ES2911199T3 - Composiciones azeotrópicas a base de tetrafluoropropeno - Google Patents

Abstract

Composición azeotrópica que comprende de 76% a 79% en peso de HFO-1234yf, de 12% a 15% en peso de HFC- 152a y de 7% a 9% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones azeotrópicas a base de tetrafluoropropeno

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones azeotrópicas a base de tetrafluoropropeno, y sus usos como fluido de transferencia de calor, en particular en refrigeración, climatización y bombas de calor.

Antecedentes de la técnica

Los problemas que plantean las sustancias que empobrecen la capa de ozono atmosférico se trataron en Montreal, donde se firmó el protocolo que impone la reducción de la producción y uso de clorofluorocarbonos (CFC). Este protocolo fue objeto de enmiendas que imponían el abandono de los CFC y extendían la normativa a otros productos, incluidos los hidroclorofluorocarbonos (HCFC).

La industria de la refrigeración y la climatización ha invertido mucho en la sustitución de estos refrigerantes y es así como se han comercializado los hidrofluorocarbonos (HFC).

En la industria automotriz, los sistemas de climatización para los vehículos comercializados en muchos países han cambiado de un refrigerante de clorofluorocarbono (CFC-12) a uno de hidrofluorocarbono (1,1,1,2 tetrafluoroetano: HFC-134a), menos dañino para la capa de ozono. Sin embargo, con respecto a los objetivos marcados por el Protocolo de Kioto, se considera que el HFC-134a (GWP = 1430) tiene un alto potencial de calentamiento. La contribución al efecto invernadero de un fluido se cuantifica mediante un criterio, el GWP (Global Warming Potential) que resume el poder de calentamiento tomando un valor de referencia de 1 para el dióxido de carbono.

Como el dióxido de carbono, que no es tóxico, no es inflamable y tiene un GWP muy bajo, se ha propuesto como refrigerante para sistemas de climatización en sustitución del HFC-134a. Sin embargo, el uso de dióxido de carbono tiene varios inconvenientes, en particular relacionados con la muy alta presión de su implementación como refrigerante en dispositivos y tecnologías existentes.

El documento JP 4110388 describe el uso de hidrofluoropropenos de fórmula CaHmFn, representando m y n un número entero comprendido entre 1 y 5, ambos inclusive, y m+n = 6, como fluidos de transferencia de calor, en particular el tetrafluoropropeno y el trifluoropropeno.

El documento WO2004/037913 describe el uso de composiciones que comprenden al menos un fluoroalqueno que tiene tres o cuatro átomos de carbono, en particular el pentafluoropropeno y el tetrafluoropropeno, preferiblemente con un GWP como máximo de 150, como fluidos de transferencia de calor.

El documento WO 2005/105947 muestra la adición al tetrafluoropropeno, preferiblemente el 1,3,3,3 tetrafluoropropeno, de un co-agente de expansión tal como el difluorometano (HFC-32), el pentafluoroetano (HFC-125), el tetrafluoroetano, el difluoroetano, el heptafluoropropano, el hexafluoropropano, el pentafluoropropano, el pentafluorobutano, agua y dióxido de carbono.

El documento WO 2006/094303 muestra una composición azeotrópica que contiene 70,4% en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno (1234yf) y 29,6% en peso de 1,1,1,2-tetrafluoroetano (HFC-134a). Este documento también divulga una composición azeotrópica que contiene 91% en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno y 9% en peso de difluoroetano (HFC-152a).

El documento KR 2011029417 describe una composición refrigerante que comprende de 0,1 a 99,8% en peso de HFO-1234yf, de 0,1 a 99,8% en peso de HFC-152a, y de 0,1 a 99,8% en peso de HFC-134a, en la que la cantidad de HFO-1234yf, HFC-152a y HFC-134a es 100%.

El documento US 2011089366 describe composiciones que comprenden de 10 a 90% en peso de 2,3,3,3-tetrafluoropropeno, de 5 a 85% en peso de HFC-134a y de 2 a 20% en peso de HFC-152a.

El documento US 2010122545 describe una composición casi azeotrópica que comprende de 1 a 98% en peso de HFO-1234yf, de 1 a 98% en peso de HFC-152a y de 1 a 98% en peso de HFC-134a.

En el ámbito industrial, las máquinas frigoríficas más utilizadas se basan en el enfriamiento por evaporación de un fluido refrigerante líquido. Después de la vaporización, el fluido se comprime y luego se enfría para volver al estado líquido y así continuar el ciclo.

Los aceites lubricantes son necesarios para garantizar el correcto funcionamiento de las partes mecánicas móviles y, en particular, para garantizar la lubricación de los cojinetes del compresor.

Sin embargo, el refrigerante, que está en cada paso por el compresor en contacto con el lubricante presente en las partes móviles, tiende a llevarse una cierta cantidad, que acompaña al refrigerante en su ciclo, y por lo tanto se encuentra en el evaporador. Para superar este problema de migración de aceite, se conoce el uso de un sistema de separación de aceite, capaz de purgar el aceite acumulado desde la alta presión a la salida del compresor hasta la baja presión (a la entrada del compresor).

Gracias a su estabilidad térmica y su miscibilidad con los HFO, en particular e1HFO-1234, los aceites POE se utilizan comúnmente en los sistemas de transferencia de calor, en particular en refrigeración y/o aire acondicionado.

Sin embargo, debido a la buena solubilidad del HFO-1234 en los aceites POE, se observa un problema en los sistemas de transferencia de calor que incluyen un separador de aceite: una cantidad relativamente grande de refrigerante queda atrapada en el aceite. La purga del aceite induce el retorno del refrigerante atrapado desde la salida del compresor directamente a la entrada de este último. Esto se traduce en una pérdida neta de eficiencia para la instalación, en la medida en que no todo el refrigerante realiza el ciclo frigorífico en su totalidad, y también se traduce en un deterioro de la lubricación de los compresores, en particular de los compresores de tornillo, debido a una menor cantidad de aceite.

Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar nuevas composiciones que permitan en particular superar al menos uno de los inconvenientes mencionados anteriormente, y que tengan en particular un ODP cero y un GWP inferior al de los HFC existentes como el R407C o el R134a.

Descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es una composición azeotrópica que comprende (preferentemente constituida por) de 76% a 79% en peso de HFO-1234yf, de 12% a 15% en peso de HFC-152a y de 7% a 9% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición azeotrópica un punto de ebullición de entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

A menos que se indique lo contrario, a lo largo de la solicitud, las proporciones de los compuestos indicados se dan en porcentajes en masa.

En el contexto de la invención, "HFO-1234yf" se refiere al 2,3,3,3-tetrafluoropropeno.

Ventajosamente, las composiciones de la invención tienen un ODP nulo y un GWP más bajo que los HFC existentes. Además, estas composiciones permiten ventajosamente mejorar la eficacia de los sistemas de transferencia de calor que comprenden un separador de aceite, en particular con respecto al HFO-1234yf solo.

Las composiciones según la invención se pueden preparar por cualquier procedimiento conocido, como por ejemplo por simple mezcla de los diferentes compuestos entre sí.

En el contexto de la invención, la expresión "presión de saturación de vapor" o también "Psat vap" significa la presión a la que comienza a formarse la primera gota de líquido en un fluido en estado de vapor. Esta presión también se llama presión de rocío.

En el contexto de la invención, la expresión "presión de saturación de líquido" o también "Psat liq" significa la presión a la que comienza a formarse la primera burbuja de vapor en un fluido en estado líquido. Esta presión también se llama presión de burbuja.

En el contexto de la invención, el porcentaje Rp, calculado a partir de las presiones de saturación de vapor y de líquido, corresponde a la siguiente ecuación:

(Psat liq - Psat vap )

Rp = x 100

Psat liq

En el contexto de la invención, una mezcla es azeotrópica cuando el porcentaje Rp definido anteriormente está entre 0 y 0,5%.

En el contexto de la invención, por “comprendido entre x e y”, se entiende un intervalo en el que están incluidos los límites x e y. Por ejemplo, el rango "entre 0 y 0,5%" incluye en particular los valores 0 y 0,5 %.

A modo de ejemplo y según la NORMA ASHRAE 34-2013 “Designation and safety classification of refrigerents”, las mezclas de la siguiente tabla se clasifican como azeótropos, según esta norma (los componentes, composiciones y temperaturas están indicadas por la misma norma), estando las presiones calculadas por Refrop 9 (Reference Fluid Properties, software desarrollado por el NIST (National Institute of Standards and Technology) para el cálculo de las propiedades de los refrigerantes):

Esta tabla describe en particular los refrigerantes clasificados como azeotrópicos que muestran una diferencia con respecto a las presiones de saturación inferior a 0,50%.

