BR112017027947B1 - IMPROVED OCTANE NUMBER GASOLINE COMPOSITIONS - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÕES DE GASOLINA COM NÚMERO DE OCTANO MELHORADO. A presente invenção visa uma nova composição de gasolina compreendendo um combustível de gasolina e de 0,05 a 1% de uma quantidade baixa específica de um cetal ou acetal de glicerol. A nova composição de gasolina mostra um número de octano mais elevado em comparação com composições de gasolina conhecidas. A invenção visa também o uso do dito cetal ou acetal de glicerol como um aditivo de reforço de metal livre de octano para o ajuste de octano das composições de gasolina.IMPROVED OCTANE NUMBER GASOLINE COMPOSITIONS. The present invention is directed to a new gasoline composition comprising a gasoline fuel and from 0.05 to 1% of a low specific amount of a glycerol ketal or acetal. The new gasoline composition shows a higher octane number compared to known gasoline compositions. The invention also relates to the use of said glycerol ketal or acetal as an octane-free metal boosting additive for the octane adjustment of gasoline compositions.
Description
A presente invenção se refere a uma nova composição de gasolina contendo uma quantidade específica de cetal ou acetal de glicerol como um aditivo capaz de reforçar o número de octano da composição de gasolina. A invenção visa também o uso do dito cetal ou acetal de glicerol como um aditivo de reforço de metal livre de octano para o ajuste de octano das composições de gasolina.The present invention relates to a new gasoline composition containing a specific amount of glycerol ketal or acetal as an additive capable of boosting the octane number of the gasoline composition. The invention also relates to the use of said glycerol ketal or acetal as an octane-free metal boosting additive for the octane adjustment of gasoline compositions.
Gasolina, também conhecida como “petrol” fora da América do Norte, é um líquido transparente derivado de petróleo que é usado principalmente como combustível em motores de combustão interna. Ela consiste principalmente em compostos orgânicos obtidos pela destilação fracionada de petróleo, melhorada com uma variedade de aditivos.Gasoline, also known as "petrol" outside North America, is a clear liquid derived from petroleum that is primarily used as a fuel in internal combustion engines. It consists mainly of organic compounds obtained by the fractional distillation of petroleum, enhanced with a variety of additives.
Os motores de ignição por centelha são projetados para queimar gasolina em um processo controlado chamado deflagração. No entanto, a mistura não queimada pode se autoinflamar através de detonação de pressão e calor em separado, em vez de inflamar da vela de ignição exatamente no momento certo. Isso causa um aumento rápido da pressão que pode danificar o motor. Isso é muitas vezes chamado de batimento de motor ou batida de pino de gases finais (end-gas). O batimento pode ser reduzido aumentando a resistência da gasolina à autoignição, que é expresso pelo seu número de octano.Spark ignition engines are designed to burn gasoline in a controlled process called deflagration. However, the unburned mixture can self-ignite through separate pressure and heat detonation, rather than igniting from the spark plug at exactly the right time. This causes a rapid increase in pressure that can damage the engine. This is often called an engine knock or end-gas pin knock. Knocking can be reduced by increasing the gasoline's resistance to auto-ignition, which is expressed by its octane number.
De fato, a característica de uma mistura específica de gasolina para resistir à ignição muito precocemente (o que provoca batimento e redução da eficiência em motores alternativos) é medida pelo seu número de octano. A gasolina é produzida em vários graus de números de octano (octanagem).In fact, the characteristic of a specific gasoline blend to resist ignition too early (which causes knocking and reduced efficiency in reciprocating engines) is measured by its octane number. Gasoline is produced in varying degrees of octane numbers (octane).
O número de octano é medido em relação a uma mistura de 2,2,4-trimetilpentano (um isômero de octano) e n-heptano. O segundo tem um número de octano de 0, enquanto que o de isooctano (2,2,4-trimetil pentano) é 100. As combinações lineares desses dois componentes são usadas para medir o número de octano de um combustível específico. Uma mistura a 90%/10% de iso-octano/n-heptano tem um valor de octano de 90. Qualquer combustível que bate na mesma taxa de compressão que esta mistura diz ter um índice de octanas de 90.The octane number is measured relative to a mixture of 2,2,4-trimethylpentane (an isomer of octane) and n-heptane. The second has an octane number of 0, while that of isooctane (2,2,4-trimethyl pentane) is 100. Linear combinations of these two components are used to measure the octane number of a specific fuel. A 90%/10% iso-octane/n-heptane blend has an octane value of 90. Any fuel that hits the same compression ratio as this blend is said to have an octane rating of 90.
Existem diferentes convenções para expressar números de octano, pelo que o mesmo combustível físico pode ter várias diferentes classificações de octano com base na medida utilizada. Um dos mais conhecidos é o número de octano de pesquisa (RON).There are different conventions for expressing octane numbers, so the same physical fuel can have several different octane ratings based on the gauge used. One of the best known is the lookup octane number (RON).
