 96 13,7 95 2,0 % 10/90 14,3 99 14,2 98 0,6 % 1/99 14,5 100 14,5 100 0,0 % cis-HFC-1234ze/HFC-236ea (25 °C)
20,9/79,1 30,3 209 30,3 209 0,0 % 10/90 30,2 208 30,2 208 0,0 % 1/99 29,9 206 29,9 206 0,0 % 40/60 30,0 207 30,0 207 0,2 % 60/40 29,2 201 28,9 199 0,9 % 80/20 27,8 191 27,4 189 1,4 % 90/10 26,8 185 26,5 183 1,1 % 99/1 25,9 178 25,8 178 0,2 % cis-1/99 39,3 271 39,3 271 0,0 % 10/90 38,6 266 38,4 265 0,3 % 20/80 37,6 259 37,3 257 0,9 % 40/60 35,4 244 34,5 238 2,5 % 60/40 32,8 226 31,4 216 4,3 % 78/22 29,6 204 28,2 195 4,8 % 90/10 27,8 192 26,9 185 3,4 % 99/1 26,0 179 25,8 178 0,5 % cis-76,2/23,7 26,2 180 26,2 180 0,0 % 90/10 26,0 179 26,0 179 0,0 % 99/1 25,8 178 25,8 178 0,0 % 60/40 26,0 179 25,9 179 0,2 % 40/60 25,3 174 25,0 173 0,9 % 20/80 23,9 164 23,5 162 1,7 % 10/90 22,8 157 22,5 155 1,5 % 1/99 21,6 149 21,5 149 0,2 % cis-HFC-1234ze/n-butano
51,4/48,6 6,1 42 6,1 42 0,0 % 80/20 5,8 40 5,2 36 9,3 % 81/19 5,8 40 5,2 36 10,4 % 40/60 6,1 42 6,0 41 0,7 % 20/80 5,8 40 5,6 39 3,3 % 10/90 5,6 38 5,4 37 3,1 % 1/99 5,3 36 5,2 36 0,6 % cis-HFC-1234ze/isobutano
26,2/73,8 8,7 60 8,7 60 0,0 % 10/90 8,7 60 8,6 59 0,3 % 1/99 8,5 59 8,5 59 0,0 % 40/60 8,7 60 8,6 60 0,5 % 60/40 8,4 58 8,0 55 4,3 % 70/30 8,1 56 7,3 50 10,3 % 69/31 8,2 56 7,4 51 9,4 % cis-HFC-1234ze/2-metilbutano (25 °C)
86,6/13,4 27,3 188 27,3 188 0,0 % (continuación)
%en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
90/10 27,2 187 27,2 187 0,1 % 99/1 26,0 180 25,9 179 0,5 % 60/40 25,8 178 24,0 166 6,9 % 55/45 25,3 174 22,8 157 10,0 % cis-HFC-1234ze/n-pentano (25 °C)
92,9/9,1 26,2 181 26,2 181 0,0 % 99/1 25,9 178 25,9 178 0,1 % 80/20 25,6 177 25,2 174 1,8 % 70/30 24,8 171 23,5 162 5,6 % 64/36 24,3 167 22,0 152 9,2 % 63/37 24,2 167 21,8 150 9,9 % HFC-1234ye/HFC-134 (25 °C)
1/99 75,9 523 75,8 523 0,1 % 10/90 73,8 509 73,0 503 1,1 % 20/80 71,3 491 69,0 476 3,1 % 38/62 66,0 455 59,6 411 9,7 % 39/61 65,7 453 58,9 406 10,2 % HFC-1234ye/HFC-236ea (-25 °C)
24,0/76,0 3,4 23 3,4 23 0,0 % 10/90 3,3 23 3,3 23 0,3 % 1/99 3,3 23 3,3 23 0,0 % 40/60 3,3 23 3,3 23 0,0 % 60/40 3,2 22 3,2 22 0,9 % 80/20 3,1 21 3,0 21 1,6 % 90/10 2,9 20 2,9 20 1,4 % 99/1 2,8 19 2,8 19 0,0 % HFC-1234ye/HFC-236fa (25 °C)
