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Title:
TRIFLUOROIODOMETHANE STABILIZATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/002789
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of a C3-C6 alkene compound having a single double bond in order to stabilize trifluoroiodomethane. The invention also relates to a composition comprising trifluoroiodomethane, to a C3-C6 alkene compound having a single double bond, and to various uses of said composition.

Inventors:
RACHED WISSAM (FR)
Application Number:
FR2019/051383
Publication Date:
January 02, 2020
Filing Date:
June 07, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ARKEMA FRANCE (FR)
International Classes:
C07C17/42; C07C19/16
Domestic Patent References:
WO2014097161A12014-06-26
WO2006069362A22006-06-29
WO2008061083A22008-05-22
WO2013138123A12013-09-19
WO2018022888A12018-02-01
WO2007126760A22007-11-08
WO2005103187A12005-11-03
Foreign References:
US20110126558A12011-06-02
US20080157023A12008-07-03
US20180030324A12018-02-01
US20180030325A12018-02-01
Other References:
"The scientific assessment of ozone depletion", WORLD METEOROLOGICAL ASSOCIATION'S GLOBAL OZONE RESEARCH AND MONITORING PROJECT, 2002
Attorney, Agent or Firm:
DANG, Doris (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Utilisation d’un composé alcène en C3 à C6 et comportant une seule double liaison, pour stabiliser le trifluoroiodométhane.

2. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle le composé alcène est un butène ou un pentène, de préférence le but-1 -ène ; et/ou dans laquelle le composé alcène présente :

- une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C, de préférence inférieure ou égale à 75°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 50°C ; et/ou

- une température de solidification inférieure ou égale à 0°C, de préférence inférieure ou égale à -25°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à -50°C.

3. Composition comprenant du trifluoroiodométhane, et un composé alcène en C3 à C6 et comportant une seule double liaison.

4. Composition selon la revendication 3, dans laquelle le composé alcène est un butène ou un pentène, de préférence le but-1 -ène, et/ou dans laquelle le composé alcène présente :

- une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C, de préférence inférieure ou égale à 75°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 50°C ; et/ou

- une température de solidification inférieure ou égale à 0°C, de préférence inférieure ou égale à -25°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à -50°C.

5. Composition selon l’une des revendications 3 ou 4, comprenant de 0,01 à 5 %, de préférence de 0,1 à 2,5 %, et plus particulièrement de 0,2 à 1 ,5 %, en masse, de composé alcène ; et/ou de 10 à 90 %, de préférence de 20 à 80 % en masse de trifluoroiodométhane.

6. Composition selon l’une des revendications 3 à 5, comprenant en outre un ou plusieurs composés de transfert de chaleur différents du trifluoroiodométhane, de préférence choisis parmi : le difluorométhane, le pentafluoroéthane, le 1 ,1 ,2-trifluoroéthylène, le dioxyde de carbone, et les combinaisons de ceux-ci.

7. Composition selon l’une des revendications 3 à 6, comprenant en outre un ou plusieurs additifs choisis parmi des stabilisants différents du composé alcène, des lubrifiants, des tensioactifs, des agents traceurs, des agents fluorescents, des agents odorants, des agents de solubilisation et leurs mélanges.

8. Composition selon l’une des revendications 3 à 7, qui est non-inflammable ; et/ou qui présente un GWP inférieur ou égal à 1000.

9. Utilisation d’une composition selon l’une des revendications 3 à 8 en tant que fluide de transfert de chaleur dans un système de compression de vapeur ; ou dans un moteur thermique.

10. Utilisation selon la revendication 9, dans laquelle le système de compression de vapeur est :

- un système de climatisation ; ou

- un système de réfrigération ; ou

- un système de congélation ; ou

- un système de pompe à chaleur.

11. Utilisation selon l’une des revendications 9 ou 10, pour le remplacement du R-410A, de préférence dans la climatisation stationnaire.

12. Installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant une composition selon l’une des revendications 3 à 8 en tant que fluide de transfert de chaleur.

13. Installation selon la revendication 12, choisie parmi les installations mobiles ou stationnaires de chauffage par pompe à chaleur, de climatisation, de réfrigération, de congélation, les cycles thermodynamiques de production d’électricité de type cycle organique de Rankine et les moteurs thermiques, de préférence une installation de climatisation stationnaire.

14. Procédé de chauffage ou de refroidissement d’un fluide ou d’un corps au moyen d’un système de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur, ledit procédé comprenant successivement l’évaporation du fluide de transfert de chaleur, la compression du fluide de transfert de chaleur, la condensation du fluide de transfert de chaleur et la détente du fluide de transfert de chaleur, dans lequel le fluide de transfert de chaleur est une composition selon l’une des revendications 3 à 8, ledit procédé étant de préférence un procédé de climatisation stationnaire.

15. Procédé de réduction de l’impact environnemental d’une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur initial, ledit procédé comprenant une étape de remplacement du fluide de transfert de chaleur initial dans le circuit de compression de vapeur par un fluide de transfert final, le fluide de transfert final présentant un GWP inférieur au fluide de transfert de chaleur initial, dans lequel le fluide de transfert de chaleur final est une composition selon l’une des revendications 3 à 8, et dans lequel, de préférence, le fluide de transfert de chaleur initial est le R-410A.

