BE1019145A5

BE1019145A5 - Additifs ameliorant la conductivite, pour des carburants.

Info

Publication number: BE1019145A5
Application number: BE2009/0682A
Authority: BE
Inventors: J Joshua Bennet; John Donner
Original assignee: Afton Chemical Corp
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2012-04-03
Also published as: US20130133244A1; CN101735867B; SG161173A1; GB2465056B; CN101735867A; US9574150B2; GB0918576D0; US20100107482A1; GB2465056A

Abstract

Il est proposé une composition d'additifs pour carburants, un carburant comprenant un tel additif, et des procédés pour son utilisation. La composition d'additifs pour carburants comprend une association synergique (a) d'un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) d'un composé répondant à la formule suivante : ainsi que ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R³ représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 10 à environ 5000, le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 5:1 à environ 1:5. La composition d'additifs pour carburants est présente dans un carburant en une quantité suffisante pour améliorer les propriétés de conductivité du carburant.

Description

Additifs améliorant la conductivité, pour des carburants Domaine de l'invention L'invention concerne de manière générale des compositions d'additifs pour carburants. Plus spécifiquement, l'invention concerne des compositions d'additifs pour carburants qui sont efficaces pour améliorer les propriétés de conductivité d'un carburant, ainsi que des procédés pour leur utilisation.

Arrière-plan de l'invention

Il est bien connu que des charges électrostatiques peuvent être transférées par frottement entre deux matériaux non conducteurs différents. Lorsque cela se produit, la charge électrostatique ainsi créée apparaît au niveau des surfaces des matériaux en contact. L'amplitude de la charge engendrée dépend de la nature et, plus particulièrement, de la conductivité respective de chaque matériau. Par exemple, l'apparition de charges électrostatiques se produit lorsque de l'eau se dépose dans une solution d'hydrocarbures. Ce cas intéresse fortement l'industrie du pétrole car, lorsque de telles charges s'accumulent dans des, ou autour des, liquides inflammables, leur décharge finale peut conduire à la formation d'étincelles incendiaires, et éventuellement à un incendie ou une explosion grave.

Bien que la formation d'étincelles incendiaires représente un problème dans l'industrie du pétrole, le potentiel d.'.incendie et d'explosion est probablement le plus grand au cours de la manipulation, du transfert et du transport des produits. Par exemple, on sait que des charges statiques s'accumulent dans les solvants et. les carburants lorsque ceux-ci s'écoulent à travers une canalisation, notamment lorsque ces liquides s'écoulent à travers des filtres de grande surface ou filtres "fins" et d'autres dispositifs, comme cela est courant au cours du remplissage des camions citernes. Les contre-mesures conçues pour éviter l'accumulation de charges électrostatiques sur un récipient au cours de son remplissage et pour éviter les étincelles en reliant le récipient à la terre peuvent être utilisés, des exemples de moyens consistant à relier le récipient à la terre (c'est-à-dire à effectuer une "mise à la terre") et une liaison. Cependant, il a été reconnu que ces mesures sont inadéquates pour maîtriser tous les risques électrostatiques présentés par les carburants hydrocarbonés.

Les seules mesures consistant en la mise à la terre et la liaison ne sont pas suffisantes pour éviter l'accumulation de charges électrostatiques dans des liquides organiques volatils de faible conductivité tels que des carburants distillés, par exemple le carburant diesel, l'essence, le carburéacteur, les carburants pour turbines et le kérosène. De manière similaire, la mise à la terre et la liaison n'empêchent pas l'accumulation de charges statiques dans des huiles hydrocarbonées légères relativement pures (c'est-à-dire dépourvues de contaminants) tels que des solvants organiques et des fluides de nettoyage. Cela est dû au fait que la conductivité de ces fluides organiques est si faible qu'une charge statique migre très lentement à travers ces liquides et peut prendre un temps considérable pour atteindre la surface d'un récipient conducteur mis à la terre. Avant que cela ne se produise, un haut potentiel de tension de surface peut être atteint, ce qui peut créer une étincelle incendiaire, en provoquant ainsi une inflammation ou une explosion.

Il est possible de s'attaquer directement à la source du risque élevé présenté par ces liquides organiques de faible conductivité en augmentant la conductivité du liquide au moyen d'additifs. La conductivité accrue du liquide réduit substantiellement le temps nécessaire pour que des charges existant dans le liquide soient évacuées par la surface intérieure mise à la terre du récipient. Diverses compositions sont connues à des fins d'utilisation comme additifs pour augmenter la conductivité électrique de ces liquides.

Par exemple, dans le passé, des additifs halogénés introduits dans des carburants ont joué un rôle significatif pour obtenir une amélioration des propriétés de conductivité des carburants. Bien que ces additifs halogénés soient efficaces comme agents de conductivité, dans certains cas il a été établi un lien entre certains composés hydrocarbonés halogénés et des risques pour la santé de l'homme et des animaux, et également la dégradation de l'environnement. Des textes législatifs, comprenant l'amendement de' 1990 au "The Clean Air Act" aux Etats-Unis d'Amérique, indiquent une tendance à restreindre l'utilisation autorisée continue de composés halogénés dans divers milieux. Même lorsque l'utilisation d'additifs halogénés est encore permise, des réglementations drastiques régissent souvent l'utilisation, le stockage et, en particulier, le rejet et/ou le traitement des courants de résidus contenant de telles compositions. En conséquence, il existe un besoin de trouver des additifs pour carburants qui améliorent la conductivité du carburant sans engendrer des risques d'effet négatif pour les êtres humains, les animaux et. 1'environnement.

RESUME DE L'INVENTION

Conformément au présent mémoire, il est proposé une composition d'additifs pour carburants, comprenant une association synergique (a) d'un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) d'un composé de formule (III) :

et de ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 1:5 à environ 5:1.