1/99 39,2 270 39,2 270 0,1 % 10/90 37,7 260 37,3 257 1,1 % 20/80 36,1 249 35,2 243 2,5 % 40/60 32,8 226 31,0 213 5,7 % 60/40 29,3 202 26,7 184 8,8 % 78/22 25,4 175 23,1 159 9,1 % 90/10 23,2 160 21,7 150 6,3 % 99/1 21,0 145 20,8 144 0,8 % HFC-1234ye/HFC-245fa (25 °C)
42,5/57,5 22,8 157 22,8 157 0,0 % 20/80 22,5 155 22,4 155 0,3 % 10/90 22,1 152 22,0 152 0,3 % 1/99 21,5 148 21,5 148 0,0 % 60/40 22,6 156 22,6 156 0,2 % 80/20 22,0 152 21,9 151 0,6 % 90/10 21,5 148 21,3 147 0,6 % 99/1 20,8 144 20,8 143 0,1 % HFC-1234ye/cis-HFC-1234ze (25 °C)
1/99 25,7 177 25,7 177 0,0 % 10/90 25,6 176 25,6 176 0,0 % 20/80 25,3 175 25,3 174 0,1 % 40/60 24,7 170 24,5 169 0,5 % 60/40 23,7 163 23,5 162 1,0 % 78/22 22,4 155 22,2 153 1,2 % 90/10 21,7 149 21,5 148 0,9 % 99/1 20,9 144 20,8 144 0,1 % HFC-1234ye/n-butano (25 °C)
41,2/58,8 38,0 262 38,0 262 0,0 % 20/80 37,3 257 37,0 255 0,8 % 10/90 36,4 251 36,1 249 0,9 % 1/99 35,4 244 35,3 243 0,2 % 60/40 37,4 258 36,9 254 1,4 % 70/30 36,5 252 34,9 241 4,4 % 78/22 35,3 243 31,8 219 9,9 % 79/21 35,1 242 31,3 216 10,9 %
% en peso de la P. inicial P. inicial Después de Después de AP composición (psia) (kPa) 50% de fuga 50% de fuga (%)
(psia) (kPa)
HFC-1234ye/ciclopentano (25 °C)
99/1 20,7 143 20,7 143 0,0 %
90/10 20,3 140 20,0 138 1,0 %
80/20 19,5 134 18,7 129 4,1 %
70/30 18,6 128 16,9 116 9,5 %
69/31 18,5 128 16,6 115 10,3 %
HFC-1234ye/isobutano (25 °C)
16,4/83,6 50,9 351 50,9 351 0,0 %
10/90 50,9 351 50,9 351 0,0 %
1/99 50,5 348 50,5 348 0,0 %
40/60 50,1 345 49,6 342 1,0 %
60/40 47,8 330 45,4 313 5,2 %
68/32 46,4 320 42,0 289 9,5 %
69/31 46,2 318 41,4 286 10,3 %
HFC-1234ye/2-metilbutano (25 °C)
80,3/19,7 23,1 159 23,1 159 0,0 %
90/10 22,8 157 22,6 156 1,1 %
99/1 21,2 146 20,9 144 1,0 %
60/40 22,5 155 21,7 149 3,6 %
47/53 21,5 148 19,4 134 9,6 %
46/54 21,4 148 19,2 133 10,1 %
HFC-1234ye/n-pentano (25 °C)
87,7/12,3 21,8 150 21,8 150 0,0 %
95/5 21,5 149 21,4 148 0,5 %
99/1 21,0 145 20,9 144 0,4 %
60/40 20,5 141 18,9 131 7,7 %
57/43 20,3 140 18,3 126 9,7 %
56/44 20,2 139 18,1 125 10,4 %
La diferencia de presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de eliminar el 50 por ciento en peso es menor que el 10 por ciento para composiciones de la presente invención. Esto indica que las composiciones de la presente invención serían azeotrópicas o casi azeotrópicas.
