FR2988729A1

FR2988729A1 - Compositions de 2,4,4,4-tetrafluorobut-1-ene et de 1-methoxyheptafluoropropane

Info

Publication number: FR2988729A1
Application number: FR1252834A
Authority: FR
Inventors: Wissam Rached
Original assignee: Arkema France SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-04
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: AU2013239588B2; JP2015512991A; US9732262B2; AU2013239588A1; CN104220552A; WO2013144475A1; US20170306206A1; JP6081573B2; FR2988729B1; KR20140142251A; CN104220552B; US20150052918A1; EP2831193A1

Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'une composition comprenant du 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et du 1-méthoxyheptafluoropropane en tant que fluide de transfert de chaleur. L'invention concerne également des installations, procédés et compositions associés.

Description

COMPOSITIONS DE 2,4,4,4-TETRAFLUOROBUT-1-ENE ET DE 1-METHOXYHEPTAFLUOROPROPANE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne des compositions de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 1-méthoxyheptafluoropropane et leur utilisation en tant que fluides de transfert de chaleur.

ARRIERE-PLAN TECHNIQUE Les fluides à base de composés fluorocarbonés sont largement utilisés dans les systèmes de transfert de chaleur par compression de vapeur, notamment les dispositifs de climatisation, de pompe à chaleur, de réfrigération ou de congélation. Ces dispositifs ont en commun de reposer sur un cycle thermodynamique comprenant la vaporisation du fluide à basse pression (dans laquelle le fluide absorbe de la chaleur) ; la compression du fluide vaporisé jusqu'à une pression élevée ; la condensation du fluide vaporisé en liquide à pression élevée (dans laquelle le fluide rejette de la chaleur) ; et la détente du fluide pour terminer le cycle.

Le choix d'un fluide de transfert de chaleur (qui peut être un composé pur ou un mélange de composés) est dicté d'une part par les propriétés thermodynamiques du fluide, et d'autre part par des contraintes supplémentaires. Ainsi, un critère particulièrement important est celui de l'impact du fluide considéré sur l'environnement. En particulier, les composés chlorés (chlorofluorocarbures et hydrochlorofluorocarbures) présentent le désavantage d'endommager la couche d'ozone. On leur préfère donc désormais généralement les composés non chlorés tels que les hydrofluorocarbures, les fluoroéthers et les fluorooléfines. Il est également toujours nécessaire de mettre au point d'autres fluides de transfert de chaleur présentant un potentiel de réchauffement global (GWP) inférieur à celui des fluides de transfert de chaleur actuellement utilisés, et présentant des performances équivalentes ou améliorées. Le document US 2005/0188697 décrit l'utilisation d'éthers polyfluorés tel que le 1-méthoxyheptafluoropropane (ou HFE-7000) en tant que fluide de transfert de chaleur Le document WO 2010/100254 décrit l'utilisation de divers tétrafluorobutènes et notamment du 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène (HFO1354mfy), dans diverses applications dont celle du transfert de chaleur. Le document WO 2011/050017 décrit l'utilisation de HFO-1354mfy en tant qu'agent d'expansion. Le document mentionne une liste d'autres agents d'expansion pouvant éventuellement être utilisés en association avec le HFO1354mfy. Le HFE-7000 figure dans cette liste. Il existe toujours un besoin de mettre au point d'autres fluides de transfert de chaleur moins nocifs pour la couche d'ozone et présentant un GWP relativement faible, afin de remplacer les fluides de transfert de chaleur usuels. RESUME DE L'INVENTION L'invention concerne l'utilisation d'une composition comprenant du 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et du 1-méthoxyheptafluoropropane en tant que fluide de transfert de chaleur. Selon un mode de réalisation, la composition comprend de 1 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1- méthoxyheptafluoropropane.