O número de octano de pesquisa (RON) é medido em condições suaves (temperatura de entrada e RPM), indicativo de desempenho normal na estrada, enquanto o número de octano de motor (MON) é medido em condições severas (temperatura de entrada e RPM), indicativo de desempenho de alta velocidade. A propagação entre os dois números (MON & RON) é conhecida como a sensibilidade do combustível. Classicamente, ambos os números são medidos com um motor de taxa de compressão variável e com um cilindro único padronizado. Para RON e MON, o motor é operado a uma velocidade constante (RPM) e a taxa de compressão aumenta até o início da sua batida. Para RON a velocidade do motor é ajustada em 600 rpm e para MON é a 900 rpm.Research octane number (RON) is measured under mild conditions (inlet temperature and RPM), indicative of normal road performance, while engine octane number (MON) is measured under severe conditions (inlet temperature and RPM). ), indicative of high-speed performance. The spread between the two numbers (MON & RON) is known as the fuel sensitivity. Classically, both numbers are measured with a variable compression ratio engine and a standardized single cylinder. For RON and MON, the engine is operated at a constant speed (RPM) and the compression ratio increases until the start of its beat. For RON the motor speed is set at 600 rpm and for MON it is at 900 rpm.
A gasolina é produzida em refinarias de petróleo a partir de petróleo bruto.Gasoline is produced in oil refineries from crude oil.
A maior parte de uma gasolina típica consiste em hidrocarbonetos com entre 4 e 12 átomos de carbono por molécula (comumente chamados de C4-C12). É uma mistura de parafinas (alcanos), cicloalcanos (naftenos) e olefinas (alquenos), onde o uso dos termos parafina e olefina é particular para a indústria do petróleo. A taxa real depende de: - da refinaria de petróleo que fabrica a gasolina, pois nem todas as refinarias possuem o mesmo conjunto de unidades de processamento; - a alimentação de petróleo bruto utilizada pela refinaria; - o grau de gasolina, em particular, da classificação de octanos.Most typical gasoline consists of hydrocarbons with between 4 and 12 carbon atoms per molecule (commonly called C4-C12). It is a mixture of paraffins (alkanes), cycloalkanes (naphthenes) and olefins (alkenes), where the use of the terms paraffin and olefin is particular to the petroleum industry. The actual rate depends on: - the oil refinery that manufactures the gasoline, as not all refineries have the same set of processing units; - the crude oil feed used by the refinery; - the grade of gasoline, in particular the octane rating.
As várias correntes de refinaria misturadas para produzir a gasolina têm características diferentes. Algumas correntes importantes são: - a gasolina de destilação direta, geralmente chamada de nafta, é destilada diretamente do petróleo bruto. Uma vez sendo a principal fonte de combustível, sua classificação de baixa octanagem exigia aditivos de chumbo. É de baixo teor em aromáticos (dependendo do grau de petróleo bruto), contendo alguns cicloalcanos (naftenos) e nenhuma olefina (alquenos). Entre 0 e 20% desta corrente estão agrupados na gasolina acabada. - o reformado, produzido em um reformador catalítico, tem uma classificação de octano alta com alto teor de aromático e relativamente baixo teor de olefinas (alquenos). A maioria do benzeno, tolueno e xileno (o chamado BTX) é mais valiosa como matérias-primas químicas e, portanto, é removida até certo ponto. - gasolina de craqueamento catalítico ou nafta de craqueamento catalítico, produzida a partir de um craqueador catalítico, com número de octano moderado, alto teor de olefinas (alqueno) e nível moderado de aromáticos. - hidrocraqueado (pesado, médio e leve) produzido a partir de um hidrocraqueador, com classificação de octano de média a baixa e níveis aromáticos moderados. - O alquilato é produzido em uma unidade de alquilação, utilizando como matéria-prima isobutano e alquenos. O alquilato não contém aromáticos e os alquenos têm MON alto. - O isomerado é obtido por isomerização de gasolina de destilação direta de baixa octanagem para isoparafinas (sem cadeia de alcanos, como o iso-octano). O isomerado tem RON e MON médios, mas nada de aromáticos e olefinas. - o butano geralmente é misturado no agrupamento de gasolina, embora a quantidade deste fluxo esteja limitada pela especificação de Pressão de Vapor de Reid; que regula a volatilidade da gasolina.The various refinery streams blended together to produce gasoline have different characteristics. Some important streams are: - Direct-distilled gasoline, commonly called naphtha, is distilled directly from crude oil. Once the main fuel source, its low octane rating required lead additives. It is low in aromatics (depending on the grade of crude oil), containing some cycloalkanes (naphthenes) and no olefins (alkenes). Between 0 and 20% of this stream is grouped in the finished gasoline. - the reformate, produced in a catalytic reformer, has a high octane rating with a high aromatic content and relatively low olefin (alkene) content. Most benzene, toluene and xylene (so called BTX) are more valuable as chemical feedstocks and therefore are removed to some extent. - catalytic cracked gasoline or catalytic cracked naphtha, produced from a catalytic cracker, with moderate octane number, high olefin (alkene) content and moderate level of aromatics. - hydrocracked (heavy, medium and light) produced from a hydrocracker, with a medium to low octane rating and moderate aromatic levels. - The alkylate is produced in an alkylation unit, using isobutane and alkenes as raw materials. The alkylate does not contain aromatics and the alkenes have a high MON. - The isomer is obtained by isomerization of low-octane direct-distilled gasoline to isoparaffins (without alkane chain, such as iso-octane). The isomer has medium RON and MON, but no aromatics and olefins. - butane is generally mixed in the gasoline pool, although the amount of this flow is limited by Reid's Vapor Pressure specification; which regulates the volatility of gasoline.