Las composiciones azeotrópicas preferidas según la invención son las siguientes (las presiones se calculan mediante Refrop 9: software desarrollado por el NIST para calcular las propiedades de los refrigerantes):

Las composiciones azeotrópicas preferidas según la invención son las siguientes:

Las composiciones azeotrópicas preferidas según la invención son las siguientes:

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 14% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 8,5% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 14% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 8,5% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% en peso de HFO-1234yf, 16% en peso de HFC-152a y 6,5% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%), y preferentemente entre 0,6 y 20,9 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 15,8% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 6,7% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%), y preferentemente entre 0,6 y 20,9 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% en peso de HFO-1234yf, 16% en peso de HFC-152a y 6,5% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 15,8% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 6,7% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferentemente consiste en) 77,5% en peso de HFO-1234yf, 12% en peso de HFC-152a y 10,5% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%), y preferentemente entre 0,61 y 21,00 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 12,2% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 10,3% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%), y preferentemente entre 0,61 y 21,00 bares abs (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% en peso de HFO-1234yf, 12% en peso de HFC-152a y 10,5% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 (± 0,5%).

Según un modo de realización preferido, la composición azeotrópica según la invención comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 12,2% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 10,3% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a la presión de 7,3 (± 0,5%).

Composición del fluido de transferencia de calor

Según un modo de realización, la composición azeotrópica de la invención es un fluido de transferencia de calor.

La composición azeotrópica según la invención puede comprender uno o varios aditivos (que no son esencialmente compuestos de transferencia de calor para la aplicación prevista).

Los aditivos pueden elegirse en particular entre las nanopartículas, los estabilizantes, los tensioactivos, los trazadores, los agentes fluorescentes, los odorantes, los lubricantes y los solubilizantes.

Por "compuesto de transferencia de calor', respectivamente "fluido de transferencia de calor"o "refrigerante" se entiende un compuesto, respectivamente un fluido, capaz de absorber calor por evaporación a baja temperatura y baja presión y emitir calor por condensación a alta temperatura y alta presión, en un circuito de compresión de vapor. Generalmente, un fluido de transferencia de calor puede incluir uno, dos, tres o más compuestos de transferencia de calor.

Por "composición de transferencia de calor" se entiende una composición que comprende un fluido de transferencia de calor y opcionalmente uno o más aditivos que no son compuestos de transferencia de calor para la aplicación prevista.

La presente invención también se refiere a una composición de transferencia de calor que comprende (preferentemente constituida por) la composición azeotrópica según la invención anteriormente mencionada, y al menos un aditivo elegido en particular entre las nanopartículas, los estabilizantes, los tensioactivos, los trazadores, los agentes fluorescentes, los odorantes, los lubricantes y los solubilizantes. Preferiblemente, el aditivo se elige entre los lubricantes y, en particular, los lubricantes a base de ésteres de poliol.

El o los estabilizantes, cuando están presentes, representan preferiblemente como máximo 5% en masa en la composición de transferencia de calor. Entre los estabilizantes, se pueden citar en particular el nitrometano, el ácido ascórbico, el ácido tereftálico, los azoles como el tolutriazol o el benzotriazol, los compuestos fenólicos como el tocoferol, la hidroquinona, la t-butilhidroquinona, el 2,6-di-ter-butil-4-metilfenol, los epóxidos (de alquilo eventualmente fluorado o perfluorado, o de alquenilo o aromático) tales como el n-butil glicidil éter, el hexanodiol diglicidil éter, el alil glicidil éter, el butilfenil glicidil éter, los fosfitos, los fosfonatos, los tioles y las lactonas.

Como nanopartículas, se pueden usar principalmente las nanopartículas de carbono, los óxidos metálicos (cobre, aluminio), TiO2, Al2O3, MoS2...

Como trazadores (susceptibles de ser detectables) se pueden citar los hidrofluorocarbonos deuterados o no, los hidrocarburos deuterados, los perfluorocarburos, los fluoroéteres, los compuestos bromados, los compuestos yodados, los alcoholes, los aldehídos, las cetonas, el óxido nitroso y sus combinaciones. El agente trazador es diferente del o de los compuestos de transferencia de calor que componen el fluido de transferencia de calor.

Como solubilizantes se pueden citar los hidrocarburos, el dimetil éter, los éteres de polioxialquileno, las amidas, las cetonas, los nitrilos, los clorocarbonos, los ésteres, las lactonas, los aril éteres, los fluoroéteres y los 1,1,1-trifluoroalcanos. El agente solubilizante es diferente del o de los compuestos de transferencia de calor que componen el fluido de transferencia de calor.

Como agentes fluorescentes se pueden citar las naftalimidas, los perilenos, las cumarinas, los antracenos, los fenantracenos, los xantenos, los tioxantenos, los naftoxantenos, las fluoresceínas y los derivados y combinaciones de los mismos.

Como odorantes se pueden mencionar los acrilatos de alquilo, los acrilatos de alilo, los ácidos acrílicos, los acril ésteres, los alquil éteres, los alquil ésteres, los alquinos, los aldehídos, los tioles, los tioéteres, los disulfuros, los isotiocianatos de alilo, los ácidos alcanoicos, las aminas, los norbornenos, los derivados del norborneno, el ciclohexeno, los compuestos aromáticos heterocíclicos, el ascaridol, el o-metoxi(metil)-fenol y las combinaciones de los mismos.

En el contexto de la invención, los términos "lubricante", "aceite lubricante" y "aceite de lubricación" se utilizan de manera equivalente.

Como lubricantes, se pueden utilizar en particular aceites de origen mineral, aceites de silicona, parafinas de origen natural, naftenos, parafinas sintéticas, alquilbencenos, polialfaolefinas, polialquenoglicoles, ésteres de poliol y/o polivinil éteres.

Según un modo de realización, el lubricante es a base de ásteres de poliol. En particular, el lubricante comprende uno o más áster(es) de poliol.

Según un modo de realización, los ásteres de poliol se obtienen por reacción de al menos un poliol, con un ácido carboxílico o con una mezcla de ácidos carboxílicos.

En el contexto de la invención, y salvo que se indique lo contrario, el término "poliol" significa un compuesto que contiene al menos dos grupos hidroxilo (-OH).

Esteres de poliol A)

Según un modo de realización, los ásteres de poliol según la invención corresponden a la siguiente fórmula (I):

R1[OC(O)R2]n (I)

en la que :

• R1 es un radical hidrocarbonado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por al menos un grupo hidroxilo y/o que comprende al menos un heteroátomo elegido entre el grupo formado por -O-, -N- y -S-;

• cada R2, independientemente uno del otro, se elige entre el grupo compuesto por:

o i) H;

° ii) un radical hidrocarbonado alifático;

o iii) un radical hidrocarbonado ramificado;

o iv) una mezcla de un radical ii) y/o iii), con un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 8 a 14 átomos de carbono; y

• n es un número entero de al menos 2.

En el contexto de la invención, por el término “radical hidrocarbonado” se entiende un radical compuesto por átomos de carbono e hidrógeno.

Según un modo de realización, los polioles tienen la siguiente fórmula general (II):

R1(OH)n (II)

en la que :

• R1 es un radical hidrocarbonado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por al menos un grupo hidroxilo, preferentemente por dos grupos hidroxilo, y/o que comprende al menos un heteroátomo elegido entre el grupo formado por -O-, -N- y -S-; y

• n es un número entero de al menos 2.

Preferiblemente, R1 es un radical hidrocarbonado, lineal o ramificado, que comprende de 4 a 40 átomos de carbono, preferentemente de 4 a 20 átomos de carbono.

Preferiblemente, R1 es un radical hidrocarbonado, lineal o ramificado, que comprende al menos un átomo de oxígeno. Preferiblemente, R1 es un radical hidrocarbonado ramificado que comprende de 4 a 10 átomos de carbono, preferiblemente 5 átomos de carbono, sustituido por dos grupos hidroxilo.

Según un modo de realización preferido, los polioles comprenden de 2 a 10 grupos hidroxilo, preferentemente de 2 a 6 grupos hidroxilo.

Los polioles según la invención pueden comprender uno o varios grupos oxialquileno, en este caso particular son polioles de poliáter.

Los polioles según la invención también pueden contener uno o varios átomos de nitrógeno. Por ejemplo, los polioles pueden ser alcanolaminas que contienen de 3 a 6 grupos OH. Preferiblemente, los polioles son alcanolaminas que contienen al menos dos grupos OH, y preferiblemente al menos tres.

