BR112021009273A2 - composição de combustível, uso de um aditivo de melhoria de índice de viscosidade em uma composição de combustível automotivo, e, método para operar um motor de combustão interna e/ou um veículo que é movido por tal motor - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL, USO DE UM ADITIVO DE MELHORIA DE ÍNDICE DE VISCOSIDADE EM UMA COMPOSIÇÃODE COMBUSTÍVEL AUTOMOTIVO, E, MÉTODO PARA OPERAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA E/OU UM VEÍCULO QUE É MOVIDO POR TAL MOTOR. Uma composição de combustível que compreende um combustível de base e pelo menos um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), em que o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado. O aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) fornece saída de potência melhorada e/ou características de aceleração.
Description
1 / 29 COMPOSIÇÃO DE COMBUSTÍVEL, USO DE UM ADITIVO DE
[001] A presente invenção se refere a composições de combustível automotivo e, em específico, a composições de combustível automotivo compreendendo componentes de melhorador de índice de viscosidade (VII).
[002] O índice de viscosidade (VI) é um método comumente usado para medir a mudança de viscosidade do fluido em relação à temperatura. Quanto maior o VI, menor é a mudança relativa na viscosidade com a temperatura. Os melhoradores de VI (também conhecidos como modificadores de viscosidade) são aditivos que aumentam a viscosidade do fluido em toda a sua faixa de temperatura útil.
[003] É conhecido o uso de um componente de aumento de viscosidade em uma composição de combustível a fim de melhorar o desempenho de aceleração. O documento WO2009/118302 descreve o uso de um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), em uma composição de combustível automotivo, com a finalidade de melhorar o desempenho de aceleração de um motor de combustão interna no qual a composição de combustível é ou pretende ser introduzida ou de um veículo movido por tal motor.
[004] Seria desejável ser capaz de melhorar ainda mais o desempenho de um motor de veículo, alterando a composição e/ou propriedades do combustível introduzido nele, pois isso pode ser esperado para fornecer uma rota mais simples, flexível e econômica para a otimização de desempenho do que fazer alterações estruturais ou operacionais no próprio
2 / 29 motor.
[005] Em particular, bem como identificar novos aditivos de melhoria de índice de viscosidade (VI) que proporcionam melhorias em propriedades de potência e/ou aceleração, seria desejável melhorar um ou mais outros aspectos da composição do combustível, como, por exemplo, propriedades de modificação de fricção, lubricidade, limpeza do motor, desempenho de baixa temperatura (conforme medido, por exemplo, pelo ponto de turvação e ponto de entupimento do filtro frio (CFPP)), propriedades de filtrabilidade e bombeabilidade, especialmente em temperaturas frias.
[006] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição de combustível que compreende um combustível de base e pelo menos um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), em que o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
[007] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido o uso de um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) em uma composição de combustível automotivo, com a finalidade de melhorar a saída de potência de um motor de combustão interna no qual o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), ou uma composição de combustível automotivo contendo o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), é ou pretende ser introduzido ou de um veículo movido por tal motor, em que o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
[008] De acordo com um outro aspecto, é fornecido um método de operação de um motor de combustão interna e/ou um veículo que é movido por tal motor, cujo método envolve a introdução em uma câmara de combustão do motor de uma composição de combustível descrita abaixo neste documento.
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[009] Foi surpreendentemente descoberto que os melhoradores de índice de viscosidade descritos neste documento podem ser usados em uma composição de combustível para fornecer saída de potência melhorada e/ou características de aceleração. Também foi surpreendentemente descoberto que os melhoradores de índice de viscosidade descritos neste documento podem ser usados em uma composição de combustível para fornecer saída de potência melhorada e/ou características de aceleração, mesmo quando usados em baixos níveis de concentração na composição de combustível.
[0010] Tal como utilizado neste documento, o termo "melhorador de índice de viscosidade (VI)" significa um aditivo que aumenta a viscosidade do combustível ao longo da sua faixa de temperatura útil. Os melhoradores de índice de viscosidade também são conhecidos como modificadores de viscosidade.
[0011] A composição de combustível descrita neste documento é preferencialmente uma composição de combustível diesel e o motor de combustão interna descrito neste documento é preferencialmente um motor a diesel.
[0012] Por “motor a diesel” entende-se um motor de combustão interna de ignição por compressão, que é adaptado para ser executado com um combustível diesel.
[0013] "Desempenho de aceleração" geralmente inclui a capacidade de resposta do motor à posição aumentada do pedal do acelerador, por exemplo, a taxa na qual ele acelera a partir de qualquer velocidade do motor dada. Isso inclui o nível de potência e/ou torque e/ou esforço de tração do veículo (VTE) gerado pelo motor em qualquer velocidade dada. Assim, um melhoramento no desempenho de aceleração pode ser manifestado por um aumento na potência do motor e/ou torque e/ou VTE em qualquer velocidade dada.
4 / 29
[0014] O torque do motor pode ser derivado a partir da força exercida em um dinamômetro pela(s) roda(s) de um veículo que é movido pelo motor em teste. Pode, usando equipamento especializado adequado (por exemplo, o Kistler™ RoaDyn™), ser medido diretamente das rodas de tal veículo. A potência do motor pode ser derivada adequadamente do torque do motor medido e dos valores de velocidade do motor, como é conhecido na técnica. O VTE pode ser medido medindo a força exercida, por exemplo, no rolo de um dinamométrico de chassis, pelas rodas de um veículo acionado pelo motor.
[0015] A presente invenção pode ser útil para melhorar o desempenho de aceleração de um motor de combustão interna ou de um veículo movido por tal motor. O desempenho da aceleração pode ser avaliado acelerando o motor e monitorando as mudanças na velocidade do motor, potência, torque e/ou VTE, pressão de carga de ar e/ou velocidade do turboalimentador com o tempo. Esta avaliação pode ser realizada adequadamente em uma faixa de velocidades do motor.
[0016] O desempenho da aceleração também pode ser avaliado por um condutor com experiência adequada que acelera um veículo que é movido pelo motor em teste, por exemplo, de 0 a 100 km/hora, em uma estrada. O veículo deve estar equipado com instrumentação apropriada, como um velocímetro do motor, para permitir que as mudanças no desempenho da aceleração sejam relacionadas à velocidade do motor.
[0017] Em geral, uma melhoria no desempenho de aceleração pode ser manifestada por tempos de aceleração reduzidos e/ou por qualquer um ou mais dos efeitos descritos acima, por exemplo, um aumento mais rápido na velocidade do turboalimentador ou um aumento no torque ou potência do motor ou VTE em qualquer velocidade dada.
