MX2011005211A

MX2011005211A - Composiciones de tetrafluoropropeno y sus usos.

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Publication number: MX2011005211A
Application number: MX2011005211A
Authority: MX
Inventors: Barbara Haviland Minor; Donald Bernard Bivens; Thomas J Leck
Original assignee: Du Pont
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2011-06-01
Also published as: HK1162378A1; ES2556762T3; BRPI0916022A2; CN102215917B; JP5689068B2; DE202009019199U1; DE202009019200U1; AU2015200652B2; JP2012509390A; AU2009316668A1; CA2741871C; AU2017201000B2; BR122013002802A2; AU2017201000A1; WO2010059677A3; KR20110095896A; JP2015129289A; KR101628421B1; CA2741871A1; AU2009316668B2

Abstract

La presente invención se relaciona con composiciones para usarse en sistemas de refrigeración, acondicionadores de aire y bombas de calor, en donde la composición comprende un tetrafluoropropano y al menos otro componente. Las composiciones de la presente invención son útiles en procesos para producir enfriamiento o calor, como fluidos de transferencia de calor, agentes sopladores de espuma, propulsores de aerosol y agentes extintores de fuego y supresores de fuego.

Description

COMPOSICIONES DE TETRAFLUOROPROPENO Y SUS USOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con composiciones para usarse en sistemas de refrigeración, acondicionadores de aire y bombas de calor, en donde la composición comprende un tetrafluoropropeno y al menos otro compuesto. Las composiciones de la presente invención son útiles en procesos para producir enfriamiento o calor, como fluidos de transferencia de calor, agentes sopladores de espuma, propulsores de aerosol y agentes extintores de fuego y supresores de fuego .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La industria de la refrigeración ha estado trabajando durante las últimas décadas para encontrar refrigerantes de reemplazo para los clorofuorocarbonos (CFC) e hidroclorurocarbonos (HCFC) que agotan la capa de ozono que se están eliminando paulatinamente como resultado del Protocolo de Montreal . La solución para la mayoría de los productores de refrigerantes ha sido la comercialización de ref igerantes de hidrofluorocarbono (HFC) . Los nuevos refrigerantes de HFC, de los cuales el más usado en este momento es el HFC-134a, tienen un potencial de agotamiento de la capa de ozono de cero y, por lo tanto, no se ven afectados REF. : 219681 por la .actual eliminación gradual reglamentaria como resultado del Protocolo de Montreal .

Otras normas ambientales podrían causar, finalmente, la eliminación global de ciertos refrigerantes de HFC. Actualmente, la industria automovilística se está enfrentando a normas que se relacionan con el potencial de calentamiento global de los refrigerantes usados en los acondicionadores de aire móviles. Por lo tanto, actualmente existe una gran necesidad de identificar nuevos refrigerantes con potencial de calentamiento global reducido para el mercado de los acondicionadores de aire móviles. En caso de que en el futuro las normas se apliquen más ampliamente, por ejemplo, para sistemas de aire acondicionado y refrigeración fijos, habrá una necesidad aún mayor de contar con refrigerantes que puedan usarse en todas las áreas de la industria de la refrigeración y el aire acondicionado.

Los refrigerantes de reemplazo que se proponen en la actualidad para HFC-134a incluyen HFC- 152a, hidrocarburos puros tales como butano o propano, o refrigerantes "naturales" tales como C02. Muchos de estos reemplazos sugeridos son tóxicos, inflamables y/o tienen una eficiencia de energía baja. Se están proponiendo nuevos reemplazos para HCFC-22, R404A, R407C y R410A entre otros. Por lo tanto, se están buscando nuevos refrigerantes alternativos .

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION El propósito de la presente descripción es proporcionar composiciones refrigerantes novedosas y composiciones de fluidos de transferencia de calor que proporcionen características únicas para cumplir con los requisitos de potencial de agotamiento de la capa de ozono bajo o inexistente y potencial de calentamiento global más bajo en comparación con los refrigerantes actuales.

Se describen composiciones seleccionadas del grupo que consiste de composiciones que comprenden: HFO-1234yf , HFC-152a, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-152a; HF0-1234ze, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-134a; y HFO-1234ze, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a.

Se describen, además, composiciones no inflamables que comprenden no más que aproximadamente 60 por ciento en peso de HFO-1234yf y al menos aproximadamente 40 por ciento en peso de HFC-134a.

Además, se describen composiciones que comprenden al menos aproximadamente 85 por ciento en peso de HFO-1234yf y hasta aproximadamente 15 por ciento en peso de HFC-32.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de abordar los detalles de las modalidades descritas a continuación, se definen y se aclaran algunos términos .

Definiciones Como se usa en la presente descripción, el término composición de transferencia de calor significa una composición usada para llevar calor de una fuente de calor a un disipador de calor.

Una fuente de calor se define como cualquier espacio, ubicación, objeto o cuerpo del cual se desea añadir, transferir, mover o eliminar calor. Los ejemplos de fuentes de calor son espacios (abiertos o cerrados) que requieren refrigeración o enfriamiento, tales como ref igeradores o congeladores en un supermercado, espacios de edificios que requieren aire acondicionado, enfriadores de agua industriales o el compartimiento para pasajeros de un automóvil que requiere aire acondicionado. En algunas modalidades la composición de transferencia térmica puede mantenerse en un estado constante durante todo el proceso de transferencia (es decir, no se evapora o condensa) . En otras modalidades, en los procesos de enfriamiento por evaporación pueden usarse, además, composiciones de transferencia térmica .

Un disipador de calor se define como cualquier espacio, ubicación, objeto o cuerpo capaz de absorber calor. Un sistema de re rigeración por compresión de vapor es un ejemplo de tal disipador de calor.

Un sistema de transferencia de calor es el sistema (o aparato) usado para producir un efecto de calentamiento o enfriamiento en un espacio determinado. Un sistema de transferencia de calor podría ser un sistema móvil o un sistema fijo.

Los ejemplos de sistemas de transferencia de calor incluyen, pero no se limitan a, acondicionadores de aire, congeladores, refrigeradores, bombas de calor, enfriadores de agua, enfriadores de evaporador inundado, enfriadores de expansión directa, cámaras de enfriamiento, refrigeradores móviles, unidades de aire acondicionado móviles, deshumidificadores y combinaciones de éstos.

Como se usa en la presente descripción, sistema móvil de transferencia de calor se refiere a cualquier aparato de refrigeración, de aire acondicionado o calefacción incorporado en una unidad de transporte terrestre, ferroviario, marítimo o aéreo. Además, las unidades móviles de ref igeración o aire acondicionado incluyen aquellos aparatos que son independientes de cualquier vehículo en movimiento y se conocen como sistemas "intermodales" . Tales sistemas intermodales incluyen un "contenedor" (transporte marítimo/terrestre combinado) , así como "cajas intercambiables" (transporte terrestre/ferroviario combinado) .

Como se usa en la presente invención, los sistemas fijos de transferencia de calor están fijados en el lugar durante la operación. Un sistema fijo de transferencia de calor puede estar conectado dentro o unido a construcciones de cualquier tipo o puede ser un dispositivo independiente ubicado en espacios exteriores, tal como una máquina expendedora de bebidas. Estas aplicaciones fijas pueden ser aire acondicionado y bombas de calor fijas (que incluyen, pero no se limitan a, enfriadores, bombas de calor de alta temperatura, sistemas de aire acondicionado residenciales, comerciales o industriales, e incluyen enfriadores de ventana, sin conductos, con conductos, de paquete terminal y aquellos exteriores pero conectados al edificio, tales como sistemas de azotea) . En aplicaciones de refrigeración fijas las composiciones descritas pueden ser útiles en equipos que incluyen refrigeradores y congeladores, máquinas de hielo, enfriadores y congeladores autónomos, enfriadores de evaporador inundado, enfriadores de expansión directa, cámaras de enfriamiento y enfriadores y congeladores verticales y sistemas combinados. En algunas modalidades las composiciones descritas podrían usarse en sistemas de refrigeración de supermercados. Adicionalmente, las aplicaciones fijas podrían usar un segundo sistema de circuito que usa un refrigerante primario para producir enfriamiento en un lugar que se transfiere a un lugar remoto a través de un fluido de transferencia de calor secundario.

Capacidad de ref igeración (a veces denominada capacidad de enfriamiento) es un término para definir el cambio en la entalpia de un refrigerante en un evaporador por libra de refrigerante circulante, es decir, el calor eliminado por el refrigerante en el evaporador por un tiempo dado. La capacidad de refrigeración es una medida de la capacidad de un refrigerante o una composición de transferencia térmica para producir enfriamiento. Por lo tanto, cuanto mayor la capacidad, mayor el enfriamiento producido.

El coeficiente de rendimiento (COP, por sus siglas en inglés) es la cantidad de calor eliminado dividido la entrada de energía necesaria para que el ciclo funcione. Cuanto mayor el COP, mayor la eficiencia de energía. El COP está directamente relacionado a la relación de eficiencia de energía (EER, por sus siglas en inglés) , que es la clasificación de eficiencia de un equipo de refrigeración o aire acondicionado, a un conjunto específico de temperaturas interna y externa.

El término "subenfriamiento" se refiere a la reducción de la temperatura de un líquido hasta una temperatura menor que el punto de saturación de ese líquido para una presión determinada. El punto de saturación es la temperatura a la cual el vapor se condensa completamente a un líquido, pero el subenfriamiento continua enfriando el líquido hasta un líquido de temperatura inferior a la presión determinada. Al enfriar un líquido a una temperatura por debajo de la temperatura de saturación (o temperatura de burbujeo) , la capacidad de refrigeración neta puede aumentarse. Por lo tanto, el subenfriamiento mejora la capacidad de refrigeración y la eficiencia de energía de un sistema. La cantidad de subenfriamiento es la cantidad de enfriamiento por debajo de la temperatura de saturación (en grados) .

Supercalentamiento es un término que define cuánto por encima de su temperatura de vapor de saturación (la temperatura a la cual, si la composición se enfría, se forma la primera gota de líquido, también denominada "punto de rocío") se calienta una composición de vapor.

El deslizamiento de temperatura (en ocasiones denominado simplemente "deslizamiento" ) es el valor absoluto de la diferencia entre las temperaturas de inicio y de finalización de un proceso de cambio de estado realizado por un refrigerante dentro de un componente de un sistema refrigerante, sin incluir cualquier subenfriamiento o supercalentamiento. Este término podría usarse para describir la condensación o evaporación de una composición casi azeotrópica o no azeotrópica.

Composición azeotrópica se refiere a una mezcla que tiene un punto de ebullición constante entre dos o más sustancias que se comportan como una sola sustancia. Una característica de una composición azeotrópica es que el vapor producido por la evaporación o destilación parcial del líquido tiene la misma composición que el líquido del cual se evapora o destila, es decir, la mezcla se destila/refluye sin que se genere un cambio en la composición. Las composiciones de punto de ebullición constante se definen como azeotrópicas porque exhiben un punto de ebullición máximo o mínimo, en comparación con el punto de ebullición de la mezcla no azeotrópica de los mismos compuestos. Una composición azeotrópica no se fraccionará dentro de un sistema de refrigeración o aire acondicionado durante la operación. Además, una composición azeotrópica no se fraccionará al filtrarse desde un sistema de refrigeración o aire acondicionado .

Una composición casi azeotrópica (a la que comúnmente también se hace referencia como una "composición tipo azeótropo") es una mezcla líquida de punto de ebullición prácticamente constante entre dos o más sustancias que se comporta esencialmente como una sola sustancia. Una característica de una composición casi azeotrópica es que el vapor producido por la evaporación o destilación parcial del líquido tiene prácticamente la misma composición que el líquido del cual se evapora o destila, es decir, la mezcla se destila/refluye sin que se genere un cambio considerable en la composición. Otra característica de una composición casi azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbujeo y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura específica son prácticamente iguales. En la presente, una composición es casi azeotrópica cuando después de eliminar el 50 por ciento de la composición, por ejemplo, por evaporación o ebullición, la diferencia en la presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de que se ha eliminado el 50 por ciento de la composición original es menor que aproximadamente 10 por ciento.

Una composición no azeotrópica es una mezcla de dos o más sustancias que se comporta como una mezcla simple y no como una sustancia sencilla. Una característica de una composición no azeotrópica es que el vapor producido por la evaporación o destilación parcial del líquido tiene una composición sustancialmente distinta que el líquido del cual se evapora o destila, es decir, la mezcla se destila/refluye con un cambio considerable en la composición. Otra característica de una composición no azeotrópica es que la presión de vapor en el punto de burbujeo y la presión de vapor en el punto de rocío de la composición a una temperatura específica son sustancialmente distintas . En la presente invención una composición es no azeotrópica cuando después de eliminar el 50 por ciento de la composición, por ejemplo, por evaporación o ebullición, la diferencia en la presión de vapor entre la composición original y la composición que queda después de que se ha eliminado el 50 por ciento de la composición original es mayor que aproximadamente 10 por ciento.

Como se usa en la presente descripción el término "lubricante" se refiere a cualquier material adicionado a un compresor (y en contacto con cualquier composición de transferencia térmica en uso dentro de cualquier sistema de transferencia de calor) que proporciona lubricación al compresor para ayudar a evitar que las partes se atasquen.