EJEMPLO 2
Datos del comportamiento en refrigeración
La Tabla 10 muestra el comportamiento de varias composiciones refrigerantes de la presente invención en comparación con HFC-134a. En la Tabla 10, Pres. Evap. es la presión del evaporador, Pres. Cond. es la presión del condensador, T. Desc. Comp. es la temperatura de descarga del compresor, COP es la eficiencia energética, y CAP es capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.
Temperatura del evaporador 40,0°F (4,4°C)
Temperatura del condensador 130,0°F (54,4°C)
Temperatura de subenfriamiento 10,0°F(5,5°C)
Temperatura del gas de retorno 60,0°F(15,6°C)
La eficiencia del compresor es 100 %
Téngase en cuenta que el sobrecalentamiento está incluido en los cálculos de la capacidad de enfriamiento.
TABLA 1
continuación
Varias composiciones tienen una mayor eficiencia energética (COP) que HFC-134a al tiempo que mantienen menores presiones y temperaturas de descarga. La capacidad de las presentes composiciones es también similar a R134a indicando que éstas podrían ser refrigerantes de sustitución de R134a en refrigeración y acondicionamiento de aire, y en aplicaciones móviles de acondicionamiento de aire en particular. Esas composiciones que contienen hidrocarburos también pueden mejorar la solubilidad del aceite con lubricantes convencionales de aceite mineral y alquilbenceno.
EJEMPLO 3
Datos de comportamiento en refrigeración
La Tabla 11 muestra el comportamiento de varias composiciones refrigerantes de la presente invención en comparación con R404A y R422A. En la Tabla 11, Pres. Evap. es presión del evaporador, Pres. Cond. es presión del condensador, T. Desc. Comp. es la temperatura de descarga del compresor, EER es la eficiencia energética, y CAP es capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.
Temperatura del evaporador -17,8 °C
Temperatura del condensador 46,1 °C
Temperatura de subenfriamiento 5,5 °C
Temperatura del gas de retorno 15,6 °C
La eficiencia del compresor es 70 %
Téngase en cuenta que el sobrecalentamiento está incluido en los cálculos de la capacidad de enfriamiento.
TABLA 11
<Pres.>
Evap. Pres. Cond. T. Desc.CAPCompr. EER Producto Refrigerante Existente (kPa) (kPa)
(°C)<(kJ/m3)>R22 267 1774 144 1697 4,99 R404A 330 2103 101,1 1769 4,64 R507A 342 2151 100,3 1801 4,61 R422A 324 2124 95,0 1699 4,54 Sustituto Candidato % en peso
HFC-125/HFC-1225ye/isobutano 85,1/11,5/3,4 330 2137 93,3 1699 4,50 HFC-125/trans-HFC-1234ze/isobutano 86,1/11,5/2,4 319 2096 94,4 1669 4,52 HFC-125/HFC-1234yf/isobutano 87,1/11,5/1,4 343 2186 93,3 1758 4,52 HFC-125/HFC-1225ye/n-butano 85,1/11,5/3,4 322 2106 93,5 1674 4,52 HFC-125/trans-HFC-1234ze/n-butano 86,1/11,5/2,4 314 2083 94,8 1653 4,53 HFC-125/HFC-1234yf/n-butano 87,1/11,5/1,4 340 2173 93,4 1748 4,53 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 10/10780 173 1435 107 1159 4,97 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 25/25/50 276 2041 120 1689 4,73 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 25/40/35 314 2217 119 1840 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/10/60 265 1990 125 1664 4,78 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/15/55 276 2046 125 1710 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/20/50 287 2102 124 1757 4,73 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/30/40 311 2218 124 1855 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/35/35 324 2271 123 1906 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 35/15/50 296 2157 129 1820 4,72 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 35/20/45 308 2212 129 1868 4,70 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 35/30/35 332 2321 127 1968 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 35/40/25 357 2424 126 2068 4,64 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 50/30/20 390 2584 138 2277 4,54 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 40/30/30 353 2418 131 2077 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 40/35/25 364 2465 131 2124 4,64 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 45/30/25 372 2505 135 2180 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 10/20/10/60 190 1517 110 1255 4,97 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 15/25/10/50 221 1709 115 1422 4,90 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 20/20/15/45 229 1755 121 1485 4,90 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 30/20/50 272 1984 130 1706 4,80 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 40/10/50 299 2159 137 1860 1,00 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 30/30/40 286 2030 133 1774 4,80 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 30/60/10 314 2120 144 1911 4,75 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 40/20/40 315 2214 139 1936 4,73 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 30/50/20 309 2101 139 1885 4,78 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 40/40/20 346 2309 145 2079 4,71 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 45/45/10 373 2432 152 2217 4,67 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 45/10/45 319 2260 141 1964 4,71 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 50/10/40 338 2353 145 2065 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 50/20/30 356 2410 147 2150 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 25/5/70 230 1781 122 1495 4,90 (continuación)
Pres.