[0018] No contexto da presente invenção, um “melhoramento" no desempenho de aceleração abrange qualquer grau de melhoramento. Da
5 / 29 mesma forma, uma redução ou aumento em um parâmetro medido - por exemplo, o tempo que o turboalimentador leva para atingir sua velocidade máxima - abrange qualquer grau de redução ou aumento, conforme o caso. A melhoria, redução ou aumento - conforme o caso - pode ser comparado ao parâmetro relevante quando se usa a composição de combustível antes da incorporação do aditivo de melhoria do índice de viscosidade (VI). Pode ser comparado ao parâmetro relevante medido quando o mesmo motor é executado em uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (normalmente diesel), antes de adicionar um aditivo de melhoria do índice de viscosidade (VI) a ele.
[0019] A presente invenção pode, por exemplo, envolver o ajuste das propriedades e/ou desempenho e/ou efeitos da composição de combustível, em particular, seu efeito na aceleração e/ou desempenho de saída de potência de um motor de combustão interna, por meio do melhorador de índice de viscosidade (VI), a fim de atingir uma meta desejada.
[0020] Um melhoramento no desempenho de aceleração também pode abranger a mitigação, pelo menos até um grau, de uma diminuição no desempenho de aceleração devido à outra causa, em particular, devido a outro componente de combustível ou aditivo incluído na composição de combustível. A título de exemplo, uma composição de combustível pode conter um ou mais componentes destinados a reduzir sua densidade geral de modo a reduzir o nível de emissões que gera na combustão; uma redução na densidade pode resultar em perda de potência do motor, mas este efeito pode ser superado ou pelo menos mitigado pelo uso de um melhorador de índice de viscosidade (VI), de acordo com a presente invenção.
[0021] Um melhoramento no desempenho de aceleração também pode abranger a restauração, pelo menos parcialmente, do desempenho de aceleração que foi reduzido por outra razão, como o uso de um combustível
6 / 29 contendo um componente oxigenado (por exemplo, um chamado "biocombustível"), ou o acúmulo de depósitos relacionados à combustão no motor (normalmente nos injetores de combustível).
[0022] Quando a presente invenção é usada para aumentar o torque do motor, normalmente durante um período de aceleração, a uma velocidade do motor dada, o aumento pode ser de pelo menos 0,1%, preferencialmente de pelo menos 0,2, ou 0,3, ou 0,4, ou 0,5%, nos casos de pelo menos 0,6 ou 0,7%, em comparação com o obtido quando o motor é executado com a composição de combustível antes da incorporação do melhorador de índice de viscosidade (VI). O aumento pode ser em comparação com o torque do motor obtido na velocidade relevante quando o mesmo motor é executado em uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (normalmente diesel) antes de adicionar um melhorador de índice de viscosidade (VI) para ele.
[0023] Quando a presente invenção é usada para aumentar a potência do motor, normalmente durante um período de aceleração, a uma velocidade do motor dada, o aumento pode ser novamente de pelo menos 0,1%, preferencialmente de pelo menos 0,2, ou 0,3, ou 0,4, ou 0,5%, em casos de pelo menos 0,6 ou 0,7%, em comparação com o obtido quando o motor é executado com a composição de combustível antes da incorporação do melhorador de índice de viscosidade. O aumento pode ser em comparação com a potência do motor obtida na velocidade relevante quando o mesmo motor é executado em uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (normalmente diesel) antes de adicionar um melhorador de índice de viscosidade para ele.
[0024] Quando a presente invenção é usada para aumentar o VTE do motor, normalmente durante um período de aceleração, a uma velocidade
7 / 29 dada do motor, o aumento pode ser novamente de pelo menos 0,1%, preferencialmente de pelo menos 0,2, ou 0,3, ou 0,4, ou 0,5%, em casos de pelo menos 0,6 ou 0,7%, em comparação com o obtido quando o motor é executado com a composição de combustível antes da incorporação do melhorador de índice de viscosidade (VI). O aumento pode ser em comparação com o VTE obtido na velocidade relevante quando o mesmo motor é executado em uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (normalmente diesel) antes de adicionar um melhorador de índice de viscosidade (VI) para ele.
[0025] Quando a presente invenção é usada para reduzir o tempo que leva para o motor acelerar entre duas velocidades de motor dadas, a redução pode ser de pelo menos 0,1%, preferencialmente de pelo menos 0,2, ou 0,3, ou 0,4, ou 0,5%, em casos de pelo menos 0,6, ou 0,7, ou 0,8, ou 0,9%, em comparação com o obtido quando o motor é executado com a composição de combustível antes da incorporação do melhorador de índice de viscosidade (VI). A redução pode ser em comparação com o tempo de aceleração entre as velocidades relevantes quando o mesmo motor é executado em uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (normalmente diesel) antes de adicionar um melhorador de índice de viscosidade (VI) para ele. Esses tempos de aceleração podem, por exemplo, ser medidos ao longo de um aumento da velocidade do motor de 300 rpm ou mais, ou de 400 ou 500 ou 600 ou 700 ou 800 ou 900 ou 1.000 rpm ou mais, por exemplo, de
1.300 a 1.600 rpm, ou de 1.600 a 2.200 rpm, ou de 2.200 a 3.000 rpm, ou de
3.000 a 4.000 rpm.
[0026] A composição de combustível automotivo na qual o aditivo de melhoria VI é usado, de acordo com a presente invenção, pode ser em particular uma composição de combustível diesel adequada para uso em um
8 / 29 motor a diesel. Pode ser usado em, e/ou pode ser adequado e/ou adaptado e/ou destinado ao uso em qualquer tipo de motor de ignição por compressão, por exemplo, aqueles descritos abaixo.
[0027] Os aditivos de melhoria de índice de viscosidade (também referidos como melhoradores VI) já são bem conhecidos para uso em formulações de lubrificantes, em que são usados para manter a viscosidade tão constante quanto possível ao longo de uma faixa de temperatura desejada, aumentando a viscosidade em temperaturas mais altas. Eles são normalmente baseados em moléculas poliméricas de cadeia longa, de peso molecular relativamente alto que podem formar conglomerados e/ou micelas. Esses sistemas moleculares se expandem em temperaturas mais altas, restringindo, assim, ainda mais seu movimento em relação a um outro e, por sua vez, aumentando a viscosidade do sistema.
[0028] Os aditivos de melhoria VI usados em uma composição de combustível de acordo com a presente invenção compreendem um copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
[0029] Em uma modalidade neste documento, um copolímero de olefina dispersante funcionalizado é produzido reagindo um copolímero de olefina com um componente de funcionalização selecionado a partir de aminas, amidas, álcoois ou compostos heterocíclicos contendo nitrogênio.