Selon un mode de réalisation, la composition consiste en un mélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1-méthoxyheptafluoropropane. 2 98872 9 3 Selon un mode de réalisation, la composition est quasi-azéotropique, de préférence est azéotropique. Selon un mode de réalisation, la composition est non-inflammable. L'invention concerne également une composition de transfert de chaleur, 5 comprenant : - un fluide de transfert de chaleur comprenant du 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et du 1-méthoxyheptafluoropropane ; et - un ou plusieurs additifs choisis parmi les lubrifiants, les stabilisants, les tensioactifs, les agents traceurs, les agents fluorescents, les 10 agents odorants, les agents de solubilisation et leurs mélanges. Selon un mode de réalisation, le fluide de transfert de chaleur comprend de 1 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 99 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1- 15 méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou 20 - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1- 25 méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1- méthoxyheptafluoropropane. 30 Selon un mode de réalisation, le fluide de transfert de chaleur consiste en un mélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1- méthoxyheptafluoropropane. Selon un mode de réalisation, le fluide de transfert de chaleur est quasi- 35 azéotropique, de préférence est azéotropique ; et / ou le fluide de transfert de chaleur est non-inflammable. 2 98872 9 4 L'invention concerne également une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant une composition telle que décrite ci-dessus en tant que fluide de transfert de chaleur ou contenant une composition de transfert de chaleur telle que décrite ci-dessus. 5 Selon un mode de réalisation, l'installation est choisie parmi les installations mobiles ou stationnaires de chauffage par pompe à chaleur, de climatisation, et notamment de climatisation automobile ou de climatisation stationnaire centralisée, de réfrigération, de congélation et les cycles de Rankine ; et qui est de préférence une installation de climatisation. 10 L'invention concerne également un procédé de chauffage ou de refroidissement d'un fluide ou d'un corps au moyen d'un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur, ledit procédé comprenant successivement l'évaporation du fluide de transfert de chaleur, la compression du fluide de transfert de chaleur, la condensation du fluide de chaleur et la 15 détente du fluide de transfert de chaleur, dans lequel le fluide de transfert de chaleur est une composition telle que mentionnée ci-dessus. L'invention concerne également un procédé de réduction de l'impact environnemental d'une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur initial, 20 ledit procédé comprenant une étape de remplacement du fluide de transfert de chaleur initial dans le circuit de compression de vapeur par un fluide de transfert final, le fluide de transfert final présentant un GWP inférieur au fluide de transfert de chaleur initial, dans lequel le fluide de transfert de chaleur final est une composition telle que mentionnée ci-dessus ; et dans lequel de préférence 25 le fluide de transfert de chaleur initial est du 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroéthane. L'invention concerne également une composition comprenant de 1 à 99 de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 99 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; et comprenant de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1- 30 méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; ou 35 - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 °/0 de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1- méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1- méthoxyheptafluoropropane. Selon un mode de réalisation, la composition consiste en un mélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1-méthoxyheptafluoropropane. Selon un mode de réalisation, la composition est quasi-azéotropique, de préférence azéotropique. Selon un mode de réalisation, la composition est non-inflammable. La présente invention permet de répondre aux besoins ressentis dans l'état de la technique. Elle fournit plus particulièrement de nouvelles compositions à bas GWP et non nocives pour la couche d'ozone, susceptibles d'être utilisées (entre autres) en tant que fluides de transfert de chaleur, notamment en remplacement de fluides de transfert de chaleur usuels, et tout particulièrement du 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroéthane (HCFC-123).

