CA1197523A - Microemulsion de l'eau dans un combustible liquide - Google Patents
Microemulsion de l'eau dans un combustible liquideInfo
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Abstract
Procédé pour la préparation d'une-microémulsion de l'eau ou de l'eau et d'un autre adjuvant, en particulier alcool ou amine, dans un combustible liquide, en présence d'un agent tensio-actif, caractérisé en ce que cet agent est un alkyl-phénoxy-alcanoate d'un métal ou d'une base organique. Application de telle microémulsion, à la combustion dans un moteur ou dans un brûleur.
Description
~'7'~
La presente invention concerne des microemulsions de l'eau dans des combustibles liquides, notammen-t des hydro-carbures ou des melanges d'hydrocarbures avec des composes organiques oxygenes. Elle comprencl e~alement le procéde pour leur preparation ainsi que l'application de telles micro-émulsions en tant que carburants utilisables notamment dans des moteurs ou des b.rûleurs.
Des microemulsions, constituées par des hydro-carbures avec une proportion moindre d'eau et eventuelle-ment des alcools, sont bien connues a l'heure actue:Lle: denombreux travau~ ont ete consacres a la preparation de ce type de sys-temes, dont l'interet industriel es-t indeniable.
On sait, en effe-t, qu'un carburant renfermant de l'eau et de l'alcool, sous la forme de microémulsion, apporte des ].5 avantages marques sur le carburant seul; utilise dans un moteur, il peut en effet donner lieu à une formation bien plus reduite d'oxyde de carbone, des oxydes d'azote et d'hy-drocarbures dans les gaz formes. Il peut d'ailleurs ame-liorer les proprietes antidétonantes. Ainsi, l'incorporation Z0 de l'eaur et de preference egalement d'alcoo~, a un combus-tible liquide, permet d'augmenter le taux de combus-tion et d'attenuer les ef~ets de pollution. D'autre part, l'adjonc-tion d'un alcool, et plus particulierement de methanol, combustible lui-meme, se traduit par une economie d'hydro~
carbures. On peu-t noter, à ce p:ropos r qu'il y a cinquante ans deja des tentatives etaient faites en vue de l'utilisa-tion d'un -carburant national-- constitué par un mel.ange d'es-sence hydrocarbonee et de méthanol. Cependant, les avantages de l'incorporation de l'eau ou del'eau avec un alcool, dans un combus-tible, n'ont pu être mis a profit qu'au cours de ces dernieres annees, grace a des tensio-actifs permettant de créer une émulsion stable c'est-a-dire une microemulsion, evitant la séparation de l'eau pendant le stockage. Aussi, le fac'ceur primordial, dans la preparation des microémulsions 7~
en question, est le choix approprié du ou des agents tensio-actifs en vue de l'obten-tion d'une microémulsion de stabili-té
desiree. I.es nombreux travaux de notre epoque concernent précisement ce facteur. Ainsi, par exemple, dans le brevet US 3.876.391, on propose l'emploi d'agents tensio-actifs constitues par UIl ester aliphatique du dieth~lène glycol, des es-ters alipha-tlques polyoxyalk~lés ou des derives de polyalcanolamines. Le brevet US ~ 002.435 preconise l'em-ploi d'alkyl phenols polyoxyethyles et semble concerner seu lement des emulsions ordinaires. Le brevet US 4.0~6.519 utilise des agents tensio-actifs dont l'equilibre hydrophile-lipophile (HLB) est de 3 à 4,5, cet agent etant une combi-naison de mon~o et diglycerides de l'acide oleique avec de l'oxyde de bis-(hydroxy-2-ethyl)stear~lamine. Dans la publication du brevet europeen 12 345, ce sont des amides polyethoxy].es, c'est-a-dire agents non ioniques qui sont proposes.
Or, malgre tous les efforts faits, selon l'art an-rérieur, dans la recherche d'un agent idoine, qui permet-trait l'obtention d'une microemulsion, parfaitement stable, de l'eau dans un carburant, de telle emulsion n'est pas encore au point et donne souvent lieu a des separations au stockaga, eventuellement à basse température; certaines conduisent même a des efets de corrosion du fait de la nature ou de la quantite d'agents tensio-actiEs ajoutes.
Les exemples de microemulsions pour carburants decrits dans la litterature montrent que la proportion de tensio-actif a utiliser est impor-tante par rapport à l'eau contenue dans le s~steme.