Como se usa en la presente descripción, los compatibilizadores son compuestos que mejoran la solubilidad del hidrofluorocarbono de las composiciones descritas en los lubricantes del sistema de transferencia de calor. En algunas modalidades los compatibilizadores mejoran el retorno de aceite al compresor. En algunas modalidades la composición se usa con un lubricante de sistema para reducir la viscosidad de la fase rica en aceite.

Como se usa en la presente descripción, el retorno del aceite se refiere a la capacidad de una composición de transferencia de calor de transportar lubricante a través de un sistema de transferencia de calor y regresarlo al compresor. Esto es, durante el uso, es común que una parte del lubricante del compresor sea arrastrado por la composición de transferencia de calor desde el compresor a las otras porciones del sistema. En tales sistemas, si el lubricante no retorna eficientemente al compresor, el compresor eventualmente dejará de funcionar debido a falta de lubricación .

Como se usa en la presente descripción, colorante "ultravioleta" se define como una composición fluorescente o fosforescente UV que absorbe luz en la región ultravioleta o "cerca" de ultravioleta del espectro electromagnético. La fluorescencia producida por el colorante fluorescente UV se podría detectar bajo una iluminación producida por una luz UV que emite, al menos, alguna radiación con una longitud de onda en el intervalo de 10 nanómetros a aproximadamente 775 nanómetros.

Inflamabilidad es un término usado para indicar la capacidad de una composición para encender y/o propagar una llama. Para los refrigerantes y otras composiciones de transferencia de calor, el límite de inflamabilidad inferior ("LFL", por sus siglas en inglés), es la concentración mínima de la composición de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a través de una mezcla homogénea de la composición y aire bajo condiciones de prueba especificadas en el E681 de la ASTM (American Society of Testing and Materials) . El límite de inflamabilidad superior ("UFL", por sus siglas en inglés) es la concentración máxima de la composición de transferencia de calor en el aire que es capaz de propagar una llama a través de una mezcla homogénea de la composición y aire bajo las mismas condiciones de prueba. La prueba de inflamabilidad, E681 de ASTM, se lleva a cabo sobre la fase liquida y la fase de vapor presentes en un envase cerrado encima del liquido a temperaturas especificadas, como lo designó la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) en el estándar 34 de la ASHRAE. A fin de que la ASHRAE lo clasifique como no inflamable, un refrigerante debe ser no inflamable bajo las condiciones del E681 de la ASTM como se formula en la fase líquida y de vapor, así como durante escenarios de fuga.

El potencial de calentamiento global (GWP, por sus siglas en inglés) es un índice para calcular la contribución relativa al calentamiento global debido a la emisión atmosférica de un kilogramo de una gas de invernadero determinado, comparado con la emisión de un kilogramo de dióxido de carbono. El GWP puede calcularse para diferentes horizontes de tiempo, que muestren el efecto de la vida útil atmosférica de un gas dado. El GWP para el horizonte de tiempo de 100 años es, comúnmente, el valor de referencia. Para mezclas se puede calcular un promedio ponderado en base a los GWP individuales para cada componente de la mezcla.

El potencial de agotamiento de la capa de ozono (ODP, por sus siglas en inglés) es un número que se refiere a la cantidad de agotamiento de la capa de ozono causado por una sustancia. El ODP es la relación del impacto en la capa de ozono de una sustancia química comparado con el impacto de un CFC-ll (fluorotriclorometano) de masa similar. Por lo tanto, se define que el ODP de CFC-ll es de 1.0. Otros CFC y HCFC tienen ODP que se encuentran en el intervalo de 0.01 a 1.0. Los HFC tienen un ODP de cero porque no contienen cloro.

Como se usa en la presente descripción, los términos "comprende", "que comprende", "incluye", "que incluye", "tiene", "que tiene", o cualquier otra variante de éstos, pretenden abarcar una inclusión no excluyente. Por ejemplo, una composición, un proceso, método, artículo o aparato que comprende una lista de elementos no se limita necesariamente sólo a esos elementos, sino que puede incluir otros que no estén expresamente listados o sean inherentes a tal composición, proceso, método, artículo o aparato. Además, a menos que se especifique expresamente lo contrario, la disyunción se relaciona con un "o" incluyente y no con un "o" excluyente. Por ejemplo, una condición A o B se satisface mediante cualquiera de los siguientes criterios: A es verdadero (o actual) y B es falso (o no actual) , A es falso (o no actual) y B es verdadero (o actual) , y tanto A como B son verdaderos (o actuales) .

La frase de transición "que consiste de" excluye cualquier elemento, paso o ingrediente no especificado. De estar en la reivindicación, ésta evitaría en la reivindicación la inclusión de materiales diferentes de los mencionados excepto por las impurezas comúnmente asociadas con ellos. Cuando aparece la frase "consiste de" en una frase del cuerpo de una reivindicación, en lugar de seguir inmediatamente al preámbulo, limita solamente el elemento descrito en esa reivindicación; no se excluyen de la reivindicación otros elementos en su totalidad.

La frase de transición "consistente esencialmente de" se usa para definir una composición, un método o aparato que incluye materiales, etapas, características, componentes, o elementos, además de aquellos descritos literalmente, siempre que estos materiales, etapas, características, componentes, o elementos adicionales incluidos, afecten materialmente la o las características básicas o novedosas de la invención reivindicada. El término 'consistente esencialmente de' ocupa un lugar intermedio entre "que comprende" y 'que consiste de' .

En donde los solicitantes han definido una invención o una porción de ésta con un término abierto, tal como "que comprende", se debe comprender fácilmente que (a menos que se declare de cualquier otra forma) se debe interpretar que la descripción también describe tal invención usando los términos "que consiste prácticamente de" o "que consiste de" .

Además, "un" o "uno/una" se usan para describir elementos y componentes descritos en la presente descripción. Esto se hace solamente por conveniencia y para dar una sensación general del alcance de la invención. Debe interpretarse que esta descripción incluye uno, o por lo menos uno y que el singular también incluye el plural, a menos que sea obvio que se quiere significar lo contrario.

A menos que se definan de cualquier otra forma, todos los términos científicos y técnicos que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por una persona de conocimiento ordinario en la técnica a la que esta invención pertenece. A pesar de que se pueden usar métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos en la presente en la práctica o para probar las modalidades de las composiciones descritas, los métodos y materiales adecuados se describen a continuación. Todas las publicaciones, solicitudes de patentes, patentes y otras referencias mencionadas en la presente descripción están incorporadas completamente como referencia, a menos que se cite un pasaje específico. En caso de conflicto, la especificación de la presente descripción, que incluye las definiciones, deberá regir. Además, los materiales, métodos y ejemplos son solamente ilustrativos y no tienen por objeto resultar limitantes.

Composiciones En la presente invención se describen composiciones que comprenden tetrafluoropropeno y al menos un compuesto diferente. El tetrafluoropropeno podría ser 1,3,3,3-tetrafluoropropeno (HFO-1234ze) o 2 , 3 , 3 , 3 -tetrafluoropropeno (HFO-1234yf) . El HFO-1234ze podría existir como isómeros configuracionales distintos E- (trans-) o Z- (cis-) o estereoisómeros . La presente invención está prevista para incluir todos los isómeros de configuración simple, estereoisómeros simples o cualquier combinación o mezcla de éstos .

El HFO-1234ze y el HFO-1234yf podrían elaborarse mediante métodos conocidos en la técnica.

Las composiciones descritas además contienen otros compuestos fluorados seleccionados del grupo que consiste de difluorometano (HFC-32) , tetrafluoroetano, pentafluoroetano (HFC-125) y difluoroetano (1, 1-difluoretano o HFC-152a) . El tetrafluoroetano podría ser 1, 1, 1, 2 -tetrafluometano (HFC-134a) o 1, 1, 2 , 2-tetrafluometano (HFC-134) . Estos compuestos fluorados se encuentran disponibles comercialmente o podrían elaborarse mediante métodos conocidos en la técnica.

En una modalidad se describen composiciones que comprenden: HF0-1234yf y HFC-32; HFO-1234yf y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-152a, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-125; HFO-1234yf, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-125; y HFO-1234ze, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a.

En otra modalidad se describen composiciones que consisten esencialmente de: HFO-1234yf y HFC-32; HFO-1234yf y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-152a, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-134a; HF0-1234yf, HFC-32, y HFC-134a; HF0-1234yf, HFC-32, y HFC-125; HF0-1234yf, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HF0-1234ze, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-134a; HF0-1234ze, HFC-32, y HFC-125; y HFO-1234ze, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a.

En una modalidad cualquiera de las composiciones descritas podrían resultar, generalmente, útiles cuando el tetrafluoropropeno se encuentra presente a aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de la composición general. En otra modalidad las composiciones útiles comprenden aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de tetrafluoropropeno. En otra modalidad las composiciones útiles comprenden aproximadamente 40 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de tetrafluoropropeno . Y en otra modalidad las composiciones útiles comprenden aproximadamente 50 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de tetrafluoropropeno .

Para composiciones ternarias como se describen en la presente invención, en una modalidad, las composiciones podrían comprender de aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de tetrafluoropropeno . En otra modalidad las composiciones útiles comprenden aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de tetrafluoropropeno . En otra modalidad las composiciones útiles comprenden aproximadamente 40 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de tetrafluoropropeno . Y en otra modalidad, las composiciones comprenden de aproximadamente 50 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de trafluoropropeno . En ciertas modalidades, las composiciones descritas que comprenden trans-HFO-1234ze y HFC-125 contienen de aproximadamente 80 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de trans-HFO-1234ze y de aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 1 por ciento en peso HFC-125. En otras modalidades las composiciones comprenden de aproximadamente 85 por ciento en peso a aproximadamente 95 por ciento en peso de HFO-1234ze y de aproximadamente 15 por ciento en peso a aproximadamente 5 por ciento en peso de HFC-125.

En algunas modalidades las composiciones descritas que comprenden trans-HFO-1234ze y HFC-32 contienen de aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 90 por ciento en peso de trans-HFO-1234ze y de aproximadamente 80 por ciento en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso de HFC-32.

En una modalidad se espera, generalmente, que las composiciones descritas mantengan las propiedades y la funcionalidad deseadas, cuando los componentes se encuentran presentes en las concentraciones como se enumera +/- 2 por *· ciento en peso.

En algunas modalidades las composiciones son casi azeotrópicas . Las composiciones casi azeotrópicas que comprenden tetrafluoropropeno se han identificado a la temperatura especificada, como se enumera en la Tabla 1.

Tabla 1 Algunas de las composiciones de la presente invención son composiciones no azeotrópicas . Una composición no azeotrópica podría presentar ciertas ventajas sobre las mezclas azeotrópicas y casi azeotrópicas. El deslizamiento de temperatura de una composición no azeotrópica proporciona una venta a en arreglos de cambiador de calor de flujo contra corriente .

En algunas modalidades las composiciones descritas son no inflamables, como se determinó mediante el uso de E681-2004 de la ASTM (American Society of Testing and Materials) , la prueba estándar para medir la inflamabilidad de los refrigerantes .

En una modalidad la composición es una composición no inflamable que comprende no más que aproximadamente 60 por ciento en peso de HFO-1234yf y al menos aproximadamente 40 por ciento en peso de HFC-134a a aproximadamente 60 °C.

En una modalidad la composición es una composición no inflamable que comprende no más que aproximadamente 53 por ciento en peso de HFO-1234yf y al menos aproximadamente 47 por ciento en peso de HFC-134a a aproximadamente 110 °C.

En una modalidad una mezcla refrigerante con algún deslizamiento de temperatura podría ser aceptable en la industria o, incluso, podría tener ventajas como se mencionó anteriormente en la presente descripción. R407C es un ejemplo de un producto refrigerante comercial con deslizamiento. Se ha demostrado que ciertas composiciones como se describen en la presente invención proporcionan una composición refrigerante con deslizamiento de temperatura que se acercan al deslizamiento de temperatura de R407C.

En una modalidad las composiciones comprenden al menos aproximadamente 85 por ciento en peso de HF0-1234yf y hasta aproximadamente 15 por ciento en peso de HFC-32. Se ha demostrado que tales composiciones tienen un deslizamiento de temperatura mínimo y mantienen la capacidad de enfriamiento y la eficacia de energía a un nivel similar que R407C. En otra modalidad las composiciones comprenden al menos aproximadamente 90 por ciento en peso de HF0-1234yf y hasta aproximadamente 10 por ciento en peso de HFC-32. En otra modalidad las composiciones comprenden al menos aproximadamente 95 por ciento en peso de HFO-1234yf y hasta aproximadamente 5 por ciento en peso de HFC-32.

En algunas modalidades, además del tetrafluoropropeno y los compuestos fluorados, las composiciones descritas podrían comprender otros componentes opcionales .

En algunas modalidades los otros componentes opcionales (también denominados aditivos en la presente descripción) en las composiciones descritas en la presente invención podrían contener, además, uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste de lubricantes, colorantes, agentes de solubilidad, compatibilizadores , estabilizantes, marcadores, perfluoropoliéteres , agentes antidesgaste, agentes de presión extrema, inhibidores de la corrosión y oxidación, reductores de energía de superficies metálicas, desactivadores de superficies metálicas, depuradores de radicales libres, agentes de control de espuma, mejoradores del índice de viscosidad, reductores del punto de derrame, detergentes, ajustadores de viscosidad, y mezclas de éstos. En efecto, muchos de estos otros componentes opcionales encajan en una o más de estas categorías y pueden tener cualidades que les permiten lograr una o más características de rendimiento.