De acuerdo con la presente invención, los polioles preferidos se eligen entre el grupo que consiste en etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, glicerol, neopentilglicol, 1,2-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,3-butanodiol, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, triglicerol, trimetilolpropano, sorbitol, hexaglicerol y mezclas de los mismos.

Según la invención, los ácidos carboxílicos pueden responder a la siguiente fórmula general (III):

R2COOH (III)

en la que :

• R2 se elige entre el grupo formado por:

o i) H;

o ii) un radical hidrocarbonado alifático;

o iii) un radical hidrocarbonado ramificado;

o iv) una mezcla de un radical ii) y/o iii), con un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 8 a 14 átomos de carbono.

Preferiblemente, R2 es un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 1 a 10, preferentemente de 1 a 7 átomos de carbono, y en particular de 1 a 6 átomos de carbono.

Preferiblemente, R2 es un radical hidrocarbonado ramificado que comprende de 4 a 20 átomos de carbono, en particular de 5 a 14 átomos de carbono, y preferiblemente de 6 a 8 átomos de carbono.

Según un modo de realización preferido, un radical hidrocarbonado ramificado tiene la siguiente fórmula (IV):

-C(R3)R4)(R5) (IV)

en el que R3, R4 y R5 son, independientemente unos de otros, un grupo alquilo, y al menos uno de los grupos alquilo contiene al menos dos átomos de carbono. Dichos grupos alquilo ramificados, cuando se unen al grupo carboxilo, se conocen como "grupo neo" y el ácido correspondiente como "ácido neo-". Preferiblemente, R3 y R4 son grupos metilo y R10 es un grupo alquilo que comprende al menos dos átomos de carbono.

Según la invención, el radical R2 puede comprender uno o más grupos carboxi, o grupos éster tales como -COOR6, representando R6 un radical alquilo, hidroxialquilo o un grupo hidroxialquiloxialquilo.

Preferiblemente, el ácido R2COOH de fórmula (III) es un ácido monocarboxílico.

Los ejemplos de ácidos carboxílicos en los que el radical hidrocarbonado es alifático incluyen principalmente: el ácido fórmico, el ácido acético, el ácido propiónico, el ácido butírico, el ácido pentanoico, el ácido hexanoico y el ácido heptanoico.

Los ejemplos de ácidos carboxílicos en los que el radical hidrocarbonado está ramificado son principalmente: el ácido 2-etil-n-butírico, el ácido 2-hexildecanoico, el ácido isoesteárico, el ácido 2-metilhexanoico, el ácido 2-metilbutanoico, el ácido 3-metilbutanoico, el ácido 3,5,5-trimetilhexanoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido neoheptanoico y el ácido neodecanoico.

El tercer tipo de ácidos carboxílicos que se pueden utilizar en la preparación de los ésteres de poliol de fórmula (I) son los ácidos carboxílicos que comprenden un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 8 a 14 átomos de carbono. Se pueden citar por ejemplo: el ácido decanoico, el ácido dodecanoico, el ácido láurico, el ácido esteárico, el ácido mirístico, el ácido behénico, etc. Entre los ácidos dicarboxílicos se pueden citar el ácido maleico, el ácido succínico, el ácido adípico, el ácido sebácico,...

Según un modo de realización preferido, los ácidos carboxílicos utilizados para preparar los ésteres de poliol de fórmula (I) comprenden una mezcla de ácidos monocarboxílicos y dicarboxílicos, siendo mayoritaria la proporción de ácidos monocarboxílicos. La presencia de ácidos dicarboxílicos da como resultado principalmente la formación de ésteres de poliol de alta viscosidad.

En particular, la reacción de formación de los ésteres de poliol de fórmula (I) por reacción entre el ácido carboxílico y los polioles es una reacción catalizada por un ácido. Es en particular una reacción reversible, que puede completarse mediante el uso de una gran cantidad de ácido o mediante la eliminación del agua formada durante la reacción. La reacción de esterificación se puede llevar a cabo en presencia de ácidos orgánicos o inorgánicos, tales como el ácido sulfúrico, el ácido fosfórico,...

Preferiblemente, la reacción se lleva a cabo en ausencia de catalizador.

La cantidad de ácido carboxílico y de poliol puede variar en la mezcla dependiendo de los resultados deseados. En el caso particular de que todos los grupos hidroxilo estén esterificados, se debe añadir una cantidad suficiente de ácido carboxílico para que reaccione con todos los hidroxilos.

Según un modo de realización, cuando se utilizan mezclas de ácidos carboxílicos, estos pueden reaccionar secuencialmente con los polioles.

Según un modo de realización preferido, cuando se usan mezclas de ácidos carboxílicos, un poliol reacciona primero con un ácido carboxílico, típicamente el ácido carboxílico de mayor peso molecular, seguido de reacción con el ácido carboxílico que tiene una cadena hidrocarbonada alifática.

Según un modo de realización, los ésteres pueden formarse por reacción entre los ácidos carboxílicos (o sus derivados anhídridos o ésteres) con los polioles, en presencia de ácidos a alta temperatura, eliminando el agua formada durante la reacción. Normalmente, la reacción se puede llevar a cabo a una temperatura entre 75 y 200°C.

Según otro modo de realización, los ésteres de poliol formados pueden comprender grupos hidroxilo que no hayan reaccionado en su totalidad, en este caso se trata de ésteres de poliol parcialmente esterificados.

Según un modo de realización preferido, los ésteres de poliol se obtienen a partir de alcohol de pentaeritritol, y una mezcla de ácidos carboxílicos: ácido isononanoico, al menos un ácido que tiene un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 8 a 10 átomos de carbono, y ácido heptanoico. Los ésteres de poliol preferidos se obtienen a partir del pentaeritritol y una mezcla de 70% de ácido isononanoico, 15% de al menos un ácido carboxílico que tiene un radical hidrocarbonado alifático que comprende de 8 a 10 átomos de carbono y 15% de ácido heptanoico. Se puede mencionar, por ejemplo, el aceite Solest 68 comercializado por CPI Engineering Services Inc.

Ésteres de poliol B)

Según otro modo de realización, los ésteres de poliol de la invención comprenden al menos un éster de uno o varios ácidos carboxílicos ramificados que comprenden como máximo 8 átomos de carbono. El éster se obtiene principalmente por reacción de dicho ácido carboxílico ramificado con uno o varios polioles.

Preferiblemente, el ácido carboxílico ramificado comprende al menos 5 átomos de carbono. En particular, el ácido carboxílico ramificado comprende de 5 a 8 átomos de carbono y preferiblemente contiene 5 átomos de carbono. Preferiblemente, el ácido carboxílico ramificado antes mencionado no comprende 9 átomos de carbono. En particular, dicho ácido carboxílico no es el ácido 3,5,5-trimetilhexanoico.

Según un modo de realización preferido, el ácido carboxílico ramificado se elige entre el ácido 2-metilbutanoico, el ácido 3-metilbutanoico y sus mezclas.

Según un modo de realización preferido, el poliol se elige entre el grupo formado por neopentilglicol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y sus mezclas.

Según un modo de realización preferido, los ésteres de poliol se obtienen a partir de:

i) un ácido carboxílico elegido entre el ácido 2-metilbutanoico, el ácido 3-metilbutanoico y mezclas de los mismos; y ii) un poliol seleccionado entre el grupo que consiste en neopentilglicol, glicerol, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y mezclas de los mismos.

Preferentemente, el éster de poliol es el obtenido a partir del ácido 2-metilbutanoico y pentaeritritol.

Preferiblemente, el éster de poliol es el obtenido a partir del ácido 2-metilbutanoico y dipentaeritritol.

Preferiblemente, el éster de poliol es el obtenido a partir del ácido 3-metilbutanoico y pentaeritritol.

Preferiblemente, el éster de poliol es el obtenido a partir del ácido 3-metilbutanoico y dipentaeritritol.

Preferiblemente, el éster de poliol es el obtenido a partir del ácido 2-metilbutanoico y neopentilglicol.

Ésteres de poliol C)

Según otro modo de realización, los ésteres de poliol según la invención son ésteres de poli(neopentilpoliol) obtenidos por: i) reacción de un neopentilpoliol que tiene la siguiente fórmula (V):

en la que :

o cada R representa, independientemente uno del otro, CH3, C2H5 o CH2OH;

o p es un número entero que varía de 1 a 4;

con al menos un ácido monocarboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono, y en presencia de un catalizador ácido, siendo la relación molar entre los grupos carboxilo y los grupos hidroxilo inferior a 1:1, para formar una composición de poli(neopentil)poliol parcialmente esterificado; y

ii) reacción de la composición del poli(neopentil)poliol parcialmente esterificado obtenida al final de la etapa i), con otro ácido carboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono, para formar la composición final de éster(es) de poli(neopentilpoliol).