La presente invention apporte, dans cette voie, un perfectionnement important par le choix d'un compose tensio actif imprevu, fort different de tous ceux que l'on retrouve dans la technique anterieure, et qui presente l'avantage de fournir des emuIsions parfaitement homogenes, limpides, isotropes, newtoniennes et stables. De plus, les microemulsions, suivant l'invention, presentent la pro-priete d'être independantes de l'ordre dans lequel leurs constituants sont in-troduits.
Le procedé, suivant l'invention, pour la prepara-tion d'une microemulsion de lleau, eventue]lement accompa.gnée d'un autre adjuvant, en particulier alcool, dans un combus-tible liquide, en presence dlun agent tensio-actif, est caracterise en ce que llagent tensio-actif est un alkyl phenoxyalcanoate dlun metal, dlammonium ou de base organique r Llagent -tensio-actif repond notamment a la formule:
R ~ O(CH2)nCOOM
ou R et ~. ,semblables ou différents, sont dea atomes de H ou des radicaux dlalkyle, lineaires ou ramifies, pouvant com-porter 1 a 24 atomes de carbone; de preference, il y a au moins un alkyle R ou R2, de pre~erence en C6 a C18; n est generalement un nombre entier de 1 à 6 et, le plus souvent, 1 ou 2. Le cation M est de preférence monovalent, en particulier Na, K, Li, NH4 ou RNH3 ou R est un groupe hydro-carbone, pouvant porter des substituants, notamment deshydroxyles.
Des agents tensio-actifs typi~uesl convenant bien a la realisation de llinvention, sont des alkyl-phenoxyace-tates, dont le noyau phenyli~ue porte un alkyle relative-ment long, notamment en C6 à C~8. Ce sont, à titre d'exem-ples non limitatifs: p-octyl-phenoxyacetate de sodiuml p-decylacetate de potassiuml m-nonylacetate dlammonium, dioctyl-3,5-phenoxyacetate de sodium, p-laurylacetate d'ammonium, p-nonylacetate d'hexylamine, m-stearyl-phenoxy-acetate de diethanolamine, etc..... Conviennent cependant . ~ - 3 -O ~
aussi d'au-tres alconoates correspondants, par exemple alkyl-phenoxy-proplonates ou alkyl-phenox~-butyrates.
Etant donne le peu d'intéret que les composés sus-indlqués ont suscité jusqu'à présent, sans doute à cause de leur eFficacité relativement faible par comparaison avec les differents agents tensio-actifs couramment utilises dans l'in~
dustrie, il est -tout a fait surpren~nt que, ~ans le cas par-ticulier de l'emulsion de l'eau ou/et des alcools dans des combustibles iquides, ces ayents donnent des resultats re-].0 marquables. C'est un fait imprevu que le groupe (-CH2)nCOOM
apporte, dans l'applica-tion de l'invention, d'excellents ré-sultats, alors qu'il est connu dans l'art que, pour avoir des emulsifiants puissants a partir des alkylphénols, il convient de greffer sur la fonction phénol une chaine plus ou moins longue de polyoxyethylène, comme l'indique d'ailleurs le brevet US ~.002.~35 cite plus haut.
Les tensio-actifsr suivant l'invention, peuvent etre utilises seuls ou en melange avec d'autres substances tensio-actives dont ils renforcent l'activite.
Les nombreux ad~uvants classiques des microemulsions, que l'on désigne generalement sous le vacable de co--tensio-actifs, notamment tels que alcools et amines, sont bien compatibles avec les alk~l-phénoxyalcanoates utilises suivant l'invention. En particulier, l'excellente stabilité des microémulsions obtenues, avec des alcools comme co-tensio-actifs, permet d'avoir, suivant l'invention, des carburants très stables, renfermant de l'eau et des alcools, en une large gamme de concentration.
~'utilisation des alcools comme co-tensioactifs constitue une Eorme préférée de l'invention; en effet e]le présente un double avantage; tout d'abord l'alcool etant un carburànt en lui-même, le co-tensioactif fait partie du mélange combustible; par allleurs puisque le carburant est une microemulsion de l'eau dans un hydrocarbure, il est possible d'utiliser des alcools non totalement deshydratés, ce qui constitue un avan-tage du poin-t de vue éco~omique, surtou-t ~orsque l'on sait que dans le cas de mélange éthanol-eau notamment, il existe un azeotrope qui rend difficile et coûteuse l'extract.ion totale de l'alcool à l'état pur.