Os termos acima são o jargão usado na indústria do petróleo e a terminologia varia.The above terms are jargon used in the oil industry and terminology varies.
A gasolina também pode conter outros compostos orgânicos, como éteres orgânicos (deliberadamenteadicionados), além de pequenos níveis de contaminantes, em particular os compostos de organoenxofre, mas estes geralmente são removidos na refinaria.Gasoline can also contain other organic compounds, such as (deliberately added) organic ethers, as well as small levels of contaminants, in particular organosulfur compounds, but these are usually removed at the refinery.
A gasolina geralmente também compreende vários aditivos como: - Álcoois: Metanol, etanol, álcool isopropílico, n- butanol, t-butanol de grau de gasolina; - Éteres: Éter metílico de terc-butila (MTBE), agora proibido em muitos estados dos EUA para uso rodoviário, principalmente por causa da contaminação da água, éter metílico de amila terciária (TAME), éter hexílico de metila terciária (TEMA), éter butílico etila terciária (ETBE) Éter etílico de amila terciária (TAEE), éter di- isopropílico (DIPE); - Antioxidantes, estabilizadores: Hidroxitolueno butilado (BHT), 2,4-dimetil-6-terc-butilfenol, 2,6-di-terc- butilfenol (2,6-DTBP), p-fenilendiamina, etileno diamina; - Agentes antibatida de pino (Antiknock): Tetraetilchumbo, Metilciclopentadienila tricarbonila de manganês (MMT), Ferroceno, Pentacarbonila de ferro, Tolueno, Iso-octano, Triptano - Captadores de chumbo (para gasolina com chumbo): Fosfato de tricresila (TCP), 1,2-Dibromoetano, 1,2-Dicloroetano; - Corantes de combustíveis, mais comuns: Solvente Vermelho 24, Solvente Vermelho 26, Solvente Amarelo 124, Solvente Azul 35.Gasoline generally also comprises various additives such as: - Alcohols: Methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-butanol, gasoline grade t-butanol; - Ethers: tert-butyl methyl ether (MTBE), now banned in many US states for road use, primarily because of water contamination, tertiary amyl methyl ether (TAME), tertiary methyl hexyl ether (TEMA), tertiary ethyl butyl ether (ETBE) Tertiary amyl ethyl ether (TAEE), diisopropyl ether (DIPE); - Antioxidants, stabilizers: Butylated hydroxytoluene (BHT), 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol (2,6-DTBP), p-phenylendiamine, ethylene diamine; - Antiknock agents: Tetraethyllead, Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT), Ferrocene, Iron pentacarbonyl, Toluene, Iso-octane, Triptan - Lead scavengers (for leaded gasoline): Tricresyl phosphate (TCP), 1,2-Dibromoethane, 1,2-Dichloroethane; - Most common fuel dyes: Solvent Red 24, Solvent Red 26, Solvent Yellow 124, Solvent Blue 35.
Tetraetilchumbo e outros compostos de chumbo não são mais usados na maioria das áreas para regular e aumentar a classificação de octano devido a questões relacionadas à saúde e ao meio ambiente.Tetraethyl lead and other lead compounds are no longer used in most areas to regulate and increase the octane rating due to health and environmental concerns.
A metilciclopentadienila tricarbonila de manganês (MMT) é usada no Canadá e na Austrália para aumentar a octanagem,mas seu uso nos EUA foi restringido por regulamentos.Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) is used in Canada and Australia to increase octane, but its use in the US has been restricted by regulations.
O documento US4390345 descreve o uso de 1,3-dioxolano e seus derivados de alquila ou alquenila inferior como redutores de emissões de hidrocarbonetos de exaustão para composições de gasolina contendo antibatida de pinos de MMT. Como explicado anteriormente, o uso de MMT contendo composições de gasolina agora está restrito devido à sua toxicidade para o meio ambiente.US4390345 describes the use of 1,3-dioxolane and its lower alkyl or alkenyl derivatives as exhaust hydrocarbon emission reducers for gasoline compositions containing MMT pin antiknock. As explained earlier, the use of MMT containing gasoline compositions is now restricted due to their toxicity to the environment.