En particulier, l'invention fournit dans certains modes de réalisation des compositions azéotropiques ou quasi-azéotropiques. Dans certains modes de réalisation, l'invention fournit des fluides de transfert de chaleur qui présentent des performances énergétiques équivalentes ou améliorées par rapport à des fluides de transfert de chaleur usuels et notamment par rapport au HCFC-123. Dans certains modes de réalisation, les compositions selon l'invention présentent notamment une capacité volumétrique équivalente ou améliorée et / ou un coefficient de performance équivalent ou amélioré par rapport aux compositions de l'état de la technique. Selon certains modes de réalisation, la substitution du HCFC-123 peut s'opérer sans modification de l'installation de transfert de chaleur ni de ses paramètres de fonctionnement. Dans certains modes de réalisation, l'invention fournit des fluides de transfert de chaleur moins inflammables et / ou moins toxiques que ceux de l'état de la technique. En particulier, ces fluides de transfert de chaleur peuvent être moins inflammables que le HFO-1354mfy pur et moins toxiques que le HFE-7000 pur.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 représente la courbe d'équilibre liquide-vapeur du mélange binaire HF0-1354mfy / HFE-7000. La proportion molaire de HF0-1354mfy dans le mélange figure en abscisse, et la pression en bar en ordonnée. Les données relatives au liquide sont représentées par des croix, et les données relatives au gaz par des cercles. Le domaine liquide du graphe est noté L, et le domaine vapeur est noté V. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit. Sauf mention contraire, dans l'ensemble de la demande les proportions de composés indiquées sont données en pourcentages molaires. Selon la présente demande, le potentiel de réchauffement global (GWP) est défini par rapport au dioxyde de carbone et par rapport à une durée de 100 ans, selon la méthode indiquée dans « The scientific assessment of ozone depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project ». Par « composé de transfert de chaleur », respectivement « fluide de transfert de chaleur » (ou fluide frigorigène), on entend un composé, respectivement un fluide, susceptible d'absorber de la chaleur en s'évaporant à basse température et basse pression et de rejeter de la chaleur en se condensant à haute température et haute pression, dans un circuit de compression de vapeur. De manière générale, un fluide de transfert de chaleur peut comprendre un seul, deux, trois ou plus de trois composés de transfert de chaleur. Par « composition de transfert de chaleur » on entend une composition comprenant un fluide de transfert de chaleur et éventuellement un ou plusieurs additifs qui ne sont pas des composés de transfert de chaleur pour l'application envisagée. Les additifs peuvent notamment être choisis parmi les lubrifiants, les nanoparticules, les stabilisants, les tensioactifs, les agents traceurs, les agents fluorescents, les agents odorants et les agents de solubilisation. Le ou les stabilisants, lorsqu'ils sont présents, représentent de préférence au plus 5 % en masse dans la composition de transfert de chaleur. Parmi les stabilisants, on peut citer notamment le nitrométhane, l'acide ascorbique, l'acide téréphtalique, les azoles tels que le tolutriazole ou le benzotriazole, les composés phénoliques tels que le tocophérol, l'hydroquinone, le t-butyl hydroquinone, le 2,6-di-ter-butyl-4-méthylphénol, les époxydes (alkyl éventuellement fluoré ou perfluoré ou alkényl ou aromatique) tels que les n- butylglycidyl éther, hexanedioldiglycidyl éther, allylglycidyl éther, butylphénylglycidyl éther, les phosphites, les phosphonates, les thiols et les lactones. A titre de lubrifiants on peut notamment utiliser des huiles d'origine minérale, des huiles de silicone, des paraffines d'origine naturelle, des naphtènes, des paraffines synthétiques, des alkylbenzènes, des poly-alpha oléfines, des polyalkène glycols, des polyol esters et / ou des polyvinyléthers. Le mélange présente une miscibilité améliorée avec les huiles polyol esters et les polyvinyléthers. A titre de nanoparticules on peut notamment utiliser les nanoparticules de charbon, oxydes métalliques (cuivre, aluminium), TiO2, A1203, M0S2...

A titre d'agents traceurs (susceptibles d'être détectés) on peut citer les hydrofluorocarbures deutérés ou non, les hydrocarbures deutérés, les perfluorocarbures, les fluoroéthers, les composés bromés, les composés iodés, les alcools, les aldéhydes, les cétones, le protoxyde d'azote et les combinaisons de ceux-ci. L'agent traceur est différent du ou des composés de transfert de chaleur composant le fluide de transfert de chaleur. A titre d'agents de solubilisation, on peut citer les hydrocarbures, le diméthyléther, les polyoxyalkylène éthers, les amides, les cétones, les nitriles, les chlorocarbures, les esters, les lactones, les aryl éthers, les fluoroéthers et les 1 ,1 ,1-trifluoroalcanes. L'agent de solubilisation est différent du ou des composés de transfert de chaleur composant le fluide de transfert de chaleur. A titre d'agents fluorescents, on peut citer les naphthalimides, les perylènes, les coumarines, les anthracènes, les phénanthracènes, les xanthènes, les thioxanthènes, les naphthoxanhtènes, les fluorescéines et les dérivés et combinaisons de ceux-ci.

A titre d'agents odorants, on peut citer les alkylacrylates, les allylacrylates, les acides acryliques, les acrylesters, les alkyléthers, les alkylesters, les alcynes, les aldéhydes, les thiols, les thioéthers, les disulfures, les allylisothiocyanates, les acides alcanoïques, les amines, les norbornènes, les dérivés de norbornènes, le cyclohexène, les composés aromatiques hétérocycliques, l'ascaridole, l'o-méthoxy(méthyl)-phénol et les combinaisons de ceux-ci.

