EP4514917A1 - Fluide de refroidissement biodegradable par immersion directe - Google Patents

Fluide de refroidissement biodegradable par immersion directe

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Publication number
EP4514917A1
EP4514917A1 EP23722844.0A EP23722844A EP4514917A1 EP 4514917 A1 EP4514917 A1 EP 4514917A1 EP 23722844 A EP23722844 A EP 23722844A EP 4514917 A1 EP4514917 A1 EP 4514917A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
hydrocarbon fluid
isoparaffins
composition
relative
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP23722844.0A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Benjamin Swoboda
Francine Genin
Nicolas CHAMPAGNE
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.)
TotalEnergies Onetech SAS
Original Assignee
TotalEnergies Onetech SAS
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
Application filed by TotalEnergies Onetech SAS filed Critical TotalEnergies Onetech SAS
Publication of EP4514917A1 publication Critical patent/EP4514917A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10Liquid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20236Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures by immersion
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20709Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for server racks or cabinets; for data centers, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/20763Liquid cooling without phase change
    • H05K7/20772Liquid cooling without phase change within server blades for removing heat from heat source
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/10Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant

Definitions

  • the invention relates to the use of an easily biodegradable isoparaffinic fluid as a cooling fluid by direct immersion, in particular for data centers (in French “data centers”).
  • the invention also relates to a cooling system and a method of cooling by direct immersion in a readily biodegradable isoparaffinic cooling fluid.
  • Single-phase direct immersion liquid cooling means that the coolant does not change phase during the cooling (heat dissipation) process of the data center components.
  • Single-phase direct immersion coolants have been developed. These are typically fluorocarbon compounds. These compounds are powerful greenhouse gases that can have an impact on the ozone layer (global warming potential).
  • Document WO2022/038313 discloses a fluid of biological origin and its use as a single-phase direct immersion coolant. This document does not disclose the fluid as claimed, in particular containing an aromatic content of less than 100 ppm. The high aromatic content as disclosed by this document causes irritation problems for the fluid handler.
  • the present invention aims to provide an easily biodegradable hydrocarbon fluid of biological origin as a cooling fluid by direct immersion in single-phase data centers, having a better lifespan than the fluids of the state of the art and having better safety for the manipulator.
  • the invention relates to the use, as a direct immersion cooling fluid, of a composition comprising from 80 to 100% by weight, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of a hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the higher OECD 301 B standard or equal to 60%.
  • the hydrocarbon fluid comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: at least 95% by weight of isoparaffins, and/or at most 5% by weight of normal paraffins, and/or at most 1% by weight of weight of naphthenes, and/or less than 50 ppm by weight of aromatics.
  • the hydrocarbon fluid has: a flash point greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, or even greater than or equal to 140°C according to the ASTM D93 standard, and/or a kinematic viscosity at 40°C less than or equal to 5 cSt, preferably less than or equal to 4 cSt.
  • the hydrocarbon fluid has: an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, more preferably from 250 to 340°C, and/or a difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 10°C to 80°C, preferably from 20°C to 50°C.
  • the hydrocarbon fluid comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: from 30 to 60% by weight of C15 isoparaffins and from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, or from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins, or from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins.
  • the composition comprises 100% by weight of the cooling fluid.
  • the composition further comprises, relative to the total weight of the composition, from 0.01 to 20% by weight of additives preferably chosen from antioxidants, flame retardants and their mixture.
  • the composition is free of flame retardants.
  • the invention also relates to a direct immersion cooling system, comprising: a bath comprising a composition comprising 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%, at least a member to be cooled partially or totally immersed in the composition.
  • the member to be cooled is a member of a data center.
  • the hydrocarbon fluid comprises one or more of the following characteristics: the hydrocarbon fluid comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: o at least 95% by weight of isoparaffins, and/or o plus 5% by weight of normal paraffins, and/or o at most 1% by weight of naphthenes, and/or o less than 50 ppm by weight of aromatics; and/or the hydrocarbon fluid has: o a flash point greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, or even greater than or equal to 140°C according to the ASTM D93 standard, and/or o a viscosity kinematics at 40°C less than or equal to 5 cSt, preferably less than or equal to 4 cSt; and/or the hydrocarbon fluid has: o an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, more preferably from 250 to 340°C C,
  • the composition comprises 100% by weight of the cooling fluid.
  • the composition further comprises, relative to the total weight of the composition, from 0.01 to 20% by weight of additives preferably chosen from antioxidants, flame retardants and their blend.
  • the invention also relates to a method of cooling by direct immersion comprising a step of total or partial immersion of at least one member to be cooled in a composition comprising 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%, relative to the total weight of carbon atoms.
  • the member to be cooled is a member of a data center.
  • the member to be cooled is a member of a data center.
  • the hydrocarbon fluid comprises one or more of the following characteristics: the hydrocarbon fluid comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: o at least 95% by weight of isoparaffins, and/or o plus 5% by weight of normal paraffins, and/or o at most 1% by weight of naphthenes, and/or o less than 50 ppm by weight of aromatics; and/or the hydrocarbon fluid has: o a flash point greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C, or even greater than or equal to 140°C according to the ASTM D93 standard, and/or o a viscosity kinematics at 40°C less than or equal to 5 cSt, preferably less than or equal to 4 cSt; and/or the hydrocarbon fluid has: o an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, more preferably from 250 to 340°C C,
  • the composition comprises 100% by weight of the cooling fluid.
  • the composition further comprises, relative to the total weight of the composition, from 0.01 to 20% by weight of additives preferably chosen from antioxidants, flame retardants and their blend.
  • the invention makes it possible to provide a cooling fluid having excellent resistance to aging.
  • the lifespan of the hydrocarbon fluid defined in the present invention has an improved lifespan compared to fluids of the state of the art, in particular compared to fluids comprising a higher aromatic content.
  • immersion cooling fluid implies prolonged use of the same fluid, which can last up to 5 years or even 10 years. Therefore, it is advantageous if the fluid is very stable over time, in other words, it is advantageous if it does not degrade over time.
  • the hydrocarbon fluid defined in the present invention was particularly stable to aging, a stability which is notably due to the aromatic content of less than 100 ppm.
  • hydrocarbon fluid defined in the present invention was much less irritating than the fluids of the state of the art, low irritation obtained in particular thanks to the low aromatic content.
  • the invention relates to a use, as a direct immersion cooling fluid, of a composition comprising from 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90%. by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the present invention also relates to a direct immersion cooling system, comprising: a bath comprising a composition comprising 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard , at least one member to be cooled partially or totally immersed in the hydrocarbon fluid.
  • the subject of the present invention is a direct immersion cooling process comprising a step of total or partial immersion of at least one member to be cooled in a composition comprising 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to OECD 301 B standard.
  • paraffins includes isoparaffins and n-paraffins.
  • isoparaffins designates non-cyclic branched alkanes.
  • n-paraffins designates non-cyclic linear alkanes.
  • naphthenes designates cyclic (non-aromatic) alkanes.
  • the composition comprises from 80 to 100% by weight of a hydrocarbon fluid, relative to the total weight of the composition.
  • the composition comprises 100% by weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid is used as a cooling fluid.
  • the composition further comprises from 0.01 to 20% by weight of additives chosen from antioxidants, flame retardants and their mixture, relative to the total weight of the composition.
  • the composition comprises: from 85 to 99.99% by weight, preferably from 90 to 99.5% by weight, more preferably from 95% to 99% by weight, of the hydrocarbon fluid, from 0 .01 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight of additives, relative to the total weight of the composition.
  • the composition comprises, or even consists of: at least 97% by weight, preferably at least 98% by weight, of the hydrocarbon fluid, optionally from 0.01 to 3% by weight, preferably from 0, 05 to 2% by weight of antioxidant(s), relative to the total weight of the composition.
  • the composition comprises: from 85 to 99.99% by weight, preferably from 90 to 99.5% by weight, more preferably from 95% to 99% by weight, of the hydrocarbon fluid, from 0 .01 to 15% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight of additives, relative to the total weight of the composition, said composition being free of heat retardants. flame.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content of at least 90% by weight of isoparaffins, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 98% by weight of isoparaffins. , relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content less than or equal to 10% by weight of normal paraffins, preferably less than or equal to 5% by weight, more preferably less than or equal to 2% by weight of normal paraffins , relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an isoparaffin to normal paraffin mass ratio of at least 12:1, preferably at least 15:1, more preferably at least 19:1.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, a content by weight of isoparaffins ranging from 90 to 100% and a content by weight of normal paraffins ranging from 0 to 10%, preferably 95 to 100% isoparaffins and 0 to 5% normal paraffins and more preferably 98% to 100% isoparaffins and 0 to 2% normal paraffins.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, a content by weight of naphthenic compounds less than or equal to 1%, preferably less than or equal to 0.5% and more preferably less than or equal to 100ppm.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight of isoparaffins ranging from 90 to 100%, a content by weight of normal paraffins ranging from 0 to 10% and a content by weight of of naphthenes less than or equal to 1%, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight ranging from 95 to 100% of isoparaffins, a content by weight ranging from 0 to 5% of normal paraffins and a content by weight less than or equal to 0, 5% naphthenes, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight ranging from 98% to 100% of isoparaffins, from 0 to 2% of normal paraffins and a content by weight of naphthenes less than or equal to 100ppm, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • isoparaffins normal paraffins and naphthenes
  • contents of isoparaffins, normal paraffins and naphthenes can be determined using any method known to those skilled in the art, for example by gas chromatography.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises less than 100 ppm by weight of aromatics, preferably less than 50 ppm by weight of aromatics, even preferably less than 20 ppm by weight of aromatics, relative to the weight total hydrocarbon fluid.