[0030] Em outra modalidade neste documento, um copolímero de olefina dispersante funcionalizado é produzido a partir do enxerto de um copolímero de olefina com um material de enxerto e, em seguida, reagindo o material de enxerto com um componente de funcionalização selecionado a partir de aminas, amidas, álcoois ou compostos heterocíclicos contendo nitrogênio. Em modalidades preferidas neste documento, o material enxertado é um ácido insaturado. Em uma modalidade particularmente preferida neste documento, o material enxertado é anidrido maleico.
[0031] Nos copolímeros de olefina dispersantes funcionalizados
9 / 29 utilizados neste documento, o copolímero de olefina é preferencialmente um copolímero de etileno com uma olefina C3 a C20, preferencialmente em que a olefina C3 a C20 é selecionada a partir de propileno, butileno, butadieno, isopreno e misturas dos mesmos, mais preferencialmente propileno.
[0032] Em modalidades preferidas neste documento, o componente de funcionalização é uma amina, preferencialmente uma amina aromática, especialmente N-fenil-1,4-fenilenodiamina.
[0033] Um exemplo de um copolímero de olefina dispersante funcionalizado adequado para uso neste documento é Hitec 5777, comercialmente disponível junto à Afton. Hitec 5777 é descrito de forma completa nas Patentes US Nºs 5.139.688 e 6.107.257. É um copolímero de etileno-propileno funcionalizado derivado de amina, altamente garantido.
[0034] A densidade do aditivo de melhoria do índice de viscosidade (VI) para uso neste documento a 15,6 ºC (ASTM D-4052) é 0,70 g/cm3 ou mais, preferencialmente 0,75 g/cm3 ou mais.
[0035] O aditivo de melhoria VI pode ser pré-dissolvido num solvente adequado, por exemplo um óleo, tal como um óleo mineral ou uma mistura de hidrocarbonetos derivados de Fischer-Tropsch; um componente de combustível (que novamente pode ser mineral ou derivado de Fischer- Tropsch) compatível com a composição de combustível em que o aditivo deve ser usado (por exemplo, um componente de combustível de destilado médio, como um gasóleo ou querosene, quando destinado ao uso em uma composição de combustível diesel); uma olefina polialfa; um denominado biocombustível, como um éster alquílico de ácido graxo (FAAE), um produto de síntese de biomassa em líquido derivado de Fischer-Tropsch, um óleo vegetal hidrogenado, um óleo residual ou de algas ou um álcool como o etanol; um solvente aromático; qualquer outro hidrocarboneto ou solvente orgânico; ou uma mistura dos mesmos. Os solventes preferidos para uso neste contexto são componentes e solventes de combustível diesel à base de
10 / 29 óleo mineral e componentes derivados de Fischer-Tropsch, tais como os componentes "XtL" referidos abaixo. Os solventes de biocombustíveis também podem ser preferidos em certos casos.
[0036] A concentração do aditivo de melhoria VI na composição de combustível pode ser de até 1% p/p (10.000 ppm), adequadamente até 0,5% p/p, em casos de até 0,4 ou 0,3 ou 0,25% p/p. Pode ser 0,001% p/p ou mais, preferencialmente 0,01% p/p ou mais, adequadamente 0,02 ou 0,03 ou 0,04 ou 0,05% p/p ou mais, nos casos 0,1 ou 0,2% p/p ou mais. As concentrações adequadas podem ser, por exemplo, de 0,001 a 1% p/p, ou de 0,001 a 0,5% p/p, ou de 0,05 a 0,5% p/p, ou de 0,05 a 0,25% p/p, por exemplo de 0,05 a 0,25% p/p ou de 0,1 a 0,2% p/p.
[0037] O restante da composição consistirá tipicamente em um ou mais combustíveis de base automotivos, por exemplo, conforme descritos em mais detalhes abaixo, opcionalmente juntos com um ou mais aditivos de combustível.
[0038] As concentrações acima são para o próprio aditivo de melhoria VI e não levam em conta qualquer(quaisquer) solvente(s) com o(s) qual(is) seu ingrediente ativo é pré-diluído. Eles são baseados na massa da composição de combustível geral. Dois ou mais aditivos de melhoria VI podem ser usados na composição de combustível neste documento. Quando uma combinação de dois ou mais aditivos de melhoria VI é usada na composição, as mesmas faixas de concentração podem ser aplicadas à combinação geral, novamente menos qualquer(quaisquer) pré-solvente(s) presente(s).
[0039] A concentração do aditivo de melhoria VI dependerá da viscosidade desejada da composição de combustível geral, da viscosidade da composição antes da incorporação do aditivo, da viscosidade do próprio aditivo e da viscosidade de qualquer solvente em que o aditivo é usado. As proporções relativas do aditivo de melhoria VI, componente(s) de
11 / 29 combustível e quaisquer outros componentes ou aditivos presentes em uma composição de combustível automotivo preparada de acordo com a presente invenção também podem depender de outras propriedades desejadas, como densidade, desempenho de emissões e número de cetano, em particular, densidade.
[0040] Foi surpreendentemente descoberto que o aditivo de melhoria VI descrito neste documento pode melhorar a saída da potência e/ou características de aceleração, mesmo em baixa concentração do aditivo de melhoria VI na composição de combustível.
[0041] Devido à inclusão do aditivo de melhoria VI, uma composição de combustível preparada de acordo com a presente invenção (em particular uma composição de combustível diesel) terá adequadamente um VK 40 de 2,7 ou 2,8 mm2/s ou superior, preferencialmente 2,9 ou 3,0 ou 3,1 ou 3,2 ou 3,3 ou 3,4 mm2/s ou mais, nos casos 3,5 ou 3,6 ou 3,7 ou 3,8 ou 3,9 ou mesmo 4 mm2/s ou mais. Seu VK 40 pode ser de até 4,5 ou 4,4 ou 4,3 mm2/s. Em certos casos, para exemplo ártico combustíveis diesel, o VK 40 da composição pode ser tão baixo quanto 1,5 mm2/s, embora seja preferencialmente 1,7 ou 2,0 mm2/s ou maior. As referências neste relatório descritivo à viscosidade, a menos que especificado de outra forma, pretendem significar viscosidade cinemática.
[0042] A composição tem preferencialmente uma densidade relativamente alta, por exemplo para uma composição de combustível diesel de 830 kg/m3 ou mais a 15 ºC (ASTM D-4052 ou EN ISO 3675), preferencialmente 832 kg/m3 ou mais, tal como de 832 a 860 kg/m3. Adequadamente, sua densidade não será superior a 845 kg/m3 a 15 ºC, que é o limite superior do atual relatório descritivo de combustível diesel EN 590.