Avec les adjuvants suivant l'invention, il est possible d'adapter la composition de la microémulsion au domaine de température, ou la microémulsion doit rester stable, par l'ajustement de la proportion ou/e-t de la nature du phénoxyalcanoate.
Il est a noter que, contrairement à la plupart des tensio-actifs de l'art anterieur, utilisés pour la formation de microémulsions de combustibles liquides, ceux de l'in-vention ne contiennent ni soufre, ni phosphore, ce qui évite toute émission de produits toxiques pendant la combustion.
La quantite d'azote renEermee dans la microemulsion lorsque le cotensioactif est une amine est extrêmement faible.
Le procede de preparatio.n des microemulsions, suivant l'invention, caracterise en ce que l'agent tensio-actif est un alkyl-phenoxyalcanoate, peut être realise a la maniere connue en soi, c'est-a-dire par melange des adjuvants concernés avec un combustible li~uide. Une lé-gere agitation suffit pour llobtention d'une microémulsion stable. Un avantage de ce procéde reside en ce que les adjuvants peuvent etre melangés avec le combustible dans n'importe quel ordre: ainsi peut-on dissoudre d'abord l'a-gent tensio-actif dans l'eau, dans le co-tensioactif, ou dans un mélange des deux, et introduire la solution ou la dispersion obtenue dans le combustible liquide, sous une faible et breve agitation. Mais il est également possible de mettre ces di~férents adjuvants directement dans le com-bustible et agiter le tout juste le temps nécessaire à
l'homogénéisation. A titre d'exemple non limitatif, l'agi-tati.on du milieu peut être effectuee au mo~en d'un agitateur 7~3 à pales, tournant à environ 20 a 100 t/mn (vi-tesse périphé-rique de l'orclre de 0,5 a 5 m/s), perLdan-t 1 à 10 minutes.
Les exemples qui suivent sont des illustrations non limitatives de l'invention.
EXE~PLES 1 à 9 Des microémulsions de l'eau avec différents co-tensioactifs ont été préparées par le procédé sus-indiqué, dans lequel l'eau préalablemen-t mé].angée avec le co-tensio~
actif et l'agent -tensioactif, suivant l'invention, etait ajoutëe à l'essence auto ordinaire (fraction de pétrole bouillant entre 20 et 200C). Les ope,rations portaient sur 1 Litre d'essence que l'on agitait pendant 3 minutes, apres l'addition des adjuvants. Le tableau ci-après indi-que les proportions des composants en % du poids total de microemulsion, l'agent tensio~actif étant le p-lauryl-phenoxyacetate de sodium.
C12H25 ~ OcH2COO Na .~, -- 6 ~L~L9~23 TABLE~U
E~. % de Tensio Co-tensio~ctif son % Eau Essence actif 1 3,5 Methanol1,30 9,5 85,7
La presente invention concerne des microemulsions de l'eau dans des combustibles liquides, notammen-t des hydro-carbures ou des melanges d'hydrocarbures avec des composes organiques oxygenes. Elle comprencl e~alement le procéde pour leur preparation ainsi que l'application de telles micro-émulsions en tant que carburants utilisables notamment dans des moteurs ou des b.rûleurs.
Des microemulsions, constituées par des hydro-carbures avec une proportion moindre d'eau et eventuelle-ment des alcools, sont bien connues a l'heure actue:Lle: denombreux travau~ ont ete consacres a la preparation de ce type de sys-temes, dont l'interet industriel es-t indeniable.