  • the aromatic content can be determined using any methods known to those skilled in the art, for example by UV spectrometry.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight of isoparaffins ranging from 90 to 100%, a content by weight of normal paraffins ranging from 0 to 10%, a content by weight of of naphthenes less than or equal to 1% and a content by weight of aromatic compounds less than or equal to 100 ppm.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight ranging from 95 to 100% of isoparaffins, from 0 to 5% of normal paraffins, a content by weight of naphthenes less than or equal to 0.5% and a content by weight of aromatic compounds less than or equal to 50 ppm.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a content by weight ranging from 95 to 100% of isoparaffins, from 0 to 5% of normal paraffins and a content by weight of aromatic compounds less than or equal to 100ppm. More preferably the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises a weight content ranging from 98% to 100% of isoparaffins, from 0 to 2% of normal paraffins, a content by weight of naphthenes less than or equal to 100 ppm and a content by weight of aromatic compounds less than or equal to 100 ppm.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention also preferably has an extremely low content by weight of sulfur compounds, typically less than or equal to 5ppm, preferably less than or equal to 3 ppm and more preferably less than or equal to 0.5 ppm at a level too low to be detected using conventional low-sulfur analyzers.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention also preferably has a flash point greater than or equal to 110°C, preferably greater than or equal to 120°C and more preferably greater than or equal to 140°C according to the ASTM D93 standard.
  • a high flash point, typically above 110°C, makes it possible in particular to overcome safety problems during storage and transport while avoiding excessive flammability of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention also preferably has a vapor pressure at 20°C less than or equal to 0.01 kPa.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention also preferably has a flash point greater than or equal to 110°C according to the ASTM D93 standard and a vapor pressure at 20°C less than or equal to 0.01 kPa .
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a flash point greater than or equal to greater than or equal to 120°C and a vapor pressure at 20°C less than or equal to 0.01 kPa.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a flash point greater than or equal to 140°C and a vapor pressure at 20°C less than or equal to 0.01 kPa.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention also preferably has a kinematic viscosity at 40°C less than or equal to 5 cSt, preferably less than or equal to 4 cSt, measured according to the ASTM D445 standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, more preferably from 250 to 340°C.
  • Boiling points can be determined according to ASTM D86.
  • the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranges from 10°C to 80°C, preferably from 20°C to 50°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling in the range from 200 to 400°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling in the range from 250 to 340°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 10°C to 80°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 10°C to 80°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 20°C to 50°C.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: from 20 to 80% by weight of C15 isoparaffins and from 20 to 80% by weight of isoparaffins in C16, said fluid then being able to comprise isoparaffins comprising 14 carbon atoms or less and/or isoparaffins comprising 17 carbon atoms or more; or from 3 to 20% by weight of C15 isoparaffins, from 20 to 70% by weight of C16 isoparaffins, from 5 to 40% by weight of C17 isoparaffins, and from 5 to 40% by weight of C18 isoparaffins, said fluid possibly comprising isoparaffins having 14 carbon atoms or less and/or isoparaffins having 19 carbon atoms or more; or from 5 to 40% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 95% by weight of C18 isoparaffins, said fluid possibly comprising isoparaffins comprising 16 carbon atoms or less and/or isoparaffin
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid: from 30 to 60% by weight of C15 isoparaffins and from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, said fluid being able to comprise isoparaffins having 14 carbon atoms or less and/or isoparaffins having 17 carbon atoms or more; or from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins, said fluid possibly comprising isoparaffins comprising 14 carbon atoms or less and/or isoparaffins comprising 19 carbon atoms or more; or from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins, said fluid possibly comprising isoparaffins comprising 16 carbon atoms or less and/or isoparaffins comprising
  • CX isoparaffins designates isoparaffins containing X carbon atoms.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a biogenic carbon content of at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, more preferably at least 97 % by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • Biogenic carbon content can be determined according to the 2020 ASTM D6866 standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of isoparaffins in C18 and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 240 to 300°C and comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 260 to 340°C and comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a biogenic carbon content of at least 95% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 240 to 300°C and comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a biogenic carbon content of at least 95% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a carbon content biogenic of at least 95% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 260 to 340°C and comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a biogenic carbon content of at less 95% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 50 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a biogenic carbon content of at least 90% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 50 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid and said fluid has a biogenic carbon content of at least 90% by weight, relative to the total weight of the carbon atoms of the hydrocarbon fluid.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid according to the invention will be said to be “easily biodegradable” or " readily biodegradable” in English.
  • a product will be said to be “inherently biodegradable” or “inherently biodegradable” in English, if it has a biodegradability ranging from 20 to less than 60% at 28 days according to OECD standard 301, for example according to the OECD standard. 301B.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a biodegradability at 28 days of at least 70%, preferably at least 80%, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention has a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 306 standard.
  • the OECD 306 standard is more restrictive than the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 20°C to 50°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at minus 60% at 28 days, measured according to OECD standard 301 B.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at minus 60% at 28 days, measured according to OECD standard 301 B.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 100 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 50 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 50 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises at least 95% by weight of isoparaffins and less than 50 ppm by weight of aromatics, and has an initial boiling point and a final boiling point in the range from 250 to 340°C, the difference between the final boiling point and the initial boiling point ranging from 20°C to 50°C, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at minus 60% at 28 days, measured according to OECD standard 301 B.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 5 to 15% by weight of C15 isoparaffins, from 30 to 60% by weight of C16 isoparaffins, from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins, and from 10 to 30% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 50 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at minus 60% at 28 days, measured according to OECD standard 301 B.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention comprises from 10 to 30% by weight of C17 isoparaffins and from 60 to 90% by weight of C18 isoparaffins and has an aromatic content of less than 50 ppm by weight, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability of at least 60% at 28 days, measured according to the OECD 301 B standard.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention can be obtained in the following way.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention is a hydrocarbon cut typically resulting from the conversion of biomass.
  • biomass conversion we mean a hydrocarbon cut produced from raw materials of biological origin.
  • Raw materials of organic origin can be chosen from vegetable oils, animal fats, fish oils and their mixtures.
  • the hydrocarbon cut of biological origin is obtained by a process comprising hydrodeoxygenation (HDO) and isomerization (ISO) steps.
  • the hydrodeoxygenation (HDO) step leads to the decomposition of the structures of biological esters or triglyceride constituents, the elimination of oxygen, phosphorus and sulfur compounds and the hydrogenation of olefinic bonds.
  • the product from the hydrodeoxygenation reaction is then isomerized.
  • a fractionation step may preferably follow the hydrodeoxygenation and isomerization steps.
  • the fractions of interest are then subjected to hydrotreatment and then distillation steps in order to obtain the specifications of the desired hydrocarbon fluid according to the invention.
  • This HDO/ISO process is implemented on a raw biological load, also called biomass or raw material of biological origin, selected from the group consisting of vegetable oils, animal fats, fish oils and their mixture.
  • Suitable raw materials of organic origin are, for example, rapeseed oil, canola oil, tailoil, sunflower oil, soybean oil, hemp oil, olive oil , flaxseed oil, mustard oil, palm oil, peanut oil, castor oil, coconut oil, animal fats such as tallow, shortenings recycled food, genetically engineered raw materials, and biological raw materials produced from microorganisms such as algae and bacteria. Condensation products, esters or other derivatives obtained from raw biological materials can also serve as raw materials.
  • the raw material of biological origin is an ester or a triglyceride derivative.
  • This material is first subjected to a hydrodeoxygenation (H DO) step to decompose the structure of the constituent esters or triglycerides and eliminate the oxygenated, phosphorous and sulfur compounds concomitantly with the hydrogenation of the olefinic bonds.
  • HDO hydrodeoxygenation
  • the hydrogen and the raw material of biological origin are passed through a catalytic hydrodeoxygenation bed simultaneously or against the current.
  • the pressure and temperature are between 20 and 150 bars and between 200 and 500°C respectively.
  • Conventional and known hydrodeoxygenation catalysts are used during this step.
  • the raw material of biological origin can be subjected to pre-hydrogenation under mild conditions to avoid secondary reactions of double bonds before the HDO step.
  • the product resulting from the reaction is subjected to an isomerization step (ISO) where the hydrogen and the product, and optionally a mixture of n-paraffins, are passed over catalytic isomerization beds of simultaneously or against the flow.
  • ISO isomerization step
  • the pressure and temperature are between 20 and 150 bars and between 200 and 500°C respectively.
  • Conventional and known isomerization catalysts are used during this step. Additional secondary processes can also be implemented (such as intermediate mixing, trapping or other such processes).
  • the product resulting from the HDO/ISO steps can possibly be split in order to obtain the cuts of interest.
  • Patent application EP2084245 describes a process for producing a hydrocarbon mixture which can be used as gas oil or in a gas oil composition by hydrodeoxygenation of a mixture of biological origin containing esters of fatty acids optionally mixed with acids.
  • free fats for example vegetable oils such as sunflower oil, rapeseed oil, canola oil, palm oil or pine oil, followed by hydroisomerization on specific catalysts.
  • Patent application EP2368967 describes such a process and the product obtained by this process.
  • the raw material of biological origin contains less than 15 ppm of sulfur, preferably less than 8 ppm, preferably less than 5 ppm and more preferably less than 1 ppm according to standard EN ISO 20846.
  • the filler does not include sulfur in as a raw material of biosourced origin.
  • the deoxygenated and isomerized feedstock resulting from the HDO/ISO process is then hydrogenated, after having possibly been fractionated in order to obtain a desired boiling range.
  • the hydrogenation step is a catalytic hydrogenation step at a temperature of 80 to 180°C and at a pressure of 50 to 160 bars of a deoxygenated and isomerized feed (or cut) of biological origin.
  • the hydrogen used in the hydrogenation unit is typically highly purified hydrogen.
  • highly purified we mean hydrogen with a purity, for example, greater than 99%, although other grades can also be used.
  • the hydrogenation step is carried out using catalysts.
  • Typical hydrogenation catalysts may be either bulk or supported and may include the following metals: nickel, platinum, palladium, rhenium, rhodium, nickel tungstate, nickel- molybdenum, molybdenum, cobalt-molybdenum.
  • the supports can be silica, alumina, silica-alumina or zeolites.