Le procédé de transfert de chaleur selon l'invention repose sur l'utilisation d'une installation comprenant un circuit de compression de vapeur qui contient un fluide de transfert de chaleur. Le procédé de transfert de chaleur peut être un procédé de chauffage ou de refroidissement d'un fluide ou d'un corps. Le circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur comprend au moins un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur, ainsi que des lignes de transport de fluide de transfert de chaleur entre ces éléments. L'évaporateur et le condenseur comprennent un échangeur de chaleur permettant un échange de chaleur entre le fluide de transfert de chaleur et un autre fluide ou corps. A titre de compresseur, on peut utiliser notamment un compresseur centrifuge à un ou plusieurs étages ou un mini-compresseur centrifuge. Les compresseurs rotatifs, à piston ou à vis peuvent aussi être utilisés. Le compresseur peut être entraîné par un moteur électrique ou par une turbine à gaz (par exemple alimentée par les gaz d'échappement d'un véhicule, pour les applications mobiles) ou par engrenage. L'installation peut comprendre une turbine pour générer de l'électricité (cycle de Rankine).

L'installation peut également éventuellement comprendre au moins un circuit de fluide caloporteur utilisé pour transmettre la chaleur (avec ou sans changement d'état) entre le circuit de fluide de transfert de chaleur et le fluide ou corps à chauffer ou refroidir. L'installation peut également éventuellement comprendre deux circuits de compression de vapeur (ou plus), contenant des fluides de transfert de chaleur identiques ou distincts. Par exemple, les circuits de compression de vapeur peuvent être couplés entre eux. Le circuit de compression de vapeur fonctionne selon un cycle classique de compression de vapeur. Le cycle comprend le changement d'état du fluide de transfert de chaleur d'une phase liquide (ou diphasique liquide / vapeur) vers une phase vapeur à une pression relativement faible, puis la compression du fluide en phase vapeur jusqu'à une pression relativement élevée, le changement d'état (condensation) du fluide de transfert de chaleur de la phase vapeur vers la phase liquide à une pression relativement élevée, et la réduction de la pression pour recommencer le cycle. Dans le cas d'un procédé de refroidissement, de la chaleur issue du fluide ou du corps que l'on refroidit (directement ou indirectement, via un fluide 2 98872 9 9 caloporteur) est absorbée par le fluide de transfert de chaleur, lors de l'évaporation de ce dernier, et ce à une température relativement faible par rapport à l'environnement. Les procédés de refroidissement comprennent les procédés de climatisation (avec des installations mobiles, par exemple dans 5 des véhicules, ou stationnaires), de réfrigération et de congélation ou de cryogénie. Dans le cas d'un procédé de chauffage, de la chaleur est cédée (directement ou indirectement, via un fluide caloporteur) du fluide de transfert de chaleur, lors de la condensation de celui-ci, au fluide ou au corps que l'on 10 chauffe, et ce à une température relativement élevée par rapport à l'environnement. L'installation permettant de mettre en oeuvre le transfert de chaleur est appelée dans ce cas « pompe à chaleur ». Il est possible d'utiliser tout type d'échangeur de chaleur pour la mise en oeuvre des fluides de transfert de chaleur selon l'invention, et notamment des 15 échangeurs de chaleur à co-courant ou, de préférence, des échangeurs de chaleur à contre-courant. Les fluides de transfert de chaleur utilisés dans le cadre de la présente invention sont des compositions comprenant du 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène (HF0-1354mfy) et du 1-méthoxyheptafluoropropane (HFE-7000). 20 Selon un mode de réalisation, ces fluides de transfert de chaleur peuvent comprendre un ou plusieurs composés de transfert de chaleur supplémentaires. Ces composés de transfert de chaleur supplémentaires peuvent être notamment choisis parmi les hydrocarbures, les hydrofluorocarbures, les éthers, les hydrofluoroéthers et les fluorooléfines. 25 Selon des modes de réalisation particuliers, les fluides de transfert de chaleur selon l'invention peuvent être des compositions ternaires (consistant en trois composés de transfert de chaleur) ou quaternaires (consistant en quatre composés de transfert de chaleur), en association avec l'huile de lubrification pour former les compositions de transfert de chaleur selon l'invention. 30 Lorsque des composés de transfert de chaleur supplémentaires sont présents, il est préféré que leur proportion totale dans les fluides de transfert de chaleur ci-dessus soit inférieure ou égale à 20 %, ou à 15 %, ou à 10 %, ou à 5 % , o u à 2 % . Selon un mode de réalisation, les fluides de transfert de chaleur 35 consistent essentiellement en un mélange de HFO-1354mfy et HFE-7000, voire consistent en un tel mélange (compositions binaires).

