ES2586114T3 - Composiciones a base de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 3,3,4,4,4,-pentafluorobut-1-eno - Google Patents

Composiciones a base de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 3,3,4,4,4,-pentafluorobut-1-eno Download PDF

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Abstract

Composición que comprende 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones a base de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 3,3,4,4,4,-pentafluorobut-1-eno Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a composiciones que contienen 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno mezclado con 3,3,4,4,4,-pentafluorobut-1-eno y su utilizacion, principalmente como fluidos de transferencia de calor.
Antecedentes tecnicos
Los fluidos a base de compuestos fluorocarbonados se han usado ampliamente en los sistemas de transferencia de calor por compresion de vapor, principalmente en los dispositivos de climatizacion, de bomba de calor, de refrigeracion o de congelacion. Estos dispositivos tienen en comun basarse en un ciclo termodinamico que comprende la vaporizacion del fluido a baja presion (en la que el fluido absorbe calor); la compresion del fluido vaporizado hasta una presion elevada; la condensacion del fluido vaporizado en lfquido a presion elevada (en la que el fluido emite calor); y la descompresion del fluido para terminar el ciclo.
La eleccion de un fluido de transferencia de calor (que puede ser un compuesto puro o una mezcla de compuestos) viene dada por una parte por las propiedades termodinamicas del fluido y, por otra parte, por las restricciones suplementarias. Asf, un criterio particularmente importante es el del impacto del fluido considerado sobre el medio ambiente. En particular, los compuestos clorados (clorofluorocarbonos e hidroclorofluorocarbonos) presentan la desventaja de danar la capa de ozono. Se prefieren, por lo tanto, de ahora en adelante, generalmente los compuestos no clorados, tales como los hidrofluorocarbonos, los fluoroeteres y las fluoroolefinas.
Por lo tanto, es necesario poner a punto otros fluidos de transferencia de calor que presenten un potencial de calentamiento global (GWP) inferior al de los fluidos de transferencia de calor actualmente utilizados, y que presenten prestaciones equivalentes o mejoradas.
El documento WO 2007/053697 describe composiciones a base de fluoroolefinas en varios usos, y principalmente como fluidos de transferencia de calor. El documento menciona el 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno.
El documento WO 2008/134061 describe composiciones azeotropicas o cuasi-azeotropicas que comprenden (Z)-
1.1.1.4.4.4- hexafluorobut-2-eno en combinacion con formato de metilo, pentano, 2-metilbutano, 1,1,1,3,3- pentafluorobutano, trans-1,2-dicloroetileno o 1,1,1,3,3-pentafluoropropano.
El documento WO 2008/154612 describe composiciones azeotropicas o cuasi-azeotropicas que comprenden (E)-
1.1.1.4.4.4- hexafluorobut-2-eno en combinacion con formato de metilo, n-pentano, 2-metilbutano, trans-1,2- dicloroetileno, 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, n-butano o isobutano.
El documento WO 2010/055146 describe fluoroolefinas y su procedimiento de fabricacion. El documento menciona en particular el (E)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno.
El documento WO 2010/100254 describe tetrafluorobutenos, eventualmente mezclados con hexafluorobutenos, y su utilizacion en varias aplicaciones, entre ellas la transferencia de calor.
Sin embargo, todavfa existe una necesidad de poner a punto otros fluidos de transferencia de calor que presenten un GWP relativamente pequeno y susceptibles de reemplazar los fluidos de transferencia de calor usuales.
En particular, se desea poner a punto otros fluidos de transferencia de calor de bajo GWP que sean cuasi- azeotropicos y/o que presenten buen rendimiento energetico con respecto a los fluidos de transferencia de calor usuales (tal como el isobutano) y/o un rendimiento energetico mejorado con respecto a los fluidos de transferencia de calor de bajo GWP conocidos (tal como el 1,3,3,3-tetrafluoropropeno).
Resumen de la invencion
La invencion se refiere en primer lugar a una composicion que comprende 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y
3.3.4.4.4- pentafluorobut-1-eno.