Description:
STABILISATION DU TRIFLUOROIODOMETHANE

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne des composés permettant de stabiliser le trifluoroiodométhane. L’invention concerne également l’utilisation de compositions comprenant du trifluoroiodométhane et de tels stabilisants, notamment pour le remplacement du R-410A.

ARRIERE-PLAN TECHNIQUE

Le R-410A est un fluide de transfert de chaleur constitué de 50 % en poids de difluorométhane (HFC-32) et de 50 % en poids de pentafluoroéthane (HFC- 125). Il présente un bas point d’ébullition à -48,5°C, une efficacité énergétique élevée, il est non-inflammable et non toxique. Il est utilisé notamment pour la climatisation stationnaire. Toutefois, ce fluide de transfert de chaleur présente un potentiel de réchauffement climatique (GWP) élevé. Il est donc souhaitable de le remplacer.

Ainsi, des fluides de transfert de chaleur alternatifs sont recherchés ayant un bas GWP, une faible toxicité et étant non-inflammable. Parmi des différentes solutions, le trifluoroiodométhane (CF3I) seul ou en mélange a été proposé.

Cependant, le trifluoroiodométhane présente une instabilité et une tendance à la dégradation. Il est connu d’ajouter des composés stabilisants pour améliorer la stabilité des compositions de transfert de chaleur dans des systèmes de réfrigération, climatisation et de pompe à chaleur.

Les documents WO 2008/061083 et US 201 1/0126558 décrivent des compositions de transfert de chaleur, comprenant une hydrofluoroléfine, un iodocarbone étant de préférence du trifluoroiodométhane, et au moins un lubrifiant pour stabiliser la composition. La composition peut éventuellement comprendre un stabilisant additionnel choisi parmi un phénol, un époxyde, un phosphite et un phosphate. Le document US 2008/0157023 décrit des compositions de transfert de chaleur comprenant une hydrofluoroléfine, un iodocarbone étant de préférence du trifluoroiodométhane, au moins un lubrifiant, et un stabilisant métallique.

Le document WO 2013/138123 décrit des compositions utilisées en tant que fluides réfrigérants comprenant au moins un iodocarbone étant de préférence du trifluoroiodométhane, et au moins un stabilisant comprenant un composé diénique et un composé additionnel choisi parmi les époxydes, les phosphates et les phosphites.

Les documents US 2018/0030324, US 2018/0030325 et WO 2018/022888 décrivent des compositions de transfert de chaleur utilisées pour le remplacement du R-410A. Ces compositions comprennent du difluorométhane (HFC-32), du pentafluoroéthane (HFC-125), du trifluoroiodométhane et optionnellement un fluide réfrigérant additionnel choisi parmi le 2,3,3,3-tetrafluoropropène (FIFO-1234yf) et le trans-1 ,3,3,3- tetrafluoropropène (trans FIFO-1234ze). Ces compositions peuvent également comprendre des stabilisants choisis parmi les composés diéniques, les phénols, les époxydes, les composés phosphorés et les composés azotés.

Le document WO 2007/126760 décrit des compositions utilisées en tant que fluides réfrigérants pour le remplacement des fluides réfrigérants existants, les compositions comprenant du trifluoroiodométhane et au moins un stabilisant choisit parmi les phénols encombrés, les époxydes, les phosphates, les phosphites, les amines, les thiols...

Le document WO 2005/103187 décrit des compositions utilisées en tant que fluides réfrigérants pour le remplacement des fluides réfrigérants existants, les compositions comprenant du trifluoroiodométhane, et un stabilisant comprenant au moins un composé phénol et optionnellement au moins un composé époxyde.

Il existe donc un besoin de fournir des compositions de transfert de chaleur stables, pour une utilisation dans des systèmes de compression de vapeur, ces compositions de transfert de chaleur devant être inoffensives pour la couche d’ozone, à bas GWP, devant présenter de bonnes propriétés thermodynamiques pour le transfert de chaleur, et devant de préférence être non inflammables et non toxiques. Il existe en particulier un besoin de fournir de telles compositions de transfert de chaleur dans la perspective du remplacement du fluide R-410A.

RESUME DE L’INVENTION L’invention concerne en premier lieu l’utilisation d’un composé alcène en C3 à C6 et comportant une seule double liaison, pour stabiliser le trifluoroiodométhane.

Dans certains modes de réalisation, le composé alcène est un butène ou un pentène, de préférence le but-1 -ène ; et/ou le composé alcène présente :

- une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C, de préférence inférieure ou égale à 75°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 50°C ; et/ou

- une température de solidification inférieure ou égale à 0°C, de préférence inférieure ou égale à -25°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à -50°C.

L’invention concerne également une composition comprenant du trifluoroiodométhane, et un composé alcène en C3 à C6 et comportant une seule double liaison.

Dans certains modes de réalisation, le composé alcène est un butène ou un pentène, de préférence le but-1 -ène, et/ou le composé alcène présente :

- une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C, de préférence inférieure ou égale à 75°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 50°C ; et/ou

- une température de solidification inférieure ou égale à 0°C, de préférence inférieure ou égale à -25°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à -50°C.

