ES2306635T3 - Composiciones que contienen olefinas sustituidas con fluor. - Google Patents

Composiciones que contienen olefinas sustituidas con fluor. Download PDF

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Abstract

Una composición de transferencia de calor que comprende: (a) al menos un fluoroalqueno de Fórmula I: XCFzR3-z (I) donde X es un radical alquil C 2 o un C 3 insaturado, sustituido o no sustituido, R es independientemente Cl, F, Br, I o H, y z es de 1 a 3 con un Potencial de Calentamiento Global (GWP) de no más de alrededor de 1000.

Description

Composiciones que contienen olefinas sustituidas con flúor.
Campo de la invención
La invención se refiere a composiciones refrigerantes útiles en sistemas de acondicionamiento de aire para automóviles.
Antecedentes de la invención
Los fluidos basados en fluorocarbonos han encontrado uso muy extendido en muchas aplicaciones comerciales e industriales. Por ejemplo, fluidos basados en fluorocarbonos se utilizan frecuentemente como fluido de trabajo en sistemas tales como acondicionamiento de aire, bombas de calor y aplicaciones de refrigeración. El ciclo de conversión de vapor es uno de los métodos típicos utilizados más habitualmente para realizar enfriamiento o calentamiento en un sistema de refrigeración. El ciclo de conversión de vapor implica usualmente el cambio de fase del fluido refrigerante de la fase líquida a la fase vapor por absorción de calor a una presión relativamente baja y luego de la fase vapor a la fase líquida por extracción de calor a una presión y temperatura relativamente bajas, compresión del vapor a una presión relativamente alta, condensación del vapor a la fase líquida por extracción de calor a esta presión y temperatura relativamente elevadas, y finalmente reducción de la presión para iniciar de nuevo el ciclo.
Mientras que el propósito primario de la refrigeración es extraer calor de un objeto u otro fluido a una temperatura relativamente baja, el propósito primario de una bomba de calor es suministrar calor a una temperatura más alta con relación al ambiente.
Ciertos fluorocarbonos han sido un componente preferido en muchos fluidos de intercambio de calor, tales como fluidos refrigerantes, durante muchos años en un gran número de aplicaciones. Por ejemplo, los fluoroalcanos, tales como derivados de clorofluorometano y clorofluoro-etano, han alcanzado un uso generalizado como fluidos refrigerantes en aplicaciones que incluyen acondicionamiento de aire y aplicaciones de bomba de calor debido a su singular combinación de propiedades químicas y físicas. Muchos de los fluidos refrigerantes utilizados comúnmente en los sistemas de compresión de vapores son fluidos monocomponente o mezclas azeotrópicas.
En los últimos años ha aumentado la preocupación acerca del daño potencial a la atmósfera y el clima de la tierra, y ciertos compuestos basados en cloro han sido identificados como particularmente problemáticos a este respecto. El uso de composiciones que contienen cloro (tales como clorofluorocarbonos (CFCs), hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) y análogos) como fluidos refrigerantes en sistemas de acondicionamiento de aire y refrigeración se ha visto desfavorecido debido a las propiedades de agotamiento del ozono asociadas con muchos de tales compuestos. Así, ha surgido una necesidad creciente de nuevos compuestos y composiciones de fluorocarbonos e hidrofluorocarbonos que ofrezcan alternativas para aplicaciones de refrigeración y bomba de calor. Por ejemplo, ha llegado a ser deseable adaptar los sistemas de refrigeración que contienen cloro por reemplazamiento de los fluidos refrigerantes que contienen cloro con compuestos refrigerantes que no contienen cloro y que no agotarán la capa de ozono, tales como los hidrofluorocarbonos (HFCs).
Se considera importante en general, sin embargo, que cualquier fluido refrigerante sustituto potencial tiene que poseer también aquellas propiedades presentes en muchos de los fluidos utilizados más ampliamente, tales como propiedades excelentes de transmisión de calor, estabilidad química, toxicidad baja o nula, ininflamabilidad y compatibilidad con los lubricantes, entre otras.