Segun un modo de realizacion, la composicion comprende o preferentemente consiste en:
- de 0,1 a 99,9% de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 0,1 a 99,9% de 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno; o
- de 1 a 99% de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 1 a 99% de 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno.
Segun un modo de realizacion, el 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno esta en forma de isomero trans o de isomero cis, o de una mezcla del isomero trans y del isomero cis, y preferentemente esta en forma de isomero trans.
La invencion tiene igualmente como objetivo la utilizacion de la composicion anterior como fluido de transferencia de calor.
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La invencion tiene igualmente como objetivo una composicion de transferencia de calor que comprende la composicion anterior as^ como uno o varios aditivos elegidos entre los lubricantes, los estabilizantes, los tensioactivos, los agentes marcadores, los agentes fluorescentes, los agentes odonferos, los agentes de solubilizacion y sus mezclas.
La invencion tiene igualmente como objetivo una instalacion de transferencia de calor que comprende un circuito de compresion de vapor que contiene la composicion anterior como fluido de transferencia de calor o que contiene una composicion de transferencia de calor tal como la que se ha descrito anteriormente.
Segun un modo de realizacion, la instalacion se elige entre las instalaciones moviles o estacionarias de calentamiento por bomba de calor, de climatizacion, de refrigeracion, de congelacion y los ciclos de Rankine.
La invencion tiene igualmente como objetivo un procedimiento de calentamiento o de enfriamiento de un fluido o de un cuerpo por medio de un circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor, comprendiendo dicho procedimiento sucesivamente, la evaporacion del fluido de transferencia de calor, la compresion del fluido de transferencia de calor, la condensacion del fluido de calor y la descompresion del fluido de transferencia de calor, en el que el fluido de transferencia de calor es la composicion anterior.
Segun un modo de realizacion, este procedimiento es un procedimiento de enfriamiento de un fluido o de un cuerpo, en el que la temperatura del fluido o del cuerpo enfriado es de -15°C a 15°C, y preferentemente de -10°C a 10°C, de forma mas particularmente preferida de -5°C a 5°C; o es un procedimiento de calentamiento de un fluido o de un cuerpo, en el que la temperatura del fluido o del cuerpo calentado es de 30°C a 90°C, y preferentemente de 35°C a 60°C, de forma mas particularmente preferida de 40°C a 50°C.
La invencion tiene igualmente como objetivo un procedimiento de reduccion del impacto medioambiental de una instalacion de transferencia de calor que comprende un circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor inicial, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de reemplazo del fluido de transferencia de calor inicial en el circuito de compresion de vapor por un fluido de transferencia final, presentando el fluido de transferencia final un GWP inferior al fluido de transferencia de calor inicial, en el que el fluido de transferencia de calor final es la composicion anterior.
La invencion tiene igualmente como objetivo la utilizacion de la composicion anterior como disolvente.
La invencion tiene igualmente como objetivo la utilizacion de la composicion anterior como agente de expansion.
La invencion tiene igualmente como objetivo la utilizacion de la composicion anterior como agente de propulsion, preferentemente para un aerosol.
La invencion tiene igualmente como objetivo la utilizacion de la composicion anterior como agente de limpieza.
La presente invencion permite responder a las necesidades experimentadas en el estado de la tecnica. Suministra mas particularmente nuevas composiciones de bajo GWP susceptibles de ser utilizadas (entre otras) como fluidos de transferencia de calor, principalmente reemplazando los fluidos de transferencia de calor usuales.
En particular, cuando el 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno esta en forma trans, las composiciones segun la invencion son azeotropicas o cuasi-azeotropicas.
En algunos modos de realizacion, la invencion proporciona fluidos de transferencia de calor que presentan buen rendimiento energetico con respecto a fluidos de transferencia de calor usuales y/o presentan un rendimiento energetico mejorado con respecto a los fluidos de transferencia de calor de bajo GWP conocidos (principalmente con respecto al 1,1,1,3,3-pentafluoropropano).