Dans certains modes de réalisation, la composition comprend de 0,01 à 5 %, de préférence de 0,1 à 2,5 %, et plus particulièrement de 0,2 à 1 ,5 %, en masse, de composé alcène ; et/ou de 10 à 90 %, de préférence de 20 à 80 % en masse de trifluoroiodométhane.

Dans certains modes de réalisation, la composition comprend en outre un ou plusieurs composés de transfert de chaleur différents du trifluoroiodométhane, de préférence choisis parmi : le difluorométhane, le pentafluoroéthane, le 1 ,1 ,2-trifluoroéthylène, le dioxyde de carbone, et les combinaisons de ceux-ci.

Dans certains modes de réalisation, la composition comprend en outre un ou plusieurs additifs choisis parmi des stabilisants différents du composé alcène, des lubrifiants, des tensioactifs, des agents traceurs, des agents fluorescents, des agents odorants, des agents de solubilisation et leurs mélanges.

Dans certains modes de réalisation, la composition est non-inflammable ; et/ou présente un GWP inférieur ou égal à 1000. L’invention concerne également l’utilisation de la composition telle que décrite ci-dessus en tant que fluide de transfert de chaleur dans un système de compression de vapeur ; ou dans un moteur thermique.

Dans certains modes de réalisation, le système de compression de vapeur est :

- un système de climatisation ; ou

- un système de réfrigération ; ou

- un système de congélation ; ou

un système de pompe à chaleur.

Dans certains modes de réalisation, la composition est utilisée pour le remplacement du R 41 OA, de préférence dans la climatisation stationnaire.

L’invention concerne également une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant la composition telle que décrite ci-dessus en tant que fluide de transfert de chaleur.

Dans certains modes de réalisation, l’installation est choisie parmi les installations mobiles ou stationnaires de chauffage par pompe à chaleur, de climatisation, de réfrigération, de congélation, les cycles thermodynamiques de production d’électricité de type cycle organique de Rankine et les moteurs thermiques, de préférence une installation de climatisation stationnaire.

L’invention concerne également un procédé de chauffage ou de refroidissement d’un fluide ou d’un corps au moyen d’un système de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur, ledit procédé comprenant successivement l’évaporation du fluide de transfert de chaleur, la compression du fluide de transfert de chaleur, la condensation du fluide de transfert de chaleur et la détente du fluide de transfert de chaleur, dans lequel le fluide de transfert de chaleur est la composition telle que décrite ci-dessus, ledit procédé étant de préférence un procédé de climatisation stationnaire.

L’invention concerne également un procédé de réduction de l’impact environnemental d’une installation de transfert de chaleur comprenant un circuit de compression de vapeur contenant un fluide de transfert de chaleur initial, ledit procédé comprenant une étape de remplacement du fluide de transfert de chaleur initial dans le circuit de compression de vapeur par un fluide de transfert final, le fluide de transfert final présentant un GWP inférieur au fluide de transfert de chaleur initial, dans lequel le fluide de transfert de chaleur final est la composition telle que décrite ci-dessus, et dans lequel, de préférence, le fluide de transfert de chaleur initial est le R-410A. La présente invention répond au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement des compositions de transfert de chaleur stables, pour une utilisation dans des systèmes de compression de vapeur, ces compositions de transfert de chaleur étant inoffensives pour la couche d’ozone, à bas GWP, présentant de bonnes propriétés thermodynamiques pour le transfert de chaleur, et étant de préférence non inflammables et non toxiques. Ces compositions de transfert de chaleur peuvent être utilisées pour le remplacement du fluide R-410A.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION

L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.

Sauf mention contraire, dans l’ensemble de la demande les proportions de composés indiquées sont données en pourcentages massiques.

Selon la présente demande, le potentiel de réchauffement global (GWP) est défini par rapport au dioxyde de carbone et par rapport à une durée de 100 ans, selon la méthode indiquée dans « The scientific assessment of ozone déplétion, 2002, a report of the World Meteorological Association’s Global Ozone Research and Monitoring Project ».

L’invention repose sur le fait que les composés alcènes en C3 à C6 comportant une seule double liaison permettent de stabiliser le trifluoroiodométhane, c’est-à-dire de limiter ou d’empêcher sa dégradation. Par « dégradation », on entend la conversion de molécules de trifluoroiodométhane en d’autres espèces. La dégradation du trifluoroiodométhane peut notamment se traduire par une augmentation de la concentration des ions iodures, du diiode, des radicaux organiques et des acides inorganiques d’iode.

Les composés stabilisants de l’invention sont donc le propène, les butènes, les pentènes et les hexènes. Les butènes et les pentènes sont préférés. Les butènes sont encore plus particulièrement préférés.

Les composés stabilisants de l’invention peuvent être à chaîne linéaire ou ramifiée, et de préférence ramifiée.

De préférence, ils présentent une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C, de préférence encore inférieure ou égale à 75°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à 50°C. Par « température d’ébullition », on entend la température d’ébullition à une pression de 101 ,325 kPa, telle que déterminée selon la norme NF EN 378-1 d’avril 2008.