O documento EP2298851 descreve o uso de uma mistura de álcool e cetal cíclico com pelo menos 10% em peso da composição da gasolina de modo a melhorar o número de octano da composição. Também é especificado que o uso de 10% em peso de um cetal cíclico de glicerol-acetona na gasolina aumenta o número de octano em 1,4 unidades.EP2298851 describes the use of a mixture of alcohol and cyclic ketal with at least 10% by weight of the gasoline composition in order to improve the octane number of the composition. It is also specified that the use of 10% by weight of a cyclic ketal of glycerol-acetone in gasoline increases the octane number by 1.4 units.
Existem várias unidades na refinaria que estão terminando a reciclagem e melhoramento de nafta em componentes que acabam nas instalações de mistura/pool de gasolina da refinaria, incluindo componentes de alta e baixa octanagem que são misturados para produzir um grau comercial de gasolina com o número de octano desejado.There are several units at the refinery that are completing the recycling and upgrading of naphtha into components that end up in the refinery's gasoline blending/pooling facilities, including high and low octane components that are blended to produce a commercial grade gasoline with the desired octane.
No processo de mistura, todos os parâmetros de especificação precisam ser atendidos, como curvas de destilação e Números de Octano. Existem dois (2) tipos de melhoradores de octano: - Componentes de mistura: Eles são usados em altas porcentagens, geralmente cerca de 10-20% no processo de mistura. Por exemplo, o MTBE (sob análise quanto a toxicidade) e Etanol; - Aditivos Reforçadores de Octano: Eles são usados para aumentar o Número de Octano das misturas finais.In the mixing process, all specification parameters need to be met, such as distillation curves and Octane Numbers. There are two (2) types of octane improvers: - Blending Components: They are used in high percentages, usually around 10-20% in the blending process. For example, MTBE (under review for toxicity) and Ethanol; - Octane Boosting Additives: They are used to increase the Octane Number of final blends.
Geralmente 2000 a 10000 ppm no máximo para atender o número RON desejado.Generally 2000 to 10000 ppm maximum to meet the desired RON number.
É difí cil misturar a gasolina, encontrar todos os parâmetros técnicos e sempre encontrar o alvo de Octano final, porque a maior parte dos cálculos é feita por simulações computacionais e a maior parte da mistura é feita em grande quantidade com perdas de volume de operação em carregamentos ou tubulações. Por exemplo, pode-se terminar uma mistura de uma gasolina com um RON esperado em 98 com todas as especificações corretas e quando faz-se os testes de amostra final (parte superior, intermediária e inferior do tanque de armazenamento), seu RON médio está em 97,8. Neste caso, você deve adicionar reforçadores de Octano que são misturados no tanque em uma operação de menos de 12 horas. Atualmente, as principais tecnologias são metais, Manganês (MMT) ou ferro (ferroceno), por exemplo. Essas tecnologias estão sob muitas análises devido a efeitos de emissão.It is difficult to mix the gasoline, find all the technical parameters and always find the final octane target, because most of the calculations are done by computer simulations and most of the mixing is done in large quantities with operating volume losses in loads or pipelines. For example, you can finish a blend of a gasoline with an expected RON of 98 with all the correct specs and when you do the final sample tests (top, middle and bottom of the storage tank), your average RON is at 97.8. In this case, you must add Octane boosters that are mixed in the tank in an operation of less than 12 hours. Currently, the main technologies are metals, Manganese (MMT) or iron (ferrocene), for example. These technologies are under much scrutiny due to emission effects.
Um dos objetivos da invenção é propor uma composição de gasolina com alto número de octano e livre de metal melhorada com um impacto de emissão reduzido durante a combustão.One of the objects of the invention is to propose an improved metal-free, high octane number gasoline composition with reduced emission impact during combustion.
Um outro objetivo da invenção é propor um aditivo reforçador de octano não tóxico livre de metal para o ajuste de octanos das composições de gasolina que seja eficaz em baixa dosagem.Another object of the invention is to provide a metal-free, non-toxic octane boosting additive for adjusting the octane of gasoline compositions that is effective at low dosage.
Outro objetivo da presente invenção é propor um aditivo reforçador de octano não tóxico livre de metal para o ajuste de octano de composições de gasolina que seja pelo menos parcialmente originado de biorrecursos.Another object of the present invention is to propose a non-toxic metal-free octane boosting additive for the octane adjustment of gasoline compositions that is at least partially sourced from bioresources.