  • a preferred catalyst is a nickel-based catalyst on an alumina support whose specific surface area preferably varies from 100 to 200 m 2 /g of catalyst or a nickel-based mass catalyst.
  • the hydrogenation conditions are typically as follows:
  • Pressure 50 to 160 bars, preferably 80 to 150 bars and more preferably 90 to 120 bars;
  • Temperature 80 to 180°C, preferably 120 to 160°C and more preferably 150 to 160°C;
  • Hydrogen treatment rate adapted to the conditions mentioned above and up to 200 Nm3/tons of load to be treated.
  • the temperature in the reactors is typically between 150 and 160°C with a pressure of approximately 100 bars while the hourly volume velocity is approximately 0.6 hr-1 with a treatment rate adapted according to the quality of the feed. to be processed and the parameters of the first hydrogenation reactor.
  • Hydrogenation can take place in one or more reactors in series.
  • the reactors may include one or more catalytic beds.
  • Catalytic beds are generally fixed catalytic beds.
  • the hydrogenation process preferably comprises two or three reactors, preferably three reactors and is more preferably carried out in three reactors in series.
  • the first reactor allows the trapping of sulfur compounds and the hydrogenation of essentially all unsaturated compounds and up to approximately 90% by weight of aromatic compounds.
  • the product from the first reactor does not contain substantially any sulfur compounds.
  • the hydrogenation of the aromatics continues and up to 99% by weight of the aromatics are therefore hydrogenated.
  • the third stage in the third reactor is a finishing stage making it possible to obtain aromatic contents of less than 100 ppm, preferably less than 50 ppm, preferably less than 20 ppm.
  • a reactor which has two or three or more catalytic beds.
  • the catalysts may be present in varying or essentially equal amounts in each reactor; for three reactors, the quantities according to weight can for example be 0.05-0.5/0.10-0.70/0.25-0.85, preferably 0.07-0.25/0 .15-0.35/0.4-0.78 and more preferably 0.10-0.20/0.20-0.32/0.48-0.70. It is also possible to use one or two hydrogenation reactors instead of three.
  • the first reactor is composed of twin reactors implemented in alternative ways. This mode of operability allows in particular easier loading and unloading of the catalysts: when the first reactor includes the saturated catalyst first (substantially all the sulfur is trapped on and/or in the catalyst) it must be changed often.
  • a single reactor can also be used in which two, three or more catalyst beds are installed.
  • the product resulting from the process and/or the separated gases are at least partly recycled in the supply system of the hydrogenation reactors.
  • This dilution helps to maintain the exothermicity of the reaction within controlled limits, particularly in the first stage. Recycling further allows heat exchange before the reaction and also better temperature control.
  • the effluent from the hydrogenation unit mainly contains the hydrogenated product and hydrogen. Flash separators are used to separate effluents into the gas phase, mainly residual hydrogen, and the liquid phase, mainly hydrogenated hydrocarbon cuts.
  • the process can be carried out using three flash separators, one at high pressure, one at intermediate pressure and one at low pressure very close to atmospheric pressure.
  • the hydrogen gas that is collected at the top of the flash separators can be recycled into the hydrogenation unit feed system or at different levels in the hydrogenation units between the reactors.
  • the final product is separated at atmospheric pressure. It then directly feeds a vacuum fractionation unit.
  • the fractionation will be carried out at a pressure of between 10 and 50 mbars and more preferably at around 30 mbars.
  • the fractionation can be carried out such that it is possible to simultaneously remove various hydrocarbon fluids from the fractionating column and their boiling temperature can be predetermined.
  • the hydrogenation reactors, separators and fractionation unit can therefore be directly connected without the need for intermediate tanks. This integration of hydrogenation and fractionation allows optimized thermal integration associated with a reduction in the number of devices and energy savings.
  • the hydrocarbon fluid used in the invention is obtained by a process comprising a step of catalytic hydrogenation of a biomass which has been hydrodeoxygenated and hydroisomerized, said hydrogenation step being implemented at a temperature ranging from 80 to 180°C and at a pressure from 50 to 160 bars, preferably at a temperature ranging from 120 to 160°C and at a pressure ranging from 80 to 150 bars, more preferably at a temperature ranging from 150 to 160°C and at a pressure ranging from 90 to 120 bars.
  • the hydrocarbon fluid used in the invention is obtained by a process comprising: a hydrodeoxygenation step followed by a step of hydroisomerization of a biomass in order to obtain a hydrodeoxygenated and hydroisomerized biomass , a catalytic hydrogenation step of the hydrodeoxygenated and hydroisomerized biomass, said hydrogenation step being carried out at a temperature ranging from 80 to 180°C and at a pressure of 50 to 160 bars, preferably at a temperature ranging from 120 to 160°C and at a pressure ranging from 80 to 150 bars, more preferably at a temperature ranging from 150 to 160°C and at a pressure ranging from 90 to 120 bars, the biomass being preferably chosen from vegetable oils , animal fats, fish oils and their mixtures.
  • the hydrocarbon fluid used according to the invention ideally comes from the treatment of raw materials of biological origin.
  • biogenic carbon or “bio-carbon” indicates that the carbon is of natural origin and comes from a biomaterial, as indicated below.
  • Bio-carbon content, biogenic carbon content and biomaterial content are expressions indicating the same value.
  • a material of renewable origin or biomaterial is an organic material in which the carbon comes from CO2 recently fixed (on a human scale) by photosynthesis from the atmosphere.
  • a biomaterial (100% natural carbon) has a 14 C/ 12 C isotopic ratio greater than 10'12 , typically around 1.2 x 10'12 , while a fossil material has a zero ratio.
  • the isotopic 14 C formed in the atmosphere is then integrated by photosynthesis, over a time scale of a few decades at most.
  • the half-life of 14 This is 5730 years.
  • materials resulting from photosynthesis namely plants in general, necessarily have a maximum content of 14 C isotope.
  • the composition used as a cooling fluid comprises, in addition to the hydrocarbon fluid, one or more additives.
  • antioxidants include antioxidants, flame retardants and their mixture.
  • the composition comprises at least one flame retardant additive.
  • the flame retardant additive can be chosen from halogenated compounds, phosphorus compounds, metal hydroxides and mixtures thereof.
  • the flame retardant additive corresponds to formula (I):
  • RF is a hydrocarbon group, in particular comprising from 1 to 22, preferably from 1 to 20, even more preferably from 1 to 16 carbon atoms,
  • RH is a hydrocarbon group, in particular comprising from 1 to 22, preferably from 1 to 20, even more preferably from 1 to 16 carbon atoms, and
  • RF and/or RH may also comprise at least one element chosen from elements of the halogen class such as preferably fluorine, bromine and/or chlorine.
  • the composition is free of perfluorooctyl bromide.
  • the flame retardant(s) preferably represent from 0.01 to 20% by weight of the weight of the composition, preferably from 1 to 10% by weight of the weight of the composition.
  • the composition comprises at least one antioxidant additive.
  • the antioxidant additive generally makes it possible to delay the degradation of the composition in service. This degradation can notably result in the formation of deposits, the presence of sludge or an increase in the viscosity of the composition.
  • Antioxidant additives act in particular as free radical inhibitors or hydroperoxide destroyers.
  • antioxidant additives we can cite phenolic-type antioxidant additives, amine-type antioxidant additives, phosphosulfur-containing antioxidant additives. Some of these antioxidant additives, for example phosphosulfur antioxidant additives, can generate ash. Phenolic antioxidant additives can be ash-free or in the form of neutral or basic metal salts.
  • the antioxidant additives may in particular be chosen from sterically hindered phenols, sterically hindered phenol esters and sterically hindered phenols comprising a thioether bridge, diphenylamines, diphenylamines substituted by at least one C1-C12 alkyl group, and their mixture.
  • the sterically hindered phenols are chosen from compounds comprising a phenol group of which at least one vicinal carbon of the carbon carrying the alcohol function is substituted by at least one CICI 0 alkyl group, preferably a C1 alkyl group. -C6, preferably a C4 alkyl group, preferably the tert-butyl group.
  • Amino compounds are another class of antioxidant additives that can be used, possibly in combination with phenolic antioxidant additives.
  • Examples of amino compounds are aromatic amines, for example aromatic amines of formula NR4R5R6 in which R4 represents an aliphatic group or an aromatic group, optionally substituted, R5 represents an aromatic group, optionally substituted, R6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a group of formula R7S(O)zR8 in which R7 represents an alkylene group or an alkenylene group, R8 represents an alkyl group, an alkenyl group or an aryl group and z represents 0, 1 or 2 .
  • Sulfurized alkyl phenols or their alkali and alkaline earth metal salts can also be used as antioxidant additives.
  • antioxidant additives are that of copper compounds, for example copper thio- or dithio-phosphates, copper salts and carboxylic acids, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates. Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • copper compounds for example copper thio- or dithio-phosphates, copper salts and carboxylic acids, dithiocarbamates, sulphonates, phenates, copper acetylacetonates.
  • Copper I and II salts, succinic acid or anhydride salts can also be used.
  • the antioxidant(s) preferably represent 0.01 to 3% by weight of the weight of the composition, preferably 0.05 to 2% by weight of the weight of the composition.
  • the hydrocarbon fluid or the composition is used as a cooling fluid by direct immersion, in particular by direct immersion of data center components (data center).
  • the cooling is single-phase direct immersion cooling.
  • the hydrocarbon fluid or the composition
  • the cooling process does not undergo a phase change during the cooling process.
  • the data center components can be, for example, servers, computers including microprocessors.
  • the invention relates to the use, as direct immersion cooling fluid, of a composition comprising from 80 to 100% by weight, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of a hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 50 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%, said hydrocarbon fluid having an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, of preferably still from 250 to 340°C.
  • the invention relates to the use, as direct immersion cooling fluid, of a composition comprising from 95 to 100% by weight, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of a hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%, said hydrocarbon fluid having an initial boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, of preferably still from 250 to 340°C.