Preferiblemente, la reacción i) se lleva a cabo con una relación molar que va de 1:4 a 1:2.

Preferiblemente, el neopentilpoliol tiene la siguiente fórmula (VI):

donde cada R representa, independientemente uno de otro, CH3, C2H5 o CH2OH.

Los neopentilpolioles preferidos son los seleccionados entre el pentaeritritol, el dipentaeritritol, tripentaeritritol, el tetraeritritol, el trimetilolpropano, el trimetiloletano y el neopentilglicol. En particular, el neopentilpoliol es el pentaeritritol. Preferiblemente, se usa un único neopentilpoliol para producir el lubricante a base de POE. En algunos casos, se usan dos o varios neopentilpolioles. Este es particularmente el caso cuando un producto comercial de pentaeritritol comprende pequeñas cantidades de dipentaeritritol, tripentaeritritol y tetraeritritol.

Según un modo de realización preferido, dicho ácido monocarboxílico comprende de 5 a 11 átomos de carbono, preferentemente de 6 a 10 átomos de carbono.

Los ácidos monocarboxílicos tienen en particular la siguiente fórmula general (VII):

R'C(O)OH (VII)

en la que R' es un radical alquilo de C1-C12 lineal o ramificado, un radical arilo de C6-C12, un radical aralquilo de C6-C30. Preferentemente, R' es un radical alquilo de C4-C10, y preferentemente de C5-C9.

En particular, el ácido monocarboxílico se selecciona entre el grupo que consiste en el ácido butanoico, el ácido pentanoico, el ácido hexanoico, el ácido heptanoico, el ácido n-octanoico, el ácido n-nonanoico, el ácido n-decanoico, el ácido 3-metilbutanoico, el ácido 2-metilbutanoico, el ácido 2,4-dimetilpentanoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido 3,3,5-trimetilhexanoico, el ácido benzoico y sus mezclas.

Según un modo de realización preferido, el ácido monocarboxílico es el ácido n-heptanoico, o una mezcla del ácido nheptanoico con otro ácido monocarboxílico lineal, en particular el ácido n-octanoico y/o el ácido n-decanoico. Tal mezcla de ácido monocarboxílico puede comprender entre 15 y 100% en moles de ácido heptanoico y entre 85 y 0% en moles de otro(s) ácido(s) monocarboxílico(s). En particular, la mezcla comprende entre 75 y 100% en moles de ácido heptanoico, y entre 25 y 0% en moles de una mezcla de ácido octanoico y ácido decanoico en una relación molar de 3:2.

Según un modo de realización preferido, los ésteres de poliol comprenden:

i) de 45% a 55% en peso de un éster de monopentaeritritol con al menos un ácido monocarboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono;

ii) menos de 13% en peso de un éster de dipentaeritritol con al menos un ácido monocarboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono;

iii) menos de 10% en peso de un éster de tripentaeritritol con al menos un ácido monocarboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono; y

iv) al menos 25% en peso de un éster de tetraeritritol y otros oligómeros de pentaeritritol, con al menos un ácido monocarboxílico que tiene de 2 a 15 átomos de carbono.

Ésteres de poliol D)

Según otro modo de realización, los ésteres de poliol según la invención tienen la siguiente fórmula (VIII):

en la que :

• R7, R8, R9, R10, R11 y R12 son, independientemente unos de otros, H o CH3;

• a, b, c, y, x y z son, independientemente unos de otros, un número entero;

• a+x, b+y y c+z son, independientemente unos de otros, números enteros que van de 1 a 20;

• R13, R14 y R15 se seleccionan independientemente unos de otros entre el grupo que consiste en alquilos alifáticos o ramificados, alquenilos, cicloalquilos, arilos, alquilarilos, arilalquilos, alquilcicloalquilos, cicloalquilalquilos, arilcicloalquilos, cicloalquilarilos, alquilcicloalquilarilos, alquilarilcicloalquilos, arilcicloalquilalquilos, arilalquilcicloalquilos, cicloalquilalquilarilo y cicloalquilarilalquilos, teniendo R13, R14 y R15 de 1 a 17 átomos de carbono, y pudiendo estar eventualmente sustituidos.

De acuerdo con un modo de realización preferida, cada uno de R13, R14 y R15 representa, independientemente unos de otros, un grupo alquilo lineal o ramificado, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, pudiendo comprender dichos grupos alquilo, alquenilo o cicloalquilo al menos un heteroátomo elegido entre N, O, Si, F o S. Preferiblemente, cada uno de R13, R14 y R15 tiene, independientemente unos de otros, de 3 a 8 átomos de carbono, preferentemente de 5 a 7 átomos de carbono.

Preferentemente, a+x, b+y y c+z son, independientemente unos de otros, números enteros que van de 1 a 10, preferentemente de 2 a 8, y aún más preferentemente de 2 a 4.

Preferiblemente, R7, R8, R9, R10, R11 y R12 representan H.

Los ésteres de poliol de fórmula (VIII) anterior se pueden preparar normalmente como se describe en los párrafos [0027] a [0030] de la solicitud internacional WO2012/177742.

En particular, los ésteres de poliol de fórmula (VIII) se obtienen por esterificación de alcoxilatos de glicerol (como se describe en el párrafo [0027] del documento WO2012/177742) con uno o varios ácidos monocarboxílicos que tienen de 2 a 18 átomos de carbono.

Según un modo de realización preferido, los ácidos monocarboxílicos tienen una de las siguientes fórmulas:

R13COOH

R14COOH y

R15COOH

en las que R13, R14 y R15 son como se han definido anteriormente. También se pueden utilizar derivados de ácidos carboxílicos, como los anhídridos, los ésteres y los haluros de acilo.

La esterificación se puede realizar con uno o varios ácidos monocarboxílicos. Los ácidos monocarboxílicos preferidos son los seleccionados entre el grupo que consiste en el ácido acético, el ácido propanoico, el ácido butírico, el ácido isobutanoico, el ácido piválico, el ácido pentanoico, el ácido isopentanoico, el ácido hexanoico, el ácido heptanoico, el ácido octanoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido 3,3,5-trimetilhexanoico, el ácido nonanoico, el ácido decanoico, el ácido neodecanoico, el ácido undecanoico, el ácido dodecanoico, el ácido tridecanoico, el ácido mirístico, el ácido pentadecanoico, el ácido palmítico, el ácido esteárico, el ácido oleico, el ácido linoleico, el ácido palmitoleico, el ácido citronélico, el ácido undecenoico, el ácido láurico, el ácido undecilénico, el ácido linolénico, el ácido araquídico, el ácido behénico, el ácido tetrahidrobenzoico, el ácido abiético hidrogenado o no hidrogenado, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido furoico, el ácido benzoico, el ácido 4-acetilbenzoico, el ácido pirúvico, el ácido 4-terc-buti benzoico, el ácido nafténico, el ácido 2-metilbenzoico, el ácido salicílico, sus isómeros, sus ésteres metílicos y mezclas de los mismos.

Preferiblemente, la esterificación se lleva a cabo con uno o varios ácidos monocarboxílicos elegidos entre el grupo que consiste en el ácido pentanoico, el ácido 2-metilbutanoico, el ácido n-hexanoico, el ácido n-heptanoico, el ácido 3.3.5- trimetilhexanoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido n-octanoico, el ácido n-nonanoico y el ácido isononanoico. Preferiblemente, la esterificación se lleva a cabo con uno o más ácidos monocarboxílicos elegidos entre el grupo que consiste en el ácido butírico, el ácido isobutírico, el ácido n-pentanoico, el ácido 2-metilbutanoico, el ácido 3-metilbutanoico, el ácido n-hexanoico, el ácido n-heptanoico, el ácido n-octanoico, el ácido 2-etilhexanoico, el ácido 3.3.5- trimetilhexanoico, el ácido n-nonanoico, el ácido decanoico, el ácido undecanoico, el ácido undecelenico, el ácido láurico, el ácido esteárico, el ácido isoesteárico y mezclas de los mismos.