A invenção propõe assim uma composição de gasolina livre de metal que compreende pelo menos um combustível de gasolina e de 0,05 a 1% em peso de um aditivo reforçador de octano compreendendo pelo menos um composto de fórmula I abaixo: em queThe invention thus proposes a metal-free gasoline composition comprising at least one gasoline fuel and from 0.05 to 1% by weight of an octane boosting additive comprising at least one compound of formula I below: on what
R1 e R2, independentemente um do outro, são selecionados a partir do grupo que consiste em: uma C1-C12 alquila linear ou ramificada, uma C4-C12 cicloalquila ou uma arila.R1 and R2, independently of one another, are selected from the group consisting of: a linear or branched C1-C12 alkyl, a C4-C12 cycloalkyl or an aryl.
R3 é H, uma alquila linear ou ramificada, uma cicloalquila ou um grupo -C(=O)R4, com R4 sendo uma C1-C4 alquila linear ou ramificada ou uma C5-C6 cicloalquila.R3 is H, a linear or branched alkyl, a cycloalkyl or a -C(=O)R4 group, with R4 being a linear or branched C1-C4 alkyl or a C5-C6 cycloalkyl.
A presente invenção também propõe o uso de 0,05 a 1% em peso de uma composição compreendendo pelo menos um composto de fórmula I descrito acima de acordo com todas as modalidades possíveis e combinações das mesmas como um aditivo reforçador de octano para uma composição de gasolina. Em particular, o uso é como aditivo reforçador de octano para ajustar o número de octano de um combustível de gasolina combinado.The present invention also proposes the use of 0.05 to 1% by weight of a composition comprising at least one compound of formula I described above according to all possible embodiments and combinations thereof as an octane boosting additive for a composition of Gasoline. In particular, use is as an octane boosting additive to adjust the octane number of a blended gasoline fuel.
A composição de gasolina livre de metal da invenção compreende pelo menos um combustível de gasolina de 0,05 a 1% em peso de um aditivo reforçador de octano compreendendo pelo menos um composto de fórmula I abaixo: em que R1 e R2, independentemente um do outro, são selecionados a partir do grupo que consiste em: uma C1-C12 alquila linear ou ramificada, uma C4-C12 cicloalquila ou uma arila. R3 é H, uma alquila linear ou ramificada, uma cicloalquila ou um grupo -C(=O)R4, com R4 sendo uma C1-C4 alquila linear ou ramificada ou uma C5-C6 cicloalquila.The metal-free gasoline composition of the invention comprises at least one gasoline fuel of 0.05 to 1% by weight of an octane boosting additive comprising at least one compound of formula I below: wherein R1 and R2, independently of one another, are selected from the group consisting of: a linear or branched C1-C12 alkyl, a C4-C12 cycloalkyl or an aryl. R3 is H, a linear or branched alkyl, a cycloalkyl or a -C(=O)R4 group, with R4 being a linear or branched C1-C4 alkyl or a C5-C6 cycloalkyl.
Em uma modalidade preferencial, R3 e R2, independentemente um do outro, são selecionados a partir do grupo que consiste em: metila, etila, isopropila, n-propila, isobutila, n-butila, terc-butila, n-pentila, ciclopentila, ciclo-hexila ou fenila.In a preferred embodiment, R3 and R2, independently of one another, are selected from the group consisting of: methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, isobutyl, n-butyl, tert-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, cyclohexyl or phenyl.
Vantajosamente, na fórmula I acima R3 é H ou um grupo - C(=O)R4, com R4 sendo metila, etila, isopropila, n-propila, isobutila, n-butila ou terc-butila.Advantageously, in formula I above R3 is H or a -C(=O)R4 group, with R4 being methyl, ethyl, isopropyl, n-propyl, isobutyl, n-butyl or tert-butyl.
Uma modalidade preferencial é quando R1 e R2 são metila e R3 é H. Neste caso, o composto está comercialmente disponível, por exemplo, sob o nome Augeo® Clean Multi, Augeo® SL191 ou Solketal. Este composto pode ser sintetizado por reação entre glicerol e acetona, sob condições clássicas bem conhecidas.A preferred embodiment is when R1 and R2 are methyl and R3 is H. In this case, the compound is commercially available, for example under the name Augeo® Clean Multi, Augeo® SL191 or Solketal. This compound can be synthesized by reaction between glycerol and acetone, under well-known classical conditions.
Em outra modalidade, R1 é metila, R2 é isobutila e R3 é H. Neste caso, o composto está comercialmente disponível, por exemplo, sob o nome Augeo® Clean Plus. Este composto pode ser sintetizado por reação entre glicerol e metil-isobutil cetona, sob condições clássicas bem conhecidas.In another embodiment, R1 is methyl, R2 is isobutyl and R3 is H. In this case, the compound is commercially available, for example under the name Augeo® Clean Plus. This compound can be synthesized by reaction between glycerol and methyl isobutyl ketone, under well-known classical conditions.