  • the invention relates to the use, as direct immersion cooling fluid, of a composition comprising from 98 to 100% by weight, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of a hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 100 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability at 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%, said hydrocarbon fluid having an initial point boiling point and a final boiling point in the range from 200 to 400°C, preferably from 240 to 350°C, more preferably from 250 to 340°C.
  • the invention relates to the use, as a cooling fluid by direct immersion of a component of a data center, of a composition comprising 80 to 100% by weight, relative to the total weight of the composition, said hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of a hydrocarbon fluid comprising at least 90% by weight of isoparaffins and less than 50 ppm by weight of aromatics, relative to the total weight of the hydrocarbon fluid, said hydrocarbon fluid having a biodegradability after 28 days measured according to the OECD 301 B standard greater than or equal to 60%.
  • the present invention also relates to a system for cooling at least one organ by direct immersion, comprising: a bath comprising the composition defined in the present invention, said at least one organ partially or totally immersed in the composition.
  • the immersion can be total if the entire volume of the organ is immersed in the hydrocarbon fluid.
  • the immersion can be partial if it is not the entire volume of the organ which is immersed in the hydrocarbon fluid, but only a part.
  • the organ to be cooled is an organ of a data center (data center), for example a server or a computer.
  • data center for example a server or a computer.
  • composition comprising the hydrocarbon fluid may be static or circulating in the cooling system.
  • the cooling system may further include a heat exchange system, in which the cooling fluid which has been heated by the member in the bath, is cooled before being reintroduced into the bath.
  • the hydrocarbon fluid or the composition can then be circulated between the bath comprising at least one member to be cooled and the heat exchange system.
  • the heat exchange system can be connected to a water or air circuit, the water or air then making it possible to cool the hydrocarbon fluid or the composition, before it or she is reintroduced into the bath to ensure its role as a cooling fluid.
  • the circulation of the cooling fluid can be ensured by a pump system.
  • the heat recovered from the composition comprising the hydrocarbon fluid during the heat exchange can possibly be recovered and used for example to heat a building.
  • the present invention also relates to a method of cooling at least one organ by direct immersion comprising a step of total or partial immersion of said at least one organ in the composition defined in the present invention.
  • the composition is placed in a bath and the organ is immersed totally or partially in the composition within said bath.
  • the organ to be cooled is an organ of a data center (data center), for example a server or a computer.
  • data center for example a server or a computer.
  • the cooling method according to the invention can be implemented in the cooling system according to the invention.
  • the cooling process according to the invention may further comprise a step of cooling the composition previously heated during immersion in the bath.
  • This step of cooling the composition can be implemented using a heat exchanger, external to the bath, with a water or air circuit.
  • the method according to the invention may further comprise, following the step of cooling the composition, a step of recovering heat coming from the composition, said recovered heat possibly being used for example to heat a building.
  • Three hydrocarbon fluids are prepared according to a process as described in the present invention, by HDO/ISO of a biomass followed by a hydrogenation step.
  • Table 1 groups together the physicochemical properties of hydrocarbon fluids. [Table 1] The following standards and methods were used to measure the above properties:
  • DSC calorimeter DSC NETZSCH 204 Phoenix
  • DSC NETZSCH 204 Phoenix DSC calorimeter
  • Thermal conductivity is determined by the following method:
  • thermogram A device consisting of two aluminum tubes, one interior and the other exterior was used.
  • the fluid to be measured is placed in the annular space between the two tubes.
  • An energy pulse (dirac type) is applied to the internal tube and the temperature is measured on the external tube, which makes it possible to obtain a thermogram.
  • the device is first calibrated with a reference sample, SERIOLA 1510 (heat transfer fluid) at different temperatures.
  • SERIOLA 1510 heat transfer fluid
  • the sample (fluid to be measured) is mixed and introduced (using a syringe) into the annular space between the two tubes.
  • the charged device is then placed in a temperature-regulated chamber.
  • the thermal conductivity is calculated. Tests were carried out in order to compare the oxidation stability properties of the fluid of the invention and a fluid according to document WO2022/038313.
  • - CC1 fluid obtained by HDO/ISO from a biomass as described in document WO2022/038313, having a boiling range of 190-310°C, an isoparaffin content of 95% by weight and an aromatic content of 600ppm.
  • compositions comprising 99.5% by weight of fluid (either Fluid 3 or fluid CC1) and 0.5% by weight of BHT as antioxidant, using the ASTM D2272 standard (RPVOT test ).
  • the hydrocarbon fluid has excellent thermal properties as well as a very low aromatic content, which makes it particularly advantageous for cooling data center components by direct immersion.
  • the very low level of aromatics makes it possible to improve aging, to have better resistance to aging, which is very useful for this type of application where the same fluid can be used for 5 years or even 10 years, and reduce or even eliminate the irritant nature of the fluid, thus improving the safety of the fluid handler.

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Abstract

L'invention concerne l'utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d'une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d'un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d'isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d'aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%.

Description

DESCRIPTION
TITRE : FLUIDE DE REFROIDISSEMENT BIODEGRADABLE PAR IMMERSION
DIRECTE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne l’utilisation d’un fluide isoparaffinique facilement biodégradable comme fluide de refroidissement par immersion directe, en particulier pour les data center (en français « centres de données »). L’invention concerne également un système de refroidissement et un procédé de refroidissement par immersion directe dans un fluide de refroidissement isoparaffinique facilement biodégradable.
ETAT DE LA TECHNIQUE
L’économie des données est en plein essor. Beaucoup d’aspects de notre vie quotidienne (appareils intelligents, maisons, villes et véhicules autonomes) dépendent de centres de données, appelés « data centers » comprenant notamment de très nombreux ordinateurs et de très nombreux serveurs. Ces centres ont un coût important en termes de consommation d'énergie.
De nombreuses techniques peuvent être utilisées pour refroidir des dispositifs électroniques (par exemple, des processeurs, des mémoires, des dispositifs de mise en réseau et d'autres dispositifs générant de la chaleur) qui sont situés dans les data center. Par exemple, une convection forcée peut être créée en fournissant un flux d'air de refroidissement au-dessus des dispositifs. Des ventilateurs situés à proximité des dispositifs, des ventilateurs situés dans des salles de serveurs informatiques et/ou des ventilateurs situés dans des conduits en communication fluidique avec l'air entourant les dispositifs électroniques, peuvent forcer le flux d'air de refroidissement dans les data center.
Plus récemment, des systèmes de refroidissement par immersion dans un liquide de refroidissement ont été développés.
Le refroidissement liquide à immersion directe monophasée signifie que le liquide de refroidissement ne change pas de phase lors du processus de refroidissement (de dissipation de chaleur) des organes du data center.
Des liquides de refroidissement par immersion directe monophasée ont été développés. Il s’agit typiquement de composés fluorocarbonés. Ces composés sont des gaz à effet de serre puissants qui peuvent avoir un impact sur la couche d’ozone (pouvoir de réchauffement global, en anglais « Global Warming Potential »).
Une autre problématique que l’invention se propose de résoudre est la santé et le confort des manipulateurs du liquide de refroidissement. Le document WO2022/038313 divulgue un fluide d’origine biologique et son utilisation comme liquide de refroidissement par immersion directe monophasée. Ce document ne divulgue pas le fluide tel que revendiqué, notamment comportant une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm. La teneur en aromatiques élevée telle que divulguée par ce document engendre des problèmes d’irritation pour le manipulateur du fluide.
La présente invention a pour objectif de fournir un fluide hydrocarboné facilement biodégradable d’origine biologique comme fluide de refroidissement par immersion directe en monophasée de data center, ayant une meilleure durée de vie que les fluides de l’état de la technique et présentant une meilleure sécurité pour le manipulateur.
RESUME DE L’INVENTION
L’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné présente : un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C. Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement.
Selon un autre mode de réalisation, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange.
Selon un autre mode de réalisation, la composition est exempte de retardateurs de flamme.
L’invention concerne également un système de refroidissement par immersion directe, comprenant : un bain comprenant une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, au moins un organe à refroidir immergé partiellement ou totalement dans la composition.
Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données.
Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, le fluide hydrocarboné comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : o au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou o au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou o au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou o moins de 50 ppm en poids d’aromatiques ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : o un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou o une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : o un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou o une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C ; et/ou le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : o de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou o de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou o de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18.
Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement.
Selon un mode de réalisation du système de refroidissement, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange.
L’invention a également pour objet un procédé de refroidissement par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle d’au moins un organe à refroidir dans une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, par rapport au poids total des atomes de carbone. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données.
Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données.
Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, le fluide hydrocarboné comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : o au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou o au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou o au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou o moins de 50 ppm en poids d’aromatiques ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : o un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou o une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt ; et/ou le fluide hydrocarboné présente : o un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou o une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C ; et/ou le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : o de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou o de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou o de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18.
Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Selon un mode de réalisation du procédé de refroidissement, la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange.
L’invention permet de fournir un fluide de refroidissement présentant une excellente résistance au vieillissement. En particulier, la durée de vie du fluide hydrocarboné défini dans la présente invention a une durée de vie améliorée par rapport aux fluides de l’état de la technique, en particulier par rapport aux fluides comportant une teneur en aromatiques plus élevées.
En effet, l’utilisation comme fluide de refroidissement par immersion implique une utilisation prolongée du même fluide, pouvant aller jusqu’à 5 ans voire 10 ans. Par conséquent, il est avantageux que le fluide soit très stable dans le temps, autrement dit, il est avantageux qu’il ne se dégrade pas avec le temps.
Les inventeurs ont ainsi découvert que le fluide hydrocarboné défini dans la présente invention était particulièrement stable au vieillissement, stabilité qui est notamment due à la teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm.
Les inventeurs ont ainsi découvert que le fluide hydrocarboné défini dans la présente invention était beaucoup moins irritant que les fluides de l’état de la technique, faible irritation obtenue notamment grâce à la faible teneur en aromatiques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
L’invention concerne une utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
La présente invention a également pour objet un système de refroidissement par immersion directe, comprenant : un bain comprenant une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B, au moins un organe à refroidir immergé partiellement ou totalement dans le fluide hydrocarboné.