Los Solicitantes han llegado a apreciar que la compatibilidad con los lubricantes es de particular importancia en muchas de las aplicaciones. De modo más particular, es muy deseable que los fluidos de refrigeración sean compatibles con el lubricante utilizado en la unidad compresora, utilizada en la mayoría de los sistemas de refrigeración. Lamentablemente, muchos fluidos de refrigeración que no contienen cloro, con inclusión de los HFCs, son relativamente insolubles y/o inmiscibles en los tipos de lubricantes utilizados tradicionalmente con CFC's y HFC's, incluyendo, por ejemplo, aceites minerales, alquilbencenos o poli(alfa-olefinas). A fin de que una combinación fluido de refrigeración-lubricante funcione con un nivel de eficiencia deseable en un sistema refrigeración por compresión, acondicionamiento de aire y/o bomba de calor, el lubricante debería ser suficientemente soluble en el líquido de refrigeración dentro de un amplio intervalo de temperaturas de operación. Dicha solubilidad reduce la viscosidad del lubricante y permite que el mismo fluya más fácilmente en todo el sistema. En ausencia de dicha solubilidad, los lubricantes tienden a alojarse en los serpentines del evaporador del sistema de refrigeración, acondicionamiento de aire o bomba de calor, así como en otras partes del sistema, y reducen con ello la eficiencia del sistema.
Con relación a la eficiencia de utilización, es importante indicar que una pérdida de eficiencia termodinámica del refrigerante o eficiencia energética puede tener impactos ambientales secundarios debido al uso incrementado de combustibles fósiles a consecuencia de una demanda incrementada de energía eléctrica.
Adicionalmente, se considera en términos generales deseable que los sustitutos de los refrigerantes de CFC sean eficaces sin grandes cambios técnicos de la tecnología convencional de compresión de vapores utilizada actualmente con los refrigerantes de CFC.
La inflamabilidad es otra propiedad importante para muchas aplicaciones. Es decir, se considera importante o esencial en muchas aplicaciones, incluyendo particularmente las aplicaciones de transmisión de calor, utilizar composiciones que sean ininflamables. Así, es frecuentemente ventajoso utilizar en tales composiciones compuestos que son ininflamables. Como se utiliza en esta memoria, el término "ininflamable" se refiere a compuestos o composiciones, que se ha determinado son ininflamables de acuerdo con la norma ASTM E-681 de fecha 2002, que se incorpora en esta memoria por referencia. Lamentablemente, muchos HFCs, que podrían ser por lo demás deseables para utilización en composiciones refrigerantes, no son ininflamables. Por ejemplo, el fluoroalcano difluoroetano (HFC-152a) y el fluoroalqueno 1,1,1-trifluoropropeno (HFO-1243zf) son ambos inflamables y por consiguiente no son viables para uso en muchas aplicaciones.
Fluoroalquenos superiores, es decir alquenos sustituidos con flúor que tienen al menos 5 átomos de carbono, han sido propuestos para uso como fluidos refrigerantes. La patente de los EE.UU. No. 4788352 - Smutny, está orientada a la producción de compuestos fluorados C_{5} a C_{8} que tienen al menos cierto grado de insaturación. La patente de Smutny identifica tales olefinas superiores que se saben tienen utilidad como fluidos refrigerantes, plaguicidas, fluidos dieléctricos, fluidos de transmisión de calor, disolventes, y compuestos intermedios en diversas reacciones químicas. (Véase columna 1, líneas 11-22).
Si bien las olefinas fluoradas descritas en Smutny pueden tener cierto nivel de eficacia en aplicaciones de transmisión de calor, se cree que tales compuestos pueden presentar también ciertas desventajas. Por ejemplo, algunos de estos compuestos pueden tender a atacar los sustratos, particularmente plásticos de uso general tales como resinas acrílicas y resinas ABS. Adicionalmente, los compuestos olefínicos superiores descritos en Smutny pueden ser también indeseables en ciertas aplicaciones debido al potencial nivel de toxicidad de tales compuestos que puede presentarse como resultado de la actividad plaguicida indicada en Smutny. Asimismo, tales compuestos pueden tener un punto de ebullición que es demasiado alto para hacerlos útiles como fluidos refrigerantes en ciertas aplicaciones.