Des impuretés peuvent être présentes dans de tels fluides de transfert de chaleur, à raison de moins de 1 %, de préférence moins de 0,5 %, de préférence moins de 0,1 %, de préférence moins de 0,05 % et de préférence moins de 0,01 %.

Selon des modes de réalisation particuliers, la proportion de HFO- 1354mfy dans le fluide de transfert de chaleur peut être : de 0,1 à 5 % ; ou de 5 à 10 % ; ou de 10 à 15 % ; ou de 15 à 20 % ; ou de 20 à 25 % ; ou de 25 à 30 % ; ou de 30 à 35 % ; ou de 35 à 40 % ; ou de 40 à 45 % ; ou de 45 à 50 % ; ou de 50 à 55 % ; ou de 55 à 60 % ; ou de 60 à 65 % ; ou de 65 à 70 % ; ou de 70 à 75 % ; ou de 75 à 80 % ; ou de 80 à 85 % ; ou de 85 à 90 % ; ou de 90 à 95 % ; ou de 95 à 99,9 %. Selon des modes de réalisation particuliers, la proportion de HFE-7000 dans le fluide de transfert de chaleur peut être : de 0,1 à 5 % ; ou de 5 à 10 % ; ou de 10 à 15 % ; ou de 15 à 20 % ; ou de 20 à 25 % ; ou de 25 à 30 % ; ou de 30 à 35 % ; ou de 35 à 40 % ; ou de 40 à 45 % ; ou de 45 à 50 % ; ou de 50 à 55 % ; ou de 55 à 60 % ; ou de 60 à 65 % ; ou de 65 à 70 % ; ou de 70 à 75 % ; ou de 75 à 80 % ; ou de 80 à 85 % ; ou de 85 à 90 % ; ou de 90 à 95 % ; ou de 95 à 99,9 %. Parmi les fluides de transfert de chaleur ci-dessus, certains présentent l'avantage d'être azéotropiques ou quasi-azéotropiques. On désigne par « quasi-azéotropiques » les compositions pour lesquelles, à température constante, la pression de saturation liquide et la pression de saturation vapeur sont quasiment identiques (la différence maximale de pression étant de 10 %, voire avantageusement de 5 %, par rapport à la pression de saturation liquide). Pour des compositions « azéotropiques », à température constante, la différence maximale de pression est voisine de 0 %. De tels fluides de transfert de chaleur présentent un avantage de facilité de mise en oeuvre. En l'absence de glissement de température significatif, il n'y a pas de changement significatif de la composition circulante, et pas non plus de changement significatif de la composition en cas de fuite. La figure 1 représente la courbe d'équilibre liquide-vapeur du mélange de HFO-1354mfy et de HFE-7000. On constate qu'à 75°C et 4,6 bar environ le mélange présente un azéotrope pour environ 90 % de HFO-1354mfy et 10 % de HFE-7000, et qu'il est quasi-azéotropique pour toutes les autres compositions binaires. 2 98872 9 11 Avantageusement, les compositions selon l'invention sont non-inflammables, au sens de la norme ASHRAE 34-2007, et de préférence avec une température de test de 60°C au lieu de 100°C. En outre, certaines compositions selon l'invention présentent des 5 performances améliorées par rapport à certains fluides de transfert de chaleur connus, en particulier pour les procédés de refroidissement à température modérée, c'est-à-dire ceux dans lesquels la température du fluide ou du corps refroidi est de -15°C à 15°C, de préférence de -10°C à 10°C, de manière plus particulièrement préférée de -5°C à 5°C (idéalement d'environ 0°C). 