EP1504078A1 - ADDITIF POUR AMELIORER LA STABILITE THERMIQUE DE COMPOSITIONS D'HYDROCARBURES - Google Patents

ADDITIF POUR AMELIORER LA STABILITE THERMIQUE DE COMPOSITIONS D'HYDROCARBURES

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EP1504078A1
EP1504078A1 EP03749914A EP03749914A EP1504078A1 EP 1504078 A1 EP1504078 A1 EP 1504078A1 EP 03749914 A EP03749914 A EP 03749914A EP 03749914 A EP03749914 A EP 03749914A EP 1504078 A1 EP1504078 A1 EP 1504078A1
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EP
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additive
ppm
carbon atoms
group
thermal stability
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Withdrawn
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EP03749914A
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German (de)
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Inventor
Franck Eydoux
Christian Bernasconi
Céline VUILLET
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TotalEnergies Marketing Services SA
Original Assignee
Total France SA
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Publication date
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    • C10L1/2283—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen double bond, e.g. guanidines, hydrazones, semicarbazones, imines; containing at least one carbon-to-nitrogen triple bond, e.g. nitriles containing one or more carbon to nitrogen double bonds, e.g. guanidine, hydrazone, semi-carbazone, azomethine

Definitions

  • the invention relates to the use of an additive to improve the thermal stability of hydrocarbon compositions, as well as a particular hydrocarbon composition having improved thermal stability.
  • Fuels intended for the operation of aircraft engines are known (for example turbojets and ramjets), conventionally called kerosene or jet-fuel. They are generally composed of a medium distillation cut of petroleum origin, generally containing additives.
  • fuel in addition to its role as a propellant, performs other functions. These functions are in particular: heat transfer fluid through exchangers: fuel / hydraulic fluid (cooling of the hydraulic fluid); fuel / oil (cooling lubricating oil); fuel / air (fuel cooling); power transmission fluid: nozzle cylinders; regulation fluid (of the engine in particular).
  • the fuel can be subjected to high temperatures, for example of the order of 200 ° C., or even more in contact with the walls.
  • the fuel is the seat of oxidation and thermal decomposition phenomena which generate on the one hand varnish and gums, on the other hand particles and coke.
  • these products cause damage and malfunctions (in particular malfunction of the main injectors, damage to the combustion chambers and the first stage of the turbine (excessive temperature), malfunction of the reheat injectors, vibrations, loss of efficiency of heat exchangers, etc.).
  • Problems can then arise from starting (especially cold), re-ignition in flight, loss of performance.
  • new generation aircraft pose further problems or exacerbate existing problems, as they aim to increase the engine thrust / mass ratio and reduce fuel consumption, which results in: an increase in the speed of rotation of the engine and correspondingly an increase in the engine operating temperature, of the lubricating oil; a reduction in the size of the exchangers (size, mass); an increase in the number of electrical and electronic circuits to be cooled and a reduction in fuel flow (consumption).
  • This therefore requires an increase in the thermal capacity of the fuel which must be able to evacuate a greater quantity of heat.
  • the desired gain is at least 100 ° F, allowing to go from 325 ° F (163 ° C) to 425 ° F (218 ° C) for the maximum temperatures commonly encountered and to go from 400 ° F (204 ° C) at 500 ° F (259 ° C) for the fuel temperatures in contact with the walls.
  • US-P-5468262 describes an additive for improving the thermal stability of a fuel, this additive being prepared by (i) reaction of a polyamine, a aldehyde and a phenol to a phenol-aldehyde-amino condensate; and (ii) Mannich reaction of this condensate with a succinic anhydride carrying a substituent which is a polyolefin with residual unsaturation, in particular polyisobutene.
  • This additive can be represented schematically by the following formula (with PIB for polyisobutene and PA for polyamine / aldehyde):
  • This additive is used, according to this document, at a content of between 0.2 and 20% by weight of the fuel.
  • Such an additive poses several specific problems. First of all, the quantities required for the additive to be effective are very important, since they exceed 2000 ppm, which makes the final fuel a high cost. Then, the presence of a heavy GDP group (with residual unsaturation) promotes the initiation of deposits on walls, which is precisely what we want to avoid. Finally, such an additive by its surfactant nature (hydrophobic / hydrophilic duality) and its high contents favor the contamination of the fuel by water, which must be avoided, in particular in aircraft fuels.
  • EP-A-0678568 describes an additive which reduces deposits in aircraft reactors. This additive is an acid derivative
  • (thio) phosphonic used in the example in an amount of 25 ppm.
  • it is a derivative of polyisobutenethiophosphonic acid, more particularly its ester with pentaerythritol.
  • this additive poses several problems. On the one hand it is based on phosphorus, which causes atmospheric pollution linked to the rejection of acid compounds (phosphates, phosphoric acids) in the combustion gases. On the other hand, it also includes a polyisobutene group, and poses thus the same problems as those already exposed above for the additive object of US-P-5468262.
  • US Pat. No. 3,443,758 proposes to incorporate into the hydrocarbon stream an anti-fouling composition comprising a hindered phenol, a succinimide obtained by reaction of substituted succinic acid or anhydride with a polyamine, and N, N '-disalicylidene-1,2-propane diamine.
  • the succinimide is obtained from an anhydride or succinic acid substituted with an R '' 'radical comprising from 30 to 200 carbon atoms. Again, the presence of such a heavy group promotes thermal decomposition of the additive, and turns out to be a precursor of deposits and fouling.
  • US Patent 3,776,835 also describes a method for reducing the fouling speed inside heat exchangers in which flows of hydrocarbon flows. This method consists in adding to the hydrocarbon streams (a) hydrogen and (b) a deposit inhibiting agent chosen from mono and polyamines and amides containing up to 50 carbon atoms.
  • a deposit inhibiting agent chosen from mono and polyamines and amides containing up to 50 carbon atoms.
  • succinimides generally comprising 20 to 200 carbon atoms are cited.
  • succinimide additives in hydrocarbon fuels is also known to improve other types of properties, in particular cold properties.
  • patent application EP 626.442 deals with the problems of degradation of the cold resistance caused by the use in ester fuels resulting from the transesterification of animal or vegetable oils or fats, and recommends the use of such esters. in combination with a pour point lowering additive and optionally a carboxylic dispersant which may among other things be a compound obtained by reaction of a succinic anhydride substituted with an amine.
  • the succinic acid substituent contains a minimum of 12 and preferably 50 carbon atoms, with a very clear preference for polymers of molecular weight ranging from
  • Additives based on succinimides are used here as dispersing agents in cold-resistance compositions.