Los derivados de bromofluorometano y bromoclorofluorometano, particularmente el bromotrifluorometano (Halon 1301) y el bromoclorodifluorometano (Halon 1211) han alcanzado un uso generalizado como agentes extintores de incendios en áreas cerradas tales como cabinas de aviones y salas de ordenadores. Sin embargo, el uso de diversos halones está siendo suprimido gradualmente debido a su alto agotamiento del ozono. Además, dado que los halones se utilizan frecuentemente en áreas en las que están presentes seres humanos, los reemplazamientos adecuados deben ser también seguros para los humanos a las concentraciones necesarias para suprimir o extinguir el incendio.
JP 04 110 388 A está dirigido a la obtención de nuevos fluidos para propósitos de transmisión de calor que son adecuados para bombas de calor y motores térmicos. La invención descrita es un medio de transmisión de calor que comprende un compuesto orgánico que puede representarse por la fórmula molecular C_{3}H_{m}F_{n} (donde m es de 1 a 5, n es de 1 a 5, y m+n = 6) y que tiene un enlace doble en la estructura molecular.
US 6.111.150 describe un método para producir un alcano fluorado, a saber, 1,1,1,3,3-pentafluoropropano, que se dice es útil como agente espumante, refrigerante y análogos. El método incluye un paso de adición de fluoruro de hidrógeno a 1,1,1,3,3-pentafluoropropeno en fase líquida en presencia de un catalizador de hidrohalogenación. Se describe también un método para formar 1,3,3,3-tetrafluoropropeno, que se dice es útil como compuesto intermedio de medicamentos, de productos químicos para la agricultura, y como materiales funcionales, así como fluido refrigerante etcétera.
US 6.089.032 describe un kit y un método para retro-adaptación de un acondicionador de aire R-12 en un acondicionador de aire R134A.
Sumario
Los solicitantes han encontrado que composiciones que comprenden un tetrafluoropropeno (HFO-1234) son útiles en sistemas de acondicionamiento de aire para automóviles.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas Las composiciones
La presente invención está dirigida al uso de composiciones que comprenden al menos un tetrafluoropropeno en sistemas de acondicionamiento de aire para automóviles.
Los solicitantes han encontrado sorprendente e inesperadamente que algunos de los compuestos útiles en la invención exhiben un nivel de toxicidad bajo sumamente deseable en comparación con otros compuestos de este tipo. Como puede apreciarse fácilmente, este descubrimiento constituye una ventaja y un beneficio potencialmente enormes para la formulación no sólo de composiciones refrigerantes, sino también de cualquiera y todas las composiciones, que podrían contener por otra parte compuestos relativamente tóxicos que satisfagan las fórmulas arriba descritas.
Las composiciones de la presente invención comprenden uno o más tetrafluoropropenos. El término "HFO-1234" se utiliza en esta memoria para hacer referencia a todos los tetrafluoropropenos. Entre los tetrafluoropropenos, son particularmente preferidos cis- y trans-1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HFO-1234ze). El término HFO-1234ze se utiliza en esta memoria genéricamente para hacer referencia a 1,3,3,3-tetrafluoropropeno, con independencia de si se trata de la forma cis o la forma trans. Los términos "cisHFO-1234ze" y "transHFO-1234ze" se utilizan en esta memoria para describir las formas cis y trans de 1,3,3,3-tetrafluoropropeno respectivamente. El término "HFO-1234ze" incluye por tanto dentro de su alcance cisHFO-1234ze, transHFO-1234ze, y todas las combinaciones y mezclas de éstos.
Aunque las propiedades de cisHFO-1234ze y transHFO-1234ze difieren en al menos en algunos aspectos, se contempla que cada uno de estos compuestos es adaptable para uso, sea solo o junto con otros compuestos con inclusión de su estereoisómero. De acuerdo con ello, debe entenderse que los términos "HFO-1234ze" y 1,3,3,3-tetrafluoropropeno hacen referencia a ambos estereoisómeros, y debe entenderse que el uso de este término indica que ambas formas cis y trans son aplicables y/o son útiles para el propósito de que se trate a no ser que se indique otra cosa.