Evap. Pres. Cond. T. Desc. CAP Producto Refrigerante Existente (kPa) (kPa) Compr. (kJ/m3)<EER>(°C)
HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 60/30/10 409 2626 158 2434 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 50/25/25 364 2437 149 2192 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 50/20/30 356 2410 147 2156 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 25/50/25 284 1964 134 1754 4,85 HFC-32/HFC-125/HFC-152a/HFC-1225ye 45/30/25 353 2368 146 2124 4,71 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 5/50/45 199 1377 107 1254 5,11 HFC-32/CFaI /HFC-1234yf 5/30/65 197 1382 103 1241 5,11 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 10/25/65 220 1542 107 1374 5,04 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 20/10/70 255 1786 114 1577 4,95 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 30/10/60 295 2020 123 1795 4,88 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 30/20/50 305 2057 125 1843 4,85 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 30/30/40 314 2091 128 1887 4,85 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 20/40/40 275 1861 121 1679 4,92 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 10/40/50 225 1558 111 1404 5,04 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 50/20/30 378 2447 143 2238 4,73 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 40/30/30 354 2305 137 2099 4,76 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 40/40/20 360 2336 142 2136 4,74 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 35/35/30 338 2217 135 2015 4,78 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 35/30/35 334 2202 133 1996 4,80 HFC-32/CF3I/HFC-1234yf 50/25/25 384 2468 145 2267 4,72 HFC-32/CF3I/HFC-1225ye/HFC-1234yf 40/20/20/20 331 2246 136 1999 4,76 HFC-32/CF3I/HFC-1225ye/HFC-1234yf 30/20/25/25 290 2029 127 1782 4,83 HFC-32/CF3I/HFC-1225ye/HFC-1234yf 30/10/30/30 279 1987 125 1728 4,83 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 25/25/25/25 297 2089 118 1772 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 20/30/25/25 286 2025 113 1702 4,64 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 20/30/30/20 290 2033 113 1717 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 20/30/40/10 297 2048 112 1746 4,78 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 30/30/20/20 328 2251 122 1925 4,71 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 30/30/1/39 312 2217 123 1858 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 30/30/39/1 342 2275 120 1979 4,73 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 30/30/10/30 320 2235 123 1891 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 35/30/5/30 337 2330 127 1986 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 20/15/10/55 240 1818 115 1513 4,85 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 30/15/10/45 284 2066 124 1743 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf/HFC-1225ye 40/30/15/15 341 2364 132 2022 4,66 HFC-32/HFC-125/CF3I/HFC-1234yf/HFC- 30/25/5/35/5 335 2240 121 1954 4,76 1225ye
HFC-32/HFC-125/CF3l/HFC-1234yf 30/25/5/40 338 2245 121 1966 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/isobutano 25/35/35/5 323 2195 115 1837 4,64 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/isobutano 25/38/35/2 318 2214 117 1837 4,64 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/propano 25/38/35/2 330 2297 118 1892 4,59 HFC-32/CF3I/HFC-1225ye/DME 50/20/25/5 321 2252 150 2010 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/DME 35/30/30/5 293 2135 131 1823 4,76 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/DME 35/33/30/2 320 2268 129 1925 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye/DME 