Em uma terceira modalidade, R1 é metila, R2 é fenila e R3 é H. Neste caso, o composto está comercialmente disponível, por exemplo, sob o nome Augeo® Film HB. Este composto pode ser sintetizado por reação entre glicerol e acetofenona, sob condições clássicas bem conhecidas.In a third embodiment, R1 is methyl, R2 is phenyl and R3 is H. In this case, the compound is commercially available, for example under the name Augeo® Film HB. This compound can be synthesized by reaction between glycerol and acetophenone, under well-known classical conditions.
Outra possibilidade é ter R1 e R2 sendo metila e R3 sendo um grupo -C(=O)R4, com R4 sendo metila. Neste caso, o composto está comercialmente disponível, por exemplo, sob o nome Augeo® ACT. Este composto pode ser sintetizado pela transesterificação de Solketal com um acetato de alquila, em condições clássicas bem conhecidas.Another possibility is to have R1 and R2 being methyl and R3 being a -C(=O)R4 group, with R4 being methyl. In this case, the compound is commercially available, for example under the name Augeo® ACT. This compound can be synthesized by transesterification of Solketal with an alkyl acetate, under well-known classical conditions.
O glicerol pode ser obtido como um coproduto da produção de biodiesel, durante a transesterificação de triglicerídeos. O glicerol é, portanto, um produto que pode provir de biorrecursos.Glycerol can be obtained as a co-product of biodiesel production during the transesterification of triglycerides. Glycerol is therefore a product that can come from bioresources.
Os compostos usuais para aumento de octano não são favoráveis ao meio ambiente: Os aditivos de chumbo são catalisadores conversores catalíticos de veneno e poluentes atmosféricos tóxicos. Na Gasolina, o benzeno é cancerígeno, os aromáticos produzem mais fumaça e smog (combinação de fumaça (smoke) e neblina (fog)) e as olefinas formam gomas de incrustação de motores, mais fumaça e smog.Usual octane boosting compounds are not environment friendly: Lead additives are catalytic converting catalysts of poison and toxic air pollutants. In Gasoline, benzene is a carcinogen, aromatics produce more smoke and smog, and olefins form engine scale gums, more smoke and smog.
Os compostos de fórmula I da invenção têm um desempenho muito bom na aplicação, baixo odor e sem toxicidade para humanos ou ambiente. Além disso, seu uso não induz problemas de segurança devido ao seu alto ponto de inflamação. Eles são alternativas sustentáveis aos reforçadores de octano existentes na aplicação de gasolina, pois cumprem os três pilares da sustentabilidade (econômico, ambiental e social).The formula I compounds of the invention have very good application performance, low odor and no toxicity to humans or the environment. Furthermore, its use does not induce safety issues due to its high flash point. They are sustainable alternatives to existing octane boosters in gasoline application, as they meet the three pillars of sustainability (economic, environmental and social).
É também uma modalidade favorável quando uma mistura de dois ou mais compostos de fórmula I é utilizada na composição de gasolina de acordo com a invenção. Esta mistura compreende, de preferência, Augeo® Clean Multi and Augeo® Clean Plus, em uma razão em peso de cerca de 30:70 a 70:30, e ainda com mais preferência, de 50:50. Outra mistura vantajosa compreende Augeo® Clean Plus e Augeo® ACT, em uma razão em peso de 30:70 a 70:30, e ainda com mais preferência, de 60:40.It is also a favorable embodiment when a mixture of two or more compounds of formula I is used in the gasoline composition according to the invention. This mixture preferably comprises Augeo® Clean Multi and Augeo® Clean Plus, in a weight ratio of from about 30:70 to 70:30, and even more preferably, from 50:50. Another advantageous mixture comprises Augeo® Clean Plus and Augeo® ACT, in a weight ratio of 30:70 to 70:30, and even more preferably, 60:40.
Uma modalidade possível é quando o aditivo reforçador de octano consiste em um ou mais compostos de fórmula I.One possible embodiment is when the octane boosting additive consists of one or more compounds of formula I.
Além disso, o aditivo reforçador de octano da gasolina de acordo com a invenção pode ainda compreender ésteres de ácidos C1-C6 carboxílicos e/ou cetonas tais como acetato de butila, acetato de propila, Metil Isobutil Cetona e Metil Etil Cetona, vantajosamente acetato de etila. De acordo com esta modalidade, a razão molar do composto de fórmula l/ésteres de ácidos C1-C6 carboxílicos e/ou cetonas e, em particular, a razão molar do composto de fórmula I/acetato de etila pode ser de 30:70 a 100:0, de preferência, de 50:50 a 95:5.Furthermore, the gasoline octane booster additive according to the invention may further comprise esters of C1-C6 carboxylic acids and/or ketones such as butyl acetate, propyl acetate, Methyl Isobutyl Ketone and Methyl Ethyl Ketone, advantageously ethyl. According to this embodiment, the molar ratio of the compound of formula I/esters of C1-C6 carboxylic acids and/or ketones and, in particular, the molar ratio of the compound of formula I/ethyl acetate can be from 30:70 to 100:0, preferably from 50:50 to 95:5.