On sait, en effe-t, qu'un carburant renfermant de l'eau et de l'alcool, sous la forme de microémulsion, apporte des ].5 avantages marques sur le carburant seul; utilise dans un moteur, il peut en effet donner lieu à une formation bien plus reduite d'oxyde de carbone, des oxydes d'azote et d'hy-drocarbures dans les gaz formes. Il peut d'ailleurs ame-liorer les proprietes antidétonantes. Ainsi, l'incorporation Z0 de l'eaur et de preference egalement d'alcoo~, a un combus-tible liquide, permet d'augmenter le taux de combus-tion et d'attenuer les ef~ets de pollution. D'autre part, l'adjonc-tion d'un alcool, et plus particulierement de methanol, combustible lui-meme, se traduit par une economie d'hydro~
carbures. On peu-t noter, à ce p:ropos r qu'il y a cinquante ans deja des tentatives etaient faites en vue de l'utilisa-tion d'un -carburant national-- constitué par un mel.ange d'es-sence hydrocarbonee et de méthanol. Cependant, les avantages de l'incorporation de l'eau ou del'eau avec un alcool, dans un combus-tible, n'ont pu être mis a profit qu'au cours de ces dernieres annees, grace a des tensio-actifs permettant de créer une émulsion stable c'est-a-dire une microemulsion, evitant la séparation de l'eau pendant le stockage. Aussi, le fac'ceur primordial, dans la preparation des microémulsions 7~
en question, est le choix approprié du ou des agents tensio-actifs en vue de l'obten-tion d'une microémulsion de stabili-té
desiree. I.es nombreux travaux de notre epoque concernent précisement ce facteur. Ainsi, par exemple, dans le brevet US 3.876.391, on propose l'emploi d'agents tensio-actifs constitues par UIl ester aliphatique du dieth~lène glycol, des es-ters alipha-tlques polyoxyalk~lés ou des derives de polyalcanolamines. Le brevet US ~ 002.435 preconise l'em-ploi d'alkyl phenols polyoxyethyles et semble concerner seu lement des emulsions ordinaires. Le brevet US 4.0~6.519 utilise des agents tensio-actifs dont l'equilibre hydrophile-lipophile (HLB) est de 3 à 4,5, cet agent etant une combi-naison de mon~o et diglycerides de l'acide oleique avec de l'oxyde de bis-(hydroxy-2-ethyl)stear~lamine. Dans la publication du brevet europeen 12 345, ce sont des amides polyethoxy].es, c'est-a-dire agents non ioniques qui sont proposes.
Or, malgre tous les efforts faits, selon l'art an-rérieur, dans la recherche d'un agent idoine, qui permet-trait l'obtention d'une microemulsion, parfaitement stable, de l'eau dans un carburant, de telle emulsion n'est pas encore au point et donne souvent lieu a des separations au stockaga, eventuellement à basse température; certaines conduisent même a des efets de corrosion du fait de la nature ou de la quantite d'agents tensio-actiEs ajoutes.
Les exemples de microemulsions pour carburants decrits dans la litterature montrent que la proportion de tensio-actif a utiliser est impor-tante par rapport à l'eau contenue dans le s~steme.
La presente invention apporte, dans cette voie, un perfectionnement important par le choix d'un compose tensio actif imprevu, fort different de tous ceux que l'on retrouve dans la technique anterieure, et qui presente l'avantage de fournir des emuIsions parfaitement homogenes, limpides, isotropes, newtoniennes et stables. De plus, les microemulsions, suivant l'invention, presentent la pro-priete d'être independantes de l'ordre dans lequel leurs constituants sont in-troduits.
Le procedé, suivant l'invention, pour la prepara-tion d'une microemulsion de lleau, eventue]lement accompa.gnée d'un autre adjuvant, en particulier alcool, dans un combus-tible liquide, en presence dlun agent tensio-actif, est caracterise en ce que llagent tensio-actif est un alkyl phenoxyalcanoate dlun metal, dlammonium ou de base organique r Llagent -tensio-actif repond notamment a la formule:
R ~ O(CH2)nCOOM
ou R et ~. ,semblables ou différents, sont dea atomes de H ou des radicaux dlalkyle, lineaires ou ramifies, pouvant com-porter 1 a 24 atomes de carbone; de preference, il y a au moins un alkyle R ou R2, de pre~erence en C6 a C18; n est generalement un nombre entier de 1 à 6 et, le plus souvent, 1 ou 2. Le cation M est de preférence monovalent, en particulier Na, K, Li, NH4 ou RNH3 ou R est un groupe hydro-carbone, pouvant porter des substituants, notamment deshydroxyles.
Des agents tensio-actifs typi~uesl convenant bien a la realisation de llinvention, sont des alkyl-phenoxyace-tates, dont le noyau phenyli~ue porte un alkyle relative-ment long, notamment en C6 à C~8. Ce sont, à titre d'exem-ples non limitatifs: p-octyl-phenoxyacetate de sodiuml p-decylacetate de potassiuml m-nonylacetate dlammonium, dioctyl-3,5-phenoxyacetate de sodium, p-laurylacetate d'ammonium, p-nonylacetate d'hexylamine, m-stearyl-phenoxy-acetate de diethanolamine, etc..... Conviennent cependant . ~ - 3 -O ~
aussi d'au-tres alconoates correspondants, par exemple alkyl-phenoxy-proplonates ou alkyl-phenox~-butyrates.