Los compuestos HFO-1234 son materiales conocidos y están incluidos en las bases de datos de Chemical Abstracts. La producción de fluoropropenos tales como CF_{3}CH=CH_{2} por fluoración catalítica en fase vapor de diversos compuestos C_{3} saturados e insaturados que contienen halógenos se describe en las patentes U.S. Núms. 2.889.379; 4.798.818 y 4.465.786, cada una de las cuales se incorpora en esta memoria por referencia. EP 974571, incorporado también en esta memoria por referencia, describe la preparación de 1,1,1,3-tetrafluoropropeno por contacto de 1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa) en fase vapor con un catalizador basado en cromo a temperatura elevada, o en fase líquida con una solución alcohólica de KOH, NaOH, Ca(OH)_{2} o Mg(OH)_{2}. Adicionalmente, métodos para producción de compuestos de acuerdo con la presente invención se describen en líneas generales en conexión con la Solicitud de Patente de los Estados Unidos pendiente de concesión, titulada "Proceso para Producción de Fluoropropenos" que lleva el número de expediente de agente (H0003789 (26267)), que se incorpora también en esta memoria por referencia.
Las composiciones para uso en la presente invención, particularmente aquéllas que comprenden HFO-1234ze, se cree que posee propiedades que son ventajosas por varias razones importantes. Por ejemplo, los solicitantes creen, basándose al menos en parte en modelos matemáticos, que las fluoroolefinas de la presente invención no tendrán un efecto negativo sustancial sobre la química atmosférica, siendo contribuyentes insignificantes al agotamiento del ozono en comparación con algunas otras especies halogenadas. Las composiciones preferidas de la presente invención presentan por tanto la ventaja de no contribuir sustancialmente al agotamiento del ozono. Las composiciones preferidas no contribuyen tampoco sustancialmente al calentamiento global comparadas con muchos de los hidrofluoroalcanos utilizados actualmente.
En ciertas formas preferidas, las composiciones para uso en la presente invención tienen un Potencial de Calentamiento Global (GWP) no mayor que aproximadamente 1000, más preferiblemente no mayor que aproximadamente 500, y aún más preferiblemente no mayor que aproximadamente 150. En ciertas realizaciones, el GWP de las presentes composiciones no es mayor que aproximadamente 100 y aún más preferiblemente no mayor que aproximadamente 75. Como se utiliza en esta memoria, "GWP" se mide con relación al del dióxido de carbono y con un horizonte temporal de 100 años, como se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, un informe del World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project," que se incorpora en esta memoria por referencia.
En ciertas formas preferidas, las composiciones para uso en la presente invención tienen también preferiblemente un Potencial de Agotamiento del Ozono (ODP) no mayor que 0,05, más preferiblemente no mayor que 0,02 e incluso de modo más preferible aproximadamente cero. Como se utiliza en esta memoria, "ODP" es como se define en "The Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2002, A report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project," que se incorpora en esta memoria por referencia.
La cantidad de HFO-1234 contenida en las presentes composiciones puede variar ampliamente, dependiendo de la aplicación particular, y composiciones que contienen más que cantidades traza y menos que 100% del compuesto están dentro del alcance general de la presente invención. Además, las composiciones para uso en la presente invención pueden ser azeotrópicas, semejantes a azeótropos, o no azeotrópicas. En realizaciones preferidas, las composiciones comprenden HFO-1234, preferiblemente HFO-1234ze, en cantidades que van desde aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 99% en peso, y de modo aún más preferible desde aproximadamente 5% a aproximadamente 95%. Muchos compuestos adicionales pueden incluirse en las presentes composiciones, y la presencia de la totalidad de dichos compuestos está dentro del alcance general de la invención. En ciertas realizaciones preferidas, las composiciones incluyen, además de HFO-1234ze, uno o más de los siguientes:
Difluorometano (HFC-32)
Pentafluoroetano (HFC-125)
1,1,2,2-tetrafluoroetano (HFC-134)
1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a)
Difluoroetano (HFC-152a)
1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (HFC-227ea)
1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano (HFC-236fa)
1,1,1,3,3-pentafluoropropano (HFC-245fa)
1,1,1,3,3-pentafluorobutano (HFC-365mfc)
Agua
CO_{2}
La cantidad relativa de cualquiera de los componentes arriba indicados, así como cualesquiera componentes adicionales que puedan incluirse en las composiciones para uso en la presente invención puede variar ampliamente dentro del alcance amplio general de la presente invención de acuerdo con la aplicación particular de la composición, y se considera que la totalidad de dichas cantidades relativas están dentro del alcance de la misma.