Enfin, la présente invention a pour objet un procédé de refroidissement par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle d’au moins un organe à refroidir dans une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
A titre préliminaire on notera que, dans la description et les revendications suivantes, l’expression « compris entre » doit s’entendre comme incluant les bornes citées.
Au sens de la présente invention, le mot « paraffines » inclus les isoparaffines et les n-paraffines.
Au sens de la présente invention, le mot « isoparaffines » désigne des alcanes ramifiés non-cycliques.
Au sens de la présente invention, le mot « n-paraffines » désigne des alcanes linéaires non-cycliques.
Au sens de la présente invention, le mot « naphtènes » désigne des alcanes cycliques (non aromatiques).
Composition :
Selon l’invention, la composition comprend de 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend 100% en poids du fluide hydrocarboné. Dans ce mode de réalisation, le fluide hydrocarboné est utilisé comme fluide de refroidissement.
Selon un autre mode de réalisation, la composition comprend en outre de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange, par rapport au poids total de la composition.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend : de 85 à 99,99% en poids, de préférence de 90 à 99,5% en poids, de préférence encore de 95% à 99% en poids, du fluide hydrocarboné, de 0,01 à 15% en poids, de préférence de 0,5 à 10% en poids, de préférence encore de 1 à 5% en poids d’additifs, par rapport au poids total de la composition. Selon un mode de réalisation, la composition comprend, voire consiste en : au moins 97% en poids, de préférence au moins 98% en poids, du fluide hydrocarboné, éventuellement de 0,01 à 3% en poids, de préférence de 0,05 à 2% en poids d’antioxydant(s), par rapport au poids total de la composition.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend : de 85 à 99,99% en poids, de préférence de 90 à 99,5% en poids, de préférence encore de 95% à 99% en poids, du fluide hydrocarboné, de 0,01 à 15% en poids, de préférence de 0,5 à 10% en poids, de préférence encore de 1 à 5% en poids d’additifs, par rapport au poids total de la composition, ladite composition étant exempte de retardateurs de flamme.
Fluide hydrocarboné :
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur d’au moins 90% en poids d’isoparaffines, de préférence d’au moins 95% en poids, de préférence encore d’au moins 98% en poids d’isoparaffines, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur inférieure ou égale à 10% en poids de paraffines normales, de préférence inférieure ou égale à 5% en poids, de préférence encore inférieure ou égale à 2% en poids de paraffines normales, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
De préférence, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un ratio massique isoparaffines sur paraffines normales d’au moins 12:1 , de préférence d’u moins 15:1 , de préférence encore d’au moins 19:1.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, une teneur en poids d’isoparaffines allant de 90 à 100% et une teneur en poids de paraffines normales allant de 0 à 10%, préférentiellement de 95 à 100% d’isoparaffines et de 0 à 5% de paraffines normales et plus préférentiellement de 98% à 100% d’isoparaffines et de 0 à 2% de paraffines normales.
De préférence, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, une teneur en poids de composés naphténiques inférieure ou égale à 1%, préférentiellement inférieure ou égale à 0,5% et plus préférentiellement inférieure ou égale à 100ppm.
Selon un mode de réalisation préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids d’isoparaffines allant de 90 à 100%, une teneur en poids de paraffines normales allant de 0 à 10% et une teneur en poids de naphtènes inférieure ou égale à 1 %, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Préférentiellement le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids allant de 95 à 100% d’isoparaffines, une teneur en poids allant de 0 à 5% de paraffines normales et une teneur en poids inférieure ou égale à 0,5% de naphtènes, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Plus préférentiellement, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids allant de 98% à 100% d’isoparaffines, de 0 à 2 % de paraffines normales et une teneur en poids de naphtènes inférieure ou égale à 100ppm, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Les teneurs en isoparaffines, normales paraffines et en naphtènes peuvent être déterminées selon toutes méthodes connues de l’homme du métier, par exemple par chromatographie gazeuse.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, de préférence moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, de préférence encore moins de 20 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
La teneur en aromatiques peut être déterminée selon toutes méthodes connues de l’homme du métier, par exemple par spectrométrie UV.
Selon un mode de réalisation préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids d’isoparaffines allant de 90 à 100%, une teneur en poids de paraffines normales allant de 0 à 10%, une teneur en poids de naphtènes inférieure ou égale à 1 % et une teneur en poids de composés aromatiques inférieure ou égale à 100 ppm. Préférentiellement le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids allant de 95 à 100% d’isoparaffines, de 0 à 5% de paraffines normales, une teneur en poids de naphtènes inférieure ou égale à 0,5% et une teneur en poids de composés aromatiques inférieure ou égale à 50 ppm. Préférentiellement aussi le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids allant de 95 à 100% d’isoparaffines, de 0 à 5% de paraffines normales et une teneur en poids de composés aromatiques inférieure ou égale à 100ppm. Plus préférentiellement le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend une teneur en poids allant de 98% à 100% d’isoparaffines, de 0 à 2 % de paraffines normales, une teneur en poids de naphtènes inférieure ou égale à 100ppm et une teneur en poids de composés aromatiques inférieure ou égale à 100 ppm.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a également de préférence une teneur en poids de composés soufrés extrêmement basse, typiquement inférieure ou égale à 5ppm, préférentiellement inférieure ou égale à 3 ppm et plus préférentiellement inférieure ou égale à 0.5 ppm à un niveau trop bas pour être détectée grâce à des analyseurs de basse- teneur en soufre conventionnels.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a également de préférence un point éclair supérieur ou égal à 110°C, préférentiellement supérieur ou égal à 120°C et plus préférentiellement supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93. Un point éclair élevé, typiquement supérieure à 110°C permet notamment de palier les problèmes de sécurité lors du stockage et du transport tout en évitant une inflammabilité trop sensible du fluide hydrocarboné.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a aussi de préférence une pression de vapeur à 20°C inférieure ou égale à 0,01 kPa.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a également de préférence un point éclair supérieur ou égal à 110°C selon la norme ASTM D93 et une pression de vapeur à 20°C inférieure ou égale à 0.01 kPa.
Préférentiellement le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a un point éclair supérieur ou égal supérieur ou égal à 120°C et une pression de vapeur à 20°C inférieure ou égale à 0,01 kPa.
Et plus préférentiellement, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a un point éclair supérieur ou égal à 140°C et une pression de vapeur à 20°C inférieure ou égale à 0,01 kPa.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention a en outre de préférence une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, préférentiellement inférieure ou égale à 4 cSt, mesurée selon la norme ASTM D445.
De préférence, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C.
Les points d’ébullition peuvent être déterminés selon la norme ASTM D86. De préférence, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition va de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 20°C à 50°C.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 20 à 80% en poids d’isoparaffines en C15 et de 20 à 80% en poids d’isoparaffines en C16, ledit fluide pouvant alors comprendre des isoparaffines comportant 14 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 17 atomes de carbone ou plus ; ou de 3 à 20% en poids d’isoparaffines en C15, de 20 à 70% en poids d’isoparaffines en C16, de 5 à 40% en poids d’isoparaffines en C17, et de 5 à 40% en poids d’isoparaffines en C18, ledit fluide pouvant éventuellement comprendre des isoparaffines comportant 14 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 19 atomes de carbone ou plus ; ou de 5 à 40% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 95% en poids d’isoparaffines en C18, ledit fluide pouvant éventuellement comprendre des isoparaffines comportant 16 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 19 atomes de carbone ou plus.
Selon un mode de réalisation particulier, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ledit fluide pouvant comprendre des isoparaffines comportant 14 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 17 atomes de carbone ou plus ; ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ledit fluide pouvant éventuellement comprendre des isoparaffines comportant 14 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 19 atomes de carbone ou plus ; ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18, ledit fluide pouvant éventuellement comprendre des isoparaffines comportant 16 atomes de carbone ou moins et/ou des isoparaffines comportant 19 atomes de carbone ou plus.
L’expression « isoparaffines en CX » désigne les isoparaffines comportant X atomes de carbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 90% en poids, de préférence d’au moins 95% en poids, de préférence encore d’au moins 97% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarboné.
La teneur en carbone biogénique peut être déterminée selon la norme ASTM D6866 de 2020.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 240 à 300°C et comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 260 à 340°C et comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 95% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 240 à 300°C et comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 95% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 95% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 260 à 340°C et comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 95% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 50 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 90% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 50 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné et ledit fluide présente une teneur en carbone biogénique d’au moins 90% en poids, par rapport au poids total des atomes de carbone du fluide hydrocarbone.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B. Ainsi, typiquement, le fluide hydrocarboné selon l’invention sera dit « facilement biodégradable » ou « readily biodegradable » en anglais.
Par opposition, un produit sera dit « biodégradable de manière inhérente » ou « inherently biodegradable » en anglais, s’il présente une biodégradabilité allant de 20 à inférieure à 60% à 28 jours selon la norme OCDE 301 , par exemple selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente une biodégradabilité à 28 jours d’au moins 70%, de préférence d’au moins 80%, mesurée selon la norme OCDE 301 B. De préférence, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention présente une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 306. La norme OCDE 306 est plus contraignante que la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 20°C à 50°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 100 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend au moins 95% en poids d’isoparaffines et moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, et présente un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 250 à 340°C, la différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 20°C à 50°C, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 50 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Selon un mode de réalisation, le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention comprend de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18 et présente une teneur en aromatiques inférieure à 50 ppm en poids, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité d’au moins 60% à 28 jours, mesurée selon la norme OCDE 301 B.
Procédé d’obtention du fluide hydrocarboné :
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention peut être obtenu de la façon suivante. Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention est une coupe hydrocarbonée typiquement issue de la conversion de la biomasse.
Par issue de la conversion de la biomasse, on entend une coupe hydrocarbonée produite à partir de matières premières d’origine biologique. Les matières premières d’origine biologiques peuvent être choisies parmi les huiles végétales, les graisses animales, les huiles de poisson et leurs mélanges.