De préférence également, ils présentent une température de solidification inférieure ou égale à 0°C, de préférence inférieure ou égale à -25°C, et de manière plus particulièrement préférée inférieure ou égale à -50°C.

La température de solidification est déterminée selon l 'Essai n° 102: Point de fusion/l ntervalle de fusion (Lignes directrices de l'OCDE pour les essais de produits chimiques, Section 1 , Éditions OCDE, Paris, 1995, disponible à l’adresse http://dx.doi.orq/10.1787/9789264069534-fr)·

Des composés stabilisants de l’invention sont notamment :

- le but-1-ène ;

- le cis-but-2-ène ;

- le trans-but-2-ène ;

- le 2-méthyl-prop-1-ène ;

- le pent-1-ène ;

- le cis-pent-2-ène ;

- le trans-pent-2-ène ;

- le 2-méthyl-but-1 -ène ;

- le 2-méthyl-but-2-ène ; et

- le 3-méthyl-but-1 -ène.

Parmi les composés préférés, on compte notamment le but-1 -ène (température d’ébullition de -6°C environ).

Deux ou plus de deux des composés ci-dessus peuvent également être utilisés en combinaison.

Les composés stabilisants selon l’invention sont ainsi avantageusement utilisés en association avec du trifluoroiodométhane dans des applications de transfert de chaleur.

Ainsi, l’invention propose une composition, notamment utile pour les applications de transfert de chaleur, comprenant au moins du trifluoroiodométhane et un composé stabilisant décrit ci-dessus.

Cette composition peut être, de préférence, soit un « fluide de transfert de chaleur » (c’est à dire une composition comprenant uniquement des composés de transfert de chaleur), soit une « composition de transfert de chaleur », comprenant le fluide de transfert de chaleur, et un ou plusieurs additifs.

Le composé stabilisant de l’invention est susceptible d’avoir également une fonction de transfert de chaleur, tout comme le trifluoroiodométhane, et peut donc être considéré comme faisant partie du fluide de transfert de chaleur lui- même.

Dans la composition de l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur), le trifluoroiodométhane représente de préférence de 1 à 99 %, et de préférence de 10 à 90 % en masse de la composition. Il peut représenter notamment de 1 à 10 % de la composition ; ou de 10 à 15 % de la composition ; ou de 15 à 20 % de la composition ; ou de 20 à 25 % de la composition ; ou de 25 à 30 % de la composition ; ou de 30 à 35 % de la composition ; ou de 35 à 40 % de la composition ; ou de 40 à 45 % de la composition ; ou de 45 à 50 % de la composition ; ou de 50 à 55 % de la composition ; ou de 55 à 60 % de la composition ; ou de 60 à 65 % de la composition ; ou de 65 à 70 % de la composition; ou de 70 à 75 % de la composition ; ou de 75 à 80 % de la composition; ou de 80 à 85 % de la composition ; ou de 85 à 90 % de la composition ; ou de 90 à 99 % de la composition (en masse). La teneur en trifluoroiodométhane peut également varier dans plusieurs des intervalles ci-dessus : par exemple de 50 à 55 % et de 55 à 60 %, c’est-à-dire de 50 à 60 %, etc.

La proportion massique des composés stabilisants ci-dessus dans la composition (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur) peut être de 0,01 à 5 % et notamment : de 0,01 à 0,05 % ; ou de 0,05 à 0,1 % ; ou de 0,1 à 0,2 %, ou de 0,2 à 0,3 % ; ou de 0,3 à 0,4 % ; ou de 0,4 à 0,5 % ; ou de 0,5 à 0,6 % ; ou de 0,6 à 0,7 % ; ou de 0,7 à 0,8 % ; ou de 0,8 à 0,9 % ; ou de 0,9 à 1 % ; ou de 1 à 1 ,2 % ; ou de 1 ,2 à 1 ,5 %, ou de 1 ,5 à 2 % ; ou de 2 à 2,5 % ; ou de 2,5 à 3 % ; ou de 3 à 3,5 % ; ou de 3,5 à 4 % ; ou de 4 à 4,5 % ; ou de 4,5 à 5 %.

La présence du composé stabilisant permet de limiter ou d’empêcher la dégradation du trifluoroiodométhane dans la composition au cours du temps et/ou en cas d’application de températures relativement élevées.

La composition selon l’invention peut également comprendre au moins un autre composé de transfert de chaleur, en plus du trifluoroiodométhane (et du composé stabilisant). Un tel autre composé de transfert de chaleur optionnel peut être notamment un composé hydrocarbure, éther, hydrofluoroéther, hydrofluorocarbure, hydrochlorofluorocarbure, hydrofluorooléfine, hydrochlorooléfine ou hydrochlorofluorooléfine.