Según otro modo de realización, los ésteres de poliol según la invención tienen la siguiente fórmula (IX):

en la que

• cada uno de R17 y R18, es, independientemente uno del otro, H o CH3;

• cada uno de m y n es, independientemente uno del otro, un número entero, siendo m+n un número entero que va de 1 a 10;

• R16 y R19 se seleccionan, independientemente uno del otro, entre el grupo que consiste en alquilos alifáticos o ramificados, alquenilos, cicloalquilos, arilos, alquilarilos, arilalquilos, alquilcicloalquilos, cicloalquilalquilos, arilcicloalquilos, cicloalquilarilos, alquilcicloalquilarilos, alquilarilcicloalquilos, arilcicloalquilalquilos, arilalquilcicloalquilos, cicloalquilalquilarilo y cicloalquilarilalquilos, teniendo R16 y R19 de 1 a 17 átomos de carbono y pudiendo estar eventualmente sustituidos.

Según un modo de realización preferido, cada R16 y R19 representa, independientemente uno del otro, un grupo alquilo lineal o ramificado, un grupo alquenilo, un grupo cicloalquilo, pudiendo comprender dichos grupos alquilo, alquenilo o cicloalquilo al menos un heteroátomo elegido entre N, O, Si, F o S. Preferentemente, cada R16 y R19 tiene, independientemente uno de otro, de 3 a 8 átomos de carbono, preferiblemente de 5 a 7 átomos de carbono.

Según un modo de realización preferido, cada R17 y R18 representa H, y/o m+n es un número entero que va de 2 a 8, de 4 a 10, de 2 a 5 o de 3 a 5. En particular, m+n es 2, 3 ó 4.

Según un modo de realización preferido, los ésteres de poliol de la fórmula (IX) anterior son diésteres de trietilenglicol, diésteres de tetraetilenglicol, en particular con uno o dos ácidos monocarboxílicos que tienen de 4 a 9 átomos de carbono. Los ésteres de poliol de la fórmula (IX) anterior se pueden preparar por esterificación de un etilenglicol, un propilenglicol o un oligo- o poli-alquilenglicol (que puede ser un oligo- o poli-etilenglicol, oligo- o poli-propilenglicol, o un copolímero de bloques de etilenglicol-propilenglicol), con uno o dos ácidos monocarboxílicos que tienen de 2 a 18 átomos de carbono. La esterificación se puede llevar a cabo de manera idéntica a la reacción de esterificación utilizada para preparar los ésteres de poliol de la fórmula (VIII) anterior.

En particular, pueden usarse ácidos monocarboxílicos idénticos a los usados para preparar los ésteres de poliol de la fórmula (VIII) anterior, para formar los ésteres de poliol de fórmula (IX).

Según un modo de realización, el lubricante a base de ésteres de poliol según la invención comprende de 20 a 80%, preferentemente de 30 a 70%, y preferentemente de 40 a 60% en peso de al menos un éster de poliol de fórmula (VIII), y de 80 a 20%, preferentemente de 70 a 30%, y preferentemente de 60 a 40% en peso de al menos un éster de poliol de fórmula (IX).

En general, ciertas funciones alcohol pueden no esterificarse durante la reacción de esterificación, sin embargo, su proporción permanece baja. Así, los pOe pueden comprender entre 0 y 5% en moles relativo de unidades CH2OH con respecto a las unidades -CH2-O-C(=O)-.

Los lubricantes POE preferidos según la invención son aquellos que tienen una viscosidad de 1 a 1000 centiStokes (cSt) a 40°C, preferentemente de 10 a 200 cSt, aún más preferentemente de 20 a 100 cSt, y ventajosamente de 30 a 80 cSt. La clasificación internacional de los aceites viene dada en particular por la norma ISO3448-1992 (NF T60-141) y según la cual los aceites se designan por su clase de viscosidad media medida a una temperatura de 40°C.

Según un modo de realización, el contenido de composición azeotrópica según la invención en la composición de transferencia de calor varía de 1 y 5% en peso; o de 5 a 10%; o de 10 a 15%; o de 15 a 20%; o de 20 a 25%; o de 25 a 30%; o de 30 a 35%; o de 35 a 40%; o de 40 a 45%; o de 45 a 50%; o de 50 a 55%; o de 55 a 60%; o de 60 a 65%; o de 65 a 70%; o de 70 a 75%; o de 75 a 80%; o de 80 a 85%; o de 85 a 90%; o de 90 a 95%; o de 95 a 99%; o de 99 a 99,5%; o de 99,5 a 99,9%; o más de 99,9%, con respecto al peso total de la composición de transferencia de calor. El contenido de composición azeotrópica según la invención también puede variar dentro de varios de los rangos anteriores: por ejemplo de 50 a 55% y de 55 a 60%, es decir de 50 a 60%, etc.

Según un modo de realización preferido, la composición de transferencia de calor comprende más de 50% en peso de composición azeotrópica según la invención, y en particular de 50% a 99% en peso, con respecto al peso total de la composición de transferencia de calor.

En la composición de transferencia de calor según la invención, la proporción en masa de lubricante, y en particular de lubricante a base de ésteres de poliol (POE), puede representar en particular de 1 a 5% de la composición; o de 5 a 10% de la composición; o de 10 a 15% de la composición; o de 15 a 20% de la composición; o de 20 a 25% de la composición; o de 25 a 30% de la composición; o de 30 a 35% de la composición; o de 35 a 40% de la composición; o de 40 a 45% de la composición; o de 45 a 50% de la composición; o de 50 a 55% de la composición; o de 55 a 60% de la composición; o de 60 a 65% de la composición; o de 65 a 70% de la composición; o de 70 al 75% de la composición; o de 75 a 80% de la composición; o de 80 a 85% de la composición; o de 85 a 90% de la composición; o de 90 a 95% de la composición; o de 95 a 99% de la composición; o de 99 a 99,5% de la composición; o de 99,5 a 99,9% de la composición; o más de 99,9% de la composición. El contenido de lubricante también puede variar dentro de varios de los rangos anteriores: por ejemplo de 50 a 55% y de 55 a 60%, es decir de 50 a 60%, etc.

Según un modo de realización, la composición de transferencia comprende (preferiblemente consiste en):

• la composición azeotrópica según la invención que comprende (preferiblemente consiste en) 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 14% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 8,5% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%); y

• al menos un lubricante a base de ésteres de poliol (POE), elegido en particular entre los ésteres de poliol A), B), C) o D) descritos anteriormente, en particular los ésteres de poliol de fórmulas (I), (VIII) o (XI).

Usos

La presente invención también se refiere al uso de una composición azeotrópica o de una composición de transferencia de calor según la invención, en un sistema de transferencia de calor que contiene un circuito de compresión de vapor, comprendiendo dicho circuito preferiblemente un separador de aceite.

Según un modo de realización, el sistema de transferencia de calor es:

• un sistema de climatización; o

• un sistema de refrigeración; o

• un sistema de congelación; o

• un sistema de bomba de calor.

La presente invención también se refiere a un procedimiento de transferencia de calor basado en el uso de una instalación de transferencia de calor que contiene un circuito de compresión de vapor que comprende la composición azeotrópica o la composición de transferencia de calor según la invención, comprendiendo dicho circuito preferiblemente un separador de aceite. El procedimiento de transferencia de calor puede ser un procedimiento de calentamiento o enfriamiento de un fluido o un cuerpo.

La composición azeotrópica o la composición de transferencia de calor también se puede utilizar en un procedimiento para producir trabajo mecánico o electricidad, en particular de acuerdo con un ciclo de Rankine.

La invención también se refiere a una instalación de transferencia de calor que comprende un circuito de compresión de vapor que contiene la composición azeotrópica o la composición de transferencia de calor según la invención, conteniendo dicho circuito preferiblemente un separador de aceite y, en particular, un compresor de tornillo.

Según un modo de realización, esta instalación se elige entre las instalaciones móviles o fijas de refrigeración, calefacción (bomba de calor), climatización y congelación y los motores térmicos.

Puede tratarse en particular de una instalación de bomba de calor, en cuyo caso el fluido o cuerpo que se calienta (generalmente aire y eventualmente uno o varios productos, objetos u organismos) se encuentra en un local o en el interior de un vehículo (para una instalación móvil). Según un modo de realización preferido, se trata de una instalación de climatización, en cuyo caso el fluido o cuerpo que se enfría (generalmente aire y eventualmente uno o varios productos, objetos u organismos) se encuentra en un local o en el interior de un vehículo (para una instalación móvil). Puede ser una instalación de refrigeración o una instalación de congelación (o instalación criogénica), en cuyo caso el fluido o cuerpo que se enfría comprende generalmente por aire y uno o varios productos, objetos u organismos, ubicados en un local o contenedor.

En particular, la instalación de transferencia de calor es una bomba de calor, o una instalación de climatización, por ejemplo, un enfriador.