En algunas modalidades en las composiciones descritas están presentes uno o más aditivos en pequeñas cantidades en relación a la composición general. En algunas modalidades la cantidad de concentración de aditivo (s) en las composiciones descritas es menor que aproximadamente 0.1 por ciento en peso hasta tanto como aproximadamente 5 por ciento en peso de aditivo total. En algunas, los aditivos están presentes en las composiciones descritas en una cantidad entre aproximadamente 0.1 de porcentaje en peso a aproximadamente 3.5 de porcentaje en peso. El/los componente (s) aditivo (s) seleccionado (s) para la composición descrita se seleccionan en base a la utilidad y/o a los componentes individuales del equipo o a los requerimientos del sistema.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste de aceites minerales (aceites de origen mineral), lubricantes sintéticos, y mezclas de éstos.

En alguna modalidad las composiciones descritas comprenden, además, al menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste de aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, nafteños sintéticos, poli alfa olefinas, polialquilenglicoles, ésteres de ácido dibásico, poliésteres, ésteres de neopentilo, éteres de polivinilo, siliconas, ésteres de silicato, compuestos fluorados, ésteres de fosfato y mezclas de éstos.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un lubricante seleccionado de aquellos adecuados para uso con equipos de refrigeración o aire acondicionado. En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un aceite sintético seleccionado de aquellos conocidos en el campo de la lubricación de refrigeración por compresión.

En algunas modalidades por lo menos uno de los componentes opcionales es un lubricante de aceite mineral . En algunas modalidades el lubricante de aceite mineral se selecciona del grupo que consiste de parafinas (que incluyen hidrocarburos saturados de cadena de carbono lineal, hidrocarburos saturados de cadena de carbono ramificada y mezclas de éstos) , nafteños (que incluyen estructuras cíclicas y de anillo saturadas) , aromáticos (aquellos con hidrocarburos no saturados que contienen uno o más anillos, en donde uno o más de los anillos está caracterizado por uniones dobles alternadas de carbono-carbono) y que no sean hidrocarburos (aquellas moléculas que contienen átomos tales como azufre, nitrógeno, oxígeno y mezclas de éstos) , y mezclas y combinaciones de éstos.

Algunas modalidades contienen uno o más lubricantes sintéticos. En algunas modalidades el lubricante sintético se selecciona del grupo que consiste de alquilos aromáticos sustituidos (tales como benceno o naftaleno sustituido con grupos alquilos lineales, ramificados, o mezclas de lineales y ramificados, a menudo mencionados genéricamente como alquilbencenos) , parafinas sintéticas y nafteños, poli (alfa olefinas) , poliglicoles (que incluyen polialquilenglicol) , ésteres ácidos dibásicos, poliésteres, neopentilésteres , poliviniléteres (PVE) , siliconas, ésteres de silicato, compuestos fluorados, ésteres de fosfato y mezclas y combinaciones de éstos.

En algunas modalidades las composiciones descritas en la presente contienen por lo menos un lubricante comercialmente disponible. En algunas modalidades las composiciones descritas en la presente descripción contienen al menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste de BV 100 N (aceite mineral parafínico comercializado por BVA Oils) , Suniso® 1GS, Suniso® 3GS y Suniso® 5GS (aceites minerales nafténicos comercializados por Crompton Co.), Sontex® 372LT (aceite mineral naftánico comercializado por Pennzoil) , Calumet® RO-30 (aceite mineral nafténico comercializado por Calumet Lubricants) , Zerol® 75, Zerol® 150 y Zerol® 500 (alquilbencenos lineales comercializados por Shrieve Chemicals) y HAB 22 (alquilbenceno ramificado comercializado por Nippon Oil) , ésteres de poliol (POE, por sus siglas en inglés) tales como Castrol® 100 (Castrol, Reino Unidos) , glicoles de polialquileno (PAG, por sus siglas en inglés) , tales como RL-488A de Dow (Dow Chemical, Midland, Michigan) , y mezclas de éstos.

En otras modalidades por lo menos uno de los lubricantes incluye, además, aquellos lubricantes que han sido diseñados para usarse con refrigerantes de hidrocarburos y son miscibles con las composiciones como se describen en la presente bajo condiciones operativas de aparatos de aire acondicionado y refrigeración por compresión. En algunas modalidades los lubricantes se seleccionan en base a los requerimientos de un compresor dado y el ambiente al que estará expuesto el lubricante.

En algunas modalidades el lubricante está presente en una cantidad menor que 5.0 por ciento en peso de la composición total. En otras modalidades la cantidad de lubricante se encuentra entre aproximadamente 0.1 y 3.5 por ciento en peso de la composición total.

A pesar de las proporciones de peso anteriores para las composiciones descritas en la presente descripción, se entiende que en algunos sistemas de transferencia de calor, mientras que la composición está siendo usada, éste podría adquirir lubricante adicional de uno o más componentes del equipo de tal sistema de transferencia de calor. Por ejemplo, en algunos sistemas de refrigeración, aire acondicionado y calor, los lubricantes pueden cargarse en el compresor y/o el sumidero de lubricante del compresor. El lubricante estaría presente además de cualquier aditivo lubricante presente en el refrigerante en el sistema. En uso, la composición refrigerante, cuando se encuentra en el compresor, podría recoger una cantidad del lubricante del equipo para cambiar la composición refrigerante-lubricante de la relación inicial.

En los sistemas de transferencia de calor, aun cuando la mayoría de los lubricantes reside dentro de la porción del compresor del sistema, todo el sistema puede contener una composición total con aproximadamente 75 por ciento en peso hasta aproximadamente 1.0 por ciento en peso de la composición que sea lubricante. En una modalidad en algunos sistemas, por ejemplo en cajas de exhibición refrigeradas para supermercados, el sistema puede contener aproximadamente 3 por ciento de lubricante (por encima de cualquier lubricante presente en la composición refrigerante antes de cargar el sistema) y 97 por ciento de refrigerante. En otra modalidad en algunos sistemas, por ejemplo, en sistemas móviles de aire acondicionado, el sistema puede contener aproximadamente 20 por ciento de lubricante (sobre y por encima de cualquier lubricante presente en la composición refrigerante antes de cargar el sistema) y aproximadamente 80 por ciento de refrigerante.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un colorante. En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un colorante ultravioleta (UV) .

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un colorante UV que es un colorante fluorescente. En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un colorante UV que es un colorante fluorescente seleccionado del grupo que consiste de naf alimidas , perilenos, cumarinas, antracenos, fenantrenos, xantenos, tioxantenos, naptoxantenos , fluorescinas y derivados de los colorante y combinaciones de éstos .

En algunas modalidades las composiciones descritas contienen de aproximadamente 0.001 por ciento a aproximadamente 1.0 por ciento de colorante UV. En otras modalidades el colorante UV está presente en una cantidad de aproximadamente 0.005 por ciento a aproximadamente 0.5 por ciento; y en otras modalidades el colorante UV está presente en una cantidad de 0.01 por ciento a aproximadamente 0.25 por ciento de la composición total.

En algunas modalidades el colorante UV es un componente útil para detectar filtraciones de la composición pudiéndose observar la fluorescencia del colorante en o en cercanía de un punto de filtración en un aparato (por ejemplo, unidad de ref igeración, aire acondicionado o bomba de calor) . Se puede observar la emisión UV, por ejemplo, la fluorescencia del colorante bajo una luz ultravioleta. Por lo tanto, si una composición que contiene el colorante UV se filtra de un punto dado en un aparato, la fluorescencia puede detectarse en el punto de filtración, o en cercanía del punto de filtración.

En algunas modalidades las composiciones descritas contienen, además, por lo menos un agente solubilizante seleccionado para mejorar la solubilidad de uno o más colorantes en las composiciones descritas. En algunas modalidades la proporción de peso del colorante y el agente solubilizante varía de aproximadamente 99:1 a aproximadamente 1:1.

En algunas modalidades los agentes solubilizantes en las composiciones descritas incluyen por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste de hidrocarburos, éteres hidrocarburos, polioxialquileno glicol éteres (como dipropilenglicol éter dimetílico) , amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos (como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o las mezclas de éstos) , ésteres, lactonas, éteres aromáticos, fluoroéteres y 1, 1, 1-trifluoroalcanos y mezclas de éstos.

En algunas modalidades por lo menos un compatibilizador se selecciona para mejorar la compatibilidad de uno o más lubricantes con las composiciones descritas . En algunas modalidades el compatibilizador se selecciona del grupo que consiste de hidrocarburos, hidrocarburo éteres, polioxialquileno glicol éteres (tales como glicol dimetil éter), amidas, nitrilos, cetonas, clorocarburos (tales como cloruro de metileno, tricloroetileno, cloroformo o las mezclas de estos) , ésteres, lactonas, éteres aromáticos, fluoroéteres, 1, 1 , 1-trifluoroalcanos, y mezclas de estos.

En algunas modalidades uno o más agentes solubilizantes y/o compatibilizadores se seleccionan del grupo que consiste de hidrocarburo éteres que consiste de éteres que contienen solamente carbono, hidrógeno y oxígeno, tales como éter dimetílico (DME) y mezclas de éstos.

En algunas modalidades la composición descrita incluye al menos un compatibilizador de hidrocarburo aromático o alifático lineal o cíclico que contiene de 5 a 15 átomos de carbono. En algunas modalidades el compatibilizador se selecciona del grupo que consiste de por lo menos un hidrocarburo; en otras modalidades el compatibilizador es un hidrocarburo seleccionado del grupo que consiste de por lo menos pentano, hexano, octano, nonano, decano, disponible comercialmente de Exxon Chemical (Estados Unidos) bajo las marcas registradas Isopar® H (un isoparafínico de alta pureza de Cu a C12) , Aromatic 150 (un aromático de C9 a Cu) , Aromatic 200 (un aromático de C9 a d5) y Naptha 140, y mezclas de éstos.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un compatibilizador polimérico. En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un compatibilizador polimérico seleccionado de aquellos que son copolímeros aleatorios de acrilatos fluorizados y no fluorizados, en donde el polímero comprende unidades que se repiten de por lo menos un monómero representado por las fórmulas CH2=C(R1) C02R2, CH2=C(R3) C6H4R4, y CH2=C(R5) C6H4XR6, en donde X es oxígeno o azufre; R1, R3, y R5 se seleccionan de forma independiente del grupo que consiste de H y radicales alquilo de Ci-C4; y R2 , R4, y R6 se seleccionan de forma independiente del grupo que consiste de radicales con base de cadena de carbono que contienen C, y F, y pueden contener, además, H, Cl, éter oxigeno, o sulfuro en forma de tioéter, sulfóxido o grupos sulfona y mezclas de éstos. Los ejemplos de tales compatibilizadores poliméricos incluyen aquellos disponibles comercialmente de E. I. du Pont de Nemours & Co. (Wilmington, DE, 19898, Estados Unidos) bajo la marca comercial Zonyl® PHS. Zonyl®PHS es un copolímero aleatorio elaborado por polimerización del 40 por ciento en peso de CH2=C (CH3) C02CH2CH2 (CF2CF2) mF (también denominado Zonyl® fluorometacrilato o ZFM) , en donde m es de 1 a 12, principalmente, 2 a 8, y 60 por ciento en peso de metacrilato de laurilo (CH2=C (CH3) C02 (CH2) nCH3, también denominado LMA) .

En algunas modalidades el componente compatibilizador contiene aproximadamente 0.01 a 30 por ciento en peso (en base a la cantidad total de compatibilizador) de un aditivo que reduce la energía de superficie del cobre, aluminio, acero metálicos u otros metales y aleaciones de metal que se encuentra en los intercambiadores de calor de una forma que reduce la adhesión de lubricantes al metal. Los ejemplos de aditivos reductores de energía de superficie de metal incluyen aquellos disponibles comercialmente de DuPont bajo las marcas comerciales Zonyl® FSA, Zonyl® FSP y Zonyl® FSJ.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen, además, desactivadores de superficie de metal. En algunas modalidades por lo menos un desactivador de superficie de metal se selecciona del grupo que consiste de areoxalil bis (bencilideno) hidrácido (CAS núm. de reg. 6629-10-3) , ?,?' -bis (3, 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamoilhidrazina (CAS núm. de reg. 32687-78-8) , 2,2,' - oxamidobis-etil- (3 , 5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamato (CAS núm. de reg. 70331-94-1), ?,?'- (disaliciclideno) -1 , 2-diaminopropano (CAS núm. de reg. 94-91-7) y etilenediaminetetra-ácido acético (CAS núm. de reg. 60-00-4) y sus sales, y mezclas de estos.

En algunas modalidades las composiciones descritas en la presente incluyen, además, por lo menos un estabilizador seleccionado del grupo que consiste de fenoles impedidos, tiofosfatos, trifenilfosforotionatos butilados, organofosfatos o fosfitos, aril alquil éteres, terpenes, terpenoides, epóxidos, epóxidos fluorizados, oxetanos, ácido ascórbico, tioles, lactonas, tioéteres, aminas, nitrometano, alquilsilanos , benzofenona, derivados de benzofenona, sulfuro arilo, ácido tereftálico divinilo, ácido tereftálico difenilo, líquidos iónicos, y mezclas de éstos.