  • their function is to further improve the cold behavior of the mixture, by keeping the hydrocarbon crystals which form at low temperature in suspension to prevent them from settling.
  • This anti-sedimentation function only concerns the properties of fuels at low temperatures, and has nothing to do with thermal stability at high temperatures.
  • the subject of the invention is an additive which makes it possible to improve the thermal stability of hydrocarbon compositions, in particular aircraft fuels, with a higher efficiency than that of the additives already known for this purpose, while avoiding the problems encountered with these additives.
  • the present invention therefore proposes the use, to increase the thermal stability of a hydrocarbon composition, of at least one additive which is the product of the condensation reaction between: (i) at least one alkylsuccinic or alkenylsuccinic anhydride I of general formula (I):
  • R is an alkyl or alkenyl group comprising from 4 to 29 carbon atoms
  • Ri and R 2 are chosen from hydrogen, alkyl groups comprising from 1 to 30 carbon atoms, phenyl groups,
  • R 3 is hydrogen or an alkyl group comprising
  • x is an integer varying from 0 to 5, inclusive
  • y is an integer varying from 1 to 5, inclusive
  • m, n, p and q are integers varying from 0 to 10, inclusive.
  • the invention also provides an additive composition which improves the thermal stability of hydrocarbons.
  • This composition includes:
  • the combination of the three constituents (a), (b) and (c) above makes it possible, provided these constituents are present in the aforementioned relative proportions, to significantly improve the thermal stability of hydrocarbon compositions.
  • the aforementioned composition makes it possible to significantly increase the thermal break point of fuels intended for aviation, which makes it possible to use these fuels as heat transfer fluids at higher temperatures or, at equal temperature, to decrease significantly the thermal decomposition of the fuel in the heat exchange zones.
  • the invention also provides a hydrocarbon composition comprising a major part of a mixture of hydrocarbons and the above additive composition, in an amount such that the concentration of said thermal stability additive composition ranges from 1 to 200 ppm, preferably 1 to 100 ppm, advantageously 1 to 50 ppm.
  • the invention also provides a stock solution comprising a solvent and the above additive composition.
  • the invention also provides a process for the preparation of the above additive composition, by mixing the various constituents.
  • the invention finally provides a method for increasing the thermal stability of aircraft fuels, by incorporating into said fuels an additive or an additive composition as described above.
  • alkyl refers to linear and branched groups.
  • alkylaromatic is understood to cover groups having an alkyl chain which carries an aromatic distal substituent, in particular a phenyl group, the alkyl chain having from 1 to 30 carbon atoms.
  • mixture of hydrocarbons designates any mixture of hydrocarbons capable of being used as fuel or combustible.
  • the mixture of hydrocarbons is advantageously chosen from gasolines, gas oils, kerosene, FOD (Domestic Fuel Oil), heavy fuels, synthetic hydrocarbons such as those obtained by oligomerization of olefins or by Fischer-Tropsch synthesis, biofuels such as vegetable oils and esters of vegetable oils, and mixtures of these products.
  • the mixture of hydrocarbons comprises a middle distillate, that is to say a cut of hydrocarbons whose distillation interval (determined according to standard ASTM D 86) is between 60 and 350 ° C, preferably between 100 and 300 ° C.
  • this composition is an aircraft fuel, for example kerosene, alone or in mixture with a gasoline. Mention may be made, for example, of the fuels known to specialists under the following names: JP-4, (MIL-T-5624), JP-5, JP-7, JP-8 (MIL-T-83133), Jet A and Jet A1 (ASTM- D 1655).
  • Kerosene can have a distillation range in the range of 60 ° C to 360 ° C, for example an initial point at 149-221 ° C, a 50% point at 221-231 ° C, a point at 90% at 260-343 ° C. Its API severity can be from 30 to 40.
  • the hydrocarbon mixture may have undergone all or part of a desulfurization and / or denitrogenation and / or dealomatization treatment.
  • a desulfurization and / or denitrogenation and / or dealomatization treatment For example, it is possible to use fuels which have been hydrotreated under more or less severe conditions (comprising hydrodesulfurization, saturation of aromatic and olefinic compounds, or even hydrodenitrogenation).
  • the hydrocarbon composition advantageously has a sulfur content of less than or equal to 0.5% by weight, preferably less than or equal to 0.3% by weight. Its content of aromatic compounds is preferably less than or equal to 25% by volume. It may optionally contain a substantial amount of oxygenated compounds such as ethers, and / or biofuels such as alcohols, fatty acid esters such as, for example, rapeseed methyl ester.
  • hydrocarbon compositions are also suitable; it can be a fuel for applications not applicable to engines, for example a fuel for ovens, for boilers, for fuel cells.
  • the additive according to the invention makes it possible to thermally stabilize the composition of hydrocarbons, and therefore to respond to the technical problems indicated above.
  • the additive according to the invention is generally used at a rate of 1 to 200 ppm, preferably 1 to 100 ppm, advantageously 1 to 50 ppm.
  • the additive according to the invention is prepared by reaction of an anhydride I with an amine II. This reaction is carried out at a temperature for example of 120 to 200 ° C., and for a period for example between 1 and 36 hours and preferably between 5 and 30 hours.
  • condensation of amines II with anhydrides I can be done without solvent, but preferably a hydrocarbon solvent with a boiling point between 70 and
  • the solvent comprises an aromatic or naphtheno-aromatic hydrocarbon, for example: toluene, xylenes, diisopropylbenzene or even a petroleum cut having the appropriate distillation range.
  • aromatic or naphtheno-aromatic hydrocarbon for example: toluene, xylenes, diisopropylbenzene or even a petroleum cut having the appropriate distillation range.
  • an anhydride I is preferably used in which the side chain R comprises from 4 to 24 carbon atoms, even more preferably from 12 to 24 carbon atoms.
  • the side chain R is an alkenyl group.
  • alkylsuccinic and alkenylsuccinic anhydride examples include dodecylsuccinic, dodecenylsuccinic, hexadecylsuccinic, hexadecenylsuccinic, octadecylsuccinic, octadecenylsuccinic, eicosylsuccinic and eicosenyl succinic anhydrides.
  • the amine corresponds to formula II.
  • the groups Ri and R 2 are either hydrogen or alkyl groups comprising from 1 to 10 carbon atoms, and / or R 3 is hydrogen or an alkyl group comprising from 1 to 20 carbon atoms, and / or Z is the group NH, and / or m, n, p and q are between 1 and 3, inclusive.