La invención tiene también como objetivo un procedimiento para calentar o enfriar un fluido o un cuerpo por medio de un circuito de compresión de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor o una composición de transferencia de calor, comprendiendo dicho procedimiento sucesivamente la evaporación del fluido o de la composición de transferencia de calor, la compresión del fluido o de la composición de transferencia de calor, la condensación del fluido o de la composición de transferencia de calor, y la expansión del fluido o de la composición de transferencia de calor, en el que el fluido de transferencia de calor es la composición azeotrópica según la invención, o la composición de transferencia de calor es la descrita anteriormente, comprendiendo dicho circuito de compresión preferiblemente un separador de aceite.

La invención tiene también como objetivo a un procedimiento para producir electricidad mediante un motor térmico, comprendiendo dicho procedimiento sucesivamente la evaporación del fluido de transferencia de calor o de una composición de transferencia de calor, la expansión del fluido o de la composición de transferencia de calor en una turbina para generar electricidad, la condensación del fluido o de la composición de transferencia de calor y la compresión del fluido o de la composición de transferencia de calor, donde el fluido de transferencia de calor es la composición azeotrópica según la invención y la composición de transferencia de calor es la descrita anteriormente.

El circuito de compresión de vapor, que contiene un fluido o una composición de transferencia de calor según la invención, comprende al menos un evaporador, un compresor preferentemente de tornillo, un condensador y un expansor, así como líneas de transporte del fluido o de la composición de transferencia de calor entre estos elementos, y opcionalmente un separador de aceite. El evaporador y el condensador incluyen un intercambiador de calor que permite el intercambio de calor entre el fluido o la composición de transferencia de calor y otro fluido o cuerpo.

El evaporador utilizado en el contexto de la invención puede ser un evaporador de sobrecalentamiento o un evaporador inundado. En un evaporador de sobrecalentamiento, todo el fluido o la composición de transferencia de calor mencionado(s) anteriormente se evapora a la salida del evaporador y la fase de vapor se sobrecalienta.

En un evaporador inundado, el fluido/composición de transferencia de calor en forma líquida no se evapora completamente. Un evaporador inundado comprende un separador de fase líquida y fase de vapor.

Como compresor, es posible en particular utilizar un compresor centrífugo con una o más etapas o un minicompresor centrífugo. También se pueden utilizar compresores rotativos, de pistón o de tornillo.

Según un modo de realización, el circuito de compresión de vapor comprende un compresor centrífugo, y preferentemente un compresor centrífugo y un evaporador inundado.

Según otro modo de realización, el circuito de compresión de vapor comprende un compresor de tornillo, preferentemente bitornillo o monotornillo. En particular, el circuito de compresión de vapor comprende un compresor de doble tornillo, capaz de implementar un caudal importante de aceite, por ejemplo hasta 6,3 L/s.

Un compresor centrífugo se caracteriza por utilizar elementos giratorios para acelerar radialmente el fluido o la composición de transferencia de calor; normalmente comprende al menos un rotor y un difusor alojados en un recinto. El fluido de transferencia de calor o la composición de transferencia de calor se introduce en el centro del rotor y fluye hacia la periferia del rotor bajo aceleración. Así, por un lado, aumenta la presión estática en el rotor y, especialmente, por otro lado, a nivel del difusor, la velocidad se convierte en un aumento de la presión estática. Cada conjunto rotor/difusor constituye una etapa del compresor. Los compresores centrífugos pueden comprender de 1 a 12 etapas, dependiendo de la presión final deseada y el volumen de fluido que se va a tratar.

La relación de compresión se define como la relación entre la presión absoluta del fluido/composición de transferencia de calor a la salida y la presión absoluta de dicho fluido o de dicha composición a la entrada.

La velocidad de rotación de los grandes compresores centrífugos oscila entre 3000 y 7000 revoluciones por minuto. Los compresores centrífugos pequeños (o minicompresores centrífugos) generalmente funcionan a una velocidad de rotación que oscila entre 40000 y 70000 revoluciones por minuto y tienen un tamaño de rotor pequeño (generalmente menos de 0,15 m).

Se puede usar un rotor de varias etapas para mejorar la eficiencia del compresor y reducir el costo de energía (en comparación con un rotor de una etapa). Para un sistema de dos etapas, la salida de la primera etapa del rotor alimenta la entrada del segundo rotor. Ambos rotores se pueden montar en un solo eje. Cada etapa puede proporcionar una relación de compresión de fluido de aproximadamente 4 a 1, es decir, la presión absoluta de salida puede ser aproximadamente cuatro veces la presión absoluta a la entrada. En los documentos US 5.065.990 y US 5.363.674 se describen ejemplos de compresores centrífugos de dos etapas, especialmente para aplicaciones en automóviles.

El compresor centrífugo puede ser accionado por un motor eléctrico o por una turbina de gas (por ejemplo, alimentada por los gases de escape de un vehículo, para aplicaciones móviles) o por engranajes.

La instalación puede incluir un acoplamiento del expansor con una turbina para generar electricidad (ciclo de Rankine).

La instalación también puede comprender opcionalmente al menos un circuito de fluido de transferencia de calor utilizado para transmitir el calor (con o sin cambio de estado) entre el circuito del fluido de transferencia de calor o de la composición de transferencia de calor, y el fluido o cuerpo que se debe calentar o enfriar.

La instalación también puede comprender opcionalmente dos (o más) circuitos de compresión de vapor, que contienen fluidos/composiciones de transferencia de calor idénticas o distintas. Por ejemplo, los circuitos de compresión de vapor se pueden acoplar entre sí.

El circuito de compresión de vapor opera según un ciclo de compresión de vapor clásico. El ciclo comprende el cambio de estado del fluido/la composición de transferencia de calor de una fase líquida (o difásica líquido/vapor) hacia una fase de vapor a una presión relativamente pequeña, después la compresión del fluido/la composición en fase de vapor hasta una presión relativamente elevada, el cambio de estado (condensación) del fluido/la composición de transferencia de calor de la fase vapor a la fase líquida a una presión relativamente elevada, y la reducción de la presión para recomenzar el ciclo.

En el caso de un procedimiento de enfriamiento, el calor procedente del fluido o del cuerpo que se está enfriando (directa o indirectamente, a través de un fluido caloportador) es absorbido por el fluido/composición de transferencia de calor, durante la evaporación de este último, y esto a una temperatura relativamente baja en comparación con el ambiente. Los procedimientos de refrigeración incluyen los procedimientos de climatización (con instalaciones móviles, por ejemplo en vehículos, o estacionarias), refrigeración y congelación o criogenia. En el campo de la climatización se puede citar la climatización doméstica, comercial o industrial, donde los equipos utilizados son bien enfriadores o bien equipos de expansión directa. En el campo de la refrigeración se pueden citar la refrigeración doméstica, comercial, las cámaras frigoríficas, la industria alimentaria y el transporte frigorífico (camiones, barcos).

En el caso de un procedimiento de calentamiento, el calor se transfiere (directa o indirectamente, a través de un fluido caloportador) desde el fluido/composición de transferencia de calor, durante la condensación de este/esta último/a, al fluido o cuerpo que se está calentando, y esto a una temperatura relativamente alta en comparación con el ambiente. La instalación que permite realizar la transferencia de calor se denomina en este caso “bomba de calor”. Estas pueden ser, en particular, bombas de calor de media y alta temperatura.

Es posible utilizar cualquier tipo de intercambiador de calor para la aplicación de las composiciones (azeotrópicas o de transferencia de calor) según la invención, y en particular intercambiadores de calor en co-corriente o, preferiblemente, intercambiadores de calor a contracorriente.

Sin embargo, según un modo de realización preferido, la invención prevé que los procedimientos de enfriamiento y calentamiento, y las instalaciones correspondientes, comprendan un intercambiador de calor a contracorriente, ya sea en el condensador o en el evaporador. En efecto, las composiciones según la invención (composición azeotrópica o composición de transferencia de calor definidas anteriormente) son particularmente eficaces con intercambiadores de calor a contracorriente. Preferiblemente, tanto el evaporador como el condensador comprenden un intercambiador de calor a contracorriente.

Según la invención, por "intercambiador de calor a contracorriente" se entiende un intercambiador de calor en el que se intercambia calor entre un primer fluido y un segundo fluido, intercambiando calor el primer fluido a la entrada del intercambiador con el segundo fluido a la salida del intercambiador, e intercambiando calor el primer fluido a la salida del intercambiador con el segundo fluido a la entrada del intercambiador.