De préférence, la coupe hydrocarbonée d'origine biologique est obtenue par un procédé comprenant des étapes d’hydrodésoxygénation (HDO) et d’isomérisation (ISO). L’étape d’hydrodésoxygénation (HDO) conduit à la décomposition des structures des esters biologiques ou des constituants triglycérides, à l’élimination des composés oxygénés, phosphorés et soufrés et à l'hydrogénation des liaisons oléfiniques. Le produit issu de la réaction d’hydrodésoxygénation est ensuite isomérisé. Une étape de fractionnement peut de préférence suivre les étapes d’hydrodésoxygénation et d’isomérisation. De manière avantageuse, les fractions d’intérêt sont ensuite soumises à des étapes d’hydrotraitement puis de distillation afin obtenir les spécifications du fluide hydrocarboné souhaité selon l'invention.
Ce procédé HDO/ISO est mise en œuvre sur une charge biologique brute, encore appelée biomasse ou matière première d’origine biologique, sélectionnée dans le groupe consistant en des huiles végétales, des graisses animales, des huiles de poisson et leur mélange. Les matières premières d’origine biologique appropriées sont par exemple l'huile de colza, l'huile de canola, le tailoil, l'huile de tournesol, l'huile de soja, l'huile de chanvre, l'huile d'olive, l'huile de lin, l'huile de moutarde, l'huile de palme, l'huile d'arachide, l'huile de ricin, l'huile de noix de coco, les graisses animales telles que le suif, les graisses alimentaires recyclées, les matières premières issues du génie génétique, et les matières premières biologiques produites à partir de microorganismes tels que les algues et les bactéries. Des produits de condensation, esters ou autres dérivés obtenus à partir de matériaux biologiques bruts peuvent également servir de matières premières.
De préférence, la matière première d’origine biologique est un ester ou un dérivé triglycéride. Ce matériau est soumis tout d’abord à une étape d’hydrodésoxygénation (H DO) pour décomposer la structure des esters ou triglycérides constitutifs et éliminer les composés oxygénés, phosphorés et soufrés de manière concomitante à l’hydrogénation des liaisons oléfiniques. Cette étape d’hydrodésoxygénation (HDO) de la matière première d’origine biologique est suivie par une isomérisation du produit ainsi obtenu conduisant à la ramification de la chaîne hydrocarbonée et à une amélioration des propriétés de la paraffine à basses températures.
Durant l’étape HDO, l’hydrogène et la matière première d’origine biologique sont passés sur un lit catalytique d’hydrodésoxygénation de manière simultanée ou à contre courant. Durant l’étape HDO, la pression et la température sont comprises entre 20 et 150 bars et entre 200 et 500°C respectivement. Des catalyseurs classiques et connus d’hydrodésoxygénation sont utilisés durant cette étape. Éventuellement, la matière première d’origine biologique peut être soumise à une pré-hydrogénation sous conditions douces pour éviter les réactions secondaires des doubles liaisons avant l’étape HDO. Après l’étape d’hydrodésoxygénation, le produit issu de la réaction est soumis à une étape isomérisation (ISO) où l’hydrogène et le produit, et éventuellement un mélange de n-paraffines, sont passés sur des lits catalytiques d’isomérisation de manière simultanée ou à contre-courant. Lors de l’étape ISO, la pression et la température sont comprises entre 20 et 150 bars et entre 200 et 500°C respectivement. Des catalyseurs classiques et connus d’isomérisation sont utilisés durant cette étape. Des procédés secondaires additionnels peuvent également être mise en œuvre (comme des mélanges intermédiaires, des piégeages ou autres procédés de la sorte).
Le produit issu des étapes HDO/ISO peut éventuellement être fractionné afin d’obtenir les coupes d’intérêt.
Divers procédés HDO/ISO sont décrits dans la littérature. La demande WO2014/033762 décrit un procédé comprenant une étape de pré-hydrogénation, une étape d’hydrodésoxygénation (HDO) et une étape d’isomérisation opérées à contre-courant. La demande de brevet EP1728844 décrit un procédé de production de composés hydrocarbonés à partir d’un mélange de composés d’origine végétale et animale. Ce procédé comprend une étape de prétraitement du mélange permettant d’enlever les contaminants, comme par exemple les sels de métaux alcalins, suivie d’une étape d’hydrodésoxygénation (HDO) et d’une étape d’isomérisation. La demande de brevet EP2084245 décrit un procédé de production d’un mélange hydrocarboné qui peut être utilisé comme gazole ou dans une composition de gazole par hydrodésoxygénation d’un mélange d’origine biologique contenant des esters d’acides gras éventuellement en mélange avec des acides gras libres, par exemple des huiles végétales comme l’huile de tournesol, l'huile de colza, l'huile de canola, l'huile de palme ou l’huile de pin, suivi d’une hydroisomérisation sur des catalyseurs spécifiques. La demande de brevet EP2368967 décrit un tel procédé et le produit obtenu par ce procédé.
Avantageusement, la matière première d’origine biologique contient moins de 15 ppm de soufre, de préférence moins de 8ppm, préférentiellement moins de 5ppm et plus préférentiellement moins de 1 ppm selon la norme EN ISO 20846. Idéalement la charge ne comprend pas de soufre en tant que matière première d’origine biosourcée.
La charge désoxygénée et isomérisée issue du procédé HDO/ISO est ensuite hydrogénée, après avoir été éventuellement fractionnée afin d’obtenir une gamme d’ébullition souhaitée.
De préférence, l’étape d’hydrogénation est une étape d’hydrogénation catalytique à une température de 80 à 180°C et à une pression de 50 à 160 bars d’une charge (ou coupe) d’origine biologique désoxygénée et isomérisée.
L’hydrogène utilisé dans l’unité d’hydrogénation est typiquement de l’hydrogène hautement purifié. On entend par hautement purifié, de l’hydrogène d’une pureté par exemple supérieure à 99%, même si d’autres grades peuvent également être utilisés.
L’étape d’hydrogénation est effectuée grâce à des catalyseurs. Les catalyseurs d’hydrogénation types peuvent être soit massiques soit supportés et peuvent comprendre les métaux suivants : nickel, platine, palladium, rhénium, rhodium, tungstate de nickel, nickel- molybdène, molybdène, cobalt-molybdène. Les supports peuvent être de la silice, de l’alumine, de la silice-alumine ou des zéolithes.
Un catalyseur préféré est un catalyseur à base de nickel sur support d’alumine dont l’aire de surface spécifique varie de préférence de 100 à 200 m2/g de catalyseur ou un catalyseur massique à base de nickel. Les conditions d’hydrogénation sont typiquement les suivantes :
Pression : 50 à 160 bars, de préférence 80 à 150 bars et plus préférentiellement 90 à 120 bars ;
Température : 80 à 180 °C, de préférence 120 à 160 °C et plus préférentiellement 150 à 160 °C ;
Vitesse volumique horaire (WH): 0.2 à 5 hr-1 , de préférence 0.4 à 3 hr-1 et plus préférentiellement 0.5 à 0.8 hr-1 ;
Taux de traitement par l’hydrogène : adapté aux conditions mentionnées ci-dessus et pouvant aller jusqu’à 200 Nm3/tonnes de charge à traiter.
La température dans les réacteurs est typiquement comprise entre 150 et 160°C avec une pression d’environ 100 bars tandis que la vitesse volumique horaire est d’environ 0.6 hr- 1 avec un taux de traitement adapté en fonction de la qualité de la charge à traiter et des paramètres du premier réacteur d’hydrogénation.
L’hydrogénation peut avoir lieu dans un ou plusieurs réacteurs en série. Les réacteurs peuvent comprendre un ou plusieurs lits catalytiques. Les lits catalytiques sont généralement des lits catalytiques fixes.
Le procédé d’hydrogénation comprend de préférence deux ou trois réacteurs, de préférence trois réacteurs et est plus préférentiellement réalisé dans trois réacteurs en série.
Le premier réacteur permet le piégeage des composés soufrés et l’hydrogénation d’essentiellement tous les composés insaturés et jusqu’à environ 90% en poids des composés aromatiques. Le produit issu du premier réacteur ne contient substantiellement aucun composé soufré. Au second stade c'est-à-dire dans le second réacteur, l’hydrogénation des aromatiques se poursuit et jusqu’à 99 % en poids des aromatiques sont de ce fait hydrogénés.
Le troisième stade dans le troisième réacteur est un stade de finition permettant d’obtenir des teneurs en aromatiques inférieures à 100 ppm, de préférence inférieures à 50 ppm, préférentiellement inférieures à 20 ppm.
Il est possible d’utiliser un réacteur qui comporte deux ou trois lits catalytiques ou plus. Les catalyseurs peuvent être présents à des quantités variables ou essentiellement égales dans chaque réacteur ; pour trois réacteurs, les quantités en fonction du poids peuvent par exemple être de 0,05-0,5/0,10-0,70/0,25-0,85, de préférence 0,07-0,25/0,15-0,35/0,4-0,78 et plus préférentiellement de 0,10-0,20/0,20-0,32/0,48-0,70. Il est également possible d’utiliser un ou deux réacteurs d’hydrogénation au lieu de trois.
Il est également possible que le premier réacteur soit composé de réacteurs jumeaux mis en œuvre de manière alternative. Ce mode d’opérabilité permet notamment un chargement et un déchargement facilité des catalyseurs : lorsque le premier réacteur comprend le catalyseur saturé en premier (substantiellement tout le soufre est piégé sur et/ou dans le catalyseur) il doit être changé souvent.
Un seul réacteur peut également être utilisé dans lequel deux, trois lits catalytiques ou plus sont installés.
Il peut être nécessaire d’insérer des boîtes de quench (au sens anglais « d’étouffement de la réaction ») dans le système de recycle ou entre les réacteurs pour refroidir les effluents d’un réacteur à un autre ou d’un lit catalytique à un autre afin de contrôler les températures et l’équilibre hydrothermique de chaque réaction. Selon un mode de réalisation préféré, il n’y a pas d’intermédiaires de refroidissement ou d’étouffement.