En algunos modos de realizacion, las composiciones segun la invencion presentan principalmente una capacidad volumetrica mejorada y/o un coeficiente de rendimiento mejorado con respecto a las composiciones del estado de la tecnica.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 representa los datos de equilibrio de vapor/lfquido a 50°C de mezclas binarias de HFO-1345fz y de HFO- 1336mzz que ponen en evidencia la existencia de un azeotropo y de cuasi-azeotropos. La proporcion de HFO-E- 1336mz entre 0 y 1 (= 100%) se representa en las abscisas y la presion en bares se representa en las ordenadas.
Descripcion de modos de realizacion de la invencion
La invencion se describe ahora con mas detalle y de forma no limitante en la siguiente descripcion.
Los compuestos utilizados en el marco de la invencion se denominan como sigue:
- 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno: HFO-1336mzz;
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- (E)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno (o 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno en forma trans): HFO-E-1336mzz;
- (z)-1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno (o 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno en forma cis): HFO-Z-1336mzz;
- 3,3,4,4,4-pentafluoro-1-eno: HFO-1345fz;
- 1,1,1,3,3-pentafluoropropano: HFC-245fa.
Salvo que se indique lo contrario, en el conjunto de la solicitud, las proporciones de los compuestos indicados se dan en porcentaje en masa.
Segun la presente solicitud, el potencial de calentamiento global (GWP) se define con respecto al dioxido de carbono y con respecto a una duracion de 100 anos, segun el metodo indicado en “The scientific assessment of ozone depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project".
Por “compuesto de transferencia de calor’, respectivamente “fluido de transferencia de calor’ (o fluido refrigerante), se entiende un compuesto, respectivamente un fluido, susceptible de absorber calor evaporandose a baja temperature y baja presion y de emitir calor condensandose a alta temperature y alta presion, en un circuito de compresion de vapor. De forma general, un fluido de transferencia de calor puede comprender uno, dos, tres o mas de tres compuestos de transferencia de calor.
Por “composicion de transferencia de calor’ se entiende una composicion que comprende un fluido de transferencia de calor y eventualmente uno o varios aditivos que no son compuestos de transferencia de calor para la aplicacion prevista.
Los aditivos pueden elegirse principalmente entre los lubricantes, los estabilizantes, los tensioactivos, los agentes marcadores, los agentes fluorescentes, los agentes odonferos y los agentes de solubilizacion.
El o los estabilizantes, cuando estan presentes, representan preferentemente como maximo 5% en masa en la composicion de transferencia de calor.
Entre los estabilizantes se pueden citar principalmente el nitrometano, el acido ascorbico, el acido tereftalico, los azoles tales como el tolutriazol o el benzotriazol, los compuestos fenolicos tales como el tocoferol, la hidroquinona, la t-butilhidroquinona, el 2,6-di-ter-butil-4-metilfenol, los epoxidos (alquilo eventualmente fluorado o perfluorado, o alquenilo o aromatico) tales como los n-butil glicidil eter, hexanodiol, diglicidil eter, alil glicidil eter, butilfenilglicidil eter, los fosfitos, los fosfonatos, los tioles y las lactonas.
Como lubricantes se pueden utilizar principalmente aceites de origen mineral, aceites de silicona, parafinas de origen natural, naftenos, parafinas sinteticas, alquilbencenos, poli-alfaolefinas, polialqueno glicoles, esteres de poliol y/o polivinil eteres.
Como agentes marcadores (susceptibles de ser detectados) se pueden citar los hidrofluorocarbonos deuterados o no, los hidrocarburos deuterados, los perfluorocarbonos, los fluoroeteres, los compuestos bromados, los compuestos yodados, los alcoholes, los aldehfdos, las cetonas, el protoxido de nitrogeno y las combinaciones de estos. El agente marcador es diferente del o de los compuestos de transferencia de calor que componen el fluido de transferencia de calor.
Como agentes de solubilizacion, se pueden citar los hidrocarburos, el dimetil eter, los polioxialquilen eteres, las amidas, las cetonas, los nitrilos, los clorocarbonos, los esteres, las lactonas, los aril eteres, los fluoroeteres y los 1,1,1-trifluoroalcanos. El agente de solubilizacion es diferente del o de los compuestos de transferencia de calor que componen el fluido de transferencia de calor.