Etant donne le peu d'intéret que les composés sus-indlqués ont suscité jusqu'à présent, sans doute à cause de leur eFficacité relativement faible par comparaison avec les differents agents tensio-actifs couramment utilises dans l'in~
dustrie, il est -tout a fait surpren~nt que, ~ans le cas par-ticulier de l'emulsion de l'eau ou/et des alcools dans des combustibles iquides, ces ayents donnent des resultats re-].0 marquables. C'est un fait imprevu que le groupe (-CH2)nCOOM
apporte, dans l'applica-tion de l'invention, d'excellents ré-sultats, alors qu'il est connu dans l'art que, pour avoir des emulsifiants puissants a partir des alkylphénols, il convient de greffer sur la fonction phénol une chaine plus ou moins longue de polyoxyethylène, comme l'indique d'ailleurs le brevet US ~.002.~35 cite plus haut.
Les tensio-actifsr suivant l'invention, peuvent etre utilises seuls ou en melange avec d'autres substances tensio-actives dont ils renforcent l'activite.
Les nombreux ad~uvants classiques des microemulsions, que l'on désigne generalement sous le vacable de co--tensio-actifs, notamment tels que alcools et amines, sont bien compatibles avec les alk~l-phénoxyalcanoates utilises suivant l'invention. En particulier, l'excellente stabilité des microémulsions obtenues, avec des alcools comme co-tensio-actifs, permet d'avoir, suivant l'invention, des carburants très stables, renfermant de l'eau et des alcools, en une large gamme de concentration.
~'utilisation des alcools comme co-tensioactifs constitue une Eorme préférée de l'invention; en effet e]le présente un double avantage; tout d'abord l'alcool etant un carburànt en lui-même, le co-tensioactif fait partie du mélange combustible; par allleurs puisque le carburant est une microemulsion de l'eau dans un hydrocarbure, il est possible d'utiliser des alcools non totalement deshydratés, ce qui constitue un avan-tage du poin-t de vue éco~omique, surtou-t ~orsque l'on sait que dans le cas de mélange éthanol-eau notamment, il existe un azeotrope qui rend difficile et coûteuse l'extract.ion totale de l'alcool à l'état pur.
Avec les adjuvants suivant l'invention, il est possible d'adapter la composition de la microémulsion au domaine de température, ou la microémulsion doit rester stable, par l'ajustement de la proportion ou/e-t de la nature du phénoxyalcanoate.
Il est a noter que, contrairement à la plupart des tensio-actifs de l'art anterieur, utilisés pour la formation de microémulsions de combustibles liquides, ceux de l'in-vention ne contiennent ni soufre, ni phosphore, ce qui évite toute émission de produits toxiques pendant la combustion.
La quantite d'azote renEermee dans la microemulsion lorsque le cotensioactif est une amine est extrêmement faible.
Le procede de preparatio.n des microemulsions, suivant l'invention, caracterise en ce que l'agent tensio-actif est un alkyl-phenoxyalcanoate, peut être realise a la maniere connue en soi, c'est-a-dire par melange des adjuvants concernés avec un combustible li~uide. Une lé-gere agitation suffit pour llobtention d'une microémulsion stable. Un avantage de ce procéde reside en ce que les adjuvants peuvent etre melangés avec le combustible dans n'importe quel ordre: ainsi peut-on dissoudre d'abord l'a-gent tensio-actif dans l'eau, dans le co-tensioactif, ou dans un mélange des deux, et introduire la solution ou la dispersion obtenue dans le combustible liquide, sous une faible et breve agitation. Mais il est également possible de mettre ces di~férents adjuvants directement dans le com-bustible et agiter le tout juste le temps nécessaire à
l'homogénéisation. A titre d'exemple non limitatif, l'agi-tati.on du milieu peut être effectuee au mo~en d'un agitateur 7~3 à pales, tournant à environ 20 a 100 t/mn (vi-tesse périphé-rique de l'orclre de 0,5 a 5 m/s), perLdan-t 1 à 10 minutes.
Les exemples qui suivent sont des illustrations non limitatives de l'invention.