10 Par ailleurs, certaines compositions selon l'invention présentent des performances améliorées par rapport à certains fluides de transfert de chaleur connus, en particulier pour les procédés de chauffage à température modérée, c'est-à-dire ceux dans lesquels la température du fluide ou du corps chauffé est de 30°C à 80°C, et de préférence de 35°C à 55°C, de manière plus 15 particulièrement préférée de 40°C à 50°C (idéalement d'environ 45°C). Dans les procédés de « refroidissement ou de chauffage à température modérée » mentionnés ci-dessus, la température d'entrée du fluide de transfert de chaleur à l'évaporateur est de préférence de -20°C à 10°C, notamment de -15°C à 5°C, de manière plus particulièrement préférée de -10°C à 0°C et par 20 exemple d'environ -5°C ; et la température du début de la condensation du fluide de transfert de chaleur au condenseur est de préférence de 25°C à 90°C, notamment de 30°C à 70°C, de manière plus particulièrement préférée de 35°C à 55°C et par exemple d'environ 50°C. Ces procédés peuvent être des procédés de réfrigération, de climatisation ou de chauffage. 25 Certaines compositions sont également appropriées pour les procédés de chauffage à haute température, c'est-à-dire ceux dans lesquels la température du fluide ou du corps chauffé est supérieure à 90°C, par exemple supérieure ou égale à 110°C ou supérieure ou égale à 130°C, et de préférence inférieure ou égale à 170°C. 30 Certaines compositions sont également appropriées pour les procédés de production d'électricité (cycle de Rankine), qui sont des procédés dans lesquels la température de la source chaude (fluide ou corps chauffé) est supérieure à 90°C, par exemple supérieure ou égale à 110°C ou supérieure ou égale à 130°C, et de préférence inférieure ou égale à 170°C. 35 Certaines compositions selon l'invention présentent des performances améliorées par rapport à certains fluides de transfert de chaleur connus, en particulier pour les procédés de réfrigération à basse température, c'est-à-dire ceux dans lesquels la température du fluide ou du corps refroidi est de -40°C à - 10°C, et de préférence de -35°C à -25°C, de manière plus particulièrement préférée de -30°C à -20°C (idéalement d'environ -25°C). Dans les procédés de « réfrigération à basse température » mentionnés ci-dessus, la température d'entrée du fluide de transfert de chaleur à l'évaporateur est de préférence de -45°C à -15°C, notamment de -40°C à -20°C, de manière plus particulièrement préférée de -35°C à -25°C et par exemple d'environ -30°C ; et la température du début de la condensation du fluide de transfert de chaleur au condenseur est de préférence de 25°C à 80°C, notamment de 30°C à 60°C, de manière plus particulièrement préférée de 35°C à 55°C et par exemple d'environ 40°C. Les compositions selon l'invention peuvent servir à remplacer divers fluides de transfert de chaleur dans diverses applications de transfert de chaleur, et par exemple dans le conditionnement d'air. Par exemple, les compositions selon l'invention peuvent servir à remplacer : - le 1,1,1,2-tétrafluoroéthane (R134a) ; - le 1,1-difluoroéthane (R152a) ; - le 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (R245fa) ; - les mélanges de pentafluoroéthane (R125), de 1,1,1,2- tétrafluoroéthane (R134a) et d'isobutane (R600a), à savoir les R422 ; - le chlorodifluorométhane (R22) ; - le mélange de 51,2 % de chloropentafluoroéthane (R115) et de 48,8 % de chlorodifluorométhane (R22), à savoir le R502 ; - tout hydrocarbure ; - le mélange de 20 % de difluorométhane (R32), de 40 % de pentafluoroéthane (R125) et de 40 % de 1,1,1,2-tétrafluoroéthane (R134a), à savoir le R407A - le mélange de 23 % de difluorométhane (R32), de 25 % de pentafluoroéthane (R125) et de 52 % de 1,1,1,2-tétrafluoroéthane (R134a), à savoir le R407C ; - le mélange de 30 % de difluorométhane (R32), de 30 % de pentafluoroéthane (R125) et de 40 % de 1,1,1,2-tétrafluoroéthane (R134a), à savoir le R407F - le R1234yf (2,3,3,3-tétrafluoropropène) ; - le R1234ze (1,3,3,3-tétrafluoropropène). En outre, les compositions