Como agentes fluorescentes se pueden citar las naftalimidas, los perilenos, las cumarinas, los antracenos, los fenantracenos, los xantenos, los tioxantenos, los naftoxantenos, las fluorescemas y los derivados y combinaciones de estos.
Como agentes odonferos se pueden citar los alquilacrilatos, los alilacrilatos, los acidos acnlicos, los esteres de acrilo, los alquil eteres, los esteres de alquilo, los alquinos, los aldehfdos, los tioles, los tioeteres, los disulfuros, los alilisotiocianatos, los acidos alcanoicos, las aminas, los norbornenos, los derivados de los norbornenos, el ciclohexeno, los compuestos aromaticos heterodclicos, el ascaridol, el o-metoxi-(metil)-fenol y las combinaciones de estos.
El procedimiento de transferencia de calor segun la invencion se basa en la utilizacion de una instalacion que comprende un circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor. El procedimiento de transferencia de calor puede ser un procedimiento de calentamiento o de enfriamiento de un fluido o de un cuerpo.
El circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor comprende al menos un evaporador, un compresor, un condensador y un regulador de presion, asf como las lmeas de transporte de fluido de transferencia de calor entre estos elementos. El evaporador y el condensador comprenden un intercambiador de calor que permite un intercambio de calor entre el fluido de transferencia de calor y otro fluido o cuerpo.
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Como compresor se puede utilizar principalmente un compresor centnfugo con una o varias etapas o un minicompresor centnfugo. Tambien pueden ser utilizados los compresores rotatorios, de piston o de tomillo. El compresor puede ser accionado por un motor electrico o por una turbina de gas (por ejemplo alimentada por los gases de escape de un vehuculo, para las aplicaciones moviles) o por engranaje.
La instalacion puede comprender una turbina para generar la electricidad (ciclo de Rankine).
La instalacion puede tambien comprender eventualmente al menos un circuito de fluido portador de calor utilizado para transmitir el calor (con o sin cambio de estado) entre el circuito del fluido de transferencia de calor y el fluido o cuerpo que se tiene que calentar o enfriar.
La instalacion puede tambien comprender eventualmente dos circuitos de compresion de vapor (o mas), que contengan fluidos de transferencia de calor identicos o diferentes. Por ejemplo, los circuitos de compresion de vapor pueden estar acoplados entre ellos.
El circuito de compresion de vapor funciona segun un ciclo clasico de compresion de vapor. El ciclo comprende el cambio de estado de un fluido de transferencia de calor de una fase lfquida (o difasica lfquido/vapor) hacia una fase de vapor a una presion relativamente pequena, despues la compresion del fluido en fase de vapor hasta una presion relativamente elevada, el cambio de estado (condensacion) del fluido de transferencia de calor de la fase de vapor hacia la fase lfquida a una presion relativamente elevada y la reduccion de la presion para volver a comenzar el ciclo
En el caso de un procedimiento de enfriamiento, el calor que sale del fluido o del cuerpo que se enfna (directa o indirectamente, a traves de un fluido portador de calor) es absorbido por el fluido de transferencia de calor durante la evaporacion de este ultimo, y esto a una temperatura relativamente baja con respecto al medio. Los procedimientos de enfriamiento comprenden los procedimientos de climatizacion (con instalaciones moviles, por ejemplo en vehuculos, o estacionarias), de refrigeracion y de congelacion o de criogenia.
En el caso de un procedimiento de calentamiento, el calor es cedido (directa o indirectamente, mediante un fluido portador de calor) del fluido de transferencia de calor, durante la condensacion de este, al fluido o al cuerpo que se calienta, y esto a una temperatura relativamente elevada con respecto al medio. La instalacion que permite realizar la transferencia de calor se denomina en este caso “bomba de calor’.
Los fluidos de transferencia de calor segun la invencion son principalmente apropiados para las bombas de calor que permiten calentar un fluido o un cuerpo a una temperatura que va hasta 125°C.