Por ejemplo, los intercambiadores de calor a contracorriente comprenden los dispositivos en los que el flujo del primer fluido y el flujo del segundo fluido tienen direcciones opuestas o casi opuestas. Los intercambiadores que funcionan en modo de corriente cruzada con tendencia a contracorriente también se incluyen entre los intercambiadores de calor a contracorriente en el sentido de la presente solicitud.

En diferentes condiciones de funcionamiento (climatización, refrigeración, bomba de calor, etc.), las composiciones según la invención son tales que inducen ventajosamente un sobrecalentamiento del compresor (diferencia entre Temperatura en el separador y Temperatura en el condensador) superior al de1HFO-1234yf y/o de1HFO-1234ze.

En los procedimientos de "refrigeración a baja temperatura", la temperatura de entrada de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) al evaporador es preferentemente de -45°C a -15°C, en particular de -40°C a -20°C, de forma más particularmente preferida de -35°C a -25°C y por ejemplo de aproximadamente -30°C; y la temperatura a la que comienza la condensación de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) en el condensador es preferentemente de 25°C a 80°C, en particular de 30°C a 60°C, de forma más particularmente preferida de 35°C a 55°C y por ejemplo de aproximadamente 40°C.

En los procedimientos de "refrigeración a temperatura moderada", la temperatura de entrada de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) al evaporador es preferentemente de -20°C a 10°C, en particular de -15°C a 5°C, de forma más particularmente preferida de -10°C a 0°C y por ejemplo de aproximadamente -5°C; y la temperatura a la que comienza la condensación de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) en el condensador es preferentemente de 25°C a 80°C, en particular de 30°C a 60°C, de forma más particularmente preferida de 35°C a 55°C y por ejemplo de aproximadamente 50°C. Estos procedimientos pueden ser procedimientos de refrigeración o de aire acondicionado.

En los procedimientos de "calentamiento a temperatura moderada", la temperatura de entrada de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) al evaporador es preferentemente de -20°C a 10°C, en particular de -15°C a 5°C. °C, de forma más particularmente preferida de -10°C a 0°C y, por ejemplo, de aproximadamente -5°C; y la temperatura a la que comienza la condensación de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) en el condensador es preferentemente de 25°C a 80°C, en particular de 30°C a 60°C, de forma más particularmente preferida de 35°C a 55°C y por ejemplo de aproximadamente 50°C.

En los procedimientos de "calentamiento a alta temperatura", la temperatura de entrada de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) al evaporador es preferentemente de -20°C a 90°C, en particular de 10°C a 90°C, de forma más particularmente preferida de 50°C a 90°C y, por ejemplo, de aproximadamente 80°C; y la temperatura a la que comienza la condensación de la composición según la invención (azeótropo o composición de transferencia de calor) en el condensador es preferiblemente de 70°C a 160°C, en particular de 90°C a 150°C, de forma más particularmente preferida de 110°C a 140°C y por ejemplo de aproximadamente 135°C.

Las composiciones según la invención son particularmente ventajosas en el transporte frigorífico.

Se considera transporte frigorífico todo movimiento de productos perecederos en espacio refrigerado. Los productos alimenticios o farmacéuticos representan una parte importante de los productos perecederos.

El transporte frigorífico se puede realizar por camión, ferrocarril o barco, pudiendo utilizar eventualmente contenedores multiplataforma que se adaptan igualmente bien a camiones, ferrocarril o barcos.

En el transporte frigorífico, la temperatura de los espacios refrigerados está comprendida entre -30°C y 16°C. La carga de refrigerante en el transporte por camión, ferrocarril o contenedores multiplataforma varía entre 4 kg y 8 kg de refrigerante. Las instalaciones de los barcos pueden contener entre 100 y 500 kg.

El refrigerante más utilizado hoy en día es el R404A.

Las temperaturas de funcionamiento de las instalaciones frigoríficas dependen de los requisitos de temperatura de refrigeración y de las condiciones climáticas externas. Una sola instalación frigorífica debe ser capaz de cubrir un amplio rango de temperatura entre -30°C y 16°C y operar tanto en climas fríos como cálidos.

La condición más restrictiva en términos de temperatura de evaporación es -30°C.

Las composiciones según la invención pueden utilizarse en sustitución de diversos fluidos de transferencia de calor en diversas aplicaciones de transferencia de calor, como el 1,1,1,2-tetrafluoroetano (R134a) o también e1HFO-1234yf.

Separador de aceite

Según la invención, el circuito de compresión de vapor puede comprender un separador de aceite.

Según un modo de realización, el separador de aceite está situado entre el compresor y el condensador.

Según la invención, el separador de aceite puede ser un depósito o un cilindro que comprende al menos un deflector o tamiz para recoger el aceite.

Según un modo de realización, el separador de aceite comprende un mecanismo de flotador/válvula/aguja. En este caso particular, el aceite, recuperado en el separador, se almacena en la parte inferior que contiene el mecanismo de flotador/válvula/indicador. Cuando el nivel de aceite es lo suficientemente alto como para levantar el mecanismo de flotación, el sistema de válvula de aguja se abre y permite que el aceite vuelva a entrar en el(los) cárter(es) del(de los) compresor(es). El retorno del aceite se produce en particular gracias a la diferencia de presión entre la del separador de aceite y la del(de los) cárter(es) del(de los) compresor(es).

El separador de aceite permite ventajosamente la liberación del fluido refrigerante hacia el condensador y el retorno del aceite lubricante separado al compresor.

El circuito de compresión según la invención puede comprender una línea de retorno de aceite entre el separador de aceite y la entrada del compresor.

En particular, el separador de aceite comprende una válvula de entrada (que permite en particular la entrada de la composición de la invención), una válvula de salida en la parte superior del separador (que permite en particular recuperar una parte del fluido refrigerante que se va a dirigir hacia el condensador), y una válvula de salida en la parte inferior del separador (que permite en particular la salida del aceite para su retorno al compresor).

Por lo general, los separadores de aceite pueden implementar al menos una de las siguientes técnicas:

• coalescencia: fenómeno por el cual dos sustancias idénticas pero dispersas tienden a juntarse;

• centrifugación: esta técnica utiliza la fuerza centrífuga para separar fluidos de diferentes densidades;

• reducción de la velocidad: esta técnica permite que las moléculas más pesadas continúen su trayectoria, gracias a su inercia, mientras que las moléculas más ligeras se dispersan en el volumen interno del separador de aceite; • cambio de dirección: esta técnica asociada a la anterior permite aumentar la eficiencia de separación de las gotas de aceite (moléculas pesadas) presentes en el vapor (moléculas ligeras). En particular, las gotas de aceite mantienen su trayectoria inicial, por efecto de su masa y de su velocidad inicial, mientras que el vapor se dirige hacia la salida del separador.

La coalescencia se puede llevar a cabo utilizando tamices metálicos o cartuchos coalescentes.

La centrifugación se puede realizar mediante turbuladores, sistemas helicoidales o montajes especiales de los separadores (ciclón).

En particular, un separador de aceite puede utilizar varias de las técnicas mencionadas anteriormente.

Entre los separadores de aceite útiles según la invención, se pueden mencionar, por ejemplo, la gama TURBOIL de Carly, OUB de Danfoss, OS de Emerson, series 5520 y 5540 de Castel, separadores Temprite y separadores AC&R y los separadores OAS de Bitzer para compresores de tornillo.

El circuito de compresión de vapor puede comprender además un sistema de refrigeración de aceite, y eventualmente una bomba de aceite y/o un sistema de distribución de aceite, situado(s) entre el separador de aceite y la entrada del compresor.

La bomba de aceite se puede utilizar para compensar las pérdidas de presión y/o permitir que el aceite alcance una presión superior a la presión de descarga del compresor.

El sistema de refrigeración de aceite se puede utilizar para enfriar el aceite procedente del compresor y del separador de aceite.

Inflamabilidad

Las composiciones según la presente invención también tienen la ventaja de tener una velocidad de propagación de la llama inferior a 10 cm/s, preferentemente inferior a 8 cm/s, o incluso 7 cm/s o incluso 3 cm/s según del método de medición desarrollado por Jabbour T-2004. Algunas composiciones son incluso no inflamables.

El dispositivo experimental utiliza el método del tubo de vidrio vertical (tubo número 2, longitud 150 cm, diámetro 40 cm). El uso de dos tubos permite realizar dos ensayos con la misma concentración al mismo tiempo.

Los tubos están equipados con electrodos de tungsteno, estos se colocan en la parte inferior de cada tubo, con una separación de 6,35 mm (1/4 de pulgada) y están conectados a un generador de 15 kV y 30 mA.