A titre d’exemple, ledit autre composé de transfert de chaleur peut être choisi parmi le 1 ,1 ,1 ,4,4,4-hexafluorobut-2-ène (HFO-1336mzz, isomère E ou Z), le 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène (HCFO-1233zd, isomère E ou Z), le 3, 3, 4,4,4- pentafluorobut-1 -ène (HFO-1345fz), le 2,4,4,4-tétrafluorobut-1 -ène (HFO- 1354mfy), le 1 ,1 ,2-trifluoroéthylène (FIFO-1 123), le 1 ,1 ,1 ,3,3-pentafluoropropane (FIFC-245fa), le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (FIFO-1234yf), le 1 ,3,3,3- tétrafluoropropène (FIFO-1234ze), le difluorométhane (FIFC-32), le 1 , 1 ,1 ,2- tétrafluoroéthane (FIFC-134a), le 1 ,1 ,2,2-tétrafluoroéthane (FIFC-134), le 1 ,1 - difluoroéthane (FIFC-152a), le pentafluoroéthane (FIFC-125), le 1 ,1 ,1 ,3,3- pentafluorobutane (FIFC-365nnfc), le méthoxynonafluorobutane (FIFE7100), le butane (FIC-600), le 2-méthylbutane (FIC-601 a), le pentane (FIC-601 ), l’éthyl éther, le méthyl acétate, le dioxyde de carbone et les combinaisons de ceux-ci.

Le HFO-1 123, le HFC-125, le HFC-32, le dioxyde de carbone et les mélanges de ceux-ci sont plus particulièrement préférés.

Dans la composition de l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur), chaque composé de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane peut représenter de préférence de 0 à 90 % en masse de la composition, de préférence encore de 0 à 70 % en masse.

Chaque composé de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane peut donc représenter de 0 à 5 % de la composition ; ou de 5 à 10 % de la composition ; ou de 10 à 15 % de la composition ; ou de 15 à 20 % de la composition ; ou de 20 à 25 % de la composition ; ou de 25 à 30 % de la composition ; ou de 30 à 35 % de la composition ; ou de 35 à 40 % de la composition ; ou de 40 à 45 % de la composition ; ou de 45 à 50 % de la composition ; ou de 50 à 55 % de la composition ; ou de 55 à 60 % de la composition ; ou de 60 à 65 % de la composition ; ou de 65 à 70 % de la composition; ou de 70 à 75 % de la composition ; ou de 75 à 80 % de la composition; ou de 80 à 85 % de la composition ; ou de 85 à 90 % de la composition.

En particulier, la composition selon l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur) peut comprendre du dioxyde de carbone (CO2). Le CO2 peut représenter notamment de 1 à 30 % en masse de la composition. Ainsi, la teneur en CO2 peut par exemple être de 1 à 5 % de la composition ; ou de 5 à 10 % de la composition ; ou de 10 à 15 % de la composition ; ou de 15 à 20 % de la composition ; ou de 20 à 25 % de la composition ; ou de 25 à 30 % de la composition.

La composition (notamment fluide de transfert de chaleur) peut ainsi être :

- un mélange binaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane et du composé alcène) ; - un mélange ternaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène et d’un composé de transfert de chaleur autre que trifluoroiodométhane) ;

- un mélange ternaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène et du C0 2 ) ;

- un mélange quaternaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène et de deux composés de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane) ;

- un mélange quaternaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène, d’un composé de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane et du CO2) ;

- un mélange quinquénaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène et de trois composés de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane.

- un mélange quinquénaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène, de deux composés de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane et du CO2) ;

- un mélange sénaire (consistant, ou consistant essentiellement, aux impuretés près, en du trifluoroiodométhane, du composé alcène, de trois composés de transfert de chaleur autre que le trifluoroiodométhane et du CO2).

Lorsqu’un composé existe sous forme de stéréoisomères (notamment cis/trans ou Z/E), par convention les mélanges de deux stéréoisomères comptent comme un seul composé pour les besoins de la classification ci-dessus.

Dans certains modes de réalisation, la composition selon l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur), outre le trifluoroiodométhane et le composé alcène, comprend :

- du HFO-1 123, et optionnellement un ou plusieurs autres composés choisis parmi les composés ci-dessus et de préférence choisis parmi le HFC-125, le HFC-32 et le C0 2 ; ou - du HFC-32, et optionnellement un ou plusieurs autres composés choisis parmi les composés ci-dessus et de préférence choisis parmi le HFO-1123, le HFC-125 et le C0 2 ; ou

- du FIFC-125, et optionnellement un ou plusieurs autres composés choisis parmi les composés ci-dessus et de préférence choisis parmi le HFC-32, le HFO-1123 et le C0 2 .

Dans certains modes de réalisation, la composition de l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur) est :

- un mélange ternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène et de C0 2 ; ou

- un mélange ternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène et de HFC-32 ; ou

- un mélange ternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène et de HFO-1123 ; ou

- un mélange ternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène et de HFC-125 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32 et de HFO-1123 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32 et de HFC-125 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFO-1123 et de HFC-125 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32 et de C0 2 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFO-1123 et de C0 2 ; ou

- un mélange quaternaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-125 et de C0 2 ; ou

- un mélange quinquénaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32, de HFC-125 et de HFO-1123 ; ou

- un mélange quinquénaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32, de HFC-125 et de C0 2 ; ou

- un mélange quinquénaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFC-32, de HFC-1123 et de C0 2 ; ou

- un mélange quinquénaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFO-1123, de HFC-125 et de C0 2 ; ou - un mélange sénaire de trifluoroiodométhane, de composé alcène, de HFO-1 123, de HFC-32, HFC-125 et de C0 2 .