Es posible utilizar cualquier tipo de intercambiador de calor para la aplicacion de los fluidos de transferencia de calor segun la invencion, y principalmente intercambiadores de calor de flujo paralelo o, preferentemente, intercambiadores de calor a contracorriente.
Los fluidos de transferencia de calor utilizados en el marco de la presente invencion son composiciones que comprenden HFO-1336mzz en combinacion con HFO-1345fz.
El HFO-1336mzz puede ser el HFO-E-1336mzz o el HFO-Z-1336mzz o una mezcla de estos isomeros. Preferentemente se trata del HFO-E-1336mzz.
Los fluidos de transferencia de calor segun la invencion pueden comprender uno o varios compuestos de transferencia de calor suplementarios, ademas del HFO-1336mzz y el HFO-1345fz. Estos compuestos de transferencia de calor suplementarios pueden elegirse principalmente entre los hidrocarburos, los hidrofluorocarbonos, los eteres, los hidrofluoroeteres y las fluoroolefinas.
Segun modos de realizacion particulares, los fluidos de transferencia de calor segun la invencion pueden ser composiciones ternarias (que consisten en tres compuestos de transferencia de calor) o cuaternarias (que consisten en cuatro compuestos de transferencia de calor).
Sin embargo, se prefieren los fluidos de transferencia de calor binarios, es decir que consisten en una mezcla de HFO-1336mzz y HFO-1345fz.
Segun modos de realizacion particulares, la proporcion de HFO-1336mzz en el fluido de transferencia de calor puede ser: de 0,1 5%; o de 5 a 10%; o de 10 a 15%; o de 15 a 20%; o de 20 a 25%; o de 25 a 30%; o de 30 a 35%;
o de 35 a 40%; o de 40 a 45%; o de 45 a 50%; o de 50 a 55%; o de 55 a 60%; o de 60 a 65%; o de 65 a 70%; o de
70 a 75%; o de 75 a 80%; o de 80 a 85%; o de 85 a 90%; o de 90 a 95%; o de 95 a 99,9%.
Segun modos de realizacion particulares, la proporcion de HFO-1345fz en el fluido de transferencia de calor puede ser: de 0,1 a 5%; o de 5 a 10%; o de 10 a 15%; o de 15 a 20%; o de 20 a 25%; o de 25 a 30%; o de 30 a 35%; o de
35 a 40%; o de 40 a 45%; o de 45 a 50%; o de 50 a 55%; o de 55 a 60%; o de 60 a 65%; o de 65 a 70%; o de 70 a
75%; o de 75 a 80%; o de 80 a 85%; o de 85 a 90%; o de 90 a 95%; o de 95 a 99,9%.
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Los intervalos anteriores se aplican en particular a las mezclas binarias de HFO-1336mzz y de HFO-1345fz y principalmente a las mezclas binarias de HFO-E-1336mzz y de HFO-1345fz.
Las mezclas que contienen una proporcion grande de HFO-1336mzz y una proporcion pequena de HFO-1345fz presentan la ventaja de no ser inflamables.
Entre las composiciones anteriores, las mezclas binarias de HFO-E-1336mzz y de HFO-1345fz presentan la ventaja de ser azeotropicas o cuasi-azeotropicas (en particular a una temperatura de 50°C). El azeotropo para esta mezcla binaria se obtiene a aproximadamente 25% de HFO-E-1336mzz, a una temperatura de 50°C y una presion de 4,7 bares.
Se denomina “cuasi-azeotropicas" a las composiciones para las que, a temperatura constante, la presion de saturacion del lfquido y la presion de saturacion del vapor son casi identicas (siendo la diferencia maxima de presion de 10%, incluso ventajosamente de 5%, con respecto a la presion de saturacion del lfquido). Estos fluidos de transferencia de calor presentan una ventaja de facilidad de realizacion. En ausencia de desplazamiento significativo de temperatura, no hay cambio significativo de la composicion circulante y tampoco cambio significativo de la composicion en caso de fuga.