35/35/28/2 324 2288 129 1943 4,68 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 25/50/25 365 2376 115 2040 4,66 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 30/30/40 343 2276 120 1982 4,73 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 20/30/50 303 2059 112 1770 4,78 HFC-32/HFC-125/CF3l/HFC-1234yf 25/25/10/40 323 2154 118 1884 4,78 HFC-32/HFC-125/CF3I/HFC-1225ye 25/25/10/40 291 2088 121 1757 4,73 HFC-32/HFC-125/CF3I/HFC-1225ye 20/30/10/40 279 2017 117 1680 4,73 HFC-32/HFC-125/CF3I/HFC-1225ye 20/35/5/40 285 2056 116 1699 4,71
Varias composiciones tienen la eficiencia energética (COP) comparable a R404A y R422A. Las temperaturas de descarga son también inferiores a R404A y R507A. La capacidad de las presentes composiciones es también similar a R404A, R507A y R422A indicando que estas composiciones podrían ser refrigerantes de sustitución para los anteriores en refrigeración y acondicionamiento de aire. Aquellas composiciones que contienen hidrocarburos pueden también mejorar la solubilidad de aceite con lubricantes de aceite mineral convencional y de alquil benceno.
EJEMPLO 4
Datos de rendimiento en refrigeración
La Tabla 12 muestra el rendimiento de varias composiciones de refrigerante de la presente invención en comparación con HCFC-22, R410A, R407C y R417A. En la Tabla 12, Pres. Evap. es la presión del evaporador, Pres. Cond. es la presión del condensador, T. Desc. Compr. es la temperatura de descarga del compresor, EER es la eficiencia energética y CAP es la capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.
Temperatura del evaporador 4,4 °C
Temperatura del condensador 54,4 °C
Temperatura de subenfriamiento 5,5 °C
Temperatura del gas de retorno 15,6 °C
La eficiencia del compresor es 100 %
Téngase en cuenta que el sobrecalentamiento se incluye en los cálculos de la capacidad de refrigeración.
TABLA 12
Pres. .
Evap. Pres. Cond. T. Desc
Compr. CAP Producto Refrigerante Existente (kPa) (kPa) (kJ/m3)<EER>(°C)
R22 573 2149 88,6 3494 14,73 R410A 911 3343 89,1 4787 13,07 R407C 567 2309 80,0 3397 14,06 R417A 494 1979 67,8 2768 13,78 Sustituto Candidato % en peso
HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 30/40/30 732 2823 81,1 3937 13,20 HFC-32/HFC-125/HFC-1225ye 23/25/52 598 2429 78,0 3409 13,54 HFC-32/HFC-125/trans-HFC-1234ze 30/50/20 749 2865 81,7 3975 13,10 HFC-32/HFC-125/trans- HFC-1234ze 23/25/52 546 2252 78,9 3222 13,80 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 40/50/10 868 3185 84,4 4496 13,06 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 23/25/52 656 2517 76,7 3587 13,62 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 15/45/40 669 2537 73,3 3494 13,28 HFC-32/HFC-125/HFC-1234yf 10/60/30 689 2586 71,3 3447 12,96 HFC-125/HFC-1225ye/n- butano 65/32/3 563 2213 66,1 2701 12,87 HFC-125/trans-HFC-1234ze/n-butano 66/32/2 532 2130 67,2 2794 13,08 HFC-125/HFC-1234yf/n-butano 67/32/1 623 2344 66,1 3043 12,85 HFC-125/HFC-1225ye/isobutano 65/32/3 574 2244 66,2 2874 12,79 HFC-125/trans-HFC- 66/32/2 538 2146 67,4 2808 13,04 1234ze/isobutano
HFC-125/HFC-1234yf/isobutano 67/32/1 626 2352 66,3 3051 12,83 Las composiciones tienen una eficiencia energética (EER) comparable a la de R22, R407C, R417A y R410A, al tiempo que mantienen bajas temperaturas de descarga. La capacidad de las composiciones actuales también es similar a la de R22, R407C y R417A, indicando que estas composiciones podrían ser refrigerantes de sustitución en refrigeración y acondicionamiento de aire. Aquellas composiciones que contienen hidrocarburos pueden también mejorar la solubilidad de aceite con lubricante de aceite mineral convencional y de alquil benceno.