Em resumo, de acordo com a invenção "de 0,05 a 1% em peso de um aditivo reforçador de octano compreendendo pelo menos um composto de fórmula I" significa que o reforço de octano pode ser 100% pelo menos um composto de fórmula I ou pode compreender um mínimo de 0,015% de pelo menos um composto de fórmula I, sendo o resto ésteres de ácidos C1-C6 carboxílicos e/ou cetonas tais como acetato de butila, acetato de propila, Metil Isobutil Cetona e Metil etil Cetona, vantajosamente acetato de etila.In summary, according to the invention "from 0.05 to 1% by weight of an octane booster additive comprising at least one compound of formula I" means that the octane booster can be 100% of at least one compound of formula I or may comprise a minimum of 0.015% of at least one compound of formula I, the rest being esters of C1-C6 carboxylic acids and/or ketones such as butyl acetate, propyl acetate, Methyl Isobutyl Ketone and Methyl Ethyl Ketone, advantageously ethyl acetate.
Na composição de gasolina de acordo com a invenção, é particularmente preferencial que o aditivo reforçador de octano esteja presente em uma quantidade de 0,1 a 1,0%, de preferência, de 0,2 a 1% e ainda com mais preferência, de 0,2 a 0,8% em peso do peso total da composição da gasolina.In the gasoline composition according to the invention, it is particularly preferred that the octane booster additive is present in an amount of from 0.1 to 1.0%, preferably from 0.2 to 1% and even more preferably, from 0.2 to 0.8% by weight of the total weight of the gasoline composition.
O combustível gasolina pode compreender uma mistura complexa de hidrocarbonetos leves contendo 5-12 átomos de carbono produzidos em refinarias de petróleo. A gasolina é composta por mais de 200 produtos químicos, tais como: benzeno (até 5%), tolueno (até 20%), naftaleno (até 2%), trimetilbenzeno (até 5%) e outros.The gasoline fuel may comprise a complex mixture of light hydrocarbons containing 5-12 carbon atoms produced in petroleum refineries. Gasoline is composed of more than 200 chemicals, such as: benzene (up to 5%), toluene (up to 20%), naphthalene (up to 2%), trimethylbenzene (up to 5%) and others.
A presente invenção também propõe o uso de 0,05 a 1% em peso de uma composição compreendendo pelo menos um composto de fórmula I descrito acima de acordo com todas as modalidades possíveis e combinações das mesmas como um aditivo reforçador de octano para uma composição de gasolina. Em particular, o uso é como aditivo reforçador de octano para ajustar o número de octano de um combustível de gasolina combinado.The present invention also proposes the use of 0.05 to 1% by weight of a composition comprising at least one compound of formula I described above according to all possible embodiments and combinations thereof as an octane boosting additive for a composition of Gasoline. In particular, use is as an octane boosting additive to adjust the octane number of a blended gasoline fuel.
Todas as modalidades específicas descritas acima para a composição de gasolina também se aplicam ao uso acima mencionado.All the specific embodiments described above for the composition of gasoline also apply to the above mentioned use.
A introdução do composto de fórmula I acima na gasolina leva a combustíveis para motores a gasolina, permitindo aumentar o número de octano em relação a um combustível que não contém os produtos em questão. Por exemplo, a invenção surpreendentemente, com uma dose tão baixa quanto 1% de Augeo SL191, permite um aumento no número de octano de 0,6, que está bem acima das expectativas da técnica anterior.The introduction of the compound of formula I above into gasoline leads to gasoline engine fuels, allowing to increase the octane number with respect to a fuel that does not contain the products in question. For example, the invention surprisingly, with a dose as low as 1% Augeo SL191, allows for an increase in octane number of 0.6, which is well above prior art expectations.
Os exemplos seguintes ilustram a invenção em uma forma não limitativa.The following examples illustrate the invention in a non-limiting form.
As Figuras 1 a 3 correspondem aos diagramas de medição do número de octano (RON e MON) em função da quantidade def Augeo® SL191 adicionada para três combustíveis de gasoline diferentes. Esses números estão relacionados aos exemplos 1 a 3.Figures 1 to 3 correspond to the octane number measurement diagrams (RON and MON) as a function of the amount of Augeo® SL191 added for three different gasoline fuels. These numbers relate to examples 1 to 3.
As Figuras 4 e 5 são diagramas de medição de octano (RON e MON) em função da quantidade de Augeo® SL191 e acetato de etila adicionada a dois combustíveis de gasolina diferentes, como descrito nos Exemplos 4 e 5.Figures 4 and 5 are diagrams of octane measurement (RON and MON) as a function of the amount of Augeo® SL191 and ethyl acetate added to two different gasoline fuels as described in Examples 4 and 5.