Ademas, se ha encontrado que algunas composiciones segun la invencion presentan un rendimiento mejorado con respecto al HFC-245fa, en particular para los procedimientos de enfriamiento o de calentamiento a temperatura moderada, es decir aquellos en los que la temperatura del fluido o del cuerpo enfriado es de -15°C a 15°C, preferentemente de -10°C a 10°C, de forma mas particularmente preferida de -5°C a 5°C (idealmente de aproximadamente 0°C). Se trata en particular de mezclas binarias de HFO-E-1336mzz y de HFO-1345fz.
En los procedimientos de “enfriamiento o de calentamiento a temperatura moderada" mencionados anteriormente, la temperatura de entrada del fluido de transferencia de calor al evaporador es preferentemente de -20°C a 10°C, principalmente de -15°C a 5°C, de forma mas particularmente preferida de -10°C a 0°C y por ejemplo de aproximadamente -5°C; y la temperatura de inicio de la condensacion del fluido de transferencia de calor en el condensador es preferentemente de 25°C a 90°C, principalmente de 30°C a 70°C, de forma mas particularmente preferida de 35°C a 55°c y por ejemplo de aproximadamente 50°C. Estos procedimientos pueden ser procedimientos de refrigeracion, de climatizacion o de calentamiento.
Las composiciones segun la invencion pueden ser igualmente utiles como agente de expansion, agente de propulsion (por ejemplo, para un aerosol), agente de limpieza o disolvente, ademas de su utilizacion como fluidos de transferencia de calor.
Como agente de propulsion, las composiciones segun la invencion pueden ser utilizadas solas o en combinacion con agentes de propulsion conocidos. El agente de propulsion comprende, preferentemente consiste en, una composicion segun la invencion. La sustancia activa que debe ser propulsada puede estar mezclada con el agente de propulsion y compuestos inertes, disolventes u otros aditivos, para formar una composicion para ser proyectada. Preferentemente, la composicion para ser proyectada es un aerosol. Las sustancias activas que deben ser proyectadas pueden ser, por ejemplo, agentes cosmeticos tales como los desodorantes, perfumes, lacas, limpiadores, agentes de exfoliacion, asf como agentes terapeuticos, tales como los medicamentos contra el asma y contra la halitosis.
Como agente de expansion, las composiciones segun la invencion pueden estar comprendidas en una composicion de expansion que comprende preferentemente otro u otros compuestos susceptibles de reaccionar y de formar una espuma o estructura celular en las condiciones apropiadas, como es conocido por los expertos en la tecnica.
En particular, la invencion propone un procedimiento de preparacion de un producto termoplastico expandido que comprende en primer lugar la preparacion de una composicion polimerica de expansion. Tfpicamente, la composicion polimerica de expansion se prepara plastificando una resina polimerica y mezclando los compuestos de una composicion de agente de expansion a una presion inicial. La plastificacion de la resina polimerica se puede realizar por efecto del calor, calentando la resina polimerica para ablandarla suficientemente para mezclar una composicion de agente de expansion. Generalmente, la temperatura de plastificacion es cercana a la temperatura de transicion vftrea o a la temperatura de fusion para los polfmeros cristalinos.
Otras utilizaciones de las composiciones segun la invencion comprenden las utilizaciones como disolventes, agentes de limpieza u otras. Se pueden citar, por ejemplo, el desengrase por vapor, la limpieza de precision, la limpieza de circuitos electronicos, la limpieza a seco, la limpieza abrasiva, los disolventes para el deposito de lubricantes y agentes de liberacion y otros tratamientos de disolventes o de superficie.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos ilustran la invencion sin limitarla.
Ejemplo 1- Composiciones azeotropicas o cuasi-azeotropicas
5
10
15
20
25
30
35
Se calienta a 50°C con un bano de aceite una celula de vado equipada con un tubo de zafiro. Una vez que se alcanza el equilibrio termico, la celula se carga con HFO-1345fz y se registra la presion a la que se alcanza el equilibrio. Se introduce en la celula una cantidad de HFO-E-1336mzz y se mezcla el contenido con el fin de acelerar la obtencion del equilibrio. En el equilibrio, se retira una cantidad minima de la fase gaseosa y de la fase lfquida para un analisis por cromatograffa en fase gaseosa con un detector termico.