En algunas modalidades el estabilizador seleccionado del grupo que consiste de tocoferol; hidroquinona; t-butilo hidroquinona; monotiofosfatos ; y ditiofosf tos , disponibles comercialmente por Ciba Specialty Chemicals, Basel, Suiza, de ahora en adelante "Ciba", bajo la marca registrada Irgalube® 63; dialquiltiofosfato esteres, disponibles comercialmente de Ciba bajo las marcas registradas Irgalube® 353 y Irgalube® 350, respectivamente; trifenilfosforotionatos butilados, disponibles comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irgalube® 232; amina fosfatos, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irgalube® 349 (Ciba) ; fosfitos impedidos, disponibles comercialmente de Ciba como Irgafos® 168 y tri- (di-ter-butilfenil) fosfito, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca comercial Irgafos® OPH; (Di-n-octil fosfito) ; e iso-decil fosfito de difenilo, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irgafos® DDPP; trialquil fosfatos, tales como fosfato de trimetil, trietilfosfato, fosfato de tributilo, fosfato de trioctilo, y fosfato de tri (2-etilhexilo) ; triaril fosfatos que incluyen fosfato de trifenilo, fosfato de tricresilo, y fosfato de trixilenilo; y fosfatos mezclados alquil-arilo que incluyen isopropilfenil fosfato (IPPP) , y bis(t-butilfenil) fenilo fosfato (TBPP) ; fosfatos de trifenilo butilados, tales como aquellos disponibles comercialmente bajo la marca registrada Syn-O-Ad® que incluyen Syn-O-Ad® 8784; tere-fosfatos trifenil butilado tales como aquellos disponibles comercialmente bajo la marca registrada Durad® 620; fosfatos de trifenilo isopropilados como aquellos disponibles bajo la marca registrada Durad®620; fosfatos de trifenilo isopropilados, tales como aquellos disponibles comercialmente bajo las marcas registradas Durad® 220 y Durad®110; anisol; 1, 4-dimetoxibenceno; 1, 4-dietoxibenceno; 1 , 3 , 5-trimetoxibenceno; mirceno, aloocimeno, limoneno (en particular, d-limoneno) ; retineno; pineno; mentol; geraniol; farnesol; fitol; vitamina A; terpineno; delta-3 -careno; terpinoleno; felandreno; fenqueno; dipenteno; caratenoides, tales como licopeno, beta caroteno, y xantofilas, tales como zeaxantina; retinoides , tales como hepaxantin e isotretinoina; bornano; 1,2-óxido de propileno; 1,2-óxido butileno; éter de n-butilglicidilo; trifluorometiloxirano; 1, 1-bis (trifluorometil) oxirano; 3-etil-3-hidroximetil-oxetano, tal como OXT-101 (Toagosei Co., Ltd) ; 3-etil-3-( (fenoxi) metil) -oxetano, tal como OXT-211 (Toagosei Co., Ltd); 3-etil-3- ( (2-etil-hexiloxi)metil) -oxetano, tal como OXT-212 (Toagosei Co., Ltd); ácido ascórbico; metanotiol (metilmercaptano) ; etanetiol (etilmercaptano) ; coenzima A; ácido dimercaptosuccínico (DMSA) ; mercaptano del pomelo ( (R) -2- (4 -metilciclohexo-3 -enil) ropano, -2-tiol) ) ; cisteína ( (R) -2-amino-3 -sulfanil-ácido propanoico) ; lipoamida (1,2-ditiolano-3-pentanamida) ; 5 , 7-bis (1, 1-dimetiletil) -3- [2 , 3 (o 3,4) -dimetilfenil] -2(3H) -benzofuranona, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irganox® HP-136; bencil fenilo sulfuro; difenilo sulfuro; diisopropilamina; dioctadecil 3,3' -tiodipropionato, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irganox® PS 802 (Ciba); didodecil 3 , 3 ' -tiopropionato, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Irganox® PS 800; di- ( 2 , 2 , 6 , 6-tetrametil-4 -piperidil) sebacato, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca registrada Tinuvin® 770; poli- (N-hidroxietil-2 , 2 , 6, 6-tetrametil-4-hidroxi-piperidil succinato, disponible comercialmente de Ciba bajo la marca comercial Tinuvin® 622LD (Ciba) ; metil bis sebo amina; bis sebo amina; fenol-alfa-naftilamina; bis (dimetilamino) metilsilano (DMAMS) ; tris (trimetilsilil) silano (TTMSS) ; viniltrietoxisilano; viniltrimetoxisilano; 2 , 5-difluorobenzofenona; 2', 5'-dihidroxiacetofenona; 2-aminobenzofenona; 2-clorobenzofenona; bencil fenilo sulfuro; difenilo sulfuro; dibencil sulfuro; líquidos iónicos; y mezclas y combinaciones de éstos.

En algunas modalidades la composición descrita incluye por lo menos un estabilizador líquido iónico seleccionado del grupo que consiste de sales orgánicas que son líquidas a temperatura ambiente (aproximadamente 25 °C) , esas sales contienen cationes seleccionados del grupo que consiste de piridina, piridazina, pirimidina, pirazina, imidazolio, pirazolio, tiazolio, oxazolio y triazolio y mezclas de estos; y aniones seleccionados del grupo que consiste de [BF4]-, [PF6] - , [SbF6] - , [CF3SO3] - , [HCF2CF2S03] - , [CF3HFCCF2S03] - , [HCC1FCF2S03] -, [(CF3S02)2N] -, [ (CF3CF2S02) 2N] - , [ (CF3S02) 3C] - , [CF3C02]-, y F-, y mezclas de éstos. En algunas modalidades los estabilizadores líquidos iónicos se seleccionan del grupo que consiste de emim BF4 (l-etil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato) ; bmim BF4 ( (l-butil-3-metilimidazolio tetraborato) ; emim PF6 (l-etil-3-metilimidazolio hexafluorofosfato) ; y bmim PF6 (l-butil-3-metilimidazolio hexafluorofosfato) , todos los cuales se encuentran disponibles de Fluka (Sigma-Aldrich) .

En algunas modalidades por lo menos un estabilizador es un fenol impedido, que son cualquier compuesto de fenol sustituido que incluye fenoles que comprenden uno o más grupos sustitutos alif ticos substituido o cíclico, de cadena recta o ramificada, tales como monofenoles alquilados que incluyen 2 , 6-di-terc-butil-4-metilfenol; 2 , 6-di-terc-butilo-4-etilfenol; 2 , 4 -dimetilo-6-terc-butilfenol ; tocoferol; y similares, hidroquinona e hidroquinonas alquiladas que incluyen t-butil hidroquinona, otros derivados de hidroquinona; y similares, tiodifenil éteres hidroxilados , que incluyen 4 , 4 ' -tio-bis (2-metil-6-terc-butilfenol) ; 4,4'-tiobis (3 -metil-6-terc-butilfenol) ; 2,2' -tiobis (4-metil-6-terc-butilfenol) ; y similares, alquilideno-bisfenoles que incluyen,: 4 , 4 ' -metilenbis (2 , 6-di-terc-butilfenol) ) ; 4,4'-bis (2, 6-di-terc-butilfenol) ; derivados de 2,2'- o 4,4-bifenoldioles ,- 2 , 2 ' -metilenobis ( -etil- 6 -terc-butilfenol) ; 2,2' -metilenobis (4 -metil-6-terc-butilfenol) ; 4,4-butilidenobis (3-metil-6-terc-butilfenol) ; 4,4-isopropilidenobis (2 , 6-di-terc-butilfenol) ; 2,2'-metilenobis (4 -metil-6 -nolnonilfenol) ; 2,2'-isobutilidenobis (4 , 6-dimetilfenol; 2,2' -metilenobis (4-metil-6-ciclohexilfenol, 2,2- o 4,4- bifenildioles que incluyen 2 , 2 ' -metilenobis (4-etil-6-terc-butilfenol) ; hidroxitolueno butilado (BHT, o 2 , 6-di-ter-butil-4 -metifenol) , bisfenoles que comprenden heteroátomos que incluyen 2, 6-di-terc-alfa- dimetilamino-p-cresol, 4 , 4 -tiobis (6-terc-butil-m-cresol) ; similares; acilaminofenoles ; 2, 6-di-terc-butil-4 (?,?' -dimetilaminometilfenol) ; sulfuros que incluyen; bis (3 -metil-4-hidroxi-5-terc-butilbencil) sulfuro; bis (3 , 5-di-terc-butil-4 -hidroxibencil) sulfuro y mezclas y combinaciones de éstos.

En algunas modalidades las composiciones descritas contienen por lo menos un trazador. En algunas modalidades el aditivo trazador en las composiciones descritas consiste de dos o más compuestos trazadores de la misma clase de compuestos o de diferentes clases de compuestos .

En algunas modalidades el componente trazador o combinación trazadora está presente en las composiciones en una concentración total de aproximadamente 50 partes por millón en peso (ppm) hasta aproximadamente 1000 ppm. En otras modalidades el compuesto trazador o la combinación trazadora está presente en una concentración total de aproximadamente 50 ppm a 500 ppm. En otra modalidad el componente trazador o la combinación trazadora está presente en una concentración total de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 300 ppm.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen por lo menos un trazado seleccionado del grupo que consiste de hidrofluorocarbonos (HFC) , hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos , fluoroéteres , compuestos bromados, compuestos yodados alcoholes, aldehidos y cetonas, óxido nitroso y combinaciones de éstos. Algunas modalidades de las composiciones descritas incluyen por lo menos un trazador seleccionado del grupo que consiste de fluoroetano, 1, 1, -difluoroetano, 1, 1, 1-trifluoroetano, 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropano, 1,1,1,2,3,3, 3 -heptafluoropropano, 1, 1, 1, 3,3-pentafluoropropano, 1, 1, 1, 3 , 3-pentafluorobutano, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-decafluoropentano, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,6,6,7,7, 7 -tridecafluoroheptano, iodotrifluorometano, hidrocarburos deuterados, hidrofluorocarbonos deuterados, perfluorocarbonos , fluoroéteres , compuestos bromados, compuestos yodados alcoholes, aldehidos, cetonas, óxido nitroso (N20) y mezclas de éstos . En algunas modalidades el aditivo trazador es una combinación trazadora que contiene dos o más hidrofluorocarbonos , o un hidrofluorocarbono en combinación con uno o más perfluorocarbonos .

En algunas modalidades por lo menos una composición trazadora se agrega a las composiciones descritas en cantidades previamente determinadas para permitir la detección de cualquier dilución, contaminación u otra alteración de la composición.

En otras modalidades las composiciones descritas en la presente pueden incluir además un perfluoropoliéter. Una característica común de los perfluoropoliéteres es la presencia de entidades de éter perfluoroalquilo . Perfluoropoliéter es sinónimo de perfluoropolialquiléter .

Otros términos sinónimos que se usan con frecuencia son "PFPE", "PFAE" , "aceite PFPE" , "fluido PFPE" , y "PFPAE" . En algunas modalidades el perfluoropoliéter tiene la fórmula de CF3- (CF2) 2-0- [CF(CF3) -CF2-0] j ' -R' f , y es comercialmente disponible de DuPont bajo la marca registrada Krytox®. En la fórmula inmediatamente anterior, j ' es 2 - 100 inclusive y R' f es CF2CF3, un grupo perfluoroalquilo de C3 a C6, o combinaciones de éstos.

También pueden usarse otros PFPE, disponibles comercialmente de Ausimont de Mil n, Italia y Montedison S.p.A., de Milán, Italia, bajo las marcas registradas Fomblin® y Galden®, respectivamente, y producidos por fotooxidación de perfluoroolefina .

El PFPE disponible comercialmente bajo la marca registrada Fomblin®-Y puede tener la fórmula de CF30(CF2CF(CF3) -0-)m- (CF2-0-)n. -Rif. También es adecuado el CF30[CF2CF(CF3)0]m. (CF2CF20)o. (CF20)n--Rif · En la fórmula Rif es CF3, C2FS, C3F7, o combinaciones de dos o más de éstos; (m' + n' ) es 8 - 45, inclusive; y m/n es 20 - 1000, inclusive; o' es 1; (m'+n'+o') es 8 - 45, inclusive; m'/n' es 20 - 1000, inclusive .

El PFPE disponible comercialmente bajo la marca registrada Fomblin®-Z puede tener la fórmula de CF30 (CF2CF2-0-)p. (CF2-0)q.CF3, donde (p' + q' ) es 40 - 180 y p'/q' es 0.5 -2, inclusive.

Puede usarse, además, otra familia de PFPE comercialmente disponible bajo la marca registrada Demnum™ de Daikin Industries, Japón. Se puede producir por oligomerización y fluorinación secuencial de 2,2,3,3-tetrafluorooxetano, y se obtiene la fórmula de F- [ (CF2) 3-0] t- -R2f, en donde R2f es CF3, C2F5í o combinaciones de éstos y t' es 2 - 200, inclusive.