Aunque se contempla que las composiciones para uso en la presente invención pueden incluir un HFO-1234 en cantidades ampliamente variables, generalmente se prefiere que las composiciones comprendan un HFO-1234 y preferiblemente HFO-1234ze, en una cantidad que es al menos aproximadamente 50% en peso, y de modo aún más preferible al menos aproximadamente 70% en peso, de la composición. En muchas realizaciones, se prefiere que las composiciones para uso en la presente invención comprendan trans-HFO-1234ze. En ciertas realizaciones preferidas, las composiciones para uso en la presente invención comprenden una combinación de cisHFO-1234ze y transHFO-1234ze en una relación en peso cis:trans de aproximadamente 1:99 a aproximadamente 10:99, de modo más preferible desde aproximadamente 1:99 hasta aproximadamente 5:95, y de modo aún más preferible desde aproximadamente 1:99 a aproximadamente 3:97.
Las composiciones para uso en la presente invención pueden incluir otros componentes para el propósito de mejorar o proporcionar cierta funcionalidad a la composición, o en algunos casos reducir el coste de la composición. Por ejemplo, las composiciones pueden incluir un lubricante, por regla general en cantidades de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 por ciento en peso de la composición. Adicionalmente, las composiciones pueden incluir también un compatibilizador, tal como propano, para el propósito de favorecer la compatibilidad y/o la solubilidad del lubricante. Tales compatibilizadores, con inclusión de propano, butanos y pentanos, están preferiblemente presentes en cantidades que van desde aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 por ciento en peso de la composición. Combinaciones de agentes tensioactivos y agentes solubilizantes pueden añadirse también a las presentes composiciones para favorecer la solubilidad en el aceite, como se describe en la patente de los EE.UU. No. 6516837, cuya descripción se incorpora por referencia. Lubricantes de refrigeración utilizados comúnmente tales como poliol-ésteres (POEs) y poli-alquilen-glicoles (PAGs), aceite de silicona, aceite mineral, alquilbencenos (ABs) y poli(alfa-olefina) (PAO) que se utilizan en maquinaria de refrigeración con refrigerantes de hidrofluorocarbonos (HFC) pueden utilizarse con las composiciones para uso en la presente invención.
Muchos sistemas de refrigeración existentes están adaptados actualmente para uso en conexión con los fluidos refrigerantes existentes, y se cree que las composiciones de la presente invención son adaptables para uso en muchos de tales sistemas, con o sin modificación del sistema. Las composiciones útiles en la presente invención pueden proporcionar una ventaja como reemplazamiento en sistemas que están basados actualmente en fluidos refrigerantes que tienen una capacidad relativamente alta. Adicionalmente, en realizaciones en las que se desea utilizar una composición refrigerante de menor capacidad, por ejemplo por razones de coste, para reemplazar un fluido refrigerante de mayor capacidad, las realizaciones de las composiciones útiles en la presente invención proporcionan una ventaja potencial. Así, se prefiere en ciertas realizaciones utilizar composiciones, particularmente composiciones que comprenden una proporción sustancial de, y en algunas realizaciones están constituidas esencialmente por transHFO-1234ze, como reemplazamiento de los fluidos refrigerantes existentes, tales como HFC-134a. En ciertas aplicaciones, los fluidos refrigerantes de la presente invención permiten potencialmente el uso beneficioso de composiciones de mayor desplazamiento, dando con ello como resultado una mejor eficiencia energética que otros fluidos refrigerantes, tales como HFC-134a. Por tanto, las composiciones útiles en la presente invención, particularmente composiciones que comprenden transHFO-1234ze, proporcionan la posibilidad de conseguir una ventaja competitiva sobre una base energética para aplicaciones de reemplazamiento de fluidos refrigerantes.