Para os exemplos abaixo, os parâmetros foram medidos de acordo com os padrões indicados na Tabela I abaixo. Tabela I - métodos de mediçãoFor the examples below, the parameters were measured according to the standards indicated in Table I below. Table I - measurement methods
Os resultados do número de octano (RON e MON) foram medidos para diferentes tipos de gasolina, após a adição de diferentes aditivos, seguido de um tempo razoável de agitação (aproximadamente 10 minutos). Os resultados são como mostrados nos exemplos 1 a 5 abaixo.The octane number results (RON and MON) were measured for different types of gasoline, after the addition of different additives, followed by a reasonable stirring time (approximately 10 minutes). The results are as shown in examples 1 to 5 below.
Este tipo de gasolina é indicado para automóveis de alto desempenho porque a sua especificação mínima de RON é 95. A disponibilidade dependerá das necessidades e hábitos de cada região, mas é bastante comum na Europa e em alguns países da América Latina, por exemplo.This type of gasoline is suitable for high performance cars because its minimum specification of RON is 95. Availability will depend on the needs and habits of each region, but it is quite common in Europe and some Latin American countries, for example.
Augeo SL191, que está comercialmente disponível, foi adicionado nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela II abaixo indica os resultados obtidos. Tabela IIAugeo SL191, which is commercially available, was added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table II below indicates the results obtained. Table II
O diagrama deste exemplo é apresentado na Fig. 1.The diagram for this example is shown in Fig. 1.
Gasolina que, apesar do RON mínimo de 91 como especificação, também não requer teor de chumbo. A disponibilidade dependerá das necessidades e hábitos de cada região, mas é bastante comum na Austrália e na Nova Zelândia, por exemplo.Gasoline which, despite the minimum RON of 91 as a specification, also does not require a lead content. Availability will depend on the needs and habits of each region, but it is quite common in Australia and New Zealand, for example.
Augeo SL191, que está comercialmente disponível, foi adicionado nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela III abaixo indica os resultados obtidos. Tabela IIIAugeo SL191, which is commercially available, was added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table III below indicates the results obtained. Table III
O diagrama deste exemplo é apresentado na Fig. 2.The diagram for this example is shown in Fig. 2.
SP95 significa "sans plomb", que em francês significa sem chumbo, e 95 é o RON mínimo exigido. A disponibilidade depende das necessidades e hábitos de cada região, mas é bastante comum na Europa, por exemplo.SP95 stands for "sans plomb", which in French means unleaded, and 95 is the minimum required RON. Availability depends on the needs and habits of each region, but it is quite common in Europe, for example.
Augeo SL191, que está comercialmente disponível, foi adicionado nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela IV abaixo indica os resultados obtidos. Tabela IVAugeo SL191, which is commercially available, was added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table IV below indicates the results obtained. Table IV
O diagrama deste exemplo é apresentado na Fig. 3.The diagram for this example is shown in Fig. 3.
Uma mistura de 50% em peso de Augeo SL191 e 50% de acetato de etila, ambos comercialmente disponíveis, foi preparada e depois foi adicionada nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela V abaixo indica os resultados obtidos. Tabela VA mixture of 50% by weight of Augeo SL191 and 50% of ethyl acetate, both commercially available, was prepared and then added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table V below indicates the results obtained. Table V
O diagrama deste exemplo é apresentado na Fig. 4.The diagram for this example is shown in Fig. 4.
Uma mistura de 50% em peso de Augeo SL191 e 50% em peso de acetato de etila, ambos comercialmente disponíveis, foi preparada e depois foi adicionada nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela VI abaixo indica os resultados obtidos. Tabela VIA mixture of 50% by weight of Augeo SL191 and 50% by weight of ethyl acetate, both commercially available, was prepared and then added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table VI below indicates the results obtained. Table VI
O diagrama deste exemplo é apresentado na Fig. 5.The diagram for this example is shown in Fig. 5.
Augeo® SL191, que está comercialmente disponível, foi adicionado nas concentrações indicadas abaixo e os números de octano foram medidos de acordo com o padrão já mencionado. A tabela VII abaixo indica os resultados obtidos. Tabela VIIAugeo® SL191, which is commercially available, was added at the concentrations indicated below and the octane numbers were measured according to the aforementioned standard. Table VII below indicates the results obtained. Table VII
Os resultados acima mostram que em uma dosagem bastante baixa dos componentes da Fórmula I por si mesmos ou como uma mistura com ésteres eles são capazes de melhorar o número de octano de diferentes tipos de gasolina, e ambos os parâmetros de RON e MON. Pelo contrário, pela adição de uma quantidade maior de Augeo SL191 (ver exemplo comparativo) na gasolina, o efeito reforçador de octano desaparece.The above results show that at a very low dosage of the Formula I components by themselves or as a mixture with esters they are able to improve the octane number of different types of gasoline, and both the RON and MON parameters. On the contrary, by adding a larger amount of Augeo SL191 (see comparative example) to the gasoline, the octane boosting effect disappears.
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