  • the indices x and y are between 0 and 2, inclusive.
  • the amine II corresponds to the following formula IIa: NH 2 - [(CH 2 ) m -NH] x - [(CH 2 ) p + 1 ] y -NH 2 .
  • Nonlimiting examples of such amines are: for non-alkylated amines: diethylenetriamine, dipropylene triamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and tetrapropylenepentamine; and for the alkylated amines: N-alkylethylenediamines, N-alkylpropylenediamines, N- alkylbutylenediamines, N-alkyldiethylenetriamines, ⁇ -alkyldipropylenetriamines, N-alkyldibutylenetriamines, ⁇ -alkyltriethylenetetrametri-ethyltetramines-tetramines-ethyl tetramines-tetramines-ethy
  • anhydride I and the amine It are used in a preferred anhydride: amine molar ratio of between 1: 0.2 and 1: 1.
  • the molecular weight by weight of the additive can vary between 300 and 10,000 g / mol.
  • additives described above in combination with an antioxidant, in an amount relative to the composition of hydrocarbons for example between 1 and 1000 ppm, preferably between 1 and 100 ppm .
  • Sterically hindered phenols such as: 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, can be used as the antioxidant.
  • BHT 2,6-di-t-butylphenol, 4, 4 '-methylene bis (2, 6-di-t-butylphenol), 2, 6-di-t-butyl-4-dimethylaminomethylphenol, 2 , 4,6-tri-t-butylphenol and 2,4-di-methyl-6-t-butylphenol.
  • a metal deactivating agent in an amount relative to the composition of hydrocarbons, for example between 0.1 and 500 ppm, preferably between 0.1 and 20 ppm.
  • Can be used as deactivating agent chelating compounds of metals such as for example ⁇ , ⁇ '-disalicylidene-1, 2-propane diamine of formula:
  • composition of hydrocarbons according to the invention advantageously comprises:
  • the thermal stability additive (a) from 1 to 1000 ppm, and preferably from 1 to 100 ppm of at least one antioxidant agent; (b) from 0.1 to 500 ppm, preferably from 0.1 to 20 ppm of at least one metal deactivating agent; (c) from 1 to 200 ppm, preferably 1 to 100 ppm, advantageously 1 to 50 ppm of the thermal stability additive according to the invention.
  • It can also advantageously include other additives, chosen from the additives conventionally used for the applications considered, namely for example corrosion inhibiting additives, anti-freeze additives, antistatic additives, additives improving the cold properties, tracer additives, detergent additives, and mixtures thereof.
  • the hydrocarbon composition contains at least one detergent additive chosen from polyisobutenene amines.
  • composition of additives according to the invention comprises:
  • the additive will generally be delivered in the form of a concentrated solution ("mother solution") either of the thermal stability additive alone, or of the composition of additives (a), (b) and
  • (c), or thermal stability additive in admixture with any other conventional additive are prepared by dissolving the additives in a solvent which can be chosen from the aromatic solvents mentioned above, petroleum fractions (in particular kerosene), mineral and / or synthetic oils.
  • the "mother solutions” can contain, for example, from 20 to 60% by weight of additives and agents. Depending on its concentration, the mother solution is introduced into the hydrocarbon composition at levels which can, for example, range from 150 ppm by weight to 1000 ppm by weight.
  • stage (a) 161.5 g of diethylene triamine (DETA) are added while maintaining the temperature at approximately 60 ° C. Then the water which has formed during the condensation reaction is removed together with part of the solvent, by azeotropic distillation, with a start temperature of distillation of at least 90 ° C, and an end temperature of distillation of about 150 ° C.
  • DETA diethylene triamine
  • the mixture is then cooled and filtered, and the condensation product is thus recovered in solution in xylene.
  • step (a) To the mixture of step (a), 190.6 g of tallow triamine are added while maintaining the temperature at approximately 60 ° C. Then the water which has formed during the condensation reaction is removed together with part of the solvent, by azeotropic distillation, with a start temperature of distillation of at least 90 ° C, and an end temperature of distillation of about 150 ° C.
  • the mixture is then cooled and filtered, and the condensation product is thus recovered in solution in xylene.
  • the sulfur content was determined in accordance with ASTM D 1266, the distillation points in accordance with ASTM D 86 and the density in accordance with ASTM D 1298.
  • the non-extractive Kerox process transforms the mercaptans contained in an oil cut into disulfides.
  • the additives were incorporated into the two fuels in mixture with an antioxidant agent (2,6-di-t-butylphenol) and a metal deactivating agent (N, N '-disalicylidene- 1,2-propanediamine) .
  • the breaking point of thermal stability (commonly called "breakpoint") of each of the fuels before and after additivation was determined, in accordance with paragraph X2 of standard ASTM D 3241.
  • Tables 3 and 4 above illustrate the excellent performance of the additives according to the invention in terms of improving the thermal stability of aviation fuels. Indeed, the additives A. and B generally make it possible to gain at least 30 ° C. at the breaking point of thermal stability. Often, this gain is greater, and in the case of additive B it can even be of the order of 100 ° C.

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Abstract

L'invention a pour objet l'utilisation pour augmenter la stabilité thermique d'une composition d'hydrocarbures, d'au moins un additif qui est le produit de la réaction de condensation entre au moins un anhydride alkylsuccinique ou alkénylsuccinique I et une amine primaire II. L'invention a aussi pour objet une composition comprenant cet additif, un agent anti-oxydant et un agent désactivateur de métaux, ainsi que les carburants la contenant.

Description

ADDITIF POUR AMELIORER LA STABILITE THERMIQUE DE COMPOSITIONS D'HYDROCARBURES
L'invention a pour objet l'utilisation d'un additif pour améliorer la stabilité thermique de compositions d'hydrocarbures, ainsi qu'une composition d'hydrocarbures particulière présentant une stabilité thermique améliorée.
On connaît les carburants destinés au fonctionnement des moteurs d'avion (par exemple les turboréacteurs et statoréacteurs) , classiquement appelés kérosène ou jet-fuel. Ils sont généralement composés d'une coupe moyenne de distillation d'origine pétrolière, contenant généralement des additifs . Dans un avion, le carburant, outre son rôle de fluide propulseur, remplit d'autres fonctions. Ces fonctions sont en particulier: fluide caloporteur par le biais d ' échangeurs : carburant/fluide hydraulique (refroidissement du fluide hydraulique) ; carburant/huile (refroidissement de l'huile de lubrification); carburant/air (refroidissement du carburant) ; fluide de transmission de puissance: vérins de tuyères ; fluide de régulation (du moteur en particulier) . Jusqu'à son injection dans la chambre de combustion ou le canal de réchauffe, le carburant peut être soumis à des températures élevées, par exemple de l'ordre de 200°C, voire plus au contact des parois .