Ejemplos
Los ejemplos que siguen se proporcionan para el propósito de ilustrar la presente invención pero sin limitar el alcance de la misma.
Ejemplo 1
El coeficiente de eficacia (COP) es una medida de la eficiencia refrigerante aceptada universalmente, especialmente útil en la representación de la eficiencia termodinámica relativa de un fluido refrigerante en un ciclo específico de calefacción o refrigeración que implica evaporación o condensación del fluido refrigerante. En la ingeniería de la refrigeración, este término expresa la relación de refrigeración útil a la energía aplicada por el compresor en la compresión del vapor. La capacidad de un fluido refrigerante representa la cantidad de refrigeración o calefacción que aporta el mismo y proporciona una cierta medida de la capacidad de un compresor para bombear cantidades de calor para un caudal volumétrico dado del fluido refrigerante. Dicho de otro modo, dado un compresor específico, un fluido refrigerante con mayor capacidad aportará más potencia de refrigeración o calefacción. Un medio para estimar el COP de un fluido refrigerante en condiciones específicas de operación es mediante las propiedades termodinámicas del fluido refrigerante utilizando técnicas estándar de análisis de ciclos de refrigeración (véase por ejemplo, R.C. Downing, fluorocarbon refrigerants handbook, capítulo 3, Prentice-Hall, 1988).
Se proporciona un sistema de ciclo refrigeración/acondicionamiento de aire en el cual la temperatura del condensador es aproximadamente 150ºF (66ºC) y la temperatura del evaporador es aproximadamente -35ºF (-37ºC) bajo compresión nominalmente isentrópica con una temperatura de entrada en el compresor de aproximadamente 50ºF (10ºC). Se determina el COP para diversas composiciones de la presente invención a lo largo de un intervalo de temperaturas del condensador y el evaporador y se consigna a continuación en la Tabla I, basada en HFC-134a que tiene un valor COP de 1,00, un valor de capacidad de 1,00 y una temperatura de descarga de 175ºF (79,4ºC).
TABLA I
1
Este ejemplo demuestra que algunas de las composiciones preferidas para uso en la presente invención tienen cada una mejor eficiencia energética que HFC-134a (1,02, 1,04 y 1,13 comparadas con 1,00) y el compresor que utiliza las presentes composiciones refrigerantes producirá temperaturas de descarga (158, 165 y 155 (70, 73,9 y 68,3ºC) comparadas con 175 (79,4ºC)), lo cual es ventajoso, dado que dicho resultado conducirá probablemente a problemas de mantenimiento reducidos.
Ejemplo 2
Se testa la miscibilidad de HFO-1225ye (no cubierto por la presente invención) y HFO-1234ze con diversos lubricantes de refrigeración. Los lubricantes testados son aceite mineral (C3), alquilbenceno (Zerol 150), aceite éster (Mobil EAL22cc y Solest 120), aceite de polialquilenglicol (PAG) (Goodwrench Refigeration Oil para sistemas 134a), y un aceite de poli(alfa-olefina) (CP-6005-100). Para cada combinación fluido refrigerante/aceite, se testan tres composiciones, a saber 5, 20 y 50 por ciento en peso de lubricante, siendo el resto de cada una el compuesto de la presente invención que se testa.
Las composiciones lubricantes se introducen en tubos de vidrio de paredes gruesas. Se hace el vacío en los tubos, se añade el compuesto refrigerante de acuerdo con la presente invención, y se cierran luego los tubos herméticamente. Los tubos se ponen después en una cámara ambiental con baño de aire, cuya temperatura varía desde aproximadamente -50ºC a 70ºC. Con intervalos de 10ºC aproximadamente, se realizan observaciones visuales de los contenidos de los tubos respecto a la existencia de una o más fases líquidas. En el caso en que se observe más de una fase líquida, se considera que la mezcla es inmiscible. En el caso en que se observa solamente una fase líquida, se considera que la mezcla es miscible. En aquellos casos en que se observaron dos fases líquidas, pero ocupando una de las fases líquidas solamente un volumen muy pequeño, se considera que la mezcla es parcialmente miscible.