Dans un autre aspect du mémoire, il est proposé une composition de carburant comprenant une quantité dominante d'un carburant, et une petite quantité d'une composition d'additifs synergique comprenant (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) une composé de formule (III) ’

Dans un aspect supplémentaire du mémoire, il est proposé un procédé pour améliorer la conductivité d'un carburant, comprenant l'association d'une quantité dominante d'un carburant et d'une petite quantité d'une composition d'additifs synergique comprenant (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) une composé de formule (III) :

Les formes de réalisation et avantages supplémentaires de l'invention apparaîtront en partie dans la description détaillée suivante et/ou peuvent être établis par mise en pratique de l'invention. Il doit être entendu que la description générale précédente et la description détaillée suivante sont seulement illustratives et explicatives et ne limitent pas l'invention, telle que revendiquée.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

La présente invention concerne une composition d'additifs pour carburants, comprenant (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) une composé de formule (III) :

et ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 1:5 à environ 5:1.

Telle qu'utilisée ici, il est entendu que l'expression "carburant distillé moyen" désigne ùn ou plusieurs carburants choisis dans le groupe consistant en les carburants diesels, le biodiesel, un carburant dérivé du biodiesel, un carburant diesel synthétique, les carburéacteurs, le kérosène, un carburant diesel traité avec des composés oxygénés pour limiter les particules, leurs mélanges, et d'autres produits répondant aux définitions de la norme ASTM D975. Tel qu'utilisé ici, il est entendu que le terme "biodiesel" désigne un carburant diesel comprenant un carburant dérivé de sources biologiques. Dans un aspect, le carburant distillé moyen peut contenir jusqu'à 30 %, par exemple environ 0,05 % à environ 30 %, par exemple environ 10 % à environ 20 %, d'un carburant dérivé de sources biologiques.

Le carburant distillé moyen peut- être dérivé de sources biologiques telles que des graines oléagineuses, par exemple le colza, le tournesol, le soja, et des oléagineux similaires. Les graines peuvent être soumises à des traitements de broyage et/ou d'extraction au solvant (par exemple avec du n-hexane) afin d'extraire l'huile,' qui comprend des triglycérides d'acides gras en Ci6 à C22 saturés et insaturés (mono- et polyinsaturés, en mélange les uns avec les autres, en des proportions dépendant des graines oléagineuses choisies). L'huile peut être soumise à un procédé de filtration et de raffinage, afin d'éliminer toutes les graisses libres et phospholipides possibles présents, et peut être soumise à une réaction de transestérification avec du méthanol afin de préparer les esters méthyliques des acides gras (esters méthyliques d'acides gras, connus également sous le nom de "FAME" et désignés couramment sous le nom de biodiesel).

Telle qu'utilisée ici, l'expression "groupe hydrocarbyle" ou le terme "hydrocarbyle" est utilisé dans son sens habituel, qui est bien connu de l'homme de l'art. Plus précisément, il désigne un groupe ayant un atome de carbone fixé directement au reste d'une molécule et ayant un caractère principalement hydrocarboné. Des exemples de groupes hydrocarbyle comprennent : (1) des substituants hydrocarbonés, c'est-à-dire des substituants aliphatiques (par exemple alkyle ou alcényle), des substituants alicycliques (par exemple cycloalkyle, cycloalcényle) , et des substituants aromatiques à substituants aromatiques, aliphatiques et alicycliques, ainsi que des substituants cycliques dans lesquels le noyau est complété par une autre partie de la molécule (par exemple deux substituants forment ensemble un radical alicyclique) ; (2) des substituants hydrocarbonés substitués, c'est-à-dire des substituants contenant des groupes non hydrocarbonés qui, dans le contexte de la présente description, ne modifient pas le substituant principalement hydrocarboné (par exemple halogéno (notamment chloro et fluoro), hydroxy, alkoxy, mercapto, alkylmercapto, nitro, nitroso et sulfoxy) ; (3) des hétéro-substituants, c'est-à-dire des substituants qui, bien qu'ayant un caractère principalement hydrocarboné, dans le contexte de cette description, contiennent des atomes autres que des atomes de carbone dans un noyau ou une chaîne constitué par ailleurs d'atomes de carbone. Les hétéroatomes comprennent des atomes de soufre, d'oxygène et d'azote et comprennent des substituants tels que les substituants pyridyle, furyle, thiényle et imidazolyle. En général, pas plus de deux ou, à titre d'exemple supplémentaire, pas plus d'un, substituant(s) non hydrocarboné (s) sera (seront) présent(s) pour chaque quantité de 10 atomes de carbone dans le groupe hydrocarbyle ; dans certaines formes de réalisation, il n'existera aucun substituant non hydrocarboné dans le groupe hydrocarbyle.

Telle qu'utilisée ici, il est entendu que l'expression "quantité dominante" désigne une quantité supérieure ou égale à 50 % en poids, par exemple d'environ 80 % à environ 98 % en poids, par rapport au poids total de la composition. En outre, telle qu'utilisée ici, il est entendu que l'expression "petite quantité" désigne une quantité inférieure à 50 % en poids par rapport au poids total de la composition.