En algunas modalidades el PFPE no está f ncionalizado . En un perfluoropoliéter no funcionalizado el grupo extremo puede ser un grupo extremo radical de perfluoroalquilo de cadena lineal o ramificada. Los ejemplos de tales perfluoropoliéteres pueden tener la fórmula de Cr'F(2r.+i) -A-Cr'F(2r.+1) en la cual cada r' es independientemente 3 a 6; A puede ser O- (CF (CF3) CF2-0)„. , O- (CF2-0) x- (CF2CF2-0) y. , O- (C2F4-0)w- , O- (C2F4-0)x. (C3F6-0)y. , O- (CF (CF3 ) CF2-0) x- (CF2-0) y> , 0-(CF2CF2CF2-0)w< , O- (CF(CF3)CF2.0)x. (CF2CF2-0)y.- (CF2-0)z., O combinaciones de dos o más de éstos; preferentemente A es O-(CF(CF3)CF2-0)„. , O- (C2F4-O) w , O- (C2F4-0)x, (C3Fe-0)y. , 0- (CF2CF2CF2-0) w. , o combinaciones de dos o más de éstos; W es 4 a l00; x' e y' son, independientemente, 1 a 100. Los ejemplos específicos incluyen, pero no se limitan a, F (CF (CF3) -CF2-0) 9-CF2CF3, F (CF (CF3) -CF2-0) 9-CF (CF3) 2, y combinaciones de éstos. En el PFPE, hasta el 30 % de los átomos halógenos pueden ser halógenos que no sean flúor, tales como, por ejemplo, átomos de cloro.

En otras modalidades los dos grupos extremos del perfluoropoliéter podrían funcionalizarse, independientemente, por el mismo grupo o por grupos diferentes. Un PFPE funcionalizado es un PFPE en donde por lo menos uno de los dos grupos extremos del perfluoropoliéter tiene por lo menos uno de sus átomos de halógeno sustituido por un grupo seleccionado de ésteres, hidroxilos, aminas, amidas, cíanos, ácidos carboxílieos, ácidos sulfónicos o combinaciones de éstos.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de éster incluyen -COOCH3, -COOCH2CH3, CF2COOCH3, -CF2COOCH2CH3, -CF2CF2COOCH3, -CF2CF2COOCH2CH3, -CF2CH2COOCH3, -CF2CF2CH2COOCH3, -CF2CH2CH2COOCH3 , -CF2CF2CH2CH2COOCH3.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de hxdroxilo incluyen -CF2OH, -CF2CF2OH, -CF2CH2OH, -CF2CF2CH2OH, -CF2CH2CH2OH, -CF2CF2CH2CH2OH.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de amina incluyen -CF2NR1R2 , -CF2CF2NR1R2 , -CFzCHsNR^2 , -CF2CF2CH2NR1R2 , -CF2CH2CH2NR1R2 , -CFzCFzCHzCHsNR^2 , en donde R1 y R2 son independientemente H, CH3, o CH2CH3.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de amida incluyen -CF2C(0)NR1Ra, -CF2CF2C(0)NR1R2, -CF2CH2C (O) NRXR2 , -CF2CF2CH2C (O) NR1R2 , -CF2CH2CH2C (O) NR1R2 , -CF2CF2CH2CH2C (O) NR1R2, en donde R1 y R2 son independientemente H, CH3 o CH2CH3.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de ciano incluyen -CF2CN, -CF2CF2CN, -CF2CH2CN, -CF2CF2CH2CN, -CF2CH2CH2CN y -CF2CF2CH2CH2CN.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de ácido carboxílico incluyen -CF2COOH, CF2CF2COOH, -CF2CH2COOH, -CF2CF2CH2COOH, -CF2CH2CH2COOH, CF2CF2CH2CH2COOH.

En algunas modalidades los grupos extremos representativos de ácido sulfónico se seleccionan del grupo que consiste de -S(0) (0)0R3, -S(0) (0)R4, -CF2OS (0) (0) 0R3 , - CF2CF2OS(0) (0)0R3, -CF2CH2OS(0) (O)OR3, -CF2CF2CH2OS (0) (0)0R3, -CF2CH2CH2OS (0) (0)0R3, -CF2CF2CH2CH2OS (0) (0)0R3, -CF2S (0) (O) OR3 , -CF2CF2S (0) (0) OR3 , -CF2CH2S(0) (0)OR3, -CF2CF2CH2S (O) (0)0R3, -CF2CH2CH2S(0) (0)0R3, -CF2CF2CH2CH2S (0) (0) OR3 , -CF20S (0) (0) R4 , -CF2CF2OS(0) (0)R4, -CF2CH20S(0) (0)R4, -CF2CF2CH20S (O) (0)R4, -CF2CH2CH2OS (0) (0)R4, -CF2CF2CH2CH2OS (O) (O) R4 , en donde R3 es H, CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3 , o CF2CF3, R4 es CH3, CH2CH3, CH2CF3, CF3/ o CF2CF3.

En algunas modalidades las composiciones descritas incluyen aditivos que son miembros de la familia triarilfosfato de aditivos de lubricidad EP (presión extrema) , como fosfatos de trifenil butilado (BTPP) , u otros ásteres de triaril fosfato alquilados, por ejemplo, Syn-O-Ad® 8478 de Akzo Chemicals, tricresil fosfato y compuestos relacionados. Además, los ditiofosfatos de dialquilo de metal (por ejemplo, el ditiofosfato de dialquilo de cinc (o ZDDP) ) , que incluyen el Lubrizol 1375 disponible comercialmente y otros miembros de esta familia de productos químicos se usan en composiciones de las composiciones descritas. Otros aditivos antidesgaste incluyen aceites de productos naturales y aditivos de lubricación de polihidroxilo asimétrico, tales como el Synergol TMS (International Lubricants) disponible comercialmente .

En algunas modalidades se incluyen estabilizadores tales como antioxidantes, depuradores de radicales libres, depuradores de agua y mezclas de éstos. Los aditivos en esta categoría pueden incluir, pero no se limitan a, hidroxitolueno butilado (BHT) , epóxidos y mezclas de éstos. Los inhibidores de corrosión incluyen ácido succínico dodecilo (DDSA) , amina fosfato (AP) , sarcosina oleoilo, derivados de imidazona y sulfonatos sustituidos.

En una modalidad las composiciones que se describen en la presente invención podrían prepararse mediante cualquier método conveniente para combinar las cantidades deseadas de los componentes individuales. Un método preferido consiste en pesar las cantidad de componente deseadas y después combinar los componentes en un recipiente adecuado. Puede emplearse agitación si se desea.

En otra modalidad las composiciones descritas en la presente invención podrían prepararse mediante un método que comprende (i) recuperar un volumen de uno o más componentes de una composición refrigerante a partir de al menos un contenedor de refrigerante, (ii) eliminar suficientemente las impurezas para permitir la reutilización de uno o más de los componentes recuperados, (iii) y, opcionalmente , combinar la totalidad o parte del volumen recuperado de los componentes con al menos un componente o una composición refrigerante adicional .

Un contenedor de refrigerante podría ser cualquier contenedor en el cual se almacena una composición de mezcla refrigerante que se ha usado en un aparato de refrigeración, un aparato de aire acondicionado y un aparato de bomba de calor. El contenedor de refrigerante podría ser el aparato de refrigeración, el aparato de aire acondicionado o el aparato de bomba de calor en el cual se usó la mezcla ref igerante. Además, el contenedor de refrigerante podría ser un contenedor de almacenamiento para recolectar componentes de mezcla de refrigerante recuperados, que incluyen, pero no se limitan a, cilindros de gas presurizado.

Refrigerante residual significa cualquier cantidad de mezcla de refrigerante o componente de mezcla de refrigerante que podrían transferirse desde el contenedor de refrigerante mediante cualquier, método conocido para transferir mezclas de refrigerantes o componentes de mezclas de refrigerantes.

Las impurezas podrían ser cualquier componente en la mezcla de refrigerante o en el componente de mezcla de refrigerante debido a su uso en un aparato de refrigeración, aparato de aire acondicionado o aparato de bomba de calor. Tales impurezas incluyen, pero no se limitan a, lubricantes de refrigeración, los cuales se describieron anteriormente en la presente descripción, particulados que incluyen, pero no se limitan a, partículas de elastómeros, sales metálicas o metales, que podrían haber salido del aparato de refrigeración, el aparato de aire acondicionado o el aparato de bomba de calor, y cualquier otro contaminante que podría perjudicar el rendimiento de la composición de mezcla de refrigerante.

Tales impurezas podrían eliminarse suficientemente como para permitir la reutilización del componente de mezcla de refrigerante sin perjudicar el rendimiento o el equipo dentro del cual se usará la mezcla de refrigerante o el componente de mezcla de refrigerante.

Podría ser necesario proporcionar una mezcla de refrigerante o un componente de mezcla de refrigerante adicional a la mezcla de refrigerante o al componente de mezcla de refrigerante residual para producir una composición que cumpla las especificaciones requeridas por un producto dado. Por ejemplo, si una mezcla de refrigerante tiene tres componentes en un intervalo de porcentaje en peso particular, podría ser necesario adicionar uno o más de los componentes en una cantidad dada a fin de restablecer la composición hasta dentro de los límites de la especificación.

Las composiciones de la presente invención tienen un potencial de agotamiento de la capa de ozono de cero y un potencial de calentamiento global (GWP) de cero. Adicionalmente , las composiciones de la presente invención tendrán potenciales de calentamiento global menores que muchos de los refrigerantes de hidrofluorocarbonos que se encuentran en uso en la actualidad. Un aspecto de la presente invención es proporcionar un refrigerante con un potencial de calentamiento global menor que 1000, menor que 500, menor que 150, menor que 100 o menor que 50.

Métodos de uso Las composiciones que se describen en la presente descripción son útiles como composiciones de transferencia de calor, propulsores de aerosol, agentes de espuma, agentes de soplado, solventes, agentes limpiadores, fluidos portadores, agentes de secado por desplazamiento, agentes de abrasión por esmerilado, medios de polimerización, agentes de expansión para poliolefinas y poliuretano, dieléctricos gaseosos, agentes extintores y agentes de supresión de incendios. Adicionalmente, en fase líquida o gaseosa, las composiciones descritas podrían actuar como fluidos de trabajo usados para transportar calor desde una fuente de calor hasta un disipador de calor. Tales composiciones para transferencia de calor pueden ser útiles, además, como refrigerantes en un ciclo en donde el fluido experimenta cambios de fase; esto es, de un líquido a un gas o viceversa.

Las composiciones que se describen en la presente invención podrían ser útiles como reemplazos de GWP (potencial de calentamiento global) bajo para los refrigerantes usados actualmente, que incluyen pero no se limitan a R134a (o HFC-134a, l, l, 1, 2-tetrafluometano) , R22 (o HCFC-22, clorodifluormetano) , R404A, (designación de ASHRAE para una mezcla de 44 por ciento en peso de R125, 52 por ciento en peso de R143a (1 , 1 , 1-trifluoroetano) y 4.0 por ciento en peso de R134a) , R407A, R407B, R407C, R407D y R407E (designaciones de ASHRAE para mezclas de R134a, R125 (pentafluoroetano) y R32 (difluorometano) en distintas concentraciones de componentes) , R408A (designación de ASHRAE para una mezcla de 7 por ciento en peso de R125, 46 por ciento en peso de R143a y 47 por ciento en peso de R22) ; R410A (designación de ASHRAE para una mezcla de 50 por ciento en peso de R125 y 50 por ciento en peso de R32) , R413A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R218, R134a e isobutano) ; R417A, (designación de ASHRAE para una mezcla de 46.6 por ciento en peso de R125, 50.0 por ciento en peso de R134a y 3.4 por ciento en peso de n-butano) , R419A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R134a y DME) ; R422A, R422B, R422C y R422D, (designación de ASHRAE para mezclas de R125, R134a, isobutano en distintas concentraciones de componentes) , R423A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R134a y 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropano (R227ea) ) ; R424A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R134a, isobutano, n-butano e isopentano) ; R426A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R134a, n-butano e isopentano) ; R427A (designación de ASHRAE para una mezcla de 15 por ciento en peso de R32, 25 por ciento en peso de R125, 50 por ciento en peso de R134a y 10 por ciento en peso de R143a) ; R428A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R143a, propano e isobutano) ; R430A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R152a e isobutano) ; R434A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R134a, R143a e isobutano) ; R437A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R125, R134a, n-butano y n-pentano) ; R438A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene R32, R125, R134a, n-butano e isopentano) ; R507A y R507B (designación de ASHRAE para una mezcla de R125 y R143a en distintas concentraciones de componentes) ; y R508A y R508B (designaciones de ASHRAE para mezclas de trifluometano (R23) y hexafluoroetano (R116) en distintas concentraciones de componentes) .

Adicionalmente, las composiciones descritas en la presente invención podrían ser útiles como reemplazos para R12 (CFC-12, diclorodifluorometano) o R502 (designación de ASHRAE para una mezcla de 51.2 por ciento en peso de CFC-115 (cloropentafluoretano) y 48.8 por ciento en peso de HCFC-22) .

Frecuentemente, los refrigerantes de reemplazo son más útiles si son capaces de usarse en el equipo de refrigeración original designado para un refrigerante distinto. En particular, las composiciones como se describen en la presente invención podrían ser útiles como reemplazos para R12, R134a, R22, R404A, R407A, R407C, R408A, R410A, R413A, R417A, R419A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A. R426A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R502, R507A, R507B y R508, entre otros en equipo original. Adicionalmente, las composiciones como se describen en la presente invención podrían ser útiles como reemplazos para R12, R134a, R22, R404A, R407A, R407C, R408A, R410A, R413A, R417A, R419A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A. R426A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R502, R507A, R507B y R508, entre otros, en equipo designado para estos refrigerantes con algunas modificaciones del sistema. Además, las composiciones como se describen en la presente invención podrían ser útiles para reemplazar cualquiera de los refrigerantes mencionados anteriormente en equipos modificados específicamente o producidos totalmente para estas nuevas composiciones.

