COMPOSICIONES REFRIGERANTES.

Una composición refrigerante que comprende: (a) pentafluoroetano,

trifluorometoxidifluorometano o hexafluorociclopropano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 83% a 90% en peso basado en el peso de la composición, (b) 1,1,1,2- o 1,1,2,2-tetrafluoroetano, trifluorometoxipentafluoroetano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 7,5 a 15% en peso basado en el peso de la composición y (c) un hidrocarburo saturado o etilénicamente insaturado, que contiene opcionalmente uno o más átomos de oxígeno, con un punto de ebullición de -50°C a +35°C, o una mezcla de los mismos, en una cantidad de 1 % a 4% en peso basado en el peso de la composición, siendo la relación en peso de componente (a):componente (b) al menos 3:1

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones refrigerantes, en particular a refrigerantes de baja temperatura para usar en cámaras frigoríficas.

Son necesarios refrigerantes de baja temperatura para usar en cámaras frigoríficas. Antes del Protocolo de Montreal, esta función la hacía R502, un azeótropo de R115 y R22. Este refrigerante era particularmente atractivo en situaciones de baja temperatura en las que R12 (CCl2F2) o R22 alcanzaban sus límites de trabajo eficaz. A estas temperaturas bajas se podía lograr un aumento significativo de la capacidad frente al que se podía obtener con R22, siendo el beneficio principal el trabajo a temperaturas de descarga considerablemente menores. Sin embargo, puesto que R502 contiene R115, que es un destructor de ozono fuerte, ahora ya no está disponible para usar.

Posteriormente, este requisito se ha cumplido parcialmente usando dos mezclas que contenían R143a. La primera es R404A, que consiste en R125 (44% p/p), R143a (52% p/p) y R134a (4% p/p). La segunda es R507A, que consiste en una mezcla azeotrópica de R125 (50% p/p) y R143a (50% p/p).

El problema con estas mezclas es que tienen potenciales de calentamiento global (PCG) muy altos.

El concepto de Potencial de Calentamiento Global (PCG) se ha desarrollado para comparar la capacidad de un gas de efecto invernadero para atrapar calor en la atmósfera con respecto a otro gas. Se ha elegido el dióxido de carbono (CO2) como gas de referencia. Puesto que los PCG son relaciones, no tienen unidades. Los PCG citados a continuación son los dados en el IPCC - 1995 para un horizonte temporal de 100 años. Los PCG para mezclas se calculan sumando los productos de la fracción en masa por el PCG del componente individual.

Un gas de efecto invernadero es un gas que hace que la atmósfera de la tierra atrape calor. El gas de efecto invernadero permite que la radiación solar llegue a la superficie de la tierra. La superficie de la tierra se calienta por esta radiación y emite radiación infrarroja de longitud de onda mayor debido al calentamiento. Ahora el gas de efecto invernadero evita que esta radiación vuelva a escapar al espacio absorbiéndola y por lo tanto la atrapa en la atmósfera.

R507 tiene un PCG de 3300 y R404A es solo un poco menor con 3260. Estos PCG altos se deben a la presencia de R143a. El R143a puro tiene un PCG de 3800 comparado con el del otro componente principal, R125, que es de solo 2800.

También se ha usado R22 solo, pero este es un destructor de ozono que desaparecerá progresivamente a lo largo de la siguiente década. Además, la eficacia de R22 a las bajas temperaturas requeridas para el almacenamiento frigorífico es pobre.

El documento WO 01/23493 describe una composición refrigerante que comprende un componente de hidrofluorocarbono que incluye 1,1,1,2-tetrafluoroetano, y la composición comprende además un aditivo seleccionado de un hidrocarburo saturado o una mezcla de los mismos que tiene un punto de ebullición en el intervalo de -5 a +70ºC.

El documento WO 02/26912 describe una composición que comprende un refrigerante, comprendiendo dicho refrigerante al menos de aproximadamente 35 a aproximadamente 80 partes en peso de pentafluoroetano, de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 partes en peso de 1,1,1,2-tetrafluoroetano y de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 partes en peso de ciclopentano.