Les compositions de la présente invention peuvent comprendre un composé de formule (III) comprenant le produit de réaction d'une amine ou d'un de ses sels et d'un composé carbonylé à fonction hydrocarbyle. Des amines pouvant être utilisées convenablement ici peuvent être des amines ou leurs sels, de formule (I) :

dans laquelle R est choisi dans le groupe consistant en un atome d'hydrogène et un groupe hydrocarbyle contenant environ 1 à environ 15 atomes de carbone, et R1 est choisi dans le groupe consistant en un atome d'hydrogène et un groupe hydrocarbyle contenant environ 1 à environ 20 atomes de carbone. Ces amines peuvent être choisies entre des guanines et aminoguanidines ou leurs sels, où R et R1 répondent aux définitions précitées. En conséquence, l'amine peut être choisie parmi les sels inorganiques d'amino-guanidiènes et de guanidines, tels que les halogénures, carbonates, bicarbonates, nitrates, phosphates et orthophosphates d'aminoguanidines et de guanidines. Tel qu'utilisé ici, il est entendu que le terme "guanidine" désigne la guanidine et des dérivés de guanidine, tels que 1'amino-guanidine. Dans une forme de réalisation, l'amine utilisée pour la préparation de l'additif peut être le bicarbonate d'aminoguanidine. Des bicarbonates d'aminoguanidine peuvent être aisément obtenus auprès de sources commerciales ou bien peuvent être préparés d'une manière connue.

Des composés carbonylés à fonction hydrocarbyle pouvant être utilisés convenablement ici peuvent consister en n'importe quel composé convenable ayant un groupement hydrocarbyle et un groupement carbonyle, capable de se lier à l'amine pour former les additifs de l'invention. Des exemples non limitatifs de composés carbonylés à fonction hydrocarbyle convenables comprennent, mais à titre non limitatif, des acides ou anhydrides dicarboxyliques à substituant hydrocarbyle, tels que des anhydrides succiniques à substituant hydrocarbyle, des acides succiniques à substituant hydrocarbyle et des esters d'acides succiniques à substituant hydrocarbyle.

Dans certains aspects, le composé carbonylé à fonction hydrocarbyle peut être un anhydride succinique à substituant hydrocarbyle de formule (II) :

dans laquelle R2 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, par exemple d'environ 200 à environ 3000, de la manière mesurée par chromatographie de perméation sur gel (CPG). Sauf indication contraire, les poids moléculaires dans le présent mémoire sont des moyennes en nombre des poids moléculaires.

Dans certains aspects, le groupe R2 du composé carbonylé à fonction hydrocarbyle peut comprendre un ou plusieurs motifs polymères choisis parmi des motifs alcényle linaires ou ramifiés. Par exemple, les motifs alcényle peuvent comprendre environ 2 à environ 10 atomes de carbone. Dans des formes de réalisation, le groupe R2 peut comprendre un ou plusieurs motifs polymères linéaires ou ramifiés choisis entre des radicaux éthylène, des radicaux propylène, des radicaux butylène, des radicaux pentène, des radicaux hexène, des radicaux octène et des radicaux décène. Dans certains aspects, le groupe R2 peut être sous forme, par exemple, d'un homopolymère, copolymère ou terpolymère. Dans une forme de réalisation, le groupe R2 peut être l'isobutylène.

2

En conséquence, dans une forme de réalisation, le groupe R peut être un homopolymère de polyisobutylène comprenant environ 10 à environ 60 groupes isobutylène, par exemple environ 20 à environ 30 groupes isobutylène. Les composés utilisés pour former les groupes hydrocarbyle R2 peuvent être formés par n'importe quels procédés convenables, par exemple par 1'oligomérisation catalytique classique d'alcènes. Un exemple non limitatif de groupe R2 peut être un radical polyalcényle, tel qu'un radical polyisobutylène, ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire d'environ 100 à environ 5000, par exemple d'environ 200 à environ 3000, de la manière mesurée par CPG.

Dans certains aspects, le groupe R2 du composé carbonylé à fonction hydrocarbyle peut être formé à partir de polyisobutylènes hautement réactifs (HR-PIB) ayant une teneur en vinylidène terminal relativement forte. Telle qu'utilisée ici, il est entendu que l'expression "teneur en vinylidène terminal" désigne la teneur en doubles liaisons oléfiniques terminales. Dans une forme de réalisation, le groupe- R2 peut être formé à partir d'un HR-PIB ayant une teneur en vinylidène terminal d'au moins environ 60 -s, par exemple d'environ 70 % à environ 90 % ou plus. Il existe une tendance générale dans l'industrie à la conversion en HR-PIB, et des HR-PIB bien connus sont décrits, par exemple, dans le brevet des E.U.A. n° 4 152 499, dont le' mémoire descriptif est incorporé ici à titre de référence dans son intégralité.

Les composés carbonylés à fonction hydrocarbyle peuvent être préparés en utilisant n'importe quel procédé convenable. Des procédés pour former les composés carbonylés à fonction 0 hydrocarbyle sont bien connus dans ce domaine. Un exemple d'un procédé connu pour former un composé carbonylé à fonction hydrocarbyle comprend le mélange d'une polyoléfine et d'un anhydride, tel que l'anhydride maléique. La polyoléfine et l'anhydride servant de corps réactionnels 5 peuvent être chauffés à des températures, par exemple, d'environ 150°C à environ 250°C, éventuellement en utilisant un catalyseur, tel que le chlore ou un peroxyde. Un autre exemple de procédé pour préparer les composés carbonylés à fonction hydrocarbyle est décrit dans le 0 brevet des E.U.A. n° 4 234 435, qui est incorporé ici dans son intégralité à titre de référence.

Dans certains aspects, approximativement une mole d'anhydride maléique peut être amenée à réagir par mole de polyoléfine, de telle sorte que l'anhydride succinique à 5 substituant hydrocarbyle résultant comprenne environ 0,8 à environ 1 groupe anhydride succinique par groupe hydrocarbyle. Dans d'autres aspects, le rapport pondéral des groupes anhydride succinique aux groupes hydrocarbyle peut aller d'environ 0,5 à environ 3,5, par exemple d'environ 1 à D environ 1,1.