Selon un mode de réalisation, le produit issu du procédé et/ou les gaz séparés sont au moins en partie recyclé(s) dans le système d’alimentation des réacteurs d’hydrogénation. Cette dilution contribue à maintenir l’exothermicité de la réaction dans des limites contrôlées, en particulier au premier stade. Le recyclage permet en outre un échange de chaleur avant la réaction et aussi un meilleur contrôle de la température.
L’effluent de l’unité d’hydrogénation contient principalement le produit hydrogéné et de l’hydrogène. Des séparateurs flash sont utilisés pour séparer les effluents en phase gazeuse, principalement l’hydrogène résiduel, et en phase liquide, principalement les coupes hydrocarbonées hydrogénés. Le procédé peut être effectué en utilisant trois séparateurs flash, un à pression élevée, un à pression intermédiaire et un à basse pression très proche de la pression atmosphérique.
L’hydrogène gazeux qui est recueilli en haut des séparateurs flash peut être recyclé dans le système d’alimentation de l’unité d’hydrogénation ou à différents niveaux dans les unités d’hydrogénation entre les réacteurs.
Selon un mode de réalisation, le produit final est séparé à pression atmosphérique. Il alimente ensuite directement une unité de fractionnement sous vide. De préférence, le fractionnement se fera à une pression comprise entre 10 et 50 mbars et plus préférentiellement à environ 30 mbars.
Le fractionnement peut être effectué de façon à ce qu’il soit possible de retirer simultanément divers fluides hydrocarbonés de la colonne de fractionnement et à ce que leur température d’ébullition puisse être prédéterminée. En adaptant la charge au travers de ses points d’ébullition initiaux et finaux, les réacteurs d’hydrogénation, les séparateurs et l’unité de fractionnement peuvent donc être directement connectés sans qu’il soit nécessaire d’utiliser des cuves intermédiaires. Cette intégration de l’hydrogénation et du fractionnement permet une intégration thermique optimisée associée à une réduction du nombre d’appareils et à une économie d’énergie.
Ainsi, selon un mode de réalisation de l’invention, le fluide hydrocarboné mis en œuvre dans l’invention est obtenu par un procédé comprenant une étape d’hydrogénation catalytique d’une biomasse qui a été hydrodésoxygénée et hydroisomérisée, ladite étape d’hydrogénation étant mise en œuvre à une température allant de 80 à 180°C et à une pression de 50 à 160 bars, de préférence à une température allant de 120 à 160°C et à une pression allant de 80 à 150 bars, de préférence encore à une température allant de 150 à 160°C et à une pression allant de 90 à 120 bars.
Selon un mode de réalisation particulier, le fluide hydrocarboné mis en œuvre dans l’invention est obtenu par un procédé comprenant : une étape d’hydrodésoxygénation suivie d’une étape d’hydroisomérisation d’une biomasse afin d’obtenir une biomasse hydrodésoxygénée et hydroisomérisée, une étape d’hydrogénation catalytique de la biomasse hydrodésoxygénée et hydroisomérisée, ladite étape d’hydrogénation étant mise en œuvre à une température allant de 80 à 180°C et à une pression de 50 à 160 bars, de préférence à une température allant de 120 à 160°C et à une pression allant de 80 à 150 bars, de préférence encore à une température allant de 150 à 160°C et à une pression allant de 90 à 120 bars, la biomasse étant de préférence choisie parmi les huiles végétales, les graisses animales, les huiles de poisson et leurs mélanges.
Le fluide hydrocarboné mis en œuvre selon l’invention est idéalement issu du traitement de matières premières d’origine biologique. Le terme de « carbone biogénique » ou « bio-carbone » indique que le carbone est d'origine naturelle et vient d'un biomatériau, comme indiqué ci-après. La teneur en bio-carbone, la teneur en carbone biogénique et la teneur en biomatériau sont des expressions indiquant la même valeur. Un matériau d'origine renouvelable ou biomatériau est un matériau organique dans lequel le carbone est issu du CO2 fixé récemment (sur une échelle humaine) par photosynthèse à partir de l’atmosphère. Un biomatériau (Carbone 100% d’origine naturel) présente un rapport isotopique 14C/12C supérieure à 10'12, typiquement environ 1 ,2 x 10'12, tandis qu'un matériau fossile a un rapport nul. En effet, le 14C isotopique formé dans l'atmosphère est alors intégré par photosynthèse, selon une échelle de temps de quelques des dizaines d'années au maximum. La demi-vie du 14C est 5730 années. Ainsi, les matériaux issus de la photosynthèse, à savoir les plantes d'une manière générale, ont nécessairement un contenu maximum en isotope 14C.
Additifs
Selon un mode de réalisation, la composition utilisée comme fluide de refroidissement comprend, outre le fluide hydrocarboné, un ou plusieurs additifs.
Parmi les additifs qui peuvent être mis en œuvre, on peut citer les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend au moins un additif retardateur de flamme. L’additif retardateur de flamme peut être choisi parmi les composés halogénés, les composés phosphorés, les hydroxydes métalliques et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation, l’additif retardateur de flamme répond à la formule (I) :
RF-L-RH (I) dans laquelle :
RF est un groupe hydrocarboné, en particulier comportant de 1 à 22, de préférence de 1 à 20, encore plus préférentiellement de 1 à 16 atomes de carbone,
RH est un groupe hydrocarboné, en particulier comportant de 1 à 22, de préférence de 1 à 20, encore plus préférentiellement de 1 à 16 atomes de carbone, et
L est un linker choisi parmi les groupements suivants : -CH2-, -CH=CH-, -O-, -S- ou -PO4-,
RF et/ou RH pouvant également comprendre au moins un élément choisi parmi les éléments de la classe des halogènes tels que préférentiellement le fluor, le brome et/ou le chlore.
Selon un mode de réalisation, la composition est exempte de bromure de perfluorooctyle.
S’ils sont mis en œuvre dans la composition, le ou les retardateur(s) de flamme représentent de préférence de 0,01 à 20% en poids du poids de la composition, de préférence de 1 à 10% en poids du poids de la composition.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend au moins un additif antioxydant. L’additif antioxydant permet généralement de retarder la dégradation de la composition en service. Cette dégradation peut notamment se traduire par la formation de dépôts, par la présence de boues ou par une augmentation de la viscosité de la composition.
Les additifs antioxydants agissent notamment comme inhibiteurs radicalaires ou destructeurs d’hydropéroxydes. Parmi les additifs antioxydants couramment employés, on peut citer les additifs antioxydants de type phénolique, les additifs antioxydants de type aminé, les additifs antioxydants phosphosoufrés. Certains de ces additifs antioxydants, par exemple les additifs antioxydants phosphosoufrés, peuvent être générateurs de cendres. Les additifs antioxydants phénoliques peuvent être exempt de cendres ou bien être sous forme de sels métalliques neutres ou basiques. Les additifs antioxydants peuvent notamment être choisis parmi les phénols stériquement encombrés, les esters de phénol stériquement encombrés et les phénols stériquement encombrés comprenant un pont thioéther, les diphénylamines, les diphénylamines substituées par au moins un groupement alkyle en C1-C12, et leur mélange.
Selon un mode de réalisation, les phénols stériquement encombrés sont choisis parmi les composés comprenant un groupement phénol dont au moins un carbone vicinal du carbone portant la fonction alcool est substitué par au moins un groupement alkyle en CICI 0, de préférence un groupement alkyle en C1-C6, de préférence un groupement alkyle en C4, de préférence par le groupement tert-butyle.
Les composés aminés sont une autre classe d’additifs antioxydants pouvant être utilisés, éventuellement en combinaison avec les additifs antioxydants phénoliques. Des exemples de composés aminés sont les amines aromatiques, par exemple les amines aromatiques de formule NR4R5R6 dans laquelle R4 représente un groupement aliphatique ou un groupement aromatique, éventuellement substitué, R5 représente un groupement aromatique, éventuellement substitué, R6 représente un atome d’hydrogène, un groupement alkyle, un groupement aryle ou un groupement de formule R7S(O)zR8 dans laquelle R7 représente un groupement alkylène ou un groupement alkenylène, R8 représente un groupement alkyle, un groupement alcényle ou un groupement aryle et z représente 0, 1 ou 2.
Des alkyl phénols sulfurisés ou leurs sels de métaux alcalins et alcalino-terreux peuvent également être utilisés comme additifs antioxydants.
Une autre classe d’additifs antioxydants est celle des composés cuivrés, par exemples les thio- ou dithio-phosphates de cuivre, les sels de cuivre et d’acides carboxyliques, les dithiocarbamates, les sulphonates, les phénates, les acétylacétonates de cuivre. Les sels de cuivre I et II, les sels d’acide ou d’anhydride succiniques peuvent également être utilisés.
S’ils sont mis en œuvre dans la composition, le ou les antioxydants représentent de préférence de 0,01 à 3% en poids du poids de la composition, de préférence de 0,05 à 2% en poids du poids de la composition. Utilisation du fluide hydrocarboné ou de la composition :
Le fluide hydrocarboné ou la composition est utilisé(e) comme fluide de refroidissement par immersion directe, en particulier par immersion directes d’organes de data center (centre de données).
De préférence, le refroidissement est un refroidissement par immersion directe monophasée. Autrement dit, typiquement, le fluide hydrocarboné (ou la composition) ne subit pas de changement de phase lors du processus de refroidissement.
Les organes de data center peuvent être par exemple des serveurs, des ordinateurs incluant notamment des microprocesseurs.
Selon un mode de réalisation, l’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, ledit fluide hydrocarboné présentant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C.
Selon un mode de réalisation, l’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 95 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, ledit fluide hydrocarboné présentant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C.
Selon un mode de réalisation, l’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 98 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, ledit fluide hydrocarboné présentant un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C.
Selon un mode de réalisation, l’invention concerne l’utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe d’un organe d’un centre de données, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 50 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%.