[0043] Uma composição de combustível preparada de acordo com a presente invenção pode ser por exemplo uma gasolina automotiva ou uma composição de combustível diesel, em particular a última.
12 / 29
[0044] Uma composição de combustível a gasolina preparada de acordo com a presente invenção pode, em geral, ser qualquer tipo de composição de combustível a gasolina adequada para uso em um motor de ignição por centelha (petrolífero). Pode conter, além do aditivo de melhoria VI, outros componentes padrões do combustível a gasolina. Pode, por exemplo, incluir uma proporção ampla de um combustível de base de gasolina, que normalmente terá uma faixa de ebulição (ASTM D-86 ou EN ISO 3405) de 20 a 210 ºC. Uma "proporção ampla" neste contexto significa tipicamente 85% p/p ou mais com base na composição de combustível geral, mais adequadamente 90 ou 95% p/p ou mais, com máxima preferência 98 ou 99 ou 99,5% p/p ou mais.
[0045] Uma composição de combustível diesel preparada de acordo com a presente invenção pode, em geral, ser qualquer tipo de composição de combustível diesel adequada para uso em um motor de ignição por compressão (diesel). Pode conter, além do aditivo de melhoria VI, outros componentes padrões do combustível diesel. Pode, por exemplo, incluir uma proporção ampla de um combustível de base a diesel, por exemplo, do tipo descrito abaixo. Mais uma vez, uma "proporção ampla" significa tipicamente 85% p/p ou mais com base na composição geral, mais adequadamente 90 ou 95% p/p ou mais, com máxima preferência 98 ou 99 ou 99,5% p/p ou mais.
[0046] Assim, além do aditivo de melhoria VI, uma composição de combustível diesel preparada de acordo com a presente invenção pode compreender um ou mais componentes de combustível diesel do tipo convencional. Esses componentes compreenderão tipicamente óleo(s) de combustível destilado(s) médio(s) de hidrocarboneto líquido, por exemplo, gasóleos derivados de petróleo. Em geral, tais componentes de combustível podem ser derivados orgânica ou sinteticamente e são adequadamente obtidos por destilação de uma faixa desejada de frações de um óleo bruto. Esses tipicamente terão pontos de ebulição dentro da faixa usual de diesel de 150 a
13 / 29 410 ºC ou 170 a 370°C, dependendo do grau e uso. Tipicamente, a composição de combustível incluirá um ou mais produtos craqueados, obtidos pela divisão de hidrocarbonetos pesados.
[0047] Um gasóleo derivado de petróleo pode, por exemplo, ser obtido por refinação e opcionalmente (hidro)processamento de uma fonte de petróleo bruto. Pode ser uma única corrente de gasóleo obtida desse processo de refinaria ou uma mescla de várias frações de gasóleo obtidas no processo da refinaria por diferentes rotas de processamento. Exemplos de tais frações de gasóleo são gasóleo de operação direta, gasóleo a vácuo, gasóleo conforme obtido em um processo de craqueamento térmico, óleos de ciclo leve e pesado conforme obtidos em uma unidade de craqueamento catalítico fluido e gasóleo conforme obtido de uma unidade de hidrocraqueamento. Opcionalmente, um gasóleo derivado de petróleo pode compreender alguma fração de querosene derivada de petróleo.
[0048] Esses gasóleos podem ser processados em uma unidade de hidrodessulfurização (HDS), de modo a reduzir seu teor de enxofre a um nível adequado para inclusão em uma composição de combustível diesel.
[0049] Um combustível de base a diesel pode ser ou compreender um componente de combustível diesel derivado de Fischer-Tropsch, normalmente um gasóleo derivado de Fischer-Tropsch. No contexto da presente invenção, o termo "derivado de Fischer-Tropsch" significa que um material é, ou deriva de, um produto de síntese de um processo de condensação Fischer-Tropsch. O termo “não derivado de Fischer-Tropsch” pode ser interpretado de acordo. Um combustível derivado de Fischer-Tropsch ou componente de combustível será, portanto, uma corrente de hidrocarboneto em que uma porção substancial, exceto para hidrogênio adicionado, é derivada direta ou indiretamente de um processo de condensação Fischer-Tropsch.
[0050] A reação Fischer-Tropsch converte monóxido de carbono e hidrogênio em hidrocarbonetos de cadeia mais longa, geralmente parafínicos:
14 / 29 n(CO + 2H2) = (-CH2 -)n + nH2O + calor, na presença de um catalisador apropriado e tipicamente a temperaturas elevadas (por exemplo, 125 a 300 °C, preferencialmente 175 a 250 °C) e/ou pressões (por exemplo, 0,5 a 10 MPa, preferencialmente 1,2 a 5 MPa). Hidrogênio: razões de monóxido de carbono diferente de 2:1 pode ser empregado se desejado.
[0051] O monóxido de carbono e o hidrogênio podem ser eles mesmos derivados de fontes orgânicas, inorgânicas, naturais ou sintéticas, tipicamente de gás natural ou de metano derivado organicamente.
[0052] Um componente de combustível diesel derivado de Fischer- Tropsch de uso na presente invenção pode ser obtido diretamente do refino ou da reação de Fischer-Tropsch, ou indiretamente, por exemplo, por fracionamento ou hidrotratamento do produto de refino ou síntese para dar um produto fracionado ou hidrotratado. O hidrotratamento pode envolver o hidrocraqueamento para ajustar a faixa de ebulição (consulte, por exemplo, GB-B-2077289 e EP-A-0147873) e/ou hidroisomerização que pode melhorar as propriedades de fluxo a frio aumentando a proporção de parafinas ramificadas. O EP-A-0583836 descreve um processo de hidrotratamento em duas etapas em que um produto de síntese Fischer-Tropsch é primeiramente submetido à hidroconversão sob condições tais que não sofre substancialmente isomerização ou hidrocraqueamento (isto hidrogena os componentes olefínicos e contendo oxigênio), e então pelo menos parte do produto resultante é hidroconvertido sob condições tais que o hidrocraqueamento e a isomerização ocorrem para produzir um combustível de hidrocarboneto substancialmente parafínico. A(s) fração(ões) desejada(s), tipicamente fração(ões) de gasóleo, pode(m) ser subsequentemente isolada(s), por exemplo, por destilação.
[0053] Outros tratamentos pós-síntese, como polimerização, alquilação, destilação, craqueamento-descarboxilação, isomerização e
15 / 29 hidrorreformação, podem ser empregados para modificar as propriedades dos produtos de condensação Fischer-Tropsch, conforme descrito, por exemplo, nos documentos US-A-4125566 e US-A-4478955.