EJEMPLO 5
Datos de rendimiento en refrigeración
La Tabla 12 muestra el rendimiento de varias composiciones refrigerantes de la presente invención en comparación con HCFC-22 y R410A. En la Tabla 12, Pres. Evap. es la presión del evaporador, Pres. Cond. es la presión del condensador, T. Desc. Compr. es la temperatura de descarga del compresor, EER es la eficiencia energética y CAP es la capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.
Temperatura del evaporador 4° C
Temperatura del condensador 43 °C
Temperatura de subenfriamiento 6° C
Temperatura del gas de retorno 18 °C
La eficiencia del compresor es 70 %
Téngase en cuenta que el sobrecalentamiento se incluye en los cálculos de la capacidad de refrigeración.
Tabla 13
Las composiciones tienen una eficiencia energética (EER) comparable a R22 y R410A, al tiempo que mantienen temperaturas de descarga razonables. La capacidad de las composiciones actuales también es similar a la del R22, indicando que estas podrían ser refrigerantes de sustitución en refrigeración y acondicionamiento de aire.
EJEMPLO 6
Inflamabilidad
Los compuestos inflamables pueden identificarse mediante ensayos según la norma ASTM (American Society of Testing and Materials) E681-01, con una fuente de ignición electrónica. Dichos ensayos de inflamabilidad se llevaron a cabo en HFC-1234yf, HFC-1225ye y una mezcla de la presente divulgación a 101 kPa (14,7 psia), 100 °C (212 °F) y 50 por ciento de humedad relativa, a varias concentraciones en el aire para determinar el límite inferior de inflamabilidad (LFL) y el límite superior de inflamabilidad (UFL). Los resultados se presentan en la Tabla 13.
TABLA 14
Los resultados indican que, si bien el HFC-1234yf es inflamable, la adición de HFC-1225ye reduce la inflamabilidad. Por lo tanto, se prefieren composiciones que comprenden aproximadamente del 1 por ciento en peso a aproximadamente el 49 por ciento en peso de HFC-1234yf y aproximadamente del 99 por ciento en peso a aproximadamente el 51 por ciento en peso de HFC-1225ye.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato móvil de acondicionamiento del aire que contiene una composición que comprende HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en: propano, n-butano, isobutano, 2-metilbutano, npentano y ciclopentano.
2. El aparato de la reivindicación 1, en donde la composición comprende HFC-1234yf y al menos un compuesto seleccionado de propano y n-butano.
3. El aparato de la reivindicación 1, en donde la composición comprende: del 1 al 80 por ciento en peso de HFC-1234yf y del 20 al 99 por ciento en peso de propano; del 71 al 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y del 1 al 29 por ciento en peso de n-butano; o del 60 al 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y del 1 al 40 por ciento en peso de isobutano.
4. El aparato de la reivindicación 1, en donde la composición comprende
el 1 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 99 por ciento en peso de propano;
el 10 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 90 por ciento en peso de propano;
el 20 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 80 por ciento en peso de propano;
el 40 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 60 por ciento en peso de propano;
el 51,5 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 48,5 por ciento en peso de propano;
el 60 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 40 por ciento en peso de propano;
el 80 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 20 por ciento en peso de propano; o
el 81 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 19 por ciento en peso de propano.
5. El aparato de la reivindicación 1, en donde la composición comprende
el 70 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 30 por ciento en peso de n-butano;
el 71 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 29 por ciento en peso de n-butano;
el 80 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 20 por ciento en peso de n-butano;
el 98,1 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 1,9 por ciento en peso de n-butano; o
el 99 por ciento en peso de HFC-1234yf y el 1 por ciento en peso de n-butano.
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