El método de los ensayos se desarrolla en la tesis de T. Jabbour, “Classification de l'inflammabilité des fluides figorigénes basée sur la vitesse fondamentale de flamme" dirigida por Denis Clodic. Tesis, París, 2004.

A modo de ejemplo, la velocidad de propagación de la llama para la composición HFO-1234yf/R134a/R152a: 78,9/7,0/14,1% en masa es de 4,75 cm/s y la de la composición HFO-1234yf/R134a/R152a: 74,2/7,7/18,1% en masa es de 6 cm/s.

Todas los modos de realización descritos anteriormente pueden combinarse entre sí. Así, cada composición azeotrópica preferida puede combinarse con cada aditivo y en particular con cada éster de poliol preferido (ésteres A, B, C o D), en las diversas proporciones mencionadas. Las diversas composiciones preferidas se pueden usar en las diversas aplicaciones descritas anteriormente.

FIGURA 1: La figura 1 es un diagrama de la mezcla de R134a/aceite Triton SE 55 que representa la temperatura (en °C) en abscisas y la presión (en bar) en ordenadas, realizada en las condiciones de funcionamiento del ejemplo siguiente. Con 0% de aceite, se tiene 100% de R134a, mientras que con 70% de aceite se tiene una mezcla que contiene 30% de R134a. Este diagrama muestra que a presión constante, la concentración del refrigerante en el aceite disminuye cuando la temperatura de la mezcla Ts aumenta.

Los siguientes ejemplos ilustran la invención sin por ello limitarla.

Ejemplos

Proveedor del aceite POE Tritón SE 55 d: FUCHS

En un separador de aceite integrado en un compresor de tornillo, el aceite se recoge en la parte inferior del separador. En este ejemplo, se analizan las cantidades de refrigerante atrapadas por el aceite en el separador.

La mezcla de refrigerante/aceite en el separador está a una temperatura Ts (que también es la temperatura del refrigerante a la salida del compresor) y la presión en el separador es igual a la presión de saturación de vapor del refrigerante a la entrada del condensador (Pcond). Por lo tanto, esto se traduce en un sistema que funciona a una temperatura de condensación (Tcond), que es la temperatura de saturación del refrigerante solo a la presión correspondiente Pcond.

En general, el análisis de un diagrama refrigerante/aceite tipo (como se ilustra por ejemplo en la figura 1 para el R134a) muestra que, a presión constante (Pcond), la concentración del refrigerante en el aceite disminuye cuando la temperatura de la mezcla (aceite/refrigerante, Ts) aumenta y se aleja de la temperatura de saturación del refrigerante solo (Tcond), representando la diferencia entre Ts y Tcond el sobrecalentamiento a la salida del compresor.

La temperatura Tcond, la presión Pcond y la temperatura Ts en el separador de aceite vienen definidas por las necesidades de funcionamiento de la instalación. El porcentaje de aceite en el refrigerante se deducirá por tanto del correspondiente diagrama refrigerante/aceite a la presión Pcond y la temperatura Ts. Este método permite comparar de manera indirecta los refrigerantes observando el sobrecalentamiento a la salida del compresor.

Considere un sistema de aire acondicionado que opera bajo las siguientes condiciones en modo calefacción (bomba de calor):

Temperatura de condensación Tcond = 70°C;

Temperatura de evaporación: 0°C;

Sobrecalentamiento del evaporador: 0°C;

Subenfriamiento: 0°C;

Eficiencia del compresor: 75%;

Caso de referencia : R134a y aceite POE Triton SE 55;

Según el diagrama de la figura 1, para una temperatura (Ts) en el separador de 87°C y una presión de 21 bares abs, el sobrecalentamiento a la salida del compresor es de 17°C, esto da un porcentaje de aceite de 75% en masa (25% en masa de R134a en el aceite).

Para una mezcla de HFO-1234yf/aceite POE Triton SE 55, en las mismas condiciones de operación descritas anteriormente, la presión en el condensador es de aproximadamente 20,5 bares abs y el sobrecalentamiento a la salida del compresor es de aproximadamente 4,8°C.

El HFO-1234yf tiene una presión de saturación muy cercana a R134a pero un sobrecalentamiento bajo. En consecuencia, la concentración del refrigerante en la fase líquida del separador de aceite será superior a 30%, o incluso a 35%, en masa.

En consecuencia, para el mismo caudal de circulación del líquido aceite/refrigerante, el aumento del porcentaje de refrigerante en el aceite del separador conduce a una reducción de la cantidad de aceite lubricante que circula en el compresor y también a una reducción de la viscosidad de la mezcla de aceite/refrigerante. Por lo tanto, la sustitución directa del R134a por el HFO-1234yf puede dañar el compresor (problema de lubricación, baja viscosidad) y disminuir el rendimiento.

La siguiente tabla muestra el valor del sobrecalentamiento a la salida del compresor con respecto a la temperatura de condensación en las mismas condiciones de operación, descritas anteriormente para el R134a y e1HFO-1234yf, para diferentes mezclas:

La relación A corresponde a la siguiente relación:

sobrecalentamiento en el compresor de la mezcla - sobrecalentamiento en el compresor del 1234y / ^q sobrecalentamiento en el compresor del 1234y/

Las composiciones azeotrópicas según la invención tienen ventajosamente un sobrecalentamiento en el compresor superior al del HFO-1234yf solo, y en particular un coeficiente A, como se ha definido anteriormente, superior a 80%, o incluso superior a 100%, con respecto al HFO-1234yf solo.

Así, las mezclas según la invención permiten ventajosamente reducir (y/o evitar) la cantidad de refrigerante atrapado en el aceite lubricante con respecto al HFO-1234yf solo, y por tanto aumentar la eficiencia de la instalación debido a la mayor cantidad de refrigerante que circula en el sistema. Además, como con las mezclas de la invención, la cantidad de aceite lubricante recuperado por el separador es mayor que con el HFO-1234yf, se obtiene una mejor lubricación del compresor.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Composición azeotrópica que comprende de 76% a 79% en peso de HFO-1234yf, de 12% a 15% en peso de HFC-152a y de 7% a 9% en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

2. Composición según la reivindicación 1, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 14% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 8,5% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

3. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 14% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 8,5% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

4. Composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 15,8% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 6,7% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%).

5. Composición según la reivindicación 4, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 15,8% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 6,7% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

6. Composición según la reivindicación 1, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 12,2% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 10,3% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición comprendido entre -40,00°C y 70,00°C, a una presión comprendida entre 0,5 y 21,0 bares abs (± 0,5%), y preferentemente entre 0,61 y 21,00 bares abs (± 0,5%).

7. Composición según la reivindicación 6, que comprende 77,5% (± 0,2%) en peso de HFO-1234yf, 12,2% (± 0,2%) en peso de HFC-152a y 10,3% (± 0,2%) en peso de HFC-134a, con respecto al peso total de la composición, teniendo dicha composición un punto de ebullición de 26,97°C (± 0,50°C) a una presión de 7,3 bares abs (± 0,5%).

8. Composición de transferencia de calor que comprende la composición azeotrópica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, y al menos un aditivo principalmente seleccionado entre las nanopartículas, los estabilizantes, los tensioactivos, los trazadores, los agentes fluorescentes, los odorantes, los lubricantes, preferentemente a base de ésteres de poliol, y los solubilizantes.

9. Uso de una composición azeotrópica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, o de una composición de transferencia de calor según la reivindicación 8, en un sistema de transferencia de calor que contiene un circuito de compresión de vapor, comprendiendo dicho circuito preferentemente un separador de aceite.

10. Instalación de transferencia de calor que comprende un circuito de compresión de vapor que contiene la composición azeotrópica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o la composición de transferencia de calor según la reivindicación 8, conteniendo preferentemente dicho circuito un separador de aceite, y en particular un compresor de tornillo.

11. Instalación según la reivindicación 9, escogida entre las instalaciones móviles o estacionarias de calefacción mediante bomba de calor, de climatización, de refrigeración de congelación y los motores térmicos.

12. Procedimiento de calentamiento o de refrigeración de un fluido o un cuerpo mediante un circuito de compresión de vapor que contiene un fluido de transferencia de calor o una composición de transferencia de calor, comprendiendo dicho procedimiento sucesivamente la evaporación del fluido o de la composición de transferencia de calor, la compresión del fluido o de la composición de transferencia de calor, la condensación del fluido o de la composición de transferencia de calor, y la expansión del fluido o de la composición de transferencia de calor, en el que el fluido de transferencia de calor es la composición azeotrópica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, y la composición de transferencia de calor es según la reivindicación 8, comprendiendo dicho circuito de compresión preferiblemente un separador de aceite.