En muchas aplicaciones, algunas modalidades descritas son útiles como refrigerantes y proporcionan por lo menos un rendimiento de enfriamiento comparable (se refiere a la capacidad de enfriamiento y a la eficacia energética) al refrigerante para el cual se busca el remplazo.

En algunas modalidades las composiciones descritas en la presente invención son útiles para cualquier sistema compresor de desplazamiento positivo designado por cualquier número de composiciones de transferencia de calor. Además, muchas de las composiciones descritas pueden ser útiles en equipos nuevos que tienen compresores de desplazamiento positivo para proporcionar un desempeño similar al de los refrigerantes mencionados anteriormente.

En una modalidad se describe en la presente invención un proceso para producir enfriamiento que comprende la condensación de una composición tal como se describe en la presente invención y la posterior evaporación de esa composición en un lugar próximo a un cuerpo que se va a enfriar.

En una modalidad se describe en la presente invención un proceso para producir calor que comprende la condensación de una composición tal como se describe en la presente invención y la posterior evaporación de esa composición en un lugar próximo a un cuerpo que se va a calentar.

En algunas modalidades el uso de las composiciones anteriormente descritas incluye el uso de la composición como una composición de transferencia térmica en un proceso para producir enfriamiento, en donde la composición primero se enfría y almacena bajo presión y cuando se expone a un ambiente más cálido, la composición absorbe un poco del calor ambiental, se expande y, por consiguiente, el ambiente más cálido se enfría.

En algunas modalidades las composiciones como se describen en la presente invención podrían ser útiles, particularmente, en aplicaciones de aire acondicionado que incluyen, pero no se limitan a, enfriadores, bombas de calor de alta temperatura, sistemas de aire acondicionado residenciales, comerciales o industriales (que incluyen bombas de calor residenciales) , y que incluyen enfriadores de ventana, sin conductos, con conductos, de paquete terminal y aquellos exteriores pero conectados al edificio, tales como sistemas de azotea.

En algunas modalidades las composiciones como se describen en la presente invención podrían ser útiles, particularmente, en aplicaciones de refrigeración que incluyen refrigeración de temperatura baja, mediana y alta y otros usos específicos tales como en refrigeradores y congeladores comerciales, industriales o residenciales, máquinas de hielo, enfriadores y congeladores autónomos, sistemas distribuidos y de estantes de supermercado, enfriadores de evaporador inundado, enfriadores de expansión directa, enfriadores y congeladores verticales y sistemas de combinación.

Adicionalmente , en algunas modalidades las composiciones descritas podrían funcionar como refrigerantes primarios en sistemas de circuito secundarios para proporcionar enfriamiento a ubicaciones remotas mediante el uso de un fluido de transferencia de calor secundario.

En otra modalidad se proporciona un método para recargar un sistema de transferencia de calor que contiene un refrigerante que se remplazará y un lubricante, el método comprende eliminar el refrigerante que se remplazará del sistema de transferencia de calor a la vez que se retiene una porción sustancial del lubricante en el sistema y se introduce una de las composiciones descritas en la presente invención al sistema de transferencia de calor.

En otra modalidad se proporciona un sistema de intercambio de calor que comprende una composición descrita en la presente descripción; el sistema se selecciona del grupo que consiste de acondicionadores de aire, congeladores, refrigeradores, enfriadores de agua, congeladores de evaporadores inundados, congeladores de expansión directa, cámaras de enfriamiento, bombas de calor, refrigeradores móviles, unidades acondicionadoras de aire móviles y sistemas que tienen combinaciones de éstos.

En otra modalidad se proporciona un método para reemplazar un refrigerante de GWP alto en un aparato de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor, en donde el refrigerante de GWP alto se selecciona del grupo que consiste de R134a, R22, R12, R404A, R410A, R407A, R407C, R413A, R417A, R422A, R422B, R422C y R422D, R423A, R427A, R507A, R507B, R502 y R437A; el método comprende proporcionar una composición como se describe en la presente invención al aparato de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor que usa, usó o está diseñado para usar refrigerante de GWP alto; en donde la composición se selecciona del grupo que consiste de: HFO-1234yf y HFC-32; HFO-1234yf y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-152a, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-152a; HF0-1234yf, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-125; HFO-1234yf, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-134a¡ HFO-1234ze; HFC-32, yd HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-125; y HFO-1234ze, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a.

En otra modalidad el método para reemplazar un refrigerante de GWP alto podría comprender, además, proporcionar una composición al aparato de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor que usa, usó o está diseñado para usar el refrigerante de GWP alto, en donde la composición se selecciona del grupo que consiste de: HFO-1234yf y HFC-32; HFO-1234yf y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-152a, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-125, y HFC-152a; HF0-1234yf, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, y HFC-125; HFO-1234yf, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-152a; HFO-1234ze, HFC-125, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32, y HFC-125; y HFO-1234ze, HFC-32, HFC-125, y HFC-134a.

Sistemas de refrigeración por compresión de vapor, acondicionamiento de aire o bombas de calor incluyen un evaporador, un compresor, un condensador y un dispositivo de expansión. Un ciclo de compresión de vapor reusa el refrigerante en múltiples etapas y produce un efecto de enfriamiento en una etapa y un efecto de calentamiento en una etapa diferente. El ciclo se puede describir sencillamente de la siguiente manera. El refrigerante líquido ingresa en un evaporador a través de un dispositivo de expansión y el refrigerante líquido hierve en el evaporador, retirando calor del ambiente, a, una temperatura baja para formar un gas y producir enfriamiento. El gas de baja presión entra en un compresor en el cual se comprime para elevar su presión y temperatura. El refrigerante gaseoso de presión más alta (comprimido) ingresa luego en el condensador en donde el refrigerante se condensa y descarga su calor al ambiente. El refrigerante vuelve al dispositivo de expansión a través del cual el líquido se expande desde el nivel de presión más alta en el condensador hasta el nivel de presión más baja en el evaporador, y así se repite el ciclo.

En una modalidad se proporciona un sistema de transferencia de calor que contiene una composición como se describe en la presente invención. En otra modalidad se describe un aparato de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor que contiene una composición como se describe en la presente invención. En otra modalidad se describe un aparato fijo de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor que contiene una composición como se describe en la presente invención. En otra modalidad se describe un aparato móvil de refrigeración o aire acondicionado que contiene una composición como se describe en la presente invención.

En otra modalidad se describe un método para usar la composición de la presente invención como una composición de fluido de transferencia de calor. El método comprende transportar la composición desde una fuente de calor a un disipador de calor.

EJEMPLOS Los conceptos descritos en la presente se describirán en los siguientes ejemplos, que no limitan el alcance de la invención descrita en las reivindicaciones.