Des exemples de composés carbonylés à fonction hydrocarbyle utiles ici comprennent, mais à titre non limitatif, des composés tels que des anhydrides dodécényl-succiniques, un anhydride alcénylsuccinique en Cie à Cis et 5 1 ' anhydride ^polyisobuténylsuccinique___(PIBSA) . Dans certaines^ formes de réalisation, le PIBSA peut comprendre un substituant polyisobutylène ayant une teneur en vinylidène terminal allant d'environ 4 % à au moins environ 60 %, par exemple d'environ 7 0 % à environ 90 % ou plus. Dans certaines formes de réalisation, le rapport du nombre de groupes carbonyle au nombre de groupements hydrocarbyle dans le composé carbonylé à fonction hydrocarbyle peut aller d'environ 1:1 à environ 6:1.

Le composé carbonylé à fonction hydrocarbyle et l'amine décrits ci-dessus peuvent être mélangés l'un à l'autre dans n'importe quelles conditions convenables pour fournir les produits de réaction désirés du présent mémoire. Dans un aspect, les corps réactionnels peuvent être mélangés l'un à l'autre en un rapport molaire du composé carbonylé à fonction hydrocarbyle à l'amine allant d'environ 2:1 à environ 1:2,5. Par exemple, le rapport molaire des corps réactionnels peut aller d'environ 1:1 à environ 1:2,2. Des températures réactionnelles convenables peuvent aller d'environ 155 °C à environ 200°C à la pression atmosphérique. Par exemple, les températures réactionnelles peuvent aller d'environ 160°C à environ 190°C. Il est possible d'utiliser n'importe quelles pressions réactionnelles convenables, telles que des pressions inférieures à la pression atmosphérique ou des pressions supérieures à la pression atmosphérique. Cependant, la plage de températures peut être différente de celles énumérées lorsque la réaction est conduite à une pression autre que la pression atmosphérique.

La réaction peut être conduite pendant une période de temps comprise dans l'intervalle d'environ 1 heure à environ 8 heures, de préférence dans l'intervalle d'environ 2 heures à environ 6 heures.

Sans souhaiter être limité par des considérations théoriques, il est considéré que le produit de réaction de l'amine et du composé carbonylé à fonction hydrocarbyle est un composé du type aminotriazole, tel qu'un bis-amino-triazole.de formule (III) :_______________________

ainsi que ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R3 a une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 500, et comprend environ 4 0 à environ 8 0 atomes de carbone. Dans une forme de réalisation, R3 représente un substituant polyisobutényle, par exemple un substituant polyisobutényle formé à partir d'un HR-PIB ayant une teneur en vinylidène terminal d'au moins environ 60 %, par exemple d'environ 70 % à environ 90 % et plus. Le produit de réaction peut contenir au moins un groupe aminotriazole. Il est considéré que le noyau pentagonal du triazole est aromatique. Les aminotriazoles peuvent être relativement stables vis-à-vis des agents oxydants et peuvent être extrêmement résistants à l'hydrolyse.

Il est considéré, bien que cela ne soit pas certain, que le produit de réaction est un polyalcényl-bis-3-amino-l,2,4-triazole. Un tel produit a une teneur en azote relativement élevée, allant d'environ 1,8 % en poids à environ 2,9 % en poids d'azote.

Dans certains aspects du présent mémoire, les compositions de carburants décrites peuvent comprendre un dispersant, tel qu'un dispersant contenant une amine. Des dispersants convenables contenant une amine peuvent comprendre des dispersants du type succinimide à substituant hydrocarbyle.

Le substituant hydrocarbyle du dispersant peut avoir une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, par exemple d'environ 500 à environ 5000, de la manière déterminée par CPG.

Tel qu'utilisé ici, le terme "succinimide" est destiné à désigner le produit de réaction achevé obtenu par réaction entre une amine et un acide ou anhydre succinique à substituant 'hydrocarbyle-- -fou - un - -agents- acy-lant succinique)--,----- et est destiné à comprendre des composés dans lesquels le produit peut comporter des liaisons amide et/ou sel en plus de la liaison imide du type résultant de la réaction ou du contact avec une amine et un groupement anhydride.

Des anhydrides succiniques à substituant hydrocarbyle convenables peuvent être formés en faisant tout d'abord réagir un hydrocarbure à insaturation oléfinique ayant un poids moléculaire désiré avec de l'anhydride maléique. Des températures réactionnelles d'environ 100°C à environ 250°C peuvent être utilisées. Avec des hydrocarbures à insaturation oléfinique de point d'ébullition plus élevé, de bons résultats sont obtenus à des températures d'environ 200°C à environ 250°C. Cette réaction peut être activée par addition de chlore.

Des oléfines classiques comprennent, mais à titre non limitatif, des oléfines cireuses de craquage, des alpha-oléfines linéaires, des alpha-oléfines à chaîne ramifiée, et des polymères et copolymères d'oléfines inférieures. Les oléfines peuvent être choisies entre l'éthylène, le propylène, un butylène, tel que l'isobutylène, le 1-octane, le 1-hexène, le 1-décène et des oléfines similaires. Des polymères et/ou copolymères utiles comprennent, mais à titre non limitatif, le polypropylène, des polybutènes, le polyisobutène, des copolymères éthylène-propylène, des copolymères éthylène-isobutylène, des copolymères propylène-isobutylène, des copolymères éthylène-l-décène et des polymères similaires.