Soumis à ces températures élevées, le carburant est le siège de phénomènes d'oxydation et de décomposition thermique qui engendrent la formation d'une part de vernis et de gommes, d'autre part de particules et de coke. En se déposant sur les équipements qui composent le système carburant d'un avion, ces produits provoquent avaries et dysfonctionnements (notamment dysfonctionnement des injecteurs principaux, endommagement des chambres de combustion et du premier étage de turbine (température excessive) , dysfonctionnement des injecteurs de réchauffe, vibrations, perte d'efficacité des échangeurs de chaleur, etc.). Peuvent alors apparaître des problèmes de démarrage (notamment à froid), de rallumage en vol, de perte de performance. Ces problèmes font croître aussi de façon sensible les coûts de maintenance des avions. En outre, les avions de nouvelle génération posent encore d'autres problèmes ou accentuent les problèmes existants, car ils visent à augmenter le rapport poussée/masse du moteur et à réduire la consommation de carburant, ce qui entraîne: une augmentation de la vitesse de rotation du moteur et corrélativement une augmentation de la température de fonctionnement du moteur, de l'huile de lubrification; une réduction de la taille des échangeurs (encombrement, masse) ; une augmentation du nombre de circuits électriques et électroniques à refroidir et une réduction du débit carburant (consommation) . Ceci nécessite donc une augmentation de la capacité thermique du carburant qui doit être capable d'évacuer une quantité plus importante de chaleur.
On cherche donc à améliorer la stabilité thermique du carburant par incorporation d'un additif ou d'une composition d'additifs permettant de répondre aux exigences des avions futurs et de réduire les coûts de maintenance en répondant aux problèmes techniques mentionnés ci-dessus. Le gain recherché est d'au moins 100°F, soit permettant de passer de 325°F (163°C) à 425°F (218°C) pour les températures maximales couramment rencontrées et de passer de 400°F (204 °C) à 500 °F (259°C) pour les températures du carburant au contact des parois .
Pour résoudre ces problèmes, US-P-5468262 décrit un additif pour améliorer la stabilité thermique d'un carburant, cet additif étant préparé par (i) réaction d'une polyamine, un aldéhyde et un phénol en un condensât phénol-aldéhyde-aminé ; et (ii) réaction de Mannich de ce condensât avec un anhydride succinique portant un substituent qui est une polyoléfine avec insaturation résiduelle, notamment polyisobutène. Cet additif peut être schematiquement représenté par la formule suivante (avec PIB pour polyisobutène et PA pour polyamine/aldéhyde) :
Cet additif est utilisé, selon ce document, à une teneur comprise entre 0,2 et 20% en poids du carburant. Un tel additif pose plusieurs problèmes spécifiques. Tout d'abord, les quantités requises pour que l'additif soit efficace sont très importantes, puisqu'elles excèdent 2000 ppm, ce qui rend le carburant final d'un coût élevé. Ensuite, la présence d'un groupe lourd PIB (avec insaturation résiduelle) favorise l'initiation de dépôts sur parois, ce que l'on veut justement éviter. Enfin, un tel additif de par sa nature tensio-active (dualité hydrophobe/hydrophile) et ses teneurs importantes favorisent la contamination du carburant par l'eau, ce qui doit être évité, en particulier dans les carburants pour avions .
EP-A- 0678568 décrit un additif réduisant les dépôts dans les réacteurs d'avions. Cet additif est un dérivé d'acide
(thio) phosphonique, utilisé dans l'exemple en une quantité de 25 ppm. De préférence, il s'agit d'un dérivé d'acide polyisobutènethiophosphonique, plus particulièrement son ester avec le pentaérythritol .
Cependant, cet additif pose plusieurs problèmes. D'une part il est à base de phosphore, ce qui entraîne une pollution atmosphérique liée au rejet de composés acides (phosphates, acides phosphoriques) dans les gaz de combustion. D'autre part, il comprend également un groupe polyisobutène, et pose ainsi les mêmes problèmes que ceux déjà exposés ci-dessus pour l'additif objet de US-P-5468262.
Pour résoudre les problèmes de décomposition thermique et d'oxydation des flux d'hydrocarbures soumis à des températures élevées dans les échangeurs de chaleur des raffineries, le brevet US 3.437583 propose d'incorporer dans le flux d'hydrocarbures une composition anti-encrassement comprenant un phénol encombré, une succinimide obtenue par réaction d'acide ou d'anhydride succinique substitué avec une polyamine, et de la N,N' -disalicylidène-1, 2 -propane diamine .
La succinimide est obtenue à partir d'un anhydride ou d'un acide succinique substitué par un radical R' ' ' comprenant de 30 à 200 atomes de carbone. Là encore, la présence d'un tel groupe lourd favorise la décomposition thermique de l'additif, et s'avère être a terme un précurseur de dépôts et d' encrassement .
Le brevet US 3.776.835 décrit également une méthode pour diminuer la vitesse d'encrassement à l'intérieur des échangeurs thermiques dans lesquels circulent des flux d'hydrocarbures. Cette méthode consiste à ajouter aux flux d'hydrocarbures (a) de l'hydrogène et (b) un agent inhibiteur de dépôts choisi parmi les mono et poly aminés et amides comportant jusqu'à 50 atomes de carbone. Parmi les familles de composés chimiques susceptibles d'être employés comme agents inhibiteurs de dépôts, sont citées d'une manière générale les succinimides comprenant de 20 à 200 atomes de carbone.
L'emploi dans les carburants hydrocarbonés d'additifs à base de succinimides est par ailleurs connu pour améliorer d'autres types de propriétés, en particulier les propriétés à froid.
Ainsi la demande de brevet EP 626.442 traite des problèmes de dégradation de la tenue à froid engendrés par l'emploi dans les carburants d'esters issus de la transestérification d'huiles ou de graisses animales ou végétales, et préconise l'emploi de tels esters en combinaison avec un additif d'abaissement du point d'écoulement et optionnellement un dispersant carboxylique qui peut entre autres être un composé obtenu par réaction d'un anhydride succinique substitué avec une aminé .
Les succinimides à longue chaîne sont largement préférées : le substituant de l'acide succinique contient un minimum de 12 et de préférence de 50 atomes de carbone, avec une très nette préférence pour les polymères de poids moléculaire allant de
700 à 10.000.