Dans certains modes de réalisation, le mélange du trifluoroiodométhane avec le composé stabilisant est un mélange azéotropique ou quasi-azéotropique. Dans certains modes de réalisation, la composition de l’invention elle-même (notamment fluide de transfert de chaleur), contenant le trifluoroiodométhane, le composé stabilisant et éventuellement un ou plusieurs autres composés de transfert de chaleur, est un mélange azéotropique ou quasi-azéotropique.

La composition de l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur) a avantageusement un niveau très bas de toxicité.

La composition de l’invention (notamment fluide de transfert de chaleur ou composition de transfert de chaleur) est de préférence non-inflammable.

Le caractère « non-inflammable » d’un fluide est apprécié au sens de la norme ASHRAE 34-2007, avec une température de test de 60°C au lieu de 100°C.

Dans certains modes de réalisation, le fluide de transfert de chaleur ou la composition de transfert de chaleur présente un GWP inférieur ou égal à 1 100 ; ou inférieur ou égal à 1000 ; ou inférieur ou égal à 900 ; ou inférieur ou égal à 800 ; ou inférieur ou égal à 700 ; ou inférieur ou égal à 600 ; ou inférieur ou égal à 500 ; ou inférieur ou égal à 400 ; ou inférieur ou égal à 300 ; ou inférieur ou égal à 200 ; ou inférieur ou égal à 150 ; ou inférieur ou égal à 100 ; ou inférieur ou égal à 50.

La composition de l’invention peut également comporter des additifs divers. Dans le cas où il s’agit d’une composition de transfert de chaleur, les additifs peuvent notamment être choisis parmi les lubrifiants, les nanoparticules, les stabilisants (différents des composés stabilisants de l’invention), les tensioactifs, les agents traceurs, les agents fluorescents, les agents odorants et les agents de solubilisation.

Le ou les stabilisants, lorsqu’ils sont présents, représentent de préférence au plus 5 % en masse dans la composition de transfert de chaleur. Parmi les stabilisants, on peut citer notamment le nitrométhane, l’acide ascorbique, l’acide téréphtalique, les azoles tels que le tolutriazole ou le benzotriazole, les composés phénoliques tels que le tocophérol, l’hydroquinone, le t-butyl hydroquinone, le 2,6-di-ter-butyl-4-méthylphénol, les époxydes (alkyl éventuellement fluoré ou perfluoré ou alkényl ou aromatique) tels que les n-butyl glycidyl éther, hexanediol diglycidyl éther, allyl glycidyl éther, butylphénylglycidyl éther, les phosphites, les phosphonates, les thiols et les lactones.

A titre de lubrifiants on peut notamment utiliser des huiles d’origine minérale, des huiles de silicone, des paraffines d’origine naturelle, des naphtènes, des paraffines synthétiques, des alkylbenzènes, des poly-alpha oléfines, des polyalkène glycols, des polyol esters et/ou des polyvinyléthers.

A titre de nanoparticules on peut notamment utiliser les nanoparticules de charbon, les oxydes métalliques (cuivre, aluminium), T1O2, AI2O3, M0S2...

A titre d’agents traceurs (susceptibles d’être détectés) on peut citer les hydrofluorocarbures deutérés ou non, les hydrocarbures deutérés, les perfluorocarbures, les fluoroéthers, les composés bromés, les composés iodés, les alcools, les aldéhydes, les cétones, le protoxyde d’azote et les combinaisons de ceux-ci. L’agent traceur est différent du ou des composés de transfert de chaleur composant le fluide de transfert de chaleur.

A titre d’agents de solubilisation, on peut citer les hydrocarbures, le diméthyléther, les polyoxyalkylène éthers, les amides, les cétones, les nitriles, les chlorocarbures, les esters, les lactones, les aryl éthers, les fluoroéthers et les 1 ,1 ,1 -trifluoroalcanes. L’agent de solubilisation est différent du ou des composés de transfert de chaleur composant le fluide de transfert de chaleur.

A titre d’agents fluorescents, on peut citer les naphthalimides, les perylènes, les coumarines, les anthracènes, les phénanthracènes, les xanthènes, les thioxanthènes, les naphthoxanhtènes, les fluorescéines et les dérivés et combinaisons de ceux-ci.

A titre d'agents odorants, on peut citer les alkylacrylates, les allylacrylates, les acides acryliques, les acrylesters, les alkyléthers, les alkylesters, les alcynes, les aldéhydes, les thiols, les thioéthers, les disulfures, les allylisothiocyanates, les acides alcanoïques, les amines, les norbornènes, les dérivés de norbornènes, le cyclohexène, les composés aromatiques hétérocycliques, l’ascaridole, l’o- méthoxy(méthyl)-phénol et les combinaisons de ceux-ci.

Le composé stabilisant selon l’invention, peut également stabiliser les composés de transfert de chaleur autres que le trifluoroiodométhane et/ou les additifs présents dans la composition de transfert de chaleur. De préférence, parmi les différents additifs, le composé stabilisant peut stabiliser les lubrifiants et plus particulièrement les polyols ésters présents dans la composition de transfert de chaleur.