EXE~PLES 1 à 9 Des microémulsions de l'eau avec différents co-tensioactifs ont été préparées par le procédé sus-indiqué, dans lequel l'eau préalablemen-t mé].angée avec le co-tensio~
actif et l'agent -tensioactif, suivant l'invention, etait ajoutëe à l'essence auto ordinaire (fraction de pétrole bouillant entre 20 et 200C). Les ope,rations portaient sur 1 Litre d'essence que l'on agitait pendant 3 minutes, apres l'addition des adjuvants. Le tableau ci-après indi-que les proportions des composants en % du poids total de microemulsion, l'agent tensio~actif étant le p-lauryl-phenoxyacetate de sodium.
C12H25 ~ OcH2COO Na .~, -- 6 ~L~L9~23 TABLE~U
E~. % de Tensio Co-tensio~ctif son % Eau Essence actif 1 3,5 Methanol1,30 9,5 85,7
2 9,0 Methanol 8,6 1,9 80,5
3 0,50 Ethanol 26,8 3,00 69,70
4 1,25 Ethanol 8,9 1,00 88,85 1,70 Ethanol17,70 2,00 78,60 6 4,55 Isobutanol1,95 9,35 84,15 7 5,60 Isobutanol2,40 9,20 82,80 8 3,30 Ethyl-2-hexanol1,40 9,50 85,80 9 3,30 Ethyl-2-hexanol2,10 9,50 85,10 ethoxyle à 0,625 mole 3,20 Benzylamine0,80 . 9,60 86~40 On voit qu'il est possible de faire varier les pro-portion d'eau et de co-tensioactifs dans des limites assez larges, interessantes pour la pratique. Toutes les micro-emulsions 1 a 10 sont homogenes, limpides, isotropes, new-toniennes et stables a la température ambiante. Leurs vis-cosites sont voisines de celles de l'essence utilisee. Les microemulsions de l'eau ou de l'eau et d'un adjuvant talcool ou amine) peuvent contenir de 1 a 10% d'eau, 1 a 27% d'un alcool ou d'une amine, 1 a 10% de tensio-actif, et de prefe~
~ 7~
rence 1 a 6%, microemulsionnes dans un combustible liquide.
EXEMPLES 11 et 12 Le mode operatoire etant le meme que dans les exemples precedents l'agent tensio-acti~ ut:ilise etait le p~laur~l-phenoxyacetate de monoethanolaminev c'est-a-dire que sor- ca~
tion etait ~NH3CEl2C~l2O~i -TABLEAU
Ex. % tensio- Co tensioactif son % Eau Essence actif 11 4,55 Isobutanol 1,95 9,35 84,15 1~ 3,5 Ethyl-2-hexanol 1,5 4,75 90,25 Comme les precedentes, les emulsions de ces exemples sont bien stables et ne laissent que des proportions -très reduites d'oxyde de carbone à la combustion.
Dans une preparation similaire a celle des exemples precedents, on a u-tilise ~en tant qu'agent tensio-actif- du p-nonyl-phenoxyacetate de sodium à raison de 3,5% du total.
Avec 1,3% d'isobutanol et 9,5~ d'eau, on a obtenu une emul-sion par~aitement stable, renferman-t 85,7% d'essence.
Dans l'exemple 1, on remplace l'essence auto ordi-naire par du mazout leger, connu sous la denomination de -fuel domestique . La microemulsion stable, ob-tenue, est utilisee dans un bruleur de chaudiere de chauffage central.
On constate, dans les Eumees, une teneur en CO d'environ 80 ppm, alors que la combustion du fuel domestique seul, dans le même brûleur, au meme regime, conduit a la presence de 400 ppm dans les ~umees.
La microemulsion de l'exemple 6 est utilisee pour alimenter un moteur d'automobile de 1.200 :ml de cylindree, à un régime moyen de 3.500 t/mn. La consomrnation de car-burant es-t alors de 9,25 1 au 100 krn (ce qui correspond X
une consommation de 7,9 1 d'essence) ".e degagement de CO
etant de 6 g/km et celui de NOX de 0,4 g/km, tandis que -dans les mêmes conditions de marche- l'essence seule conduit a une consommation de 9,6 litres par 100 km, avec une.emission de CO de 26 g/km et NOX de 1,6 g/km.
On ~oit que l'émulsion d'eau et d'ethanol dans l'essence apporte des avantages tres marques par rapport a l'essence telle quelle.