Los datos de equilibrio obtenidos con diferentes composiciones de HFO-1345fz y de HFO-E-1336mzz se representan en la figura 1.
Ejemplo 2: resultados para una refrigeracion a temperatura moderada, comparacion con el HFC-245fa.
La ecuacion de RK-Soave se utiliza para el calculo de densidades, entalpfas, entropfas y los datos de equilibrio lfquido vapor de las mezclas. La utilizacion de esta ecuacion requiere el conocimiento de las propiedades de los cuerpos puros usados en las mezclas en cuestion y tambien los coeficientes de interaccion para cada binario.
Los datos disponibles para cada cuerpo puro son la temperatura de ebullicion, la temperatura cntica y la presion cntica, la curva de presion en funcion de la temperatura a partir del punto de ebullicion hasta el punto cntico, las densidades del lfquido saturado y del vapor saturado en funcion de la temperatura.
Los datos para los HFC estan publicados en el ASHRAE Handbook 2005 capftulo 20, y tambien estan disponibles en Refrop (programa informatico desarrollado por NIST para el calculo de las propiedades de los fluidos refrigerantes).
Los datos de la curva temperatura-presion de los HFO se miden por el metodo estatico. La temperatura cntica y la presion cntica se miden mediante un calonmetro C80 comercializado por Setaram.
La ecuacion de RK-Soave utiliza coeficientes de interaccion binaria para representar el comportamiento de los productos en mezclas. Los coeficientes se calculan en funcion de los datos experimentales de equilibrio lfquido vapor.
Para la evaluacion del rendimiento energetico, se considera un sistema de compresion equipado con un evaporador y condensador a contracorriente, un compresor de tornillo y un regulador de presion.
El sistema funciona con 5°C de sobrecalentamiento. La temperatura de evaporacion es de -5°C y la temperatura de condensacion es de 50°C.
El coeficiente de rendimiento (COP) se define como la potencia util suministrada por el sistema sobre la potencia aportada o consumida por el sistema.
El coeficiente de rendimiento de Lorenz (COPLorenz) es un coeficiente de rendimiento de referencia. Es funcion de las temperaturas y se utiliza para comparar los COP de diferentes fluidos.
El coeficiente de rendimiento de Lorenz se define como sigue (las temperaturas T son en K):
j<condensador _ mcondensador __ mcondensador
1 media 1 entrada 1 salida
j,evaporador j,evaporador
1 media 1 salida
rpevaporador 1entrada
El COP de Lorenz en el caso del aire acondicionado y la refrigeracion es:
COP Lorenz =
rpevaporador
______________1 media_______________________
mcondensador__ rpevaporador
1 media 1 media
El COP de Lorenz en el caso de calefaccion es:
COP Lorenz =
condensador
_____________1 media_______________________
mcondensador__ rpevaporador
1 media 1 media
Para cada composicion, el coeficiente de rendimiento del ciclo de Lorenz se calcula en funcion de las temperaturas correspondientes.
En las tablas siguientes, "T designa la temperatura, “P’ designa la presion, “%CAP' designa la capacidad volumetrica del fluido con respecto al fluido de referencia indicado en la primera lmea y “%COP/COPLorenz" designa la relacion del COP del sistema con respecto al COP del ciclo de Lorenz correspondiente.