La composition de l’invention peut être utilisée dans un procédé de transfert de chaleur. Le procédé de transfert de chaleur selon l’invention repose sur l’utilisation d’une installation comprenant un système de compression de vapeur qui contient la composition de l’invention en tant que fluide de transfert de chaleur. Le procédé de transfert de chaleur peut être un procédé de chauffage ou de refroidissement d’un fluide ou d’un corps. De préférence, le procédé de transfert de chaleur est un procédé de refroidissement d’un fluide ou d’un corps.

La composition de l’invention peut aussi être utilisée dans un procédé de production de travail mécanique ou d’électricité, notamment conformément à un cycle de Rankine.

Pour les applications de chauffage et de refroidissement, le système de compression de vapeur comprend au moins un évaporateur, un compresseur, un condenseur et un détendeur, ainsi que des lignes de transport de fluide de transfert de chaleur entre ces éléments. L’évaporateur et le condenseur comprennent un échangeur de chaleur permettant un échange de chaleur entre le fluide de transfert de chaleur et un autre fluide ou corps.

A titre de compresseur, on peut utiliser notamment un compresseur centrifuge à un ou plusieurs étages ou un mini-compresseur centrifuge. Les compresseurs rotatifs, spirales, à piston ou à vis peuvent aussi être utilisés. Le compresseur peut être entraîné par un moteur électrique ou par une turbine à gaz (par exemple alimentée par les gaz d’échappement d’un véhicule, pour les applications mobiles) ou par engrenage.

Le système de compression de vapeur fonctionne alors selon un cycle classique de compression de vapeur. Le cycle comprend le changement d’état du fluide de transfert de chaleur d’une phase liquide (ou diphasique liquide/vapeur) vers une phase vapeur à une pression relativement faible, puis la compression du fluide en phase vapeur jusqu’à une pression relativement élevée, le changement d’état (condensation) du fluide de transfert de chaleur de la phase vapeur vers la phase liquide à une pression relativement élevée, et la réduction de la pression pour recommencer le cycle.

L’installation peut également éventuellement comprendre au moins un circuit de fluide caloporteur utilisé pour transmettre la chaleur (avec ou sans changement d’état) entre le circuit de fluide de transfert de chaleur et le fluide ou corps à chauffer ou refroidir.

L’installation peut également éventuellement comprendre deux systèmes de compression de vapeur (ou plus), contenant des fluides de transfert de chaleur identiques ou distincts. Par exemple, les systèmes de compression de vapeur peuvent être couplés entre eux. L’installation peut être mobile ou stationnaire.

Ainsi, le procédé de transfert de chaleur peut être un procédé de climatisation stationnaire (dans des locaux d’habitation ou dans des locaux industriels ou commerciaux), ou de climatisation mobile, notamment automobile, un procédé de réfrigération stationnaire, ou de réfrigération mobile (par exemple de transport frigorifique), ou un procédé de congélation ou surgélation stationnaire, ou de congélation ou surgélation mobile (par exemple de transport frigorifique), ou un procédé de chauffage stationnaire, ou de chauffage mobile (par exemple automobile).

Les installations de chauffage selon l’invention comprennent les pompes à chaleur.

Pour les applications de production de travail mécanique ou d’électricité, l’installation est un moteur thermique, qui comprend au moins un évaporateur, un organe de détente, un condenseur et une pompe, ainsi que des lignes de transport de fluide de transfert de chaleur entre ces éléments. L’installation peut alors fonctionner selon un cycle de Rankine.

A titre d’organe de détente, on peut notamment utiliser des turbines à un ou plusieurs étages ou bien des détendeurs. A titre d’exemple, des détendeurs rotatifs, spirales, à piston ou à vis peuvent aussi être utilisés.

Il est possible d’utiliser tout type d’échangeur de chaleur pour la mise en œuvre des fluides de transfert de chaleur selon l’invention, et notamment des échangeurs de chaleur à co-courant ou, de préférence, des échangeurs de chaleur à contre-courant.

En particulier, l’évaporateur utilisé dans le cadre de l’invention peut être un évaporateur à surchauffe ou un évaporateur noyé. Dans un évaporateur à surchauffe, la totalité du fluide de transfert de chaleur est évaporé à la sortie de l’évaporateur, et la phase vapeur est surchauffée.

Dans un évaporateur noyé, le fluide de transfert de chaleur sous forme liquide ne s’évapore pas complètement. Un évaporateur noyé comporte un séparateur de phase liquide et de phase vapeur.

L’invention est également particulièrement utile lorsqu’une température élevée existe en au moins un point du circuit de fluide, et plus particulièrement une température supérieure ou égale à 80°C, ou à 90°C, ou à 100°C, ou à 1 10°C, ou à 120°C, ou à 130°C, ou à 140°C, ou à 150°C, ou à 160°C, ou à 180°C, ou à 200°C.

En particulier, dans les appareils de climatisation, la température générale de fonctionnement est inférieure à 100°C ; mais des points chauds à la sortie du compresseur peuvent atteindre des températures supérieures à 100°C, affectant le fluide de transfert de chaleur sur une faible proportion de sa durée de circulation complète (par exemple moins de 1 %).