El documento GB 2356867 describe una composición refrigerante que comprende al menos 35% en peso de pentafluoroetano, octafluoropropano, trifluorometoxidifluorometano o hexafluorociclopropano, o una mezcla de dos o más de los mismos; al menos 30% en peso de 1,1,1,2- o 1,1,2,2-tetrafluoroetano, trifluorometoxipentafluoroetano, 1,1,1,2,3,3- heptafluoroetano, o una mezcla de dos o más de los mismos; y n-butano o isobutano en una cantidad de 1% a menos de 2,3% en peso.

El documento WO 95/08602 describe una composición refrigerante de sustitución que comprende pentafluoroetano, tetrafluoroetano e isobutano o propano o mezclas de los mismos.

El documento EP 0659862 describe composiciones refrigerantes que comprenden difluorometano, pentafluoroetano, 1,1,1,2-tetrafluoroetano y n-pentano.

Ahora hay una considerable preocupación sobre el calentamiento global, y por lo tanto, es importante usar mezclas con un PCG tan bajo como sea posible. Claramente es necesario encontrar un sustituto para R502, que no sea un destructor de ozono, tenga un PCG bajo y pueda operar más eficazmente que R22, R404A o R507 a las bajas temperaturas requeridas.

**(Ver fórmula)**

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una composición refrigerante que comprende:

(a) pentafluoroetano, trifluorometoxidifluorometano o hexafluorociclopropano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 83% a 90% en peso basado en el peso de la composición,

(b) 1,1,1,2- o 1,1,2,2-tetrafluoroetano, trifluorometoxipentafluoroetano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 7,5 a 15% en peso basado en el peso de la composición y

(c) un hidrocarburo etilénicamente insaturado o saturado, que contiene opcionalmente uno o más átomos de oxígeno, con un punto de ebullición de -50°C a +35°C, o una mezcla de los mismos, en una cantidad de 1 % a 4% en peso basado en el peso de la composición, siendo la relación en peso de componente (a):componente (b) al menos 3:1.

Los porcentajes mencionados antes se refieren, en particular, a la fase líquida.

La presente invención también proporciona un procedimiento para producir refrigeración que comprende condensar una composición de la presente invención y después evaporar la composición en la proximidad de un cuerpo que se va a enfriar. La invención también proporciona un aparato de refrigeración que contiene, como refrigerante, una composición de la presente invención.

El componente (a) está presente en una cantidad de 83 a 90% en peso basado en el peso de la composición, en especial de 83 a 88% en peso, en particular aproximadamente 85% en peso. Preferiblemente, el componente (a) es R125 (pentafluoretano) o una mezcla que contiene al menos la mitad, en especial al menos tres cuartos (en masa) de R125. Lo más preferiblemente el componente (a) es R125 (solo). En general, la capacidad enfriamiento de la composición aumenta al aumentar el contenido de R125; la mejor capacidad de enfriamiento y eficacia se pueden obtener con R125 aproximadamente al 85%.

El componente (b) está presente en la composición de 7,5 a 15% en peso basado en el peso de la composición. Típicamente, el componente está presente en una cantidad de 10% a 15% en peso, en especial aproximadamente 11,5% en peso. El componente (b) preferiblemente es una mezcla que contiene al menos la mitad, en especial al menos tres cuartos (en masa) de R134a (1,1,1,2-tetrafluoroetano). Lo más preferiblemente, el componente (b) es R134a (solo).

La relación en peso de componente (a):componente (b) es al menos 3:1, en general al menos 4:1, preferiblemente de 5:1 a 10:1 y en especial de 7:1 a 9:1.