[0054] Catalisadores típicos para a síntese Fischer-Tropsch de hidrocarbonetos parafínicos compreendem, como componente cataliticamente ativo, um metal do Grupo VIII da tabela periódica dos elementos, em particular rutênio, ferro, cobalto ou níquel. Esses catalisadores adequados são descritos, por exemplo, em EP-A-0583836.
[0055] Um exemplo de um processo baseado em Fischer-Tropsch é a tecnologia Shell™ "Gas-to-liquids" ou "GtL" (anteriormente conhecida como SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis) e descrita em "The Shell Middle Distillate Synthesis Process", van der Burgt et al, artigo apresentado no 5º Synfuels Worldwide Symposium, Washington DC, novembro de 1985, e na publicação de novembro de 1989 com o mesmo título da Shell International Petroleum Company Ltd, Londres, Reino Unido). No último caso, os recursos preferidos do processo de hidroconversão podem ser como divulgados no mesmo. Este processo produz produtos de destilados de faixa intermediária pela conversão de um gás natural em uma cera de hidrocarboneto de cadeia longa pesada (parafina) que pode então ser hidroconvertida e fracionada.
[0056] Para uso na presente invenção, um componente de combustível derivado de Fischer-Tropsch é preferencialmente qualquer componente adequado derivado de uma síntese de gás em líquido (doravante um componente GtL), ou um componente derivado de uma síntese Fischer- Tropsch análoga, por exemplo, conversão de gás, biomassa ou carvão para líquido (doravante um componente XtL). Um componente derivado de Fischer-Tropsch é preferencialmente um componente GtL. Pode ser um componente BtL (biomassa para líquido). Em geral, um componente XtL adequado pode ser um componente de combustível destilado médio, por
16 / 29 exemplo, selecionado a partir de querosene, diesel e frações de gasóleo como conhecido na técnica; tais componentes podem ser classificados genericamente como combustíveis de processo sintéticos ou óleos de processo sintéticos. Preferencialmente, um componente XtL para uso como um componente de combustível diesel é um gasóleo.
[0057] Os componentes do combustível diesel contidos em uma composição preparada de acordo com a presente invenção terão tipicamente uma densidade de 750 a 900 kg/m3, preferencialmente de 800 a 860 kg/m3, a 15 °C (ASTM D-4052 ou EN ISO 3675) e/ou um VK 40 de 1,5 a 6,0 mm2/s (ASTM D-445 ou EN ISO 3104).
[0058] Em uma composição de combustível diesel preparada de acordo com a presente invenção, o combustível de base pode ele mesmo compreender uma mistura de dois ou mais componentes de combustível diesel dos tipos descritos acima. Pode ser ou conter um chamado componente de combustível "biodiesel", como um óleo vegetal, óleo vegetal hidrogenado ou derivado de óleo vegetal (por exemplo, um éster de ácido graxo, em particular, um éster metílico de ácido graxo) ou outro oxigenado, como um ácido, cetona ou éster. Esses componentes não precisam necessariamente ser de origem biológica.
[0059] Uma composição de combustível diesel automotivo preparada de acordo com a presente invenção cumprirá adequadamente a(s) especificação(ões) padrão(ões) atual(is) aplicável(is), como, por exemplo, EN 590 (para a Europa) ou ASTM D-975 (para os EUA). A título de exemplo, a composição de combustível geral pode ter uma densidade de 820 a 845 kg/m³ a 15 °C (ASTM D-4052 ou EN ISO 3675); um ponto de ebulição T95 (ASTM D-86 ou EN ISO 3405) de 360 °C ou menos; um número de cetano medido (ASTM D-613) de 51 ou mais; um VK 40 (ASTM D-445 ou EN ISO 3104) de 2 a 4,5 mm²/s; um teor de enxofre (ASTM D-2622 ou EN ISO 20846) de 50 mg/kg ou menos; e/ou um teor de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos
17 / 29 (PAH) (IP 391 (mod)) de menos que 11% p/p. As especificações relevantes podem, no entanto, diferir de país para país e de ano para ano, e podem depender do uso pretendido da composição de combustível.
[0060] Uma composição de combustível diesel preparada de acordo com a presente invenção contém adequadamente não mais do que 5.000 ppm- p (partes por milhão em peso) de enxofre, tipicamente de 2.000 a 5.000 ppm- p, ou de 1.000 a 2.000 ppm-p, ou alternativamente até 1.000 ppm-p. A composição pode, por exemplo, ser um combustível de enxofre baixo ou ultrabaixo, ou um combustível sem enxofre, por exemplo, contendo no máximo 500 ppm-p, com máxima preferência não mais que 350 ppm-p, mais preferencialmente não mais que 100 ou 50 ou mesmo 10 ppm-p, de enxofre.
[0061] Uma composição de combustível automotivo preparada de acordo com a presente invenção, ou um combustível de base usado em tal composição, pode ser aditivado (contendo aditivo) ou não aditivado (sem aditivo). Se aditivado, por exemplo, na refinaria, ele conterá quantidades mínimas de um ou mais aditivos selecionados, por exemplo, de agentes antiestáticos, redutores de arrasto de tubulação, melhoradores de fluxo (por exemplo, copolímeros de etileno/acetato de vinila ou copolímeros de acrilato/anidrido maleico), aditivos de lubricidade (diferente do aditivo de melhoria VI descrito neste documento acima), antioxidantes e agentes antissedimentação de cera. Assim, a composição pode conter uma proporção menor (preferencialmente 1% p/p ou menos, mais preferencialmente 0,5% p/p (5.000 ppm-p) ou menos e com máxima preferência 0,2% p/p (2.000 ppm-p) ou menos), de um ou mais aditivos de combustível, além do aditivo de melhoria VI.
[0062] A composição pode, por exemplo, conter um detergente. Aditivos de combustível diesel contendo detergente são conhecidos e disponíveis comercialmente. Esses aditivos podem ser adicionados aos combustíveis diesel em níveis destinados a reduzir, remover ou retardar o
18 / 29 acúmulo de depósitos de motores.
[0063] Exemplos de detergentes adequados para uso em aditivos de combustível para o presente propósito incluem succinimidas substituídas por poliolefina ou succinamidas de poliaminas, por exemplo, poli-isobutileno amina succinamidas, aminas alifáticas, bases de Mannich ou aminas e anidridos maleicos de poliolefina (por exemplo, poli-isobutileno). Os aditivos dispersantes de succinimida são descritos, por exemplo, nos documentos GB- A-960493, EP-A-0147240, EP-A-0482253, EP-A-0613938, EP-A-0557516 e WO-A-98/42808. Particularmente preferidas são as succinimidas substituídas por poliolefina, como as poli-isobutileno succinimidas.