Dans un aspect, les substituants hydrocarbyle des anhydrides succiniques à substituants hydrocarbyle peuvent être dérivés de polymères de butène, par exemple de polymères d'isobutylène. Des polyisobutènes pouvant être utilisés convenablement ici comprennent ceux formés à partir d'un HR-PIB ayant une teneur en vinylidène terminal d'au moins environ 60 %, par exemple d'environ 70 % à environ 90 % ou plus. Des polyisobutènes convenables peuvent comprendre ceux préparés en utilisant des catalyseurs au BF3. La_ moyenne en nombre du poids moléculaire du substituant hydrocarbyle peut varier dans un large intervalle, par exemple d'environ 100 à environ 5000, par exemple d'environ 500 à environ 5000, de la manière déterminée par CPG.

Il est possible d'utiliser des corps réactionnels carboxyliques autres que l'anhydride maléique, tels que l'acide maléique, l'acide fumarique, l'acide malique, l'acide tartrique, l'acide itaconique, l'anhydride itaconique, l'acide citraconique, l'anhydride citraconique, l'acide mésaconique, l'anhydride éthylmaléique, l'anhydride diméthyl-maléique, l'acide éthylmaléique, l'acide diméthylmaléique, l'acide hexylmaléique, et des corps réactionnels similaires, y compris les halogénures d'acides et les esters aliphatiques inférieurs correspondants.

Le rapport molaire de l'anhydride maléique à l'oléfine peut varier largement. Il peut varier d'environ 5:1 à environ 1:5, par exemple d'environ 3:1 à environ 1:3, et à titre d'exemple supplémentaire, l'anhydride maléique peut être utilisé en un excès stoechiométrique pour conduire la réaction à son terme. L'anhydride maléique n'ayant pas réagi peut être éliminé par distillation sous vide.

Il est possible d'utiliser n'importe laquelle de nombreuses polyamines dans la préparation du dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle. Des exemples non limitatifs de polyamines peuvent comprendre le bicarbonate d'aminoguanidine (AGBC), la diéthylènetriamine (DETA), le triéthylènetétramine (TETA), la tétraéthylènepentamine (ΤΕΡΑ), la pentaéthylènehexamine (PEHA) et des polyamines lourdes. Une polyamine lourde peut comprendre un mélange de polyalkylènepolyamines comprenant de petites quantités d'oligomères de polyamines inférieures telles que la ΤΕΡΑ et la PEHA, mais principalement des oligomères ayant 7 atomes d'azote ou plus et 2 amines primaires ou plus par molécule, et une ramification plus étendue que dans le cas de mélanges de polyamines classiques. Des exemples non limitatifs supplémentaires de. polyamines qui peuvent, être utilisées dans la préparation du dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle sont décrits dans le brevet des E.U.A. n° 6 548 459, dont le mémoire descriptif est incorporé ici dans son intégralité à titre de référence. Dans une forme de réalisation, la polyamine peut comprendre la tétraéthylènepentamine (ΤΕΡΑ).

Dans une forme de réalisation, le dispersant peut comprendre des composés de formulé (IV) :

dans laquelle n est égal à 0 ou à un nombre entier de 1 à 5, et R2 représente un substituant hydrocarbyle répondant à la définition précitée. Dans une forme de réalisation, n est égal à 3 et R2 représente un substituant polyisobutényle, tel que celui dérivé de polyisobutylènes ayant une teneur en vinylidène terminal d'au moins environ 60 %, par exemple d'environ 7 0 % à environ 90 % et plus. Les composés de formule IV peuvent être le produit de réaction d'un anhydride succinique à substituant hydrocarbyle, tel qu'un anhydride polyisobuténylsuccinique (PIBS) et d'une polyamine, par exemple la tétraéthylènepentamine (ΤΕΡΑ).

Les dispersants décrits ici peuvent être utilisés en une quantité d'environ 1 % en poids à environ 7 0 % en poids, par exemple d'environ 5 % en poids à environ 50 % en poids, par exemple d'environ 10 % en poids à environ 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition d'additifs. Dans un aspect, 1'aminotriazole décrit et le dispersant peuvent être présents dans une composition de carburant en un rapport pondéral .allant d'environ 1:5 à environ 5:1, par exemple d'environ 2:1 à environ 1:1.

Dans un aspect, les aminotriazoles décrits ici peuvent être utilisés en une quantité d'environ 1 % en poids à environ 70 % en poids, par exemple d'environ 5 % en poids à environ 50 % en poids, par exemple d'environ 10 % en poids à environ 30 % en poids, par rapport au poids total de la composition d'additifs.

Dans d'autres aspects du présent mémoire, les compositions décrites peuvent comprendre un véhicule soluble dans les carburants. De tels véhicules peuvent être de divers types, tels que des liquides ou des substances solides, par exemple des cires. Des exemples de véhicules liquides comprennent, mais à titre non limitatif, une huile minérale et des composés oxygénés, tels que des éthers polyalkoxylés liquides (connus également sous le nom de polyalkylène-glycols ou d'éthers de polyalkylène), des phénols polyalkoxylés liquides, des esters polyalkoxylés liquides, des amines polyalkoxylées liquides et leurs mélanges. Des exemples de véhicules oxygénés peuvent être trouvés dans le brevet des E.Ü.A. n° 5 752 989, la description de ces véhicules étant incorporée ici dans son intégralité à titre de référence. Des exemples supplémentaires de véhicules oxygénés comprennent des polyalkoxylates d'aryle à substituant alkyle décrits dans la publication de brevet des E.Ü.A. n° 2003/0131527 publiée le 17 juillet 2003 au nom de Colucci et al., dont la description est incorporée ici dans son intégralité à titre de référence.

Dans d'autres aspects, les compositions de la présente ] demande peuvent être dépourvues de véhicule. Par exemple, certaines compositions de la présente demande peuvent être dépourvues d'huile minérale ou de composés oxygénés, tels que les composés oxygénés décrits ci-dessus.