Les additifs à base de succinimides sont ici employés comme agents dispersants dans des compositions de tenue au froid. En d'autres termes leur fonction est d'améliorer encore la tenue à froid du mélange, en maintenant en suspension les cristaux d'hydrocarbures qui se forment à basse température pour éviter qu'ils ne se déposent. Cette fonction d' antisédimentation concerne uniquement les propriétés des carburants à basse température, et n'a rien à voir avec la stabilité thermique à température élevée.
De même, le brevet US 3.795.495 préconise l'emploi de succinimides en combinaison avec un alkyle aminoalkyle phosphate pour résoudre les problèmes de démarrage à froid des véhicules essences en cas de gel du carburant. La succinimide est le produit de condensation d'un anhydride succinique porteur d'un substituant R comprenant de 8 à 50 atomes de carbone avec une polyamine. Là encore, les succinimides sont employées comme agents anti-gel, ce qui ne présume en rien de leur efficacité comme additifs de stabilité thermique à température élevée.
L'invention a pour objet un additif qui permet d'améliorer la stabilité thermique des compositions d'hydrocarbures, en particulier des carburants pour avions, avec une efficacité supérieure à celle des additifs déjà connus à cet effet, tout en évitant les problèmes rencontrés avec ces additifs.
la présente invention propose donc l'utilisation, pour augmenter la stabilité thermique d'une composition d'hydrocarbures, d'au moins un additif qui est le produit de la réaction de condensation entre : (i) au moins un anhydride alkylsuccinique ou alkénylsuccinique I de formule générale (I) :
dans laquelle :
R est un groupe alkyle ou alkenyle comprenant de 4 à 29 atomes de carbone; et
(ii) au moins une aminé primaire II de formule générale (II) :
NH2- [ (CH2) m- (CHRx) n-Z] x- [ (CH2) p- (CHR2) q] y-NHR3
dans laquelle:
Ri et R2 sont choisis parmi l'hydrogène, les groupes alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone, les groupes phényle,
R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de
1 à 30 atomes de carbone ou un groupe phényle ou un groupe alkylaromatique, Z est l'oxygène ou le groupement ΝH, x est un nombre entier variant de 0 à 5, inclusivement , y est un nombre entier variant de 1 à 5, inclusivement , m, n, p et q sont des entiers variant de 0 à 10, inclusivement .
L'invention propose également une composition d'additifs qui permet d'améliorer la stabilité thermique des hydrocarbures. Cette composition comprend:
(a) 1 à 40 parties en poids d'au moins un agent antioxydant ; (b) 0,05 à 10 parties en poids d'au moins un agent désactivateur de métaux; et
(c) 1 à 60 parties en poids d'au moins un additif de stabilité thermique qui est le produit de la réaction de condensation tel que décrit ci-dessus.
Il a été constaté, de manière surprenante, que l'association des trois constituants (a), (b) et (c) ci-avant permet, à condition que ces constituants soient présents dans les proportions relatives précitées, d'améliorer notablement la stabilité thermique des compositions d'hydrocarbures. En particulier, la composition précitée permet d'augmenter de manière importante le point de rupture thermique des carburants destinés à l'aviation, ce qui permet d'utiliser ces carburants comme fluides caloporteurs à des températures plus élevées ou, à température égale, de diminuer de manière importante la décomposition thermique du carburant dans les zones d'échanges de chaleur.
L'invention fournit aussi une composition d'hydrocarbures comprenant une partie majeure d'un mélange d'hydrocarbures et la composition d'additifs ci-dessus, en une quantité telle que la concentration de ladite composition en additif de stabilité thermique aille de 1 à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm.
Dans le présent exposé, toutes les concentrations exprimées en ppm (parties par million) désignent des ppm en poids .
L'invention fournit aussi une solution-mère comprenant un solvant et la composition d'additifs ci-dessus.
L'invention fournit aussi un procédé de préparation de la composition d'additifs ci -dessus, par mélange des divers constituants .
L'invention fournit enfin une méthode pour augmenter la stabilité thermique des carburants pour avions, par incorporation dans lesdits carburants d'un additif ou d'une composition d'additifs tels que décrits ci-avant.
L'invention est maintenant décrite plus en détails dans la description qui suit. Le terme "alkyle" vise les groupes linéaires et ramifiés. Le terme "alkylaromatique" s'entend comme couvrant les groupes ayant une chaîne alkyle qui porte un substituant distal aromatique, notamment un groupe phényle, la chaîne alkyle ayant de 1 à 30 atomes de carbone.
Le terme "mélange d'hydrocarbures" désigne tout mélange d'hydrocarbures susceptible d'être utilisé comme carburant ou combustible. Le mélange d'hydrocarbures est avantageusement choisi parmi les essences, les gazoles, les kérosènes, les FOD (Fuel Oil Domestique), les fuels lourds, les hydrocarbures de synthèse tels que ceux obtenus par oligomérisation d'oléfines ou par synthèse Fischer-Tropsch, les biofuels tels que les huiles végétales et les esters d'huiles végétales, et les mélanges de ces produits. De préférence, le mélange d'hydrocarbures comprend un distillât moyen, c'est-à-dire une coupe d'hydrocarbures dont 1 ' intervalle de distillation (déterminé selon la norme ASTM D 86) est compris entre 60 et 350°C, de préférence entre 100 et 300°C. Avantageusement, cette composition est un carburant pour avion, par exemple du kérosène, seul ou en mélange avec une essence. On peut citer par exemple les carburants connus des spécialistes sous les appellations suivantes: JP-4, (MIL-T- 5624), JP-5, JP-7, JP-8 (MIL-T-83133) , Jet A et Jet A-l (ASTM- D 1655) . Le kérosène peut avoir un intervalle de distillation compris dans la gamme allant de 60°C à 360°C, et par exemple un point initial à 149-221°C, un point à 50% à 221-231°C, un point à 90% à 260-343°C. Sa gravité API peut être de 30 à 40. Il est possible de se référer pour plus de détails à la publication "Handbook of Aviation Fuel Properties", Coordinating Research Council Inc., CRC Report No. 530 (SAE, Warrendale, USA, 1983.) . Des carburants pour avion particulièrement avantageux sont ceux conformes à la spécification AFQRJOS ("Aviation Fuel Quality Requirements for Jointly Operated Systems") Issue 18 pour le Jet A-l de novembre 1999 (Cette spécification reprend les critères les plus contraignants de la spécification ASTM D 1655 et de la spécification britannique DEF STAN 91-91) .