De préférence également, dans l’installation selon l’invention, la température de la composition utilisée en tant que fluide de transfert de chaleur reste supérieure à la température de solidification du composé stabilisant, afin d’éviter tout dépôt de matière solide dans le circuit.

La composition selon l’invention peut être utilisée pour remplacer le R-41 OA. Afin de permettre un remplacement optimal du R-41 OA, il est souhaitable que la composition de l’invention réponde à plusieurs des critères suivants (et de préférence à tous) :

- la capacité volumétrique obtenue avec la composition de l’invention est environ égale ou supérieure à celle du R-41 OA, notamment vaut au moins 90 %, ou au moins 95 %, ou au moins 100 % de celle du R-410A ;

- le coefficient de performance obtenu avec la composition de l’invention est environ égal ou supérieur à celui du R-410A, notamment vaut au moins 90 %, ou au moins 95 %, ou au moins 100 % de celle du R- 410A ;

- la composition de l’invention est non-inflammable ;

- la composition de l’invention présente un faible GWP ;

- la pression à la sortie du compresseur obtenue avec la composition de l’invention n’est pas trop élevée par rapport à celle obtenue avec le R- 410A, et notamment est inférieure ou égale à 1 ,7 fois celle obtenue avec le R-410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,6 fois celle obtenue avec le R-410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,5 fois celle obtenue avec le R-410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,4 fois celle obtenue avec le R-

410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,3 fois celle obtenue avec le R-

410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,2 fois celle obtenue avec le R-

410A, ou est inférieure ou égale à 1 ,1 fois celle obtenue avec le R-

410A ;

- le glissement de température à l’évaporateur obtenu avec la composition de l’invention est modéré, et notamment est inférieur ou égal à 10°C, ou à 8°C, ou à 6°C, ou à 5°C, ou à 4°C, ou à 3°C, ou à 2°C, ou à 1 °C.

Les fluides de transfert de chaleur consistant essentiellement (ou consistant) en les composés suivants sont par exemple susceptibles de fournir un bon ensemble de propriétés, notamment pour le remplacement du R-410A dans les procédés de refroidissement à température modérée ou de chauffage à température modérée, et plus particulièrement de climatisation stationnaire :

- de 15 à 85 % de trifluoroiodométhane, de 0,5 à 2 % de composé alcène, de 0 à 70 % de HFC-32, et de 10 à 20 % de HFC-125 (en masse) ;

- de 20 à 80 % de trifluoroiodométhane, de 0,5 à 2 % de composé alcène, de 0 à 55 % de FIFC-32, de 10 à 20 % de FIFC-125, et de 5 à 20 % de CO2 (en masse) ;

- de 20 à 90 % de trifluoroiodométhane, de 0,5 à 2 % de composé alcène, de 0 à 60 % de FIFO-1123, et de 10 à 20 % de FIFC-125 (en masse) ;

- de 10 à 80 % de trifluoroiodométhane, de 0,5 à 2 % de composé alcène, de 0 à 60 % de HFC-1132, de 10 à 20 % de FIFC-125, et de 5 à 20 % de CO2 (en masse).

La composition selon l’invention peut également être utile en tant qu’agent d’expansion, agent de propulsion (par exemple pour un aérosol), agent de nettoyage ou solvant, gaz diélectrique, outre son utilisation en tant que fluide de transfert de chaleur.

En tant qu’agent de propulsion, la composition selon l’invention peut être utilisée seule ou en combinaison avec des agents de propulsion connus. L’agent de propulsion comprend, de préférence consiste en, une composition selon l’invention. La substance active devant être projetée peut être mélangée avec l’agent de propulsion et des composés inertes, des solvants ou autres additifs, pour former une composition à projeter. De préférence, la composition à projeter est un aérosol.

En tant qu’agent d’expansion, la composition selon l’invention peut être comprise dans une composition d’expansion, qui comprend de préférence un ou plusieurs autres composés susceptibles de réagir et de former une mousse ou structure cellulaire dans des conditions appropriées, comme cela est connu de l’homme du métier.

En particulier, l’invention propose un procédé de préparation d’un produit thermoplastique expansé comprenant d’abord la préparation d’une composition polymérique d’expansion. Typiquement, la composition polymérique d’expansion est préparée en plastifiant une résine polymère et en mélangeant les composés d’une composition d’agent d’expansion à une pression initiale. La plastification de la résine polymère peut être effectuée sous l’effet de la chaleur, en chauffant la résine polymère pour la ramollir suffisamment pour mélanger une composition d’agent d’expansion. Généralement, la température de plastification est proche de la température de transition vitreuse ou de la température de fusion pour les polymères cristallins.

D’autres utilisations de la composition selon l’invention comprennent les utilisations en tant que solvant, agent de nettoyage ou autres. On peut citer par exemple le dégraissage par la vapeur, le nettoyage de précision, le nettoyage de circuits électroniques, le nettoyage à sec, le nettoyage abrasif, les solvants pour le dépôt de lubrifiants et d’agents de libération, et d’autres traitements de solvant ou de surface.