[0064] Uma mistura de aditivo de combustível utilizável em uma composição de combustível preparada de acordo com a presente invenção pode conter outros componentes além do detergente. Exemplos são intensificadores de lubricidade; desembaçantes, por exemplo, polímeros de fenol formaldeído alcoxilados; agentes de antiespumação (por exemplo, polissiloxanos modificados por poliéter); melhoradores de ignição (melhoradores de cetano) (por exemplo, nitrato de 2-etil-hexila (EHN), nitrato de ciclo-hexila, peróxido de di-terc-butila e aqueles divulgados no documento US-A-4208190 na coluna 2, linha 27 à coluna 3, linha 21); agentes antiferrugem (por exemplo, um semiéster de propano-1,2-diol de ácido tetrapropenil succínico, ou ésteres de álcool poli-hídrico de um derivado de ácido succínico, o derivado de ácido succínico tendo em pelo menos um de seus átomos de alfa-carbono um grupo de hidrocarboneto alifático não substituído ou substituído contendo de 20 a 500 átomos de carbono, por exemplo, o diéster de pentaeritritol de ácido succínico substituído por poli- isobutileno); inibidores de corrosão; reodorantes; aditivos antidesgaste; antioxidantes (por exemplo, fenólicos, tal como 2,6-di-terc-butilfenol, ou fenilenodiaminas, tal como N,N’-di-sec-butil-p-fenilenodiamina); desativadores de metal; melhoradores de combustão; aditivos dissipadores
19 / 29 estáticos; melhoradores de fluxo a frio; e agentes antidecantação de cera.
[0065] Tal mistura de aditivo de combustível pode conter um intensificador de lubricidade (além do aditivo de melhoria de viscosidade (VI) descrito neste documento acima), especialmente quando a composição de combustível tem um baixo teor de enxofre (por exemplo, 500 ppm-p ou menos). Na composição de combustível aditivada, o intensificador de lubricidade está convenientemente presente em uma concentração de menos de 1.000 ppm-p, preferencialmente entre 50 e 1.000 ppm-p, mais preferencialmente entre 70 e 1.000 ppm-p. Intensificadores de lubricidade disponíveis comercialmente adequados incluem aditivos à base de éster e ácido. Outros intensificadores de lubricidade são descritos na literatura de patentes, em particular em relação ao seu uso em combustíveis diesel de baixo teor de enxofre, por exemplo no: - artigo de Danping Wei e H.A. Spikes, “The Lubricity of Diesel Fuels”, Wear, III (1986) 217 a 235; - documento WO-A-95/33805 – melhoradores de fluxo a frio para intensificar a lubricidade de combustíveis de baixo enxofre; - documento WO-A-94/17160 - certos ésteres de um ácido carboxílico e um álcool em que o ácido tem de 2 a 50 átomos de carbono e o álcool tem 1 ou mais átomos de carbono, particularmente mono-oleato de glicerol e adipato de di-isodecila, como aditivos de combustível para redução do desgaste em um sistema de injeção de motor a diesel; - documento US-A-5490864 – certos diéster-diálcoois ditiofosfóricos como aditivos de lubricidade antidesgaste para combustíveis diesel de baixo enxofre; e - documento WO-A-98/01516 - certos compostos alquila aromáticos tendo pelo menos um grupo carboxila fixado aos seus núcleos aromáticos, para conferir efeitos de lubricidade antidesgaste, particularmente em combustíveis diesel de baixo enxofre.
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[0066] Pode ser preferido que a composição de combustível contenha um agente antiespumante, mais preferencialmente em combinação com um agente antiferrugem e/ou um inibidor de corrosão e/ou um aditivo intensificador de lubricidade.
[0067] A menos que declarado em contrário, a concentração (matéria ativa) de cada um desses componentes aditivos na composição de combustível aditivado é preferencialmente até 10.000 ppm-p, mais preferencialmente na faixa de 0,1 a 1.000 ppm-p, vantajosamente de 0,1 a 300 ppm-p, tal como de 0,1 a 150 ppm-p.
[0068] A concentração (matéria ativa) de qualquer desembaçante na composição de combustível estará preferencialmente na faixa de 0,1 a 20 ppm-p, mais preferencialmente de 1 a 15 ppm-p, ainda mais preferencialmente de 1 a 10 ppm-p, vantajosamente de 1 a 5 ppm-p. A concentração (matéria ativa) de qualquer melhorador de ignição presente será preferencialmente 2.600 ppm-p ou menos, mais preferencialmente 2.000 ppm-p ou menos, convenientemente de 300 a 1.500 ppm-p. A concentração (matéria ativa) de qualquer detergente na composição de combustível estará preferencialmente na faixa de 5 a 1.500 ppm-p, com máxima preferência de 10 a 750 ppm-p, mais preferencialmente de 20 a 500 ppm-p.
[0069] Se desejado, um ou mais componentes aditivos, tais como os listados acima, podem ser comisturados – preferencialmente junto com diluente(s) adequado(s) – em um concentrado de aditivo, e o concentrado de aditivo pode, então, ser disperso em um combustível de base ou composição de combustível. O aditivo de melhoria VI pode, de acordo com a presente invenção, ser incorporado em tal formulação de aditivo.
[0070] No caso de uma composição de combustível diesel, por exemplo, a mistura de aditivo de combustível tipicamente conterá um detergente, opcionalmente junto de outros componentes como descrito acima, e um diluente compatível com combustível diesel, que pode ser um óleo
21 / 29 mineral, um solvente como os vendidos pelas empresas Shell sob a marca comercial “SHELLSOL”, um solvente polar como um éster e, em particular, um álcool, por exemplo, hexanol, 2-etil-hexanol, decanol, isotridecanol e misturas de álcool, como as vendidas pelas empresas Shell sob a marca comercial “LINEVOL”, especialmente álcool LINEVOL 79, que é uma mistura de álcoois primários C7-9 ou uma mistura de álcool C12-14, que é disponível comercialmente.
[0071] O teor total dos aditivos na composição de combustível pode estar adequadamente entre 0 e 10.000 ppm-p e, preferencialmente abaixo de
5.000 ppm-p.
[0072] Neste relatório descritivo, as quantidades (concentrações, % v/v, ppm-p, % p/p) dos componentes são de matéria ativa, isto é, exclusivos de solventes voláteis/materiais diluentes.
[0073] Diferentes tipos e/ou concentrações de aditivos podem ser apropriados para uso em composições de combustível a gasolina, que por exemplo podem conter poli-isobutileno/amina e/ou copolímeros de poli- isobutileno/amida como aditivos detergentes.