Un ou plusieurs additifs facultatifs supplémentaires peuvent être présents dans les compositions décrites ici. Par exemple, les compositions peuvent contenir des agents antimousse, des dispersants, des détergents, des antioxydants, des stabilisants thermiques, des fluides servant de véhicules, des désactivateurs de métaux, des colorants, des marqueurs, des inhibiteurs de corrosion, des biocides, des additifs antistatiques, des agents réducteurs de frottement, des modificateurs de frottement, des désémulsionnants, des émulsionnants, des agents antivoile, des additifs antigivre, des additifs antidétonants, des agents tensioactifs, des agents améliorant l'indice de cétane, des inhibiteurs de corrosion, des agents améliorant l'écoulement à basse température, des agents abaissant le point d'écoulement, des solvants, des désémulsionnants, des additifs d'onctuosité, des agents extrême pression, des agents améliorant l'indice de viscosité, des agents de gonflement des joints d'étanchéité, des stabilisants d'amines, des agents améliorant la combustion, des dispersants, des agents améliorant la conductivité, des désactivateurs de métaux, des colorants servant de marqueurs, des accélérateurs d'inflammation du type nitrate organique, des composés tricarbonylés de manganèse et leurs mélanges. Dans certains aspects, les compositions d'additifs pour carburants décrites ici peuvent contenir environ 10 % en poids ou moins ou, dans d'autres aspects environ 5 % en poids ou moins, sur la base du poids total de l'additif ou de la composition de carburant, d'un ou plusieurs des additifs précités. Similairement, les compositions de carburants peuvent contenir des quantités convenables de constituants de mélanges en carburants, tels que le méthanol, l'éthanol, des éthers dialkyliques, et des constituants similaires.

Lors de la formulation des compositions décrites ici, les additifs décrits peuvent être utilisés en des quantités suffisantes pour améliorer les propriétés de conductivité d'un carburant, tel qu'un carburant distillé moyen, par exemple un carburant diesel. Dans certains aspects, les carburants peuvent contenir une quantité dominante d'un carburant et une petite quantité de la composition d'additifs pour carburants décrite ci-dessus. Dans un aspect, les carburants du présent mémoire peuvent comprendre, sur la base des ingrédients actifs, un aminotriazole tel que décrit ici, en une quantité allant d'environ 1 ppm à environ 200 ppm, par exemple d'environ 5 ppm à environ 50 ppm.

Dans un autre aspect, les compositions de carburants décrites ici peuvent comprendre, sur la base des ingrédients actifs, un dispersant décrit ici, en une quantité allant d'environ 5 à environ 500 ppm, par exemple d'environ 20 ppm à environ 200 ppm.

Dans des aspects dans lesquels un véhicule est utilisé, les compositions de carburants peuvent contenir, sur la base des ingrédients actifs, une quantité du véhicule allant d'environ 1 mg à environ 100 mg de véhicule par kg de carburant, par exemple d'environ 5 mg à environ 50 mg de véhicule par kg de carburant. En exprimant les quantités sur la base des ingrédients actifs, cela exclut le poids (i) des constituants n'ayant pas réagi associés aux, et restant dans les, additifs décrits tels qu'ils sont produits et utilisés, et (ii) du ou des solvants, s'il en existe, utilisés dans la production des additifs décrits pendant ou après leur formation mais avant addition d'un véhicule, si un véhicule est utilisé.

Les additifs pour carburants du présent mémoire peuvent être mélangés à un carburant de base individuellement ou sous forme de diverses sous-combinaisons. Dans certaines formes de réalisation, les constituants servant d'additifs du présent mémoire peuvent être mélangés à un carburant conjointement en utilisant un concentré d'additif, car cela permet de tirer parti de la compatibilité mutuelle et de la commodité offertes par l'association d'ingrédients lorsque ceux-ci sont sous forme d'un concentré d'additif. En outre, l'utilisation d'un concentré peut réduire le temps de mélange et diminuer la possibilité d'erreurs de mélange.

Les compositions de carburants du présent mémoire peuvent être destinées au fonctionnement de moteurs diesel stationnaires (par exemple les moteurs utilisés dans les installations de production de courant électrique), dans des stations de pompage, etc.) et de moteurs diesel'mobiles (par exemple les moteurs utilisés comme principaux systèmes d'entraînement dans les automobiles, les camions, les véhicules d'aménagement routier, les véhicules militaires, etc. ) .

Dans un aspect, il est proposé un procédé pour améliorer la conductivité d'un carburant, comprenant : la fourniture d'une quantité dominante d'un carburant, et une petite quantité d'une composition d'additifs comprenant : (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle et (b) un composé de formule (IIÎ) :

ainsi que ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant un moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, le rapport de (a) à (b) allant d'environ 1:2 à environ 2:1. Dans un aspect, le carburant peut comprendre un carburant distillé moyen, tel qu'un carburant diesel.

EXEMPLES

Les exemples suivants illustrent des exemples de formes de réalisation de l'invention. Dans ces exemples et également n'importe où dans cette demande, toutes les parties et tous les pourcentages sont exprimés en poids, sauf indication contraire. Il est considéré que ces exemples sont présentés à des fins d'illustration seulement et ne sont pas destinés à limiter le cadre de l'invention décrite ici.

EXEMPLE 1

Un anhydride polybutényle succinique ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire de 950 a été chauffé à 95°C. Une suspension de bicarbonate d'aminoguanidine (AGBC) dans une huile a été ajoutée en une période de temps de 45 minutes. Le mélange a été chauffé sous vide à 160°C et a été maintenu à cette température pendant environ 6 heures, ce qui a provoqué l'élimination de l'eau et du dioxyde de carbone. Le mélange résultant a été filtré. .11 est considéré, sans être limité par une théorie, que le mélange résultant comprend un aminotriazole tel que décrit ici.