Le mélange d'hydrocarbures peut avoir en tout ou partie subi un traitement de désulfuration et/ou déazotation et/ou désaromatisation. Par exemple, on peut utiliser des carburants qui ont été hydrotraités dans des conditions plus ou moins sévères (comprenant une hydrodésulfuration, une saturation des composés aromatiques et oléfiniques, voire une hydrodéazotation) .
La composition d'hydrocarbures présente avantageusement une teneur en soufre inférieure ou égale à 0,5% en poids, de préférence inférieure ou égale à 0,3% en poids. Sa teneur en composés aromatiques est de préférence inférieure ou égale à 25% en volume. Elle peut éventuellement contenir une quantité substantielle de composés oxygénés tels que des éthers, et/ou des biofuels tels que des alcools, des esters d'acides gras tels que par exemple de l'ester méthylique de colza.
D'autres compositions d'hydrocarbures sont aussi appropriées; il peut s'agir d'un combustible pour les applications ne s 'appliquant pas aux moteurs, par exemple un combustible pour fours, pour chaudières, pour piles à combustible .
L'additif selon l'invention, ainsi que la composition d'additifs, permettent de stabiliser thermiquement la composition d'hydrocarbures, et donc de répondre aux problèmes techniques indiqués ci-dessus. L'additif selon l'invention est généralement utilisé à raison de 1 à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm.
L'additif selon l'invention est préparé par réaction d'un anhydride I avec une aminé II. Cette réaction est effectuée à une température par exemple de 120 à 200 °C, et pendant une durée par exemple entre 1 et 36 heures et de préférence entre 5 et 30 heures.
La condensation des aminés II sur les anhydrides I peut être faite sans solvant, mais de préférence on utilise un solvant hydrocarboné de point d'ébullition compris entre 70 et
250°C. De préférence, le solvant comprend un hydrocarbure aromatique ou naphténo-aromatique, par exemple: le toluène, les xylènes, le diisopropylbenzène ou bien encore une coupe pétrolière ayant l'intervalle de distillation approprié.
Pour préparer les additifs considérés dans l'invention, on peut dans la pratique procéder de la manière suivante : dans un réacteur contenant l'anhydride I, et en maintenant la température entre 30°C et 80°C, on introduit peu à peu l'aminé II. On élève ensuite la température à une valeur de 120 à 200 °C en éliminant les produits volatils formés (notamment l'eau), soit par entraînement avec un courant de gaz inerte, soit par distillation azeotropique avec le solvant choisi; la concentration finale en matière sèche est par exemple de 40 à 70%.
On peut appliquer de façon générale les méthodes de préparation divulguées par exemple dans la demande WO-A- 9413758, auxquelles il est renvoyé et dont le contenu est incorporé dans la présente demande .
Pour la préparation de l'additif selon l'invention, on utilise de préférence un anhydride I dans lequel la chaîne latérale R comprend de 4 à 24 atomes de carbone, encore plus préférentiellement de 12 à 24 atomes de carbone. De préférence, la chaîne latérale R est un groupe alkenyle.
Des exemples d'anhydride alkylsuccinique et alkenylsuccinique sont les anhydrides dodécylsuccinique, dodécényl-succinique, hexadécylsuccinique, hexadecenylsuccinique, octadécyl-succinique, octadécénylsuccinique, éicosylsuccinique et éicosényl-succinique .
Dans l'additif selon l'invention, l'aminé répond à la formule II. De préférence, les groupes Ri et R2 sont soit l'hydrogène, soit des groupes alkyles comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, et/ou R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de 1 à 20 atomes de carbone, et/ou Z est le groupement NH, et/ou m, n, p et q sont compris entre 1 et 3 , inclusivement. De préférence, les indices x et y sont compris entre 0 et 2 , inclusivement.
Avantageusement, l'aminé II répond à la formule lia suivante: NH2- [ (CH2)m-NH]x- [ (CH2) p+1] y-NH2. Des exemples non-limitatifs de telles aminés sont: pour les aminés non-alkylées : la diéthylènetriamine, la dipropylène triamine, la triéthylènetétramine, la tétraéthylènepentamine et la tétrapropylènepentamine; et pour les aminés alkylées: N- alkyléthylènediamines, N-alkylpropylènediamines, N- alkylbutylênediamines, les N-alkyldiéthylènetriamines , les Ν- alkyldipropylènetriamines, les N-alkyldibutylènetriamines , les Ν-alkyltriéthylêne-tétramines, les Ν-alkyltripropylenetetramines et les Ν-alkyltributylênetétramines présentant un radical alkyle comprenant de 1 à 10 atomes de carbone.
Pour la préparation de l'additif, l'anhydride I et l'aminé Il sont utilisés dans un ratio molaire préférentiel anhydride : aminé compris entre 1:0.2 et 1:1.
La masse moléculaire en poids de l'additif peut varier entre 300 et 10000 g/mol.
Il est particulièrement avantageux d'utiliser l'additif décrit ci-avant en combinaison avec un agent anti-oxydant, en une quantité par rapport à la composition d'hydrocarbures par exemple comprise entre 1 et 1000 ppm, de préférence entre 1 et 100 ppm. On peut utiliser comme agent anti-oxydant des phénols stériquement encombrés, tels que : 2 , 6-di-t-butyl-4-méthylphénol
(BHT) , 2,6-di-t-butylphénol, 4, 4 ' -méthylène bis (2 , 6-di-t-butyl- phénol) , 2, 6-di-t-butyl-4-diméthylaminométhylphénol, 2,4,6-tri-t- butylphénol et 2 , 4-di-méthyl-6-t-butylphénol . II est avantageux d'utiliser également un agent désactivateur de métaux, en une quantité par rapport à la composition d'hydrocarbures par exemple comprise entre 0,1 et 500 ppm, de préférence entre 0,1 et 20 ppm. On peut utiliser comme agent désactivateur des composés chélatants de métaux tels que par exemple la Ν,Ν' -disalicylidène-1, 2-propane diamine de formule :
Ainsi, la composition d'hydrocarbures selon l'invention comprend avantageusement :
(a) de 1 à 1000 ppm, et de préférence de 1 à 100 ppm d'au moins un agent anti-oxydant ; (b) de 0,1 à 500 ppm, de préférence de 0,1 à 20 ppm d'au moins un agent désactivateur de métaux ; (c) de 1 à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm de l'additif de stabilité thermique selon l'invention. Elle peut aussi avantageusement comprendre d'autres additifs, choisis parmi les additifs classiquement utilisés pour les applications considérées, à savoir par exemple des additifs inhibiteurs de corrosion, des additifs anti-gel, des additifs antistatiques, des additifs améliorant les propriétés à froid, des additifs traceurs, des additifs détergents, et leurs mélanges. De préférence, la composition d'hydrocarbures contient au moins un additif détergent choisi parmi les polyisobutèneamines .