[0074] Adequadamente, o aditivo de melhoria VI e a concentração na qual ele é usado na composição de combustível, serão tais que causem um aumento no ponto de entupimento do filtro frio (CFPP) da composição de 10 ºC ou menos, preferencialmente 5 ou 2 ou 1 ºC ou menos. Preferencialmente, será tal que não cause aumento no CFPP. Em alguns casos, pode ser tal que cause uma diminuição no CFPP. Os aumentos no CFPP podem ser comparados com o CFPP da composição de combustível antes da incorporação do aditivo de melhoria VI. Eles podem ser comparados ao CFPP de outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (em particular a diesel), antes de adicionar um aditivo de melhoria VI a ele. Os CFPPs podem ser medidos usando o método de teste padrão EN 116.
22 / 29
[0075] Adequadamente, o aditivo de melhoria VI e a concentração na qual ele é usado na composição de combustível, serão tal que cause um aumento no ponto de turvação da composição de 10 ºC ou menos, preferencialmente 5 ou 2 ou 1 ºC ou menos. Preferencialmente, será tal que não cause aumento no ponto de turvação. Em certos casos, pode ser tal que cause uma diminuição no ponto de turvação. Os aumentos no ponto de turvação podem ser comparados aos da composição de combustível antes da incorporação do aditivo de melhoria VI. Eles podem ser comparados ao ponto de turvação de uma outra composição de combustível análoga que se destina (por exemplo, comercializada) para uso em um motor de combustão interna (em particular, a diesel), antes de adicionar um aditivo de melhoria VI a ele. Os pontos de turvação podem ser medidos usando o método de teste padrão EN 23015.
[0076] No contexto da presente invenção, "uso" de um aditivo de melhoria VI em uma composição de combustível significa incorporar o aditivo de melhoria VI na composição, normalmente como uma mescla (ou seja, uma mistura física) com um ou mais componentes de combustível (normalmente, de combustíveis de base a diesel) e, opcionalmente, com um ou mais aditivos de combustível. O aditivo de melhoria VI é convenientemente incorporado antes da composição ser introduzida em um motor que deve ser executado na composição. Em vez disso, ou adicionalmente, o uso pode envolver a execução de um motor com a composição de combustível contendo o aditivo de melhoria VI, tipicamente pela introdução da composição em uma câmara de combustão do motor.
[0077] "Uso" de um aditivo de melhoria VI, de acordo com a presente invenção, também pode abranger o fornecimento de tal aditivo juntamente com instruções para seu uso em uma composição de combustível automotivo para atingir um ou mais dos propósitos descritos acima, em particular para melhorar o desempenho de aceleração de um motor de combustão interna
23 / 29 (normalmente a diesel) no qual a composição é, ou se destina a ser, introduzida.
[0078] O aditivo de melhoria VI pode ser ele mesmo fornecido como um componente de uma formulação que é adequada e/ou destinada ao uso como um aditivo de combustível, em particular um aditivo de combustível diesel, caso em que o aditivo de melhoria VI pode ser incluído em tal formulação com o propósito de influenciar seus efeitos no desempenho da aceleração e/ou na saída de potência de um motor no qual uma composição de combustível é, ou se destina a ser, introduzida.
[0079] Assim, o aditivo de melhoria VI pode ser incorporado em uma formulação de aditivo ou pacote junto com um ou mais outros aditivos de combustível. Pode, por exemplo, ser combinado em uma formulação de aditivo, com um ou mais aditivos de combustível selecionados a partir de detergentes, aditivos anticorrosão, ésteres, olefinas polialfas, ácidos orgânicos de cadeia longa, componentes contendo centros ativos de amina ou amida e misturas dos mesmos. Em particular, pode ser combinado com um ou mais dos chamados aditivos de desempenho, que incluirão tipicamente pelo menos um detergente.
[0080] O aditivo de melhoria VI pode ser dosado diretamente em um componente ou composição de combustível, por exemplo, na refinaria. Pode ser pré-diluído em um componente de combustível adequado que subsequentemente faz parte da composição de combustível automotivo geral.
[0081] De acordo com a presente invenção, dois ou mais aditivos de melhoria VI podem ser usados em uma composição de combustível automotivo para o(s) propósito(s) descrito(s) acima.
[0082] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é fornecido um processo para a preparação de uma composição de combustível automotivo, cujo processo envolve mesclar um combustível de base automotiva com um aditivo de melhoria VI, em que o aditivo de melhoria VI
24 / 29 é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado. A mescla pode ser realizada para um ou mais dos propósitos descritos acima, em particular no que diz respeito ao seu efeito no desempenho de aceleração e/ou saída de potência de um motor de combustão interna no qual é, ou se destina a ser, introduzido. A composição pode, em particular, ser uma composição de combustível diesel.
[0083] O aditivo de melhoria VI pode, por exemplo, ser mesclado com outros componentes da composição, em particular o combustível de base, na refinaria. Alternativamente, pode ser adicionado a uma composição de combustível automotivo a jusante da refinaria. Pode ser adicionado como parte de um pacote de aditivos que contém um ou mais outros aditivos de combustível.
[0084] Um outro aspecto da presente invenção fornece um método de operação de um motor de combustão interna e/ou um veículo que é movido por tal motor, método esse que envolve a introdução em uma câmara de combustão do motor de uma composição de combustível descrita acima neste documento. Mais uma vez, a composição de combustível é preferencialmente introduzida para um ou mais dos propósitos descritos em conexão com a presente invenção. Assim, o motor é preferencialmente operado com a composição de combustível com o propósito de melhorar sua saída de potência e/ou desempenho de aceleração.
[0085] Mais uma vez, o motor pode, em particular, ser um motor a diesel. Pode ser um motor turboalimentado, em particular, um motor a diesel turboalimentado. O motor a diesel pode ser do tipo de injeção direta, por exemplo, da bomba rotativa, bomba em linha, bomba unitária, unidade injetora eletrônica ou tipo tubo comum, ou do tipo injeção indireta. Pode ser um motor a diesel de função pesada ou leve. Pode ser, em particular, um motor de injeção direta de unidade eletrônica (EUDI).
[0086] Ao longo da descrição e reivindicações deste relatório
25 / 29 descritivo, as palavras "compreende" e "contém" e variações das palavras, por exemplo "compreendendo" e “que compreende", significam "incluindo, mas não se limitando a", e não excluem outras porções químicas, aditivos, componentes, números inteiros ou etapas.
[0087] Ao longo da descrição e reivindicações deste relatório descritivo, o singular abrange o plural, a menos que o contexto exija de outra forma. Em particular, quando o artigo indefinido é usado, o relatório descritivo deve ser entendido como contemplando a pluralidade, bem como a singularidade, a menos que o contexto exija de outra forma.