préférées suivantes sont tout particulièrement appropriées pour le remplacement du HCFC-123 : - de 20 à 99 % de HF0-1354mfy et de 1 à 80 % de HFE-7000 ; - de préférence de 30 à 95 % de HFO-1354mfy et de 5 à 70 % de HFE-7000 ; - plus particulièrement de 65 à 90 % de HFO-1354mfy et de 10 à 35% de HFE-7000. En effet, dans ce cas la masse molaire moyenne tout comme la température d'ébullition du fluide de transfert de chaleur sont très proches de la masse molaire et de la température d'ébullition du HCFC-123. Ainsi, la composition comprenant 65 % de HF0-1354mfy et environ 35 % de HFE-7000 présente une masse molaire moyenne de 153 g/mol (contre 152.93 g/mol pour le HCFC-123) et une température d'ébullition équivalente à la température du HCFC-123. Ainsi, les compositions préférées ci-dessus permettent une substitution du HCFC-123 sans modification ou pratiquement sans modification de l'installation de transfert de chaleur ou de ses paramètres de fonctionnement. Corrélativement, ces compositions préférées sont particulièrement appropriées pour toutes les applications dans lesquelles le HCFC-123 est généralement utilisé. C'est ainsi que ces compositions préférées sont particulièrement appropriées pour une utilisation en tant que fluides de transfert de chaleur dans des installations de transfert de chaleur comportant des compresseurs centrifuges, et notamment des compresseurs centrifuges à entraînement direct. Ces compresseurs sont plus performants et moins onéreux que les compresseurs avec boite de changement de vitesse. Les compresseurs centrifuges peuvent être entraînés par un moteur électrique, une turbine à vapeur, une turbine à gaz, un moteur thermique ou autre. De préférence, la vitesse du son obtenue est proche de celle obtenue avec le HCFC-123 et / ou la capacité volumétrique obtenue est proche de celle obtenue avec le HCFC-123 et / ou la pression de fonctionnement au condenseur obtenue est proche de celle obtenue avec le HCFC-123. Ainsi, les compositions préférées ci-dessus peuvent permettre de conserver une vitesse de rotation du compresseur constante lors de la substitution du HCFC-123. D'autres compositions particulièrement préférées sont les compositions comprenant de de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1- méthoxyheptafluoropropane. En effet, ces compositions présentent des propriétés de non-inflammabilité particulièrement satisfaisantes. EXEMPLE : détermination de la courbe d'équilibre liquide/vapeur La courbe de la figure 1 est obtenue de la manière suivante. On utilise un appareillage basé sur la technique statique analytique pour l'étude des mélanges binaires de HF0-1354mfy et de HFE-7000. Plus précisément, on utilise une cellule d'équilibre comprenant un tube saphir équipée de deux échantillonneurs ROLSITM électromagnétiques. Elle est immergée dans un bain cryothermostat (HUBER HS40). Une agitation magnétique à entraînement par champ tournant à vitesse variable est utilisée pour accélérer l'atteinte des équilibres. L'analyse des échantillons est effectuée par chromatographie (HP5890 seriesll) en phase gazeuse utilisant un catharomètre (TCD). On commence le chargement de la cellule par le produit à la tension de vapeur la plus faible (produit lourd - point d'ébullition le plus élevé, ici le HFE-7000). On procède au chargement par le bas, afin d'éviter des gouttes de liquide sur le capillaire de prélèvement vapeur (haut de cellule). On continue à charger progressivement le produit lourd afin d'obtenir un niveau suffisant de liquide dans la cellule.