Dans les exemples suivants, divers carburants diesel de base ont été chacun combinés avec un dispersant et un aminotriazole comme décrit sur le tableau 1 pour produire des formulations de carburants qui ont été évaluées en ce qui concerne la conductivité du carburant, comme décrit ci-dessous. Le dispersant utilisé était un succinimide formé par réaction du PIBSA avec de la ΤΕΡΑ en un rapport molaire de 1:1. L'aminotriazole utilisé était le mélange d'aminotriazoles décrit ci-dessus.

Tableau 1

Les conductivités des carburants d'essai ont été évaluées suivant la norme ASTM 2624 en utilisant un appareil de mesure de conductivité EMCEE (Modèle 1152) présentant une plage d'environ 1 à environ 2000 picosiemens m_1 (pS/m). Toutes les valeurs de conductivité ont été mesurées sur une plage de températures d'environ 20°C à environ 25 C. Toutes les mesures de conductivité sont indiquées en picosiemens rrf (pS/m) , connus également sous le nom de CU ou Unité de Conductivité.

Il a été observé que le carburant A (ne comprenant aucun des additifs) présentait une mauvaise conductivité (2 pS/m). Le carburant B (comprenant 60 ppm d'un aminotriazole) a présenté une conductivité de 328 pS/m, et le carburant F (comprenant 60 ppm d'un dispersant) a présenté une conductivité de 121 pS/m.

Cependant, les carburants C à E (comprenant une association du dispersant et de 1'aminotriazole) ont donné des résultats inattendus pour les carburants qui contiennent la composition d'additifs, ce qui illustre l'effet synerqique de 1'aminotriazole et du dispersant utilisés ensemble. En fait, le carburant C a présenté une amélioration supérieure à 90 % et une amélioration supérieure à 70 % des valeurs de conductivité respectivement par rapport aux carburants F et B. Il est considéré que les résultats pour les carburants C à E sont inattendus car, par exemple, chaque composé utilisé seul a présenté moins d'avantages que l'association. En d'autres termes, comme les montrent les résultats, les carburants C à E (comprenant chacun une association d'aminotriazole et de dispersant) ont présenté de manière inattendue des valeurs de conductivité bien supérieures à celles des carburants B et F, chacun comprenant 1'aminotriazole et le dispersant seuls, respectivement. En conséquence, il est considéré que la composition d'additifs décrite ici peut être efficace pour améliorer les propriétés de conductivité des carburants.

On notera que,, telles qu'utilisées dans cette description et les revendications annexées, les formes au singulier "un", "une", "le", "la" incluent les références au pluriel, sauf indication contraire expresse et sans équivoque. Ainsi, par exemple, la référence à "un dispersant" comprend la référence à deux ou plus de deux dispersants différents. Tels qu'utilisés ici, le terme "inclut" et ses variantes grammaticales sont destinés à être non limitatifs, ce qui •Fait- la Trip>ntion d'éléments dans une liste n'est effectuée à l'exclusion d'autres éléments similaires qui peuvent être utilisés en remplacement ou ajoutés aux éléments énumérés.

Aux fins de cette description et des revendications annexées, il doit être entendu, sauf indication contraire, que toutes les valeurs numériques exprimant des quantités, des pourcentages ou des proportions et les autres valeurs numériques utilisées dans la description et les revendications sont modifiées dans tous les cas par le terme "environ". En conséquence, sauf indication contraire, les paramètres numériques indiqués dans la description suivante et les revendications annexées sont des approximations qui peuvent varier en fonction des propriétés désirées que l'on cherche à obtenir par la présente invention. Dans tous les cas, et non pour tenter de limiter 1'application de la doctrine d'équivalents au cadre des revendications, chaque paramètre numérique doit être au moins considéré à la lumière du nombre de chiffres significatifs indiqués et en appliquant les techniques usuelles d'arrondissement.

Bien que des formes de réalisation particulières aient été décrites, des variantes, modifications, variations, améliorations et équivalents substantiels qui sont ou qui peuvent être actuellement non prévus peuvent apparaître aux Demandeurs ou à tout autre homme de l'art. En conséquence, les revendications annexées, telles qu'elles sont déposées, et telles qu'elles peuvent être amendées, sont destinées à comprendre toutes ces variantes, modifications, variations, et améliorations et tous ces équivalents substantiels.

Claims

1. Composition d'additifs pour carburants, comprenant une association synergique : (a) d'un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle, et (b) d'un composé de formule (III)

et de ses formes tautomères et énantiomères, formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, et le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 5:1 à environ 1:5.

2. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 1, dans laquelle le composé de formule (III) comprend le produit de réaction (i) d'un composé carbonylé à fonction hydrocarbyle ; et (ii) d'une amine ou d'un de ses sels, de formule (I)

dans laquelle R est choisi dans le groupe consistant en un atome d'hydrogène et un groupe hydrocarbyle contenant environ 1 à environ 15 atomes de carbone, et R1 est choisi dans le groupe consistant en un atome d'hydrogène et un groupe hydrocarbyle contenant environ 1 à environ 20 atomes de carbone.

3. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 2, dans laquelle le composé carbonylé à fonction hydrocarbyle comprend un acide ou anhydride dicarboxylique à substituant hydrocarbyle.

4. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 3, dans laquelle le substituant hydrocarbyle du composé comprend un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000.

5. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 3, dans laquelle le substituant hydrocarbyle comprend un groupe polyisobutylène dérivé de polyisobutènes de forte réactivité comprenant au moins 6 0 % ou plus de doubles liaisons oléfiniques terminales.

6. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 2, dans laquelle (ii) comprend un sel d'amino-guanidine.

7. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 2, dans laquelle (ii) comprend un sel de guanidine.

8. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 2, dans laquelle (ii) comprend le bicarbonate' d’aminoguanidine.

9. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 1, dans laquelle (a) est présent en une quantité allant d'environ 1 % en poids à environ 70 % en poids par rapport au poids total de la composition d'additifs.

10. Composition d'additifs pour carburants suivant la revendication 1, dans laquelle (b) est présent en une quantité allant d'environ 1 % en poids à environ 70 % en poids par rapport au poids total de la composition d'additifs.

11. Composition de carburants comprenant : une quantité dominante d'un carburant ; et une petite quantité d'une composition d'additifs synergique comprenant : (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle, et (b) un composé de formule (III) :

et ses formes tautomères et énantiomères,. formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, et le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 5:1 à environ 1:5.

12. Composition de carburants suivant la revendication 11, dans laquelle le composé de formule (III) comprend le produit de réaction (i) d'un composé carbonylé à fonction hydrocarbyle ; et (ii) d'une amine ou d'un de ses sels, de formule (I)

13. Composition de carburants suivant la revendication 12, dans laquelle le composé carbonylé à fonction hydrocarbyle comprend un acide ou anhydride dicarboxylique à substituant hydrocarbyle.

14. Composition de carburants suivant la revendication 13, dans laquelle le substituant hydrocarbyle comprend un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000.

15. Composition de carburants suivant la revendication 13, dans laquelle le substituant hydrocarbyle comprend un groupe polyisobutylène dérivé de polyisobutènes de forte réactivité comprenant au moins 60 % ou plus de doubles liaisons oléfiniques terminales.

16. Composition de carburants suivant la revendication 12, dans laquelle (ii) comprend un sel d'aminoguanidine.

17. Composition de carburants suivant la revendication 12, dans laquelle (ii) comprend un sel de guanidine.

18. Composition de carburants suivant la revendication 12, dans laquelle (ii) comprend le bicarbonate d'amino-guanidine.

19. Composition de carburants suivant la revendication 11, dans laquelle (a) est présent en une quantité allant d'environ 5 ppm à environ 500 ppm.

20. Composition de carburants suivant la revendication 11, dans laquelle (b) est présent en une quantité allant d'environ 1 ppm à environ 200 ppm.

21. Composition de carburants suivant la revendication 11, comprenant en outre au moins un additif choisi dans le groupe consistant en des agents antimousse, des dispersants, des détergents, des antioxydants, des stabilisants thermiques, des fluides servant de véhicules, des désactivateurs de métaux, des colorants, des marqueurs, des inhibiteurs de corrosion, des biocides, des additifs antistatiques, des agents réducteurs de frottement, des modificateurs de frottement, des désémulsionnants, des émulsionnants, des agents antivoile, des additifs antigivre, des additifs antidétonants, des agents tensioactifs, des agents améliorant l'indice de cétane, des inhibiteurs de corrosion, des agents améliorant l'écoulement aux basses températures, des agents abaissant le point d'écoulement, des solvants, des désémulsionnants, des additifs d'onctuosité, des agents extrême pression, des agents améliorant l'indice de viscosité, des agents de gonflement des joints d'étanchéité, des stabilisants d'amines, des agents améliorant la combustion, des dispersants, des agents améliorant la conductivité, des désactivateurs de métaux, des colorants servant de marqueurs, des accélérateurs d'inflammation du type nitrate organique, des composés tricarbonylés de manganèse et leurs mélanges.

22. Procédé pour améliorer la conductivité d'un carburant, comprenant : l'association d'une quantité dominante d'un carburant, et d'une petite quantité d'une composition d'additifs synergique comprenant : (a) un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle, et (b) un composé de formule (III)

et ses formes tautomères et'énantiomères, formule dans laquelle R3 représente un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000, et le rapport pondéral de (a) à (b) allant d'environ 5:1 à environ 1:5.

23. Utilisation en tant qu'additifs pour carburants d'une composition, comprenant une association synergique : (a) d’un dispersant du type succinimide à substituant hydrocarbyle, et (b) d'un composé de formule (III)

24. Utilisation d'une composition selon la revendication 23, dans laquelle le composé de formule (III) comprend le produit de réaction (i) d'un composé carbonylé à fonction hydrocarbyle ; et (ii) d'une amine ou d'un de ses sels, de formule (I)

25. Utilisation " d'une composition selon la revendication 23, dans laquelle le composé carbonylé a fonction hydrocarbyle comprend un acide ou anhydride dicarboxylique à substituant hydrocarbyle.

26. Utilisation d'une composition selon la revendication 25, dans laquelle le substituant hydrocarbyle du composé comprend un groupe hydrocarbyle ayant une moyenne en nombre du poids moléculaire allant d'environ 100 à environ 5000.

27. Utilisation d'une composition selon la revendication 25, dans laquelle le substituant hydrocarbyle comprend un groupe polyisobutylène dérivé de polyisobutènes de forte réactivité comprenant au moins 60 % ou plus de doubles liaisons oléfiniques terminales.

28. Utilisation d'une composition selon la revendication 24, dans laquelle (ii) comprend un sel d'amino-guanidine.

29. Utilisation d'une composition selon la revendication 24, dans laquelle (ii) comprend un sel de guanidine.

30. Utilisation d'une composition selon la revendication 24, dans laquelle (ii) comprend le bicarbonate d1aminoguanidine.

31. Utilisation d'une composition selon la revendication 23, dans laquelle (a) est présent en une quantité allant d'environ 1 % en poids à environ 70 % en poids par rapport au poids total de la composition d'additifs.

32. Utilisation d'une composition selon la revendication 23, dans laquelle (b) est présent en une quantité allant d'environ 1 % en poids à environ 70 % en poids par rapport au poids total de la composition d'additifs.