Ejemplo 1 Impacto de la filtración de vapor Se carga un recipiente con una composición inicial a una temperatura de aproximadamente 23 °C, y se mide la presión de vapor inicial de la composición. Se deja que la composición filtre del recipiente mientras la temperatura se mantiene constante hasta que se elimina 50 por ciento en peso de la composición inicial, y en ese momento se mide la presión de vapor de la composición que queda en el recipiente. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 1 80/10/10 95.0 655 95.0 655 0.0 % 10/80/10 84.1 580 83.6 576 0.6 % 10/10/80 90.6 625 90.2 622 0.4 % 60/20/20 94.3 650 94.2 649 0.1 % 20/60/20 86.9 599 86.1 594 0.9 % 20/20/60 90.6 625 90.1 621 0.6 % 45/45/10 91.2 629 90.7 625 0.5 % 10/45/45 86.1 594 85.5 590 0.7 % 45/10/45 94.9 654 94.7 653 0.2 % 40/30/30 91.9 634 91.4 630 0.5 % 30/40/30 89.8 619 89.1 614 0.8 % 30/30/40 90.8 626 90.2 622 0.7 % 86/4/10 95.1 656 95.0 655 0.1 % 86/5/9 95.1 656 95.0 655 0.1 % 65/5/30 96.2 663 96.2 663 0.0 % 65/30/5 93.6 645 93.4 644 0.2 % 5/65/30 84.0 579 83.6 576 0.5 % 5/30/65 86.6 597 86.2 594 0.5 % 30/5/65 94.5 652 94.2 649 0.3 % 30/65/5 88.2 608 87.5 603 0.8 % 90/5/5 94.5 652 94.5 652 0.0 % 70/5/25 96.1 663 96.1 663 0.0 % I234yf/I52a/125 40/40/20 103.4 713 99.0 683 4.3 % 20/40/40 114.6 790 106.6 735 7.0 % 40/20/40 121.8 840 114.4 789 6.1 % 98/1/1 94.2 649 93.8 647 0.4 % 1/98/1 82.1 566 81.8 564 0.4 % 1/1/98 186.3 1285 185.1 1276 0.6 % 80/10/10 101.8 702 99.0 683 2.8 % 10/80/10 89.3 616 86.6 597 3.0 % 10/10/80 159.8 1102 152.2 1049 4.8 % 60/20/20 107.7 743 103.3 712 4.1 % 20/60/20 98.4 678 93.6 645 4.9 % 20/20/60 136.6 942 127.4 878 6.7 % 45/45/10 97.1 669 94.6 652 2.6 % 10/45/45 115.5 796 106.5 734 7.8 % 45/10/45 129.6 894 121.5 838 6.3 % 40/30/30 111.8 771 105.8 729 5.4 % 30/40/30 108.9 751 102.7 708 5.7 % 30/30/40 118.2 815 110.6 763 6.4 % 86/4/10 102.0 703 98.9 682 3.0 % 86/5/9 101.1 697 98.4 678 2.7 % 65/5/30 118.7 818 111.7 770 5.9 % 65/30/5 96.6 666 95.4 658 1.2 % 5/65/30 101.2 698 94.3 650 6.8 % 5/30/65 134.8 929 124.2 856 7.9 % 30/5/65 149.7 1032 141.6 976 5.4 % 30/65/5 90.9 627 89.2 615 1.9 % 90/5/5 97.9 675 96.3 664 1.6 % 70/5/25 114.5 789 108.2 746 5.5 % 1234yf/125/l34a 40/40/20 130.0 896 122.4 844 5.8 % 20/40/40 128.8 888 121.0 834 6.1 % 40/20/40 112.9 778 107.9 744 4.4 % 98/1/1 94.3 650 93.9 647 0.4 % 1/98/1 187.3 1291 186.6 1287 0.4 % 1/1/98 91.8 633 91.4 630 0.4 % 80/10/10 103.5 714 100.3 692 3.1 % 10/80/10 167.5 1155 162.1 1118 3.2 % 10/10/80 101.2 698 97.7 674 3.5 % 60/20/20 112.9 778 107.7 743 4.6 % 20/60/20 147.7 1018 140.0 965 5.2 % 20/20/60 111.2 767 105.7 729 4.9 % 45/45/10 134.3 926 126.2 870 6.0 % 10/45/45 132.3 912 123.7 853 6.5 % 45/10/45 104.8 723 102.0 703 2.7 % 40/30/30 121.3 836 114.8 792 5.4 % 30/40/30 129.6 894 122.1 842 5.8 % 30/30/40 120.8 833 114.2 787 5.5 % 86/4/10 98.3 678 96.9 668 1.4 % 86/5/9 99.1 683 97.3 671 1.8 % 65/5/30 100.9 696 99.4 685 1.5 % 65/30/5 120.5 831 113.2 780 6.1 % 5/65/30 151.1 1042 143.0 986 5.4 % 5/30/65 117.8 812 109.9 758 6.7 % 30/5/65 99.7 687 98.0 676 1.7 % 30/65/5 153.1 1056 145.5 1003 5.0 % 90/5/5 98.5 679 96.7 667 1.8 % 70/5/25 100.7 694 99.1 683 1.6 % 35/35/30 125.4 865 118.4 816 5.6 % 50/30/20 121.4 837 114.7: 791 5.5 % 45/30/25 121.4 837 114.8 792 5.4 % 50/25/25 117.2 808 111.3 767 5.0 % 45/15/40 108.9 751 104.9 723 3.7 % 50/12/38 106.6 735 103.3 712 3.1 % 1234yf /32/134a 40/40/20 185.3 1278 167.8 1157 9.4 % 20/40/40 176.9 1220 158.6 1094 10.3 % 40/20/40 148.4 1023 128.6 887 13.3 % 98/1/1 97.8 674 94.7 653 3.2 % 1/98/1 231.3 1595 230.9 1592 0.2 % 1/1/98 93.5 645 92.1 635 1.5 % 80/10/10 130.6 900 111.0 765 15.0 % 10/80/10 220.2 1518 215.7 1487 2.0 % 10/10/80 117.3 809 105.3 726 10.2 % 60/20/20 153.8 1060 131.2 905 14.7 % 20/60/20 203.9 1406 193.0 1331 5.3 % 20/20/60 142.0 979 123.4 851 13.1 % 45/45/10 195.0 1344 180.0 1241 7.7 % 10/45/45 179.5 1238 161.6 1114 10.0 % 45/10/45 126.0 869 111.5 769 11.5 % 40/30/30 168.2 1160 148.0 1020 12.0 % 30/40/30 181.2 1249 163.5 1127 9.8 % 30/30/40 164.6 1135 144.6 997 12.2 % 86/4/10 110.7 763 100.6 694 9.1 % 86/5/9 114.3 788 102.0 703 10.8 % 65/5/30 114.0 786 104.0 717 8.8 % 65/30/5 176.6 1218 152.9 1054 13.4 % 5/65/30 202.0 1393 190.1 1311 5.9 % 5/30/65 154.1 1062 134.0 924 13.0 % 30/5/65 109.8 757 102.0 703 7.1 % 30/65/5 214.5 1479 207.8 1433 3.1 % 90/5/5 114.1 787 101.4 699 11.1 % 70/5/25 110.4 761 103.8 716 5.0 % 90/4/6 110.4 761 100.0 689 9.4 % 10/40/50 172.3 1188 153.2 1056 11.1 % 30/45/25 188.7 1301 172.8 1191 8.4 % 20/45/35 184.3 1271 167.5 1155 9.1 % 1234yf /l34a/l25/32 1/1/1/97 231.2 1594 230.9 1592 0.1 % 1/1/97/1 188.8 1302 187.8 1295 0.5 % 1/97/1/1 94.3 650 92.5 638 1.9 % 97/1/1/1 98.6 680 95.2 656 3.4 % 50/38/9/3 113.9 785 106.2 732 6.8 % 50/38/8/4 116.1 800 107.2 739 7.7 % 50/38/7/5 118.4 816 108.2 746 8.6 % 20/20/20/40 193.8 1336 180.9 1247 6.7 % 10/10/10/70 218.2 1504 213.1 1469 2.3 % 5/5/5/85 226.2 1560 224.0 1544 1.0 % 5/5/50/40 214.7 1480 210.4 1451 2.0 % 50/5/5/40 193.4 1333 176.7 1218 8.6 % 10/40/10/40 180.7 1246 163.9 1130 9.3 % 37/50/10/3 113.5 783 106.1 732 6.5 % 37/10/50/3 148.2 1022 137.8 950 7.0 % 50/10/37/3 137.1 945 126.0 869 8.1 % 10/50/37/3 132.8 916 122.7 846 7.6 % 70/20/8/2 110.2 760 103.5 714 6.1 % 20/70/8/2 106.6 735 101.0 696 5.3 % 8/20/70/2 162.0 1117 154.3 1064 4.8 % 70/8/20/2 119.4 823 110.1 759 7.8 % 35/25/30/10 149.2 1029 134.7 929 9.7 % 92/1/1/6 118.2 815 102.9 709 12.9 % 1/92/1/6 106.3 733 98.5 679 7.3 % 1/1/92/6 195.5 1348 193.7 1336 0.9 % 74/10/10/6 125.3 864 110.7 763 11.7 % 10/74/10/6 116.4 803 106.1 732 8.8 % 10/10/74/6 177.0 1220 169.8 1171 4.1 % 54/20/20/6 132.6 914 119.0 820 10.3 % 20/54/20/6 127.3 878 115.7 798 9.1 % 20/20/54/6 158.3 1091 147.7 1018 6.7 % 34/30/30/6 138.5 955 126.2 870 8.9 % 30/34/30/6 137.9 951 125.7 867 8.8 % 30/30/34/6 141.4 975 129.3 891 8.6 % 40/27/27/6 136.7 943 124.2 856 9.1 % 27/40/27/6 134.7 929 122.8 847 8.8 % 27/27/40/6 146.3 1009 134.5 927 8.1 % 50/22/22/6 133.6 921 120.5 831 9.8 % 22/50/22/6 129.5 893 117.7 812 9.1 % 22/22/50/6 154.8 1067 143.7 991 7.2 % 88/1/1/10 131.7 908 110.2 760 16.3 % 1/88/1/10 115.2 794 103.6 714 10.1 % 1/1/88/10 200.1 1380 198.0 1365 1.0 % 70/10/10/10 137.5 948 118.6 818 13.7 % 10/70/10/10 125.8 867 112.2 774 10.8 % 10/10/70/10 182.3 1257 174.5 1203 4.3 % 50/20/20/10 143.2 987 127.0 876 11.3 % 20/50/20/10 137.1 945 122.9 847 10.4 % 20/20/50/10 164.5 1134 152.5 1051 7.3 % 40/25/25/10 145.7 1005 130.7 901 10.3 % 25/40/40/10 142.7 984 128.4 885 10.0 % 25/25/40/10 156.1 1076 142.8 985 8.5 % 78/1/1/20 158.6 1094 131.4 906 17.2 % 1/78/1/20 135.4 934 117.7 812 13.1 % 1/1/78/20 209.3 1443 206.9 1427 1.1 % 60/10/10/20 161.9 1116 139.8 964 13.7 % 10/60/10/20 146.7 1011 128.7 887 12.3 % 10/10/60/20 193.2 1332 184.8 1274 4.3 % 40/20/20/20 165.1 1138 147.2 1015 10.8 % 20/40/20/40 158.9 1096 141.9 978 10.7 % 20/20/40/20 177.0 1220 163.5 1127 7.6 % 30/25/25/20 166.5 1148 150.0 1034 9.9 % 25/30/25/20 164.9 1137 148.6 1025 9.9 % 25/25/30/20 169.4 1168 153.9 1061 9.1 % 68/1/1/30 178.4 1230 154.0 1062 13.7 % 1/68/1/30 153.1 1056 133.0 917 13.1 % 1/1/68/30 215.9 1489 213.8 1474 1.0 % 50/10/10/30 179.9 1240 160.6 1107 10.7 % 10/50/10/30 164.9 1137 146.2 1008 11.3 % 10/10/50/30 201.3 1388 193.3 1333 4.0 % 40/15/15/30 180.7 1246 163.4 1127 9.6 % 15/40/15/30 171.3 1181 153.8 1060 10.2 % 15/15/40/30 193.7 1336 182.2 1256 5.9 % 30/20/20/30 181.4 1251 165.6 1142 8.7 % 20/30/20/30 177.6 1225 161.5 1114 9.1 % 20/20/30/30 186.5 1286 173.0 1193 7.2 % 59/1/1/39 191.9 1323 172.8 1191 10.0 % 1/59/1/39 167.2 1153 147.4 1016 11.8 % 1/1/59/39 220.3 1519 218.6 1507 0.8 % 40/10/11/39 192.8 1329 177.80 1226 7.8 % 10/40/11/39 180.1 1242 163.20 1125 9.4 % 11/10/40/39 206.4 1423 198.70 1370 3.7 % 30/15/16/39 193.0 1331 179.30 1236 7.1 % 15/30/16/39 186.6 1287 171.70 1184 8.0 % 16/15/30/39 199.4 1375 188.90 1302 5.3 % Las composiciones como se enumeran en la Tabla 2 son casi azeotrópicas cuando la composición que queda después de que se retira 50 por ciento en peso es menos que aproximadamente 10 por ciento.

Ejemplo 2 Reducción de deslizamiento La temperatura de deslizamiento y otros parámetros de desempeño de enfriamiento para un composición que contiene HFO-1234yf y HFC-32 se determinan y muestran en la Tabla 3 comparados con R407C (designación de ASHRAE para una mezcla de refrigerante que contiene HFC-32 de 23 % en peso, HFC 125 de 25 % en peso y HFC-134a de 52 % en peso. El deslizamiento, las presiones, las temperaturas de descargas, el COP (eficacia de energía) y la capacidad de enfriamiento se determinan para las siguientes condiciones: Temperatura del evaporador 5 °C (41 °F) Temperatura del condensador 40 °C (104 °F) Cantidad de subenfriaraiento 5 °C (41 °F) Temperatura de gas de retorno 15 °C (59 °F) La eficiencia del compresor es 70 % Tabla 3 R407C es actualmente un producto refrigerante comercial aún con el deslizamiento como se informó en la tabla de arriba. Esta información indica que las concentraciones de HFC-32 de 15 por ciento en peso o inferior se acercan más al deslizamiento de temperatura para R407C, el cual es una cantidad que ha sido aceptable en ciertas aplicaciones.

Ejemplo 3 Inflamabilidad Los compuestos inflamables podrían identificarse mediante la prueba bajo el E681-2004 de la ASTM (American Society of Testing and Materials) , con una fuente de encendido electrónico. Tales pruebas de inflamabilidad se condujeron sobre composiciones de la presente descripción a 101 kPa (14.7 psia) , 50 por ciento de humedad relativa, y 60 °C o 100 °C a varias concentraciones en aire, a fin de determinar si son inflamables y, de ser así, encontrar el límite de inflamabilidad inferior (LFL, por sus siglas en inglés) y el límite de inflamabilidad superior (UFL, por sus siglas en inglés) . Los resultados se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4 Los resultados indican que las composiciones que comprenden no más que aproximadamente 60 por ciento en peso de HFO-1234yf y el resto de HFC-134a son no inflamables a 60 °C. Adicionalmente, las composiciones que comprenden no más que aproximadamente 52 por ciento en peso de HFC-1234yf y el resto de HFC-134a son no inflamables a 100 °C. Aquellas composiciones que comprenden fluorolefinas que son no inflamables son candidatos más aceptables como composiciones refrigerantes o de fluidos de transferencia de calor.

Ejemplo 4 Potenciales de calentamiento global Los valores para el potencial de calentamiento global (GWP) para algunas de las composiciones descritas se enumeran en la Tabla 5, comparados con los valores de GWP para HCFC-22, HFC-134a, R404A, R407C, R410A y otros refrigerantes usados en la actualidad. El GWP para los componentes puros se enumeran como referencia. Los valores de GWP para las composiciones que contienen más que un componente se calculan como promedios ponderados de los valores de GWP del componente individual . Los valores de HFC se toman de "Climate Change 2007 - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Fourth Assessment Report on Climate Change", de la sección titulada "Working Group 1 Report: "The Physical Science Basis" , Capítulo 2, pág. 212-213, Tabla 2.14. El valor para HFO-1234yf se publicó en Papadimitriou et al., Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, vol . 9, pág. 1-13. Específicamente, se usan los valores de GWP para el horizonte a 100 años.

Tabla 5 Componente o composición GWP HCFC-22 1810 HFC-134a 1430 HFC-152a 124 HFC-125 3500 HFC-32 675 HFC-143a 4470 HFO-1234ze 6 HFO-1234yf 4 R404A 3922 R407C 1802 R410A 2088 HFO-1234yf/HFC-134a (60/40 % en peso) 860 HFO-1234yf/HFC-134a (50/50 % en peso) 717 HFO-1234yf/HFC-32 (78.5/21.5 % en peso) 148 HFO-1234yf/HFC-32 (85/15 % en peso) 105 HFO-1234yf/HFC-32 (90/10 % en peso) 71 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (35/10/30/25 % en peso) 1476 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (97/1/1/1 % en peso) 57 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (1/97/1/1 % en peso) 704 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (1/1/97/1 % en peso) 3415 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (1/1/1/97 % en peso) 1490 Componente o composición GWP HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (92/5/1/1 % en 87 peso) HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (50/40/5/5 % en 519 peso) HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (34/6/30/30 % en 1520 peso) HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (1/20/78/1 % en 2879 peso) HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (74/6/10/10 % en 254 peso) HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125/HFC-134a (27/6/27/40 % en peso) 1559 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (40/10/50 % en peso) 1819 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (8/50/42 % en peso) 1808 HF0-1234yf/HFC-32/HFC-125 (60/30/10 % en peso) 555 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (20/20/60 % en peso) 2236 HF0-1234yf/HFC-32/HFC-125 (44/20/36 % en peso) 1397 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (70/15/15 % en peso) 629 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (70/20/10 % en peso) 488 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-125 (60/10/30 % en peso) 1120 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (1/1/98 % en peso) 1409 HFO-1234y /HFC-32/HFC-134a (1/4/95 % en peso) 1386 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (95/4/1 % en peso) 45 Componente o composición GWP HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (1/98/1 % en peso) 676 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (98/1/1 % en peso) 25 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (54/45/1 % en peso) 320 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (1/45/54 % en peso) 1076 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (45/45/10 % en peso) 320 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (30/45/25 % en peso) 662 HFO-1234yf/HFC-32/HFC-134a (30/65/5 % en peso) 511 HFO-1234yf/HFC-152a/HFC-134a (1/1/98 % en peso) 1401 HFO-1234yf/HFC-152a/HFC-134a (1/98/1 % en peso) 136 HFO-1234yf/HFC-152a/HFC-134a (98/1/1 % en peso) 19 HF0-1234yf/HFC-125/HFC-152a (1/1/98 % en peso) 157 HFO-1234yf/HFC-125/HFC-152a (98/1/1 % en peso) 40 HFO-1234yf/HFC-125/HFC-152a (1/98/1 % en peso) 3431 HFO-1234yf/HFC-125/HFC-134a (1/1/98 % en peso) 1436 HFO-1234yf/HFC-125/HFC-134a (1/98/1 % en peso) 3444 HFO-1234yf/HFC-125/HFC-134a (98/1/1 % en peso) 53 HFO-1234ze/HFC-134a (50/50 % en peso) 718 HFO-1234ze/HFC-134a (80/20 % en peso) 293 HFO-1234ze/HFC-125 (95/5 % en peso) 184 HFO-1234ze/HFC-125 (80/20 % en peso) 705 HFO-1234ze/HFC-32 (30/70 % en peso) 474 HFO-1234ze/HFC-32 (60/40 % en peso) 274 HFO-1234ze/HFC-32 (80/20 % en peso) 140 Muchas composiciones como se describen en la presente invención, tales como las enumeradas en la Tabla 5, proporcionan alternativas de G P inferiores a HCFC-22, HFC-134a, R404A, R407C y/o R410A etc.