Apres chaque prélèvement, on ajoute une masse de produit léger (ici HFO-1354mfy) pour faire varier la concentration et pouvoir tracer les courbes d'équilibres. On attend la stabilisation du système (température et pression) après chaque chargement du produit léger. Le prélèvement liquide s'effectue par le capillaire du bas de la cellule, et le prélèvement gazeux par le haut de la cellule à l'aide des ROLSITM (échantillonneur). Le temps d'ouverture des ROLSI est choisi par l'opérateur. Les ROLSITM envoient les échantillons directement en analyse CPG. Les quantités d'échantillons prélevées à chaque échantillonnage sont suffisamment petites pour ne pas perturber de manière significative, l'équilibre dans la cellule (environ 1 mg, alors que la cellule contient de l'ordre de 15 à 40 g de produit). Au préalable de s purges sont nécessaires afin d'éviter des valeurs erronées. On note toujours les valeurs de température et de pression avant la mise en route des prélèvements ; on considère que les conditions sont identiques pour chaque point. Après chaque chargement, un petit dégazage de la phase vapeur est nécessaire avant d'effectuer les prélèvements.

Grâce à l'étalonnage préalable de CPG en produit pur, on retrouve le nombre de moles de chaque produit et on en déduit le % molaire pour tous les prélèvements liquide et vapeur.

Claims

REVENDICATIONS1. Utilisation d'une composition comprenant du 2,4,4,4-tétrafluorobut- 1-ène et du 1-méthoxyheptafluoropropane en tant que fluide de transfert de chaleur.
2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle la composition comprend de 1 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1méthoxyheptafluoropropane.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la composition consiste en un mélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1- ène et de 1-méthoxyheptafluoropropane.
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la composition est quasi-azéotropique, de préférence est azéotropique.
5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle la composition est non-inflammable.
6. Composition de transfert de chaleur, comprenant : - un fluide de transfert de chaleur comprenant du 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et du 1-méthoxyheptafluoropropane ; et - un ou plusieurs additifs choisis parmi les lubrifiants, les stabilisants, les tensioactifs, les agents traceurs, les agents fluorescents, les agents odorants, les agents de solubilisation et leurs mélanges.
7. Composition de transfert de chaleur selon la revendication 6, dans laquelle le fluide de transfert de chaleur comprend de 1 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 99 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1méthoxyheptafluoropropane.
8. Composition de transfert de chaleur selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle le fluide de transfert de chaleur consiste en unmélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 méthoxyheptafluoropropane.
9. Composition de transfert de chaleur selon l'une des revendications 6 à 8, dans laquelle le fluide de transfert de chaleur est quasi- azéotropique, de préférence est azéotropique ; et / ou dans laquelle le fluide de transfert de chaleur est non-inflammable.
10. Installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant une composition telle que mentionnée dans l'une des revendications 1 à 5 en tant que fluide de transfert de chaleur ou contenant une composition de transfert de chaleur selon l'une des revendications 6 à 9.
11. Installation selon la revendication 10, qui est choisie parmi les installations mobiles ou stationnaires de chauffage par pompe à chaleur, de climatisation, et notamment de climatisation automobile ou de climatisation stationnaire centralisée, de réfrigération, de congélation et les cycles de Rankine ; et qui est de préférence une installation de climatisation.
12. Procédé de chauffage ou de refroidissement d'un fluide ou d'un corps au moyen d'un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur, ledit procédé comprenant successivement l'évaporation du fluide de transfert de chaleur, la compression du fluide de transfert de chaleur, la condensation du fluide de chaleur et la détente du fluide de transfert de chaleur, dans lequel le fluide de transfert de chaleur est une composition telle que mentionnée dans l'une des revendications 1 à 5.
13. Procédé de réduction de l'impact environnemental d'une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur initial, ledit procédé comprenant une étape de remplacement du fluide de transfert de chaleur initial dans le circuit de compression de vapeur par un fluide de transfert final, le fluide de transfert final présentant un GWP inférieur au fluide de transfert de chaleurinitial, dans lequel le fluide de transfert de chaleur final est une composition telle que mentionnée dans l'une des revendications 1 à 5 ; et dans lequel de préférence le fluide de transfert de chaleur initial est du 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroéthane.
14. Composition comprenant de 1 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1- ène et de 1 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; et comprenant de préférence : - de 50 à 98 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 2 à 50 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 75 à 97 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 3 à 25 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 85 à 95 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 15 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 20 à 99 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1 à 80 % de 1-méthoxyheptafluoropropane ; de manière plus particulièrement préférée de 30 à 95 % de 2,4,4,4- tétrafluorobut-1-ène et de 5 à 70 % de 1- méthoxyheptafluoropropane ; et idéalement de 65 à 90 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 10 à 35 % de 1méthoxyheptafluoropropane ; ou - de 1 à 30 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 70 à 99 % de 1-méthoxyheptafluoropropane et idéalement de 5 à 20 % de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 80 à 95 % de 1- méthoxyheptafluoropropane.
15. Composition selon la revendication 14, consistant en un mélange de 2,4,4,4-tétrafluorobut-1-ène et de 1- méthoxyheptafluoropropane.
16. Composition selon la revendication 14 ou 15, qui est quasi- azéotropique, de préférence azéotropique.
17. Composition selon l'une des revendications 14 à 16, qui est non- inflammable.