Système de refroidissement
La présente invention a également pour objet un système de refroidissement d’au moins un organe par immersion directe, comprenant : un bain comprenant la composition définie dans la présente invention, ledit au moins un organe immergé partiellement ou totalement dans la composition.
L’immersion peut être totale si la totalité du volume de l’organe est immergée dans le fluide hydrocarboné.
L’immersion peut être partielle si ce n’est pas la totalité du volume de l’organe qui est immergée dans le fluide hydrocarboné, mais seulement une partie.
De préférence, l’organe à refroidir est un organe d’un data center (centre de données), par exemple un serveur ou un ordinateur.
La composition comprenant le fluide hydrocarboné peut être statique ou en circulation dans le système de refroidissement.
Le système de refroidissement peut comprendre en outre un système d’échange de chaleur, dans lequel le fluide de refroidissement qui a été chauffé par l’organe dans le bain, est refroidi avant d’être réintroduit dans le bain.
Selon ce mode de réalisation, le fluide hydrocarboné ou la composition peut alors être mis(e) en circulation entre le bain comprenant au moins un organe à refroidir et le système d’échange de chaleur.
Le système d’échange de chaleur peut être relié à un circuit d’eau ou d’air, l’eau ou l’air permettant alors de refroidir le fluide hydrocarboné ou la composition, avant qu’il ou elle ne soit réintroduite dans le bain pour assurer son rôle de fluide de refroidissement. La mise en circulation du fluide de refroidissement peut être assuré par un système de pompe.
La chaleur récupérée de la composition comprenant le fluide hydrocarboné lors de I l’échange de chaleur peut éventuellement être récupérée et utilisée par exemple pour chauffer un bâtiment.
Procédé de refroidissement
La présente invention a également pour objet un procédé de refroidissement d’au moins un organe par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle dudit au moins un organe dans la composition définie dans la présente invention.
Typiquement, la composition est mise en place dans un bain et l’organe est immergé totalement ou partiellement dans la composition au sein dudit bain.
De préférence, l’organe à refroidir est un organe d’un data center (centre de données), par exemple un serveur ou un ordinateur.
Le procédé de refroidissement selon l’invention peut être mis en œuvre dans le système de refroidissement selon l’invention.
Le procédé de refroidissement selon l’invention peut comprendre en outre une étape de refroidissement de la composition préalablement chauffée lors de l’immersion dans le bain. Cette étape de refroidissement de la composition peut être mise en œuvre grâce à un échangeur de chaleur, extérieur au bain, avec un circuit d’eau ou d’air. Selon un mode de réalisation, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre, à la suite de l’étape de refroidissement de la composition, une étape de récupération de chaleur provenant de la composition, ladite chaleur récupérée pouvant éventuellement être utilisée par exemple pour chauffer un bâtiment.
EXEMPLES
Dans la suite de la présente description, des exemples sont donnés à titre illustratif de la présente invention et ne visent en aucun cas à en limiter la portée.
Trois fluides hydrocarbonés sont préparés selon un procédé tel que décrit dans la présente invention, par HDO/ISO d’une biomasse suivie par une étape d’hydrogénation.
Le tableau 1 regroupe les propriétés physico chimiques des fluides hydrocarbonés. [Tableau 1] Les normes et méthodes suivantes ont été utilisées pour mesurer les propriétés ci-dessus :
- point éclair : EN ISO 2719,
- densité à 15°C : EN ISO 1185,
- point d’écoulement : EN ISO 3016,
- viscosité à 40°C : EN ISO 3104,
- Point d’ébullition : ASTM D86,
- biodégradabilité : méthode OCDE 301 B,
- point d’écoulement : ASTM D5950.
La chaleur spécifique est mesurée en utilisant un calorimètre DSC (DSC NETZSCH 204 Phoenix), qui est conforme aux normes ISO 113587, ASTM E1269, ASTM E968, ASTM E793, ASTM D3895, ASTM D3417, ASTM D3418, DI N 51004, DI N 51007 et DI N 53765.
La conductivité thermique est déterminée par la méthode suivante :
Un appareil composé de deux tubes en aluminium, l'un intérieur et l'autre extérieur a été utilisé. Le fluide à mesurer est placé dans l'espace annulaire entre les deux tubes. Une impulsion d'énergie (type dirac) est appliquée sur le tube interne et on mesure la température sur le tube externe, ce qui permet d'obtenir un thermogramme.
Connaissant la diffusivité thermique, la densité et la chaleur spécifique des deux couches des deux tubes en aluminium en fonction de la température, et connaissant la densité et la chaleur spécifique du fluide à analyser, on peut en déduire la conductivité thermique du fluide en fonction de la température.
L'appareil est d'abord calibré avec un échantillon de référence, le SERIOLA 1510 (fluide caloporteur) à différentes températures. Les différentes propriétés thermiques ont été mesurées séparément auparavant.
L'échantillon (fluide à mesurer) est mélangé et introduit (à l'aide d'une seringue) dans l'espace annulaire entre les deux tubes. L'appareil chargé est ensuite placé dans une chambre régulée en température.
Pour chaque mesure de température, la procédure suivante est suivie. L'échantillon est stabilisé à une température donnée. Puis des flashs lumineux sont appliqués sur la face interne du tube interne et l'élévation de température de la face externe du tube externe est enregistrée au cours du temps.
Sur la base des valeurs moyennes obtenues avec au moins 3 mesures à chaque température donnée, la conductivité thermique est calculée. Des essais ont été mis en place afin de comparer les propriétés de stabilité à l’oxydation du fluide de l’invention et d’un fluide selon le document WO2022/038313.
Les fluides testés sont les suivants :
- Fluide 3 du tableau 1 ,
- Fluide CC1 obtenu par HDO/ISO d’une biomasse tel que décrit dans le document WO2022/038313, ayant une gamme d’ébullition de 190-310°C, une teneur en isoparaffines de 95% en poids et une teneur en aromatiques de 600 ppm.
Les tests ont été mis en œuvre sur des compositions comprenant 99,5% en poids de fluide (soit le Fluide 3 soit le fluide CC1) et 0,5% en poids de BHT comme antioxydant, en utilisant la norme ASTM D2272 (test RPVOT).
Les résultats sont les suivants :
- Fluide 3 = 465 min,
- Fluide CC1 = 315 min.
Ces résultats montrent que le fluide de l’invention présente une bien meilleure stabilité à l’oxydation que le fluide de l’état de la technique.
En résumé, le fluide hydrocarboné présente d’excellentes propriétés thermiques ainsi qu’un très faible taux d’aromatiques, ce qui le rend particulièrement avantageux pour refroidir des organes de data center par immersion directe. Le très faible taux d’aromatiques permet d’améliorer le vieillissement, d’avoir une meilleure résistance au vieillissement, ce qui est très utile pour ce type d’application où le même fluide peut être utilisé pendant 5 ans voire 10 ans, et de réduire voire supprimer le caractère irritant du fluide, améliorant ainsi la sécurité du manipulateur du fluide.

Claims

REVENDICATIONS Utilisation, comme fluide de refroidissement par immersion directe, d’une composition comprenant de 80 à 100% en poids, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’un fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle la composition est utilisée comme fluide de refroidissement par immersion directe d’un organe d’un centre de données. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le fluide hydrocarboné comprend par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : au moins 95% en poids d’isoparaffines, et/ou au plus 5% en poids de paraffines normales, et/ou au plus 1% en poids de naphtènes, et/ou moins de 50 ppm en poids d’aromatiques. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le fluide hydrocarboné présente : un point éclair supérieur ou égal à 110°C, de préférence supérieur ou égal à 120°C, voire supérieur ou égal à 140°C selon la norme ASTM D93, et/ou une viscosité cinématique à 40°C inférieure ou égale à 5 cSt, de préférence inférieure ou égale à 4 cSt ; et/ou un point initial d’ébullition et un point final d’ébullition dans la gamme allant de 200 à 400°C, de préférence de 240 à 350°C, de préférence encore de 250 à 340°C, et/ou une différence entre le point final d’ébullition et le point initial d’ébullition allant de 10°C à 80°C, de préférence de 20°C à 50°C. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le fluide hydrocarboné comprend, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné : de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C15 et de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, ou de 5 à 15% en poids d’isoparaffines en C15, de 30 à 60% en poids d’isoparaffines en C16, de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17, et de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C18, ou de 10 à 30% en poids d’isoparaffines en C17 et de 60 à 90% en poids d’isoparaffines en C18. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la composition comprend 100% en poids du fluide de refroidissement. Utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la composition comprend en outre, par rapport au poids total de la composition, de 0,01 à 20% en poids d’additifs choisis de préférence parmi les antioxydants, les retardateurs de flamme et leur mélange, de préférence parmi les antioxydants. Système de refroidissement par immersion directe, comprenant : un bain comprenant une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, au moins un organe à refroidir immergé partiellement ou totalement dans la composition. Système de refroidissement selon la revendication 8, dans lequel l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Système de refroidissement selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le fluide hydrocarboné est tel que défini dans l’une quelconque des revendications 3 à 5. Système de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la composition est telle que définie dans la revendication 6 ou dans la revendication 7. Procédé de refroidissement par immersion directe comprenant une étape d’immersion totale ou partielle d’au moins un organe à refroidir dans une composition comprenant 80 à 100% en poids d’un fluide hydrocarboné, par rapport au poids total de la composition, ledit fluide hydrocarboné comprenant au moins 90% en poids d’isoparaffines et moins de 100 ppm en poids d’aromatiques, par rapport au poids total du fluide hydrocarboné, ledit fluide hydrocarboné présentant une biodégradabilité à 28 jours mesurée selon la norme OCDE 301 B supérieure ou égale à 60%, par rapport au poids total des atomes de carbone. Procédé de refroidissement selon la revendication 12, dans lequel l’organe à refroidir est un organe d’un centre de données. Procédé de refroidissement selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le fluide hydrocarboné est tel que défini dans l’une quelconque des revendications 3 à 5. Procédé de refroidissement selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel la composition est telle que définie dans la revendication 6 ou dans la revendication 7.
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