[0088] Os recursos preferidos de cada aspecto da presente invenção podem ser conforme descritos em conexão com qualquer um dos outros aspectos.
[0089] Outros recursos da presente invenção irão se tornar evidentes a partir dos exemplos seguintes. De um modo geral, a presente invenção estende-se a qualquer inovador, ou qualquer combinação inovadora, dos recursos divulgados neste relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações e desenhos anexos). Assim, recursos, números inteiros, características, compostos, porções químicas ou grupos descritos em conjunto com um aspecto, modalidade ou exemplo particular da presente invenção devem ser entendidos como sendo aplicáveis a qualquer outro aspecto, modalidade ou exemplo descrito neste documento, a menos que seja incompatível com os mesmos.
[0090] Além disso, a menos que indicado de outra forma, qualquer recurso divulgado neste documento pode ser substituído por um recurso alternativo que serve ao mesmo ou semelhante propósito.
[0091] Os seguintes exemplos ilustram as propriedades das composições de combustível automotivo preparadas de acordo com a presente invenção, e avaliam os efeitos de tais composições no desempenho de um motor a diesel.
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[0092] As mesclas de combustível foram preparadas combinando um combustível de base a diesel (atendendo a especificação europeia de combustível diesel EN590) com um aditivo de melhoria do índice de viscosidade (VI). O aditivo de índice de viscosidade (VI) usado nos presentes experimentos foi Hitec 5777, um copolímero de olefina funcionalizado contendo 8 grupos funcionais e tendo um peso molecular de aproximadamente 100.000, comercialmente disponível junto à Afton. Hitec 5777 é fornecido como um concentrado líquido viscoso contendo 1 a 4,9% p/p de matéria ativa, tendo uma viscosidade a 100 °C de 1.135 mm²/s (1.135 cSt). Nos presentes experimentos, o Hitec 5777 foi usado a uma taxa de tratamento de 10 a 49 mg/kg (1.000 mg/kg como fornecido).
[0093] Antes de ser adicionado ao combustível de base a diesel, o aditivo de melhoria VI foi pré-mesclado com o solvente Shellsol A150 (comercialmente disponível junto à Shell). A razão em peso de aditivo de melhoria VI para Shellsol A150 foi 1:8.
[0094] A especificação de combustível do combustível de base a diesel usada nos presentes exemplos é mostrada na Tabela 1 abaixo.
27 / 29 TABELA 1 - ESPECIFICAÇÃO DE COMBUSTÍVEL DE BASE A DIESEL (CEC RF-79-07)
[0095] As mesclas de combustível descritas acima, contendo um aditivo VI pré-mesclado no Shellsol A150, foram usadas em um motor de teste de bancada a fim de avaliar os efeitos do aditivo de melhoria VI no
28 / 29 desempenho de potência de um motor. O motor de teste de bancada escolhido para este estudo foi um PSA DW10B. Este motor é especificado no CEC F- 98-09, o teste padrão da indústria para incrustação bocal de injetores em motores modernos DI de automóveis e, como tal, há uma grande quantidade de dados de teste históricos disponíveis que suportam o desempenho e as características do motor. Os detalhes do teste DW10B estão listados na Tabela 2 abaixo: TABELA 2
[0096] Uma velocidade de teste constante de 4.000 r/min foi usada e a posição máxima do pedal do acelerador (100% APP) foi aplicada usando os bocais de especificação DW10B CEC. O motor funcionou em ciclos de 24 minutos por combustível, alternando entre combustível de base sem aditivo e combustível candidato, e a saída de potência foi medida. Os resultados do teste de potência são apresentados na Tabela 3 abaixo. O benefício de potência (%) é comparado ao combustível de base não aditivado (contendo Shellsol A150) (designado como Exemplo 1 na Tabela 3). TABELA 3 *Não de acordo com a presente invenção **Hitec 5777 é fornecido em um óleo de base mineral compreendendo 1 a 4,9% p/p do copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
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[0097] A mescla de combustível que continha o copolímero de olefina dispersante funcionalizado Hitec 5777 mostrou um aumento estatisticamente significativo no benefício de potência quando usado a uma taxa de tratamento de 1.000 mg/kg conforme fornecido (95% de confiança) em comparação com o combustível de base (contendo Shellsol A150).
Claims (15)
1. Composição de combustível caracterizada pelo fato de que compreende um combustível de base e pelo menos um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), em que o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
2. Composição de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o copolímero de olefina dispersante funcionalizado é produzido a partir da reação de um copolímero de olefina com um componente de funcionalização selecionado a partir de aminas, amidas, álcoois ou compostos heterocíclicos contendo nitrogênio.
3. Composição de combustível de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o copolímero de olefina dispersante funcionalizado é produzido a partir do enxerto de um copolímero de olefina com um material de enxerto e, em seguida, reagindo o material de enxerto com um componente de funcionalização selecionado a partir de aminas, amidas, álcoois ou compostos heterocíclicos contendo nitrogênio.
4. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o copolímero de olefina é um copolímero de etileno com uma olefina C3 a C20.
5. Composição de combustível de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a olefina C3 a C20 é selecionada a partir de propileno, butileno, butadieno, isopreno e misturas dos mesmos.
6. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o copolímero de olefina é um copolímero de etileno e propileno.
7. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizada pelo fato de que o material de enxerto é um ácido insaturado.
8. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizada pelo fato de que o material de enxerto é anidrido maleico.
9. Composição de combustível de acordo com as reivindicações 2 a 8, caracterizada pelo fato de que o componente de funcionalização é uma amina.
10. Composição de combustível de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a amina é uma amina aromática.
11. Composição de combustível de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a amina aromática é N-fenil-1,4- fenilenodiamina.
12. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a composição de combustível é uma composição de combustível diesel.
13. Composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a concentração do aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) na composição de combustível é de 0,001 a 0,5% p/p, preferencialmente de 0,025 a 0,25% p/p.
14. Uso de um aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) em uma composição de combustível automotivo caracterizado pelo fato de que é para a finalidade de melhorar a saída de potência de um motor de combustão interna no qual o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) ou uma composição de combustível automotivo contendo o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI), é ou pretende ser introduzido ou de um veículo movido por tal motor, em que o aditivo de melhoria de índice de viscosidade (VI) é um copolímero de olefina dispersante funcionalizado.
15. Método para operar um motor de combustão interna e/ou um veículo que é movido por tal motor, em que o método é caracterizado pelo fato de que envolve a introdução em uma câmara de combustão do motor de uma composição de combustível de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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