Ejemplo 5 Rendimiento de enfriamiento La Tabla 6 muestra el desempeño de algunas composiciones ilustrativas comparadas con HCFC-22, HFC-134a, HFO-1234yf, R410A y R407C. En la Tabla 6, Pres . evap. es presión del evaporador, Pres. cond. es presión del condensador, temp. desc. del comp. es temperatura de descarga del compresor, COP es coeficiente de desempeño (análogo a eficacia de energía) y CAP es capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del evaporador 7.2 °C (45 °F) Temperatura del condensador 43.3 °C (110 °F) Cantidad de subenfriamiento 5 °C (2.8 °F) Temperatura de gas de retorno 18 °C (65 °F) La eficiencia del compresor es 70 % Nótese que la entalpia de supercalentamiento del evaporador se incluye en las determinaciones de capacidad de enfriamiento y eficacia de energía.

Tabla 6 5 10 15 Varias composiciones descritas tienen una capacidad mayor que la capacidad de HFC-134a, HFO-1234yf y dentro de 10 % de la capacidad de R407C. La eficacia de energía (como se muestra como COP) se encuentra dentro del 2 % de la eficacia para R407C.

Ejemplo 6 Rendimiento de calentamiento La Tabla 7 muestra el desempeño de algunas composiciones ilustrativas comparadas con HCFC-22, HFC-134a, HFO-1234yf y R410A. En la Tabla 7, pres . evap. es presión del evaporador, pres. cond. es presión del condensador, temp. desc. comp. es temperatura de descarga del compresor, COP es coeficiente de desempeño (análogo a eficacia de energía) y CAP es capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del condensador -6.7 °C (20 °F) Temperatura del evaporador 26.7 °C (80 °F) Cantidad de subenfriamiento 5.6 °C (10 °F) Temperatura de gas de retorno 18 °C (65 °F) La eficiencia del compresor es 70 % Tabla 7 5 Muchas de las composiciones descritas tienen una capacidad dentro de 7 % de la capacidad de HCFC-22. La eficacia de energía (como se muestra como COP) para estas composiciones es mejor que o está dentro de 4 % de la eficacia para HCFC-22.

Ejemplo 7 Rendimiento de calentamiento La Tabla 8 muestra el desempeño de algunas composiciones ilustrativas comparadas con composiciones de HCFC-22 y HFO-1234yf/HFC-32. En la Tabla 8, pres . evap . es presión del evaporador, pres. cond. es presión del condensador, temp. desc. comp. es temperatura de descarga del compresor, COP es coeficiente de desempeño (análogo a eficacia de energía) y CAP es capacidad. Los datos se basan en las siguientes condiciones .

Temperatura del evaporador 32 °C Temperatura del condensador -12 °C Cantidad de subenfriamiento 9 °C Temperatura de gas de retorno -9 °C La eficiencia del compresor es 70 % Tabla 8 En el modo calentamiento, las composiciones de HPO-l234yf de 79-85 % en peso y HFC-32 de 15-21 % en peso tienen eficacia de energía equivalente a R-22 y capacidad de 88-97 % de R-22. Estas composiciones además tienen GWP a 100 años menor que 150, lo que indica que serían un reemplazo de GWP bajo excelente para bombas de calor R-22.

Ejemplo 8 Rendimiento de enfriamiento La Tabla 9 muestra el desempeño de algunas composiciones ilustrativas comparadas con HFC-134a. En la Tabla 9, pres. evap. es presión del evaporador, pres. cond. es presión del condensador, temp. desc. comp . es temperatura de descarga del compresor, COP es coeficiente de desempeño (análogo a eficacia de energía) , CAP es capacidad de enfriamiento, deslizamiento de temp. promedio es el promedio del deslizamiento de temperatura en el evaporador y el condensador, y GWP es potencial de calentamiento global. Los datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del evaporador -10 °C Temperatura del condensador 40.0 °C Cantidad de subenfriamiento 6 °C Temperatura de gas de retorno 10 °C La eficiencia del compresor es 70 % Note que la entalpia de supercalentamiento del evaporador no se incluye en las determinaciones de capacidad de enfriamiento y eficacia de energía.

Tabla 9 * El valor de GWP para HFC-134a se toma de "Climate Change 2007 - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Fourth Assessment Report on Climate Change", de la sección titulada "Working Group 1 Report: "The Physical Science Basis", Capítulo 2, pág. 212-213, Tabla 2.14. El valor para HFO-1234yf se publicó en Papadimitriou et al., Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, vol . 9, pág. 1- 13. Específicamente, se usan los valores de GWP para el horizonte a 100 años. Los valores de GWP para las composiciones que contienen HFC-134a y HFO-123yf se calculan como promedios ponderados de los valores de GWP del componente individual .

La información de la Tabla 9 indica que las composiciones de HFO- 1234 ze/HFC- 125 podrían servir como un reemplazo para HFC-134a, con un desempeño similar a HFC-134a. Particularmente, estas composiciones proporcionan eficacias de energía (mostradas como COP) , presiones y temperaturas coincidentes en el sistema, con valores de G P inferiores, y sólo una reducción menor en la capacidad de enfriamiento. Además, todas las composiciones tienen un deslizamiento de temperatura relativamente bajo, y una composición específica podría seleccionarse sobre la base de los requerimientos regulatorios para GWP, los cuales no se determinaron esta vez.

Ejemplo 9 Rendimiento de enfriamiento La Tabla 10 muestra el desempeño de ciertas composiciones comparado con C02 , R404A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene HFC-125, HFC-134a y HFC-143a) , R410A (designación de ASHRAE para una mezcla que contiene HFC-32 y HFC-125) y HFC-32. En la Tabla 10, pres . evap . es presión del evaporador, pres. cond. es presión del condensador, temp. desc. comp. es temperatura de descarga del compresor, COP es coeficiente de desempeño (análogo a la eficacia de energía), CAP es capacidad, deslizamiento de temp. es el promedio del deslizamiento de temperatura en el evaporador y el condensador, y GWP es potencial de calentamien o global. Los datos se basan en las siguientes condiciones.

Temperatura del evaporador Temperatura del condensador Cantidad de subenfriamiento Temperatura de gas de retorno La eficiencia del compresor es Nótese que la entalpia de supercalentamiento del evaporador no se incluye en las determinaciones de capacidad de enfriamiento y eficacia de energía.

Tabla 10 5 10 15 5 * Los valores de GWP para HFC se toman de "Climate Change 2007 - IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) Fourth Assessment Report on Climate Change", de la sección titulada "Working Group 1 Report: "The Physical Science Basis", Capítulo 2, pág. 212-213, Tabla 2.14. El valor para HFO-1234yf se publicó en Papadimitriou et al., Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, vol. 9, pág. 1-13. Específicamente, se usan los valores de GWP para el horizonte a 100 años. Los valores de GWP para las composiciones que contienen más que un componente se calculan como promedios ponderados de los valores de GWP del componente individual .

La composición que contiene 63 % en peso de HFO-1234yf y 37 % en peso de HFC-32 en realidad muestra capacidad y COP mejorados comparados con R404A y también tiene un GWP significativamente inferior. La composición que contiene 27.5 % en peso de HFO-1234yf y 72.5 % en peso de HFC-32 iguala la capacidad y el COP de R410A, tiene un deslizamiento de temperatura muy bajo, lo que indica un comportamiento tipo azeótropo y también tiene GWP significativamente inferior. Nótese que todas las mezclas de tetrafluoropropeno (HFO-1234yf y HFO-1234ze) y HFC-32 han mejorado el COP (eficacia de energía) comparadas con C02, y muchas tienen COP mejorado comparadas con R404A y R410A.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una composición caracterizada porque es seleccionada del grupo que consiste de composiciones que comprenden: HFO-1234yf, HFC-152a y HFC-134a; HF0-1234yf, HFC-125 y HFC-152a; HFO-1234yf, HFC-125 y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32 y HFC-134a; HFO-1234yf, HFC-32, HFC-125 y HFC-134a; HFO-1234ze y HFC-32; HFO-1234ze y HFC-125; HF0-1234ze, HFC-125 y HFC-152a; HFO-1234ze, HFC-125 y HFC-134a; HFO-1234ze, HFC-32 y HFC-134a; y HF0-1234ze, HFC-32, HFC-125 y HFC-134a.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una composición seleccionada de: aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 90 por ciento en peso de trans-HFO- 1234ze y de aproximadamente 80 por ciento en peso a aproximadamente 10 por ciento en peso de HFC-32; y aproximadamente 80 por ciento en peso a aproximadamente 99 por ciento en peso de trans-HFO- 1234ze y de aproximadamente 20 por ciento en peso a aproximadamente 1 por ciento en peso de HFC-125.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una composición casi azeotrópica que comprende: aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFO- 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-152a, y aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFO- 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-152a, y aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-125; aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFO- 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-125, y aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente 1 por ciento en peso i aproximadamente 98. por ciento en peso de HFO 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso ; aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-32, ; aproximadamente 1 por ciento en peso ¡ aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-134a; aproximadamente 1 por ciento en peso ¡ aproximadamente 55 por ciento en peso de HFO 1234yf; aproximadamente 45 por ciento en peso ¡ aproximadamente 98 por ciento en peso de HFC-32 ; aproximadamente 1 por ciento en peso ¡ aproximadamente 55 por ciento en peso de HFO 134a; aproximadamente 1 por ciento en peso ¡ aproximadamente 97 por ciento en peso de HFO 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso ; aproximadamente 97 por ciento en peso de HFC-134a aproximadamente 1 por ciento en peso i aproximadamente 97 por ciento en peso de HFC-125 ; aproximadamente 1 por ciento en peso ¡ aproximadamente 5 por ciento en peso de HFC-32; aproximadamente 1 por ciento en peso aproximadamente 35 por ciento en peso de HFO 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso aproximadamente 40 por ciento en peso de HFC-134a aproximadamente 30-78 por ciento en peso a aproximadamente 97 por ciento en peso de HFC-125 y aproximadamente 6 por ciento en peso a aproximadamente 39 por ciento en peso de HFC-32; o aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 50 por ciento en peso de HFO- 1234yf, aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 40 por ciento en peso de HFC-134a, aproximadamente 1 por ciento en peso a aproximadamente 50 por ciento en peso de HFC-125 y aproximadamente 40 por ciento en peso a aproximadamente 97 por ciento en peso de HFC-32.

4. Una composición no inflamable, caracterizada porque comprende no más que aproximadamente 60 por ciento en peso de HFO-1234yf y al menos aproximadamente 40 por ciento en peso de HFC-134a a 60 °C.

5. Una composición no inflamable, caracterizada porque comprende no más que aproximadamente 53 por ciento en peso de HF0-1234yf y al menos aproximadamente 47 por ciento en peso de HFC-134a a 100 °C.

6. Una composición caracterizada porque comprende al menos aproximadamente 78 por ciento en peso de HFO-1234yf y hasta aproximadamente 22 por ciento en peso de HFC-32.

7. Una composición caracterizada porque comprende al menos aproximadamente 85 por ciento en peso de HFO-1234yf y hasta aproximadamente 15 por ciento en peso de HFC-32.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende, además, al menos un lubricante seleccionado del grupo que consiste de aceites minerales, alquilbencenos, parafinas sintéticas, nafteños sintéticos, poli alfa olefinas, polialquilenglicoles , ésteres de ácido dibásico, poliésteres, ésteres de neopentilo, éteres de polivinilo, siliconas, ésteres de silicato, compuestos fluorados, ésteres de fosfato y mezclas de éstos.

9. Un proceso para producir enfriamiento, caracterizado porque comprende la condensación de una composición de conformidad con la reivindicación 1 y la posterior evaporación de la composición en un lugar próximo a un cuerpo que se va a enfriar.

10. Un proceso para producir calor, caracterizado porque comprende la condensación de la composición de conformidad con la reivindicación 1 en un lugar próximo a un cuerpo que se va a calentar y la posterior evaporación de la composición.

11. Un método para reemplazar R12, R134a, R22, R404A, R407A, R407C, R408A, R410A, R413A, R417A, R419A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A. R426A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R502, R507A, R507B y R508, en un sistema que usa, usó o se designó para usar R12, Rl34a, R22, R404A, R407A, R407C, R408A, R410A, R413A, R417A, R419A, R422A, R422B, R422C, R422D, R423A, R424A. R426A, R428A, R430A, R434A, R437A, R438A, R502, R507A, R507B y R508, caracterizado porque comprende proporcionar la composición de conformidad con la reivindicación 1 al sistema.

12. Un aparato de refrigeración, aire acondicionado o bomba de calor, caracterizado porque contiene la composición de conformidad con la reivindicación 1.

13. Un aparato de aire acondicionado fijo, caracterizado porque contiene la composición de conformidad con reivindicación 1.

14. Un sistema de refrigeración fijo, caracterizado porque contiene la composición de conformidad con la reivindicación 1.