El componente (c) es un hidrocarburo saturado o etilénicamente insaturado, que contiene opcionalmente uno o más átomos de oxígeno, en particular un átomo de oxígeno, con un punto de ebullición de -50ºC a +35ºC, o una mezcla de los mismos. Los hidrocarburos preferidos que se pueden usar tienen de 3 a 5 átomos de carbono. Pueden ser acíclicos o cíclicos. Los hidrocarburos acíclicos que se pueden usar incluyen propano, n-butano, isobutano, pentano, isopentano y éter dimetílico y de etilo y metilo así como propano. Los hidrocarburos cíclicos que se pueden usar incluyen ciclobutano, ciclopropano, metilciclopropano y oxetano. Los hidrocarburos preferidos incluyen n-butano e isobutano, siendo el isobutano especialmente preferido. El isobutano es particularmente adecuado para producir una mezcla no inflamable en el peor de los casos de fraccionamiento debido a escape.

No se excluye la presencia de al menos un componente adicional en la composición. Por lo tanto, aunque típicamente la composición comprenderá los 3 componentes esenciales, puede haber, al menos, un cuarto componente presente. Los componentes adicionales típicos incluyen otros fluorocarbonos, y en particular, hidrofluorocarbonos, tales como los que tienen un punto de ebullición a presión atmosférica de como máximo -40ºC, preferiblemente como máximo -49ºC, en especial aquellos en los que la relación de F/H en la molécula es al... [Seguir leyendo]

1. Una composición refrigerante que comprende:

(a) pentafluoroetano, trifluorometoxidifluorometano o hexafluorociclopropano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 83% a 90% en peso basado en el peso de la composición,

(b) 1,1,1,2- o 1,1,2,2-tetrafluoroetano, trifluorometoxipentafluoroetano, o una mezcla de dos o más de los mismos, en una cantidad de 7,5 a 15% en peso basado en el peso de la composición y

(c) un hidrocarburo saturado o etilénicamente insaturado, que contiene opcionalmente uno o más átomos de oxígeno, con un punto de ebullición de -50°C a +35°C, o una mezcla de los mismos, en una cantidad de 1 % a 4% en peso basado en el peso de la composición, siendo la relación en peso de componente (a):componente (b) al menos 3:1.

2. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente (c) está presente en una cantidad de 3 a 4% en peso basado en el peso de la composición.

3. Una composición de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el componente (c) está presente en una cantidad de aproximadamente 3,5% en peso basado en el peso de la composición.

4. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el componente (c) es uno o más de propano, n-butano, isobutano, ciclobutano, ciclopropano, metilciclopropano, pentano, isobutano, éter dimetílico, éter de etilo y metilo, propeno y oxetano.

5. Una composición de acuerdo con la reivindicación 4, en la que el componente (c) es n-butano y/o isobutano.

6. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que (a) es pentafluoroetano.

7. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el componente (a) está presente en una cantidad de 83 a 88% en peso basado en el peso de la composición.

8. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente

(b) es 1,1,1,2-tetrafluoroetano. 9. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el componente

(b) está presente en una cantidad de 10 a 15% en peso basado en el peso de la composición.

10. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la relación en peso de componente (a):componente (b) es de 5:1 a 10:1. 11. Una composición de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicha relación en peso es de 7:1 a 9:1. 12. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un

componente adicional.

13. Una composición de acuerdo con la reivindicación 12, en la que el componente adicional es un hidrofluorocarbono. 14. Una composición de acuerdo con la reivindicación 13, en la que el hidrofluorocarbono tiene un punto de

ebullición a presión atmosférica como máximo de -40ºC.

15. Una composición de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, en la que la relación de F/H en el hidrofluorocarbono es al menos 1. 16. Una composición de acuerdo con la reivindicación 15, en la que el hidrofluorocarbono es difluorometano o

trifluorometano.

17. Una composición de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16, en la que el componente adicional está presente en una cantidad que no supera 5% en peso basado en el peso de (a), (b) y (c). 18. Una composición de acuerdo con la reivindicación 17, en la que el componente adicional está presente en una

cantidad que no supera 2% en peso basado en el peso de (a), (b) y (c).

19. Uso de una composición según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, como refrigerante en un aparato de refrigeración. 20. El procedimiento para producir refrigeración que comprende condensar una composición según una cualquiera

de las reivindicaciones 1 a 18 y después evaporar la composición en la proximidad de un cuerpo que se va a enfriar. 21. Un aparato de refrigeración que contiene como refrigerante, una composición según una cualquiera de las