D'une manière particulièrement avantageuse, la composition d'additifs selon l'invention comprend :
(a) 2 à 40 parties en poids et de préférence de 4 à 15 parties en poids d'au moins un agent anti-oxydant;
(b) 0,1 à 3 parties en poids et de préférence de 0,5 à 2 parties en poids d'au moins un agent désactivateur de métaux; et
(c) 2 à 20 parties en poids et de préférence de 3 à 15 parties en poids d'au moins un additif de stabilité thermique tel que décrit ci-avant.
Avec ces gammes de proportions relatives des trois constituants (a), (b) et (c) , l'efficacité de la composition d'additifs est particulièrement importante, et le gain en stabilité thermique est sensiblement amélioré.
L'additif sera en général livré sous forme d'une solution concentrée ("solution mère") soit de l'additif de stabilité thermique seul, soit de la composition d'additifs (a), (b) et
(c) , soit de l'additif de stabilité thermique en mélange avec tout autre additif classique. Ces "solutions mères" sont préparées par dissolution des additifs dans un solvant qui peut être choisi parmi les solvants aromatiques cités ci-avant, les coupes pétrolières (en particulier les kérosènes) , les huiles minérales et/ou de synthèse. Les "solutions mères" peuvent contenir par exemple de 20 à 60 % en poids d'additifs et agents. Selon sa concentration, la solution mère est introduite dans la composition d'hydrocarbures à des teneurs qui peuvent par exemple aller de 150 ppm poids à 1000 ppm poids.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
Deux additifs A et B conformes à l'invention sont préparés, chacun par condensation d'un anhydride I de formule (I) avec une aminé primaire II de formule (II) . Le tableau 1 ci-dessous détaille la formule de chacun des réactifs I et II :
Tableau 1 :
Ces additifs ont été préparés de la manière suivante
Additif A :
a) Synthèse de l'anhydride I :
Dans un réacteur, 246,8 g d' alpha-oléfine linéaire en C24 sont chauffés à 185°C, sous azote et sous agitation. Sont alors ajoutés 91,1 g d'anhydride maléique à une vitesse telle que la température du milieu reactionnel reste à 185 °C ± 2,5°C. Le mélange reactionnel est agité pendant 24 heures à 185°C, puis refroidi à 60°C par ajout de 500 g de xylêne (solvant) . b) Synthèse de l'additif :
Au mélange de l'étape (a), sont ajoutés 161,5 g de diéthylène triamine (DETA) en maintenant la température à 60°C environ. Puis l'eau qui s'est formée au cours de la réaction de condensation est éliminée conjointement avec une partie du solvant, par distillation azeotropique, avec une température de début de distillation d'au moins 90°C, et une température de fin de distillation d'environ 150°C.
Le mélange est ensuite refroidi et filtré, et le produit de condensation est ainsi récupéré en solution dans le xylène.
Additif B :
a) Synthèse de l'anhydride I : Dans un réacteur, 234,3 g d' alpha-oléfine linéaire en C18
(n-octadécène) sont chauffés à 185°C, sous azote et sous agitation. Sont alors ajoutés 91,1 g d'anhydride maléique à une vitesse telle que la température du milieu reactionnel reste à 185 °C ± 2,5°C. Le mélange reactionnel est agité pendant 24 heures à 185°C, puis refroidi à 60°C par ajout de 500 g de xylène (solvant) .
b) Synthèse de l'additif :
Au mélange de l'étape (a), sont ajoutés 190,6 g de triamine de suif en maintenant la température à 60 °C environ. Puis l'eau qui s'est formée au cours de la réaction de condensation est éliminée conjointement avec une partie du solvant, par distillation azeotropique, avec une température de début de distillation d'au moins 90°C, et une température de fin de distillation d'environ 150°C.
Le mélange est ensuite refroidi et filtré, et le produit de condensation est ainsi récupéré en solution dans le xylène.
Ces additifs ont été testés dans deux carburants pour avions de type Jet A-l, dont les propriétés figurent dans le tableau 2 ci-dessous : Tableau 2 :
La teneur en soufre a été déterminée conformément à la norme ASTM D 1266, les points de distillation conformément à la norme ASTM D 86 et la masse volumique conformément à la norme ASTM D 1298.
Le procédé Kerox non-extractif transforme les mercaptans contenus dans une coupe pétrolière en disulfures.
Ces deux carburants sont conformes à la spécification AFQRJOS ("Aviation Fuel Quality Requirements for Jointly Operated Systems") Issue 18 pour le Jet A-l de novembre 1999. Cette spécification reprend les critères les plus contraignants de la spécification ASTM D 1655 et de la spécification britannique' DEF STAN 91-91.
Les additifs ont été incorporés dans les deux carburants en mélange avec un agent anti-oxydant (le 2, 6-di-t-butylphénol) et un agent désactivateur de métaux (la N,N' -disalicylidêne- 1, 2-propanediamine) . Le point de rupture de stabilité thermique (couramment dénommé "breakpoint " ) de chacun des carburants avant et après additivation a été déterminé, conformément au paragraphe X2 de la norme ASTM D 3241.
Les breakpoints des carburants non additivés sont les suivants :
Jet n° 1 : 295°C Jet n° 2 : 305°C Les tableaux 3 et 4 ci-après détaillent la composition des carburants additives, et les résultats obtenus, respectivement avec les additifs A et B.
Tableau 3 (additif A) :
Tableau 4 (additif B)
Les tableaux 3 et 4 ci-dessus illustrent les excellentes performances des additifs selon l'invention en terme d'amélioration de la stabilité thermique des carburants aviation. En effet, les additifs A . et B permettent de gagner de manière générale au moins 30°C sur le point de rupture de stabilité thermique. Souvent, ce gain est supérieur, et dans le cas de l'additif B il peut même être de l'ordre de 100°C.