00
o
(/)
CD
(/)
o
o
K) o CO o 4^ O cn o cn o O 00 o CD o O O HFO-1345fz | HFC-245fz Composicion (%)
o o
CD o 00 o -vl o cn o cn o 4^ o CO O K) O o O HFO-E-1336mzz
dn
cn dn dn dn cn cn cn cn dn cn dn T de salida del evaporador (°C)
cn O)
cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn cn T de salida del compresor (°C)
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o
cn o T de salida del condensador (°C)
4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 4^ T de entrada al regulador de presion (°C)
o cn
o cn
o cn
o cn
o cn
o Vi o Vi o Vi o Vi o Vi o Vi o 4^ P en el evaporador (bar)
4^ CO
4^ 4^ 4^ cn 4^ cn 4^ cn 4^ Vi 4^ Vi 4^ Vi 4^ Vi 4^ Vi 4^ Vi CO 4^ P en del condensador (bar)
cn
4^ CO CO "ro o O) "cd O) "cd cn bo cn bo CO CO Tasa de compresion (p/p)
1 63,7
1 64,1 I 64,7 I 65,4 I 66,0 I 66,5 I 67,0 I 67,4 cn bo I 68,1 I 68,3 I 57,6 Eficacia isentropica
cn
CD K) K) K) 4^ K) cn K) 00 K) CD CO o CO o CO CO o o % CAP
4^ cn
4^ cn
4^ cn
4^ cn
4^ cn
4^ cn
4^ 4^ 4^ 4^ 4^ 00 4^ cn %COP/COPLorenz
O
CO
O
00
ro
o
O)
m
00
o
K)
-vl
00

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. - Composicion que comprende 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno.
  2. 2. - Composicion segun la reivindicacion 1, que comprende, o preferentemente que consiste en; % en masa:
    - de 0,1 a 99,9% de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 0,1 a 99,9% de 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno; o
    - de 1 a 99% de 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno y de 1 a 99% de 3,3,4,4,4-pentafluorobut-1-eno.
  3. 3. - Composicion segun la reivindicacion 1 o 2, en la que el 1,1,1,4,4,4-hexafluorobut-2-eno esta en forma del isomero trans, o del isomero cis, o de una mezcla del isomero trans y del isomero cis, y preferentemente esta en forma del isomero trans.
  4. 4. - Utilizacion de la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, como fluido de transferencia de calor.
  5. 5. - Composicion de transferencia de calor, que comprende la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, asf como uno o varios aditivos elegidos entre los lubricantes, los estabilizantes, los tensioactivos, los agentes marcadores, los agentes fluorescentes, los agentes odonferos, los agentes de solubilizacion y sus mezclas.
  6. 6. - Instalacion de transferencia de calor que comprende un circuito de compresion de vapor que contiene una composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3 como fluido de transferencia de calor o que contiene un composicion de transferencia de calor segun la reivindicacion 5.
  7. 7. - Instalacion segun la reivindicacion 6, elegida entre las instalaciones moviles o estacionarias de calentamiento por bomba de calor, de climatizacion, de refrigeracion, de congelacion y los ciclos de Rankine.
  8. 8. - Procedimiento de calentamiento o de enfriamiento de un fluido o de un cuerpo por medio de un circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor, comprendiendo dicho procedimiento sucesivamente la evaporacion del fluido de transferencia de calor, la compresion del fluido de transferencia de calor, la condensacion del fluido de calor y la descompresion del fluido de transferencia de calor, en el que el fluido de transferencia de calor es una composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3.
  9. 9. - Procedimiento segun la reivindicacion 8, que es un procedimiento de enfriamiento de un fluido o de un cuerpo, en el que la temperatura del fluido o del cuerpo enfriado es de -15°C a 15°C, y preferentemente de -10°C a 10°C, de forma mas particularmente preferida de -5°C a 5°C; o que es un procedimiento de calentamiento de un fluido o de un cuerpo, en el que la temperatura del fluido o del cuerpo calentado es de 30°C a 90°C, y preferentemente de 35°C a 60°C, de forma mas particularmente preferida de 40°C a 50°C.
  10. 10. - Procedimiento de reduccion del impacto medioambiental de una instalacion de transferencia de calor que comprende un circuito de compresion de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor inicial, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de reemplazo del fluido de transferencia de calor inicial en el circuito de compresion de vapor por un fluido de transferencia final, presentando el fluido de transferencia final un GWP inferior al fluido de transferencia de calor inicial, en el que el fluido de transferencia de calor final es una composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3.
  11. 11. - Utilizacion de la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, como disolvente.
  12. 12. - Utilizacion de la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, como agente de expansion.
  13. 13. - Utilizacion de la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, como agente de propulsion, preferentemente para un aerosol.
  14. 14. - Utilizacion de la composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, como agente de limpieza.
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