~ ien que les exemples qui precedent ne soient pas limitatifs, et que l'invention puisse être appliquee a la preparation de mi.croemulsions avec des concentrations en constituants differentes de celles de ces exemples, un type de comhustible microemulsionne,fort pratique, comprend en poids l a 10% d'eau, l à 27% d'un alcool et l a 6~ d'agent tensioactif, le reste étant le combustible liquide.
L'invention comprend égalemen-t en tant que tensio-actifs nouveaux les alkyl-phenoxy-alcanoates d'un me-tal, d'ammonium ou de base organique de formule g~nerale Rl ~
~ ~ O(CH2)nCOOM
R
dans laquelle Rl, R2, n, M ont les significa-tions donnees au cours de la description.
g _
~ 7~
rence 1 a 6%, microemulsionnes dans un combustible liquide.
EXEMPLES 11 et 12 Le mode operatoire etant le meme que dans les exemples precedents l'agent tensio-acti~ ut:ilise etait le p~laur~l-phenoxyacetate de monoethanolaminev c'est-a-dire que sor- ca~
tion etait ~NH3CEl2C~l2O~i -TABLEAU
Ex. % tensio- Co tensioactif son % Eau Essence actif 11 4,55 Isobutanol 1,95 9,35 84,15 1~ 3,5 Ethyl-2-hexanol 1,5 4,75 90,25 Comme les precedentes, les emulsions de ces exemples sont bien stables et ne laissent que des proportions -très reduites d'oxyde de carbone à la combustion.
Dans une preparation similaire a celle des exemples precedents, on a u-tilise ~en tant qu'agent tensio-actif- du p-nonyl-phenoxyacetate de sodium à raison de 3,5% du total.
Avec 1,3% d'isobutanol et 9,5~ d'eau, on a obtenu une emul-sion par~aitement stable, renferman-t 85,7% d'essence.
Dans l'exemple 1, on remplace l'essence auto ordi-naire par du mazout leger, connu sous la denomination de -fuel domestique . La microemulsion stable, ob-tenue, est utilisee dans un bruleur de chaudiere de chauffage central.
On constate, dans les Eumees, une teneur en CO d'environ 80 ppm, alors que la combustion du fuel domestique seul, dans le même brûleur, au meme regime, conduit a la presence de 400 ppm dans les ~umees.
La microemulsion de l'exemple 6 est utilisee pour alimenter un moteur d'automobile de 1.200 :ml de cylindree, à un régime moyen de 3.500 t/mn. La consomrnation de car-burant es-t alors de 9,25 1 au 100 krn (ce qui correspond X
une consommation de 7,9 1 d'essence) ".e degagement de CO
etant de 6 g/km et celui de NOX de 0,4 g/km, tandis que -dans les mêmes conditions de marche- l'essence seule conduit a une consommation de 9,6 litres par 100 km, avec une.emission de CO de 26 g/km et NOX de 1,6 g/km.
On ~oit que l'émulsion d'eau et d'ethanol dans l'essence apporte des avantages tres marques par rapport a l'essence telle quelle.
~ ien que les exemples qui precedent ne soient pas limitatifs, et que l'invention puisse être appliquee a la preparation de mi.croemulsions avec des concentrations en constituants differentes de celles de ces exemples, un type de comhustible microemulsionne,fort pratique, comprend en poids l a 10% d'eau, l à 27% d'un alcool et l a 6~ d'agent tensioactif, le reste étant le combustible liquide.
L'invention comprend égalemen-t en tant que tensio-actifs nouveaux les alkyl-phenoxy-alcanoates d'un me-tal, d'ammonium ou de base organique de formule g~nerale Rl ~
~ ~ O(CH2)nCOOM
R
dans laquelle Rl, R2, n, M ont les significa-tions donnees au cours de la description.
g _
Claims (18)
1. Procédé pour la préparation d'une microémulsion de l'eau ou de l'eau et d'un autre adjuvant, dans un combustible liquide, en présence d'un agent tensio-actif, caractérisé en ce que cet agent est un alkyl-phénoxy-alcanoate d'un métal, d'ammonium ou d'une base organique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'adjuvant est un alcool ou une amine.
en ce que l'adjuvant est un alcool ou une amine.