Los lubricantes de polialquilenglicol y aceite éster, se juzgaron miscibles en todas las proporciones testadas a lo largo del intervalo de temperatura completo, excepto que para las mezclas de HFO-1225ye con polialquilenglicol, se encontró que la mezcla de fluido refrigerante era inmiscible en el intervalo de temperatura de -50ºC a -30ºC y parcialmente miscible desde -20ºC a 50ºC. A una concentración de 50 por ciento en peso del PAG en el fluido refrigerante y a 60ºC, la mezcla refrigerante/PAG era miscible. A 70ºC, la misma era miscible desde 5 por ciento en peso de lubricante en el fluido refrigerante hasta 50 por ciento en peso de lubricante en el fluido refrigerante.
Ejemplo 3
La compatibilidad de las composiciones refrigerantes útiles en la presente invención con los aceites lubricantes PAG mientras se encuentran en contacto con los metales utilizados en los sistemas de refrigeración y acondicionamiento de aire se testa a 350ºC, representando condiciones mucho más severas que las encontradas en muchas aplicaciones de refrigeración y acondicionamiento de aire.
Se añaden recortes de aluminio, cobre y acero a tubos de vidrio de paredes gruesas. Se añaden dos gramos de aceite a los tubos. Se hace luego el vacío en los tubos, y se añade un gramo de fluido refrigerante. Los tubos se introducen en un horno a 350ºF (177ºC) durante una semana y se realizan observaciones visuales. Al final del periodo de exposición se retiran los tubos.
Este procedimiento se realizó para las combinaciones siguientes de aceite y el compuesto de la presente invención:
a)
HFO-1234ze y aceite GM Goodwrench PAG
b)
HFO-1243zf y aceite GM Goodwrench PAG
c)
HFC-1234ze y aceite MOPAR-56 PAG
d)
HFO-1243zf y aceite MOPAR-56 PAG
e)
HFO-1225ye (no cubierto por la presente invención) y aceite MOPAR-56 PAG.
En todos los casos, existe un cambio mínimo en el aspecto del contenido del tubo. Esto indica que las composiciones útiles en la presente invención son estables en contacto con el aluminio, el acero y el cobre encontrados en los sistemas de refrigeración y acondicionamiento de aire, y los tipos de aceites lubricantes que se incluyen probablemente en tales composiciones o se utilizan con tales composiciones en estos tipos de sistemas.
Ejemplo comparativo
Se añaden recortes de aluminio, cobre y acero a un tubo de vidrio de paredes gruesas con aceite mineral y CFC-12 y se calientan durante una semana a 350ºC, como en el Ejemplo 3. Al final del periodo de exposición, el tubo se retira y se realizan observaciones visuales. Se observa que los contenidos líquidos se han ennegrecido, lo que indica que existe una descomposición severa de los contenidos del tubo.
CFC-12 y aceite mineral han sido hasta ahora la combinación de elección en muchos sistemas y métodos de refrigeración. Así pues, las composiciones útiles en la presente invención poseen una estabilidad significativamente mejor con muchos aceites lubricantes utilizados comúnmente que la combinación de fluido refrigerante-aceite lubricante ampliamente utilizada en la técnica anterior.

Claims (9)

1. Uso como fluido refrigerante de una composición que comprende un tetrafluoropropeno (HFO-1234) en un sistema de acondicionamiento de aire para automóviles.
2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición comprende desde 5 a 99% en peso de HFO-1234.
3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la composición comprende desde 5 a 95% en peso de HFO-1234.
4. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición comprende adicionalmente un lubricante.
5. Uso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la composición está presente enana cantidad de 30 a 50% en peso de la composición.
6. Uso de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el lubricante comprende un lubricante de polialquilenglicol.
7. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición comprende 2,3,3,3-tetrafluoropropeno (HFO-1234yf).
8. Uso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la composición tiene un Potencial de Calentamiento Global (GWP) no mayor que 1000.
9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la composición tiene un Potencial de Calentamiento Global (GWP) no mayor que 500.
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