3. Procédé selon la revendication l, caractérisé
en ce que l'agent tensio-actif répond à la formule:
dans laquelle R1 et R2, semblables ou différents, sont des atomes de H ou des radicaux, alkyles, linéaires ou ramifiés en C1 à C24, n étant un nombre entier de 1 à 6 et M
un cation.
en ce que l'agent tensio-actif répond à la formule:
dans laquelle R1 et R2, semblables ou différents, sont des atomes de H ou des radicaux, alkyles, linéaires ou ramifiés en C1 à C24, n étant un nombre entier de 1 à 6 et M
un cation.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que n est 1 ou 2.
en ce que n est 1 ou 2.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que M est un cation monovalent.
en ce que M est un cation monovalent.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé
en ce que au moins un des symboles R1 et R2 désigne un alkyle.
en ce que au moins un des symboles R1 et R2 désigne un alkyle.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé
en ce que au moins un des symboles R1 et R2 désigne un alkyle en C6-C18.
en ce que au moins un des symboles R1 et R2 désigne un alkyle en C6-C18.
8. Procédé selon la revendication 6, carac-térisé en ce que le cation est Na, K, Li, NH4 ou RNH3 où R est un groupe hydrocarboné, pouvant porter des substituants.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé
en ce que R est un groupe hydrocarboné portant un ou des substituants hydroxyles.
en ce que R est un groupe hydrocarboné portant un ou des substituants hydroxyles.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'agent tensio-actif est un alkyl-phénoxy-acétate de Na, K, Li, NH4 ou d'une amine, l'alkyle étant en C6 à C18.
en ce que l'agent tensio-actif est un alkyl-phénoxy-acétate de Na, K, Li, NH4 ou d'une amine, l'alkyle étant en C6 à C18.
11. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'adjuvant ou co-tensioactif est un alcool en C1 à C8.
en ce que l'adjuvant ou co-tensioactif est un alcool en C1 à C8.
12. Procédé selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'adjuvant ou co-tensioactif est une benzylamine.
en ce que l'adjuvant ou co-tensioactif est une benzylamine.
13. Microémulsion de l'eau ou de l'eau et d'un adju-vant dans un combustible liquide, renfermant un tensio-actif approprié, caractérisée en ce que ce dernier est un alkyl-phénoxy-alcanoate d'un métal ou d'une amine.
14. Microémulsion selon la revendication 13, carac-térisée en ce que l'adjuvant est un alcool ou une amine.
15. Microémulsion selon la revendication 13, carac-térisée en ce qu'elle contient, en poids, 1 à 10% d'eau, 1 à 27% d'un alcool ou d'une amine et 1 à 10% de tensio-actif.
16. Microémulsion selon la revendication 15, carac-térisée en ce qu'elle contient, en poids, 1 à 10% d'eau, 1 à 27% d'un alcool ou d'une amine et 1 à 6% de tensio-actif.
17. Combustible liquide destiné à être brûlé dans un moteur ou dans un brûleur, comprenant une microémulsion de l'eau ou de l'eau accompagnée d'un alcool ou d'une amine, caractérisé en ce que la microémulsion renferme un agent tensio-actif constitué par un alkyl-phénoxy-alcanoa-te d'un métal ou d'une base organique.
18. Combustible selon la revendication 17, carac-térisé en ce que la microémulsion renferme un agent tensio-actif constitué par un alkyl-phénoxy-alcanoate d'un métal alcalin, de l'ammoniaque ou d'une amine aliphatique.
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| US4744796A (en) * | 1986-02-04 | 1988-05-17 | Arco Chemical Company | Microemulsion fuel system |
| US4907368A (en) * | 1987-11-23 | 1990-03-13 | Atlas Powder Company | Stable fluid systems for preparing high density explosive compositions |
| IT1229787B (it) * | 1989-05-26 | 1991-09-11 | Eniricerche Spa | Composizione ibrida di carburante diesel. |
| US5480583A (en) * | 1991-12-02 | 1996-01-02 | Intevep, S.A. | Emulsion of viscous hydrocarbon in aqueous buffer solution and method for preparing same |
| JPH06322382A (ja) * | 1993-03-17 | 1994-11-22 | Kao Corp | 重質油エマルジョン燃料組成物 |
| US5992354A (en) * | 1993-07-02 | 1999-11-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Combustion of nanopartitioned fuel |
| DE10334897A1 (de) * | 2003-07-29 | 2005-03-10 | Univ Koeln | Mikroemulsionen und deren Verwendung als Kraftstoff |
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|---|---|---|---|---|
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