Ce gain est confirmé sur des carburants jet de nature très différente, ce qui atteste de l'efficacité des additifs quel que soit le carburant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation pour augmenter la stabilité thermique d'une composition d'hydrocarbures, d'au moins un additif qui est le produit de la réaction de condensation entre :
(i) au moins un anhydride alkylsuccinique ou alkenylsuccinique I de formule générale (I) :
dans laquelle :
R est un groupe alkyle ou alkenyle comprenant de 4 à 29 atomes de carbone; et
(ii) au moins une aminé primaire II de formule générale (II) :
NH2- [(CH2)m- (CHR1)n-Z]x- [ (CH2)P- (CHR2) q] y-NHR3
dans laquelle : R et R2 sont choisis parmi l'hydrogène, les groupes alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone, les groupes phényle,
R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de
1 à 30 atomes de carbone ou un groupe phényle ou un groupe alkylaromatique,
Z est l'oxygène ou le groupement NH, x est un nombre entier variant de 0 à 5, inclusivement , y est un nombre entier variant de 1 à 5, inclusivement, m, n, p et q sont des entiers variant de 0 à 10, inclusivement .
2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle, dans l'additif, l'aminé de formule II a pour formule NH2- [ (CH2) m- H] x- [ (CH2) p+1] y-NH2.
3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l'additif est le produit de la réaction de condensation entre les composés I et II, utilisés selon un rapport molaire 1:11 compris entre 1:0.2 et 1:1.
4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle dans l'additif, la chaîne latérale R est un groupe alkyle ou alkenyle comprenant de 4 à 24 atomes de carbone.
5. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle la chaîne latérale R comprend de 12 à 24 atomes de carbone .
6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle dans l'additif, la chaîne latérale R est un groupe alkenyle.
7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle dans l'additif, les groupes Rx et R2 sont soit l'hydrogène, soit des groupes alkyles comprenant de 1 à 10 atomes de carbone.
8. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle dans l'additif, R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de 1 à 20 atomes de carbone.
9. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle dans l'additif, Z est le groupement NH.
10. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle dans l'additif, m, n, p et q sont compris entre 1 et 3 , inclusivement .
11. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 10, dans laquelle l'additif est utilisé à raison de 1 à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm.
12. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 11, dans laquelle l'additif est utilisé en combinaison avec un agent anti-oxydant et un agent désactivateur de métaux.
13. Composition comprenant:
(a) 1 à 40 parties en poids d'au moins un agent antioxydant ;
(b) 0,05 à 10 parties en poids d'au moins un agent désactivateur de métaux; et (c) 1 à 60 parties en poids d'au moins un additif de stabilité thermique qui est le produit de la réaction de condensation entre :
(i) au moins un anhydride alkylsuccinique ou alkénylsuccinique I de formule générale (I) :
dans laquelle :
R est un groupe alkyle ou alkenyle comprenant de 4 à 29 atomes de carbone; et (ii) au moins une aminé primaire II de formule générale (II) : NH2 - [ ( CH2 ) m- ( CHRι) n- Z] x- [ ( CH2 ) p- ( CHR2 ) q] y-NHR3
dans laquelle :
Ri et R2 sont choisis parmi l'hydrogène, les groupes alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone, les groupes phényle,
R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ou un groupe phényle ou un groupe alkylaromatique, Z est l'oxygène ou le groupement NH, x est un nombre entier variant de 0 à 5, inclusivement , y est un nombre entier variant de 1 à 5, inclusivement , m, n, p et q sont des entiers variant de 0 à 10, inclusivement .
14. Composition selon la revendication 13, comprenant (a) 2 à 40 parties en poids d'agent anti-oxydant ; (b) 0,1 à 3 parties en poids d'agent désactivateur de métaux; et (c) 2 à 20 parties en poids d'additif de stabilité thermique .
15. Composition selon la revendication 13 ou 14, dans laquelle l'additif de stabilité thermique est tel que selon l'une des revendications 2 à 10.
16. Composition selon l'une des revendications 13 à 15, dans laquelle l'agent anti-oxydant est un phénol stériquement encombré .
17. Composition selon l'une des revendications 13 à 16, dans laquelle l'agent désactivateur de métaux est un agent chélatant de métaux.
18. Composition d'hydrocarbures comprenant une partie majeure d'un mélange d'hydrocarbures et la composition selon l'une des revendications 13 à 17, en une quantité telle que la concentration de ladite composition en additif de stabilité thermique aille de
1 à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm.
19. Composition d'hydrocarbures comprenant une partie majeure d'un mélange d'hydrocarbures et :
(a) de 1 à 1000 ppm, et de préférence de 1 à 100 ppm d'au moins un agent anti-oxydant ;
(b) de 0,1 à 500 ppm, de préférence de 0,1 à 20 ppm d'au moins un agent désactivateur de métaux ; et (c) de l à 200 ppm, de préférence 1 à 100 ppm, avantageusement 1 à 50 ppm, d'au moins un additif de stabilité thermique qui est le produit de la réaction de condensation entre : (i) au moins un anhydride alkylsuccinique ou alkénylsuccinique I de formule générale (I) :
dans laquelle :
R est un groupe alkyle ou alkenyle comprenant de 4 à 29 atomes de carbone; et
(ii) au moins une aminé primaire II de formule générale (II) :
NH2- [(CH2)m-(CHRι)n-Z]x-[(CH2)p-(CHR2)q]y-NHR3
dans laquelle : Ri et R2 sont choisis parmi l'hydrogène, les groupes alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone, les groupes phényle,
R3 est l'hydrogène ou un groupe alkyle comprenant de 1 à 30 atomes de carbone ou un groupe phényle ou un groupe alkylaromatique, Z est l'oxygène ou le groupement NH, x est un nombre entier variant de 0 à 5, inclusivement , y est un nombre entier variant de 1 à 5, inclusivement , m, n, p et q sont des entiers variant de 0 à 10, inclusivement .
20. Composition d'hydrocarbures selon la revendication 19, dans laquelle l'additif de stabilité thermique est tel que selon l'une des revendications 2 à 10.
21. Composition d'hydrocarbures selon la revendication 19 ou 20, dans laquelle l'agent anti-oxydant est un phénol stériquement encombré.
22. Composition d'hydrocarbures selon l'une des revendications 19 à 21, dans laquelle l'agent désactivateur de métaux est un agent chélatant de métaux.
23. Composition d'hydrocarbures selon l'une des revendications 18 à 22, dans laquelle le mélange d'hydrocarbures est choisi parmi les essences, les gazoles, les kérosènes, les FOD (Fuel Oil Domestique) , les fuels lourds, les hydrocarbures de synthèse tels que ceux obtenus par oligomérisation d'olëfines ou par synthèse Fischer-Tropsch, les biofuels tels que les huiles végétales et les esters d'huiles végétales, et les mélanges de ces produits.
24. Composition d'hydrocarbures selon l'une des revendications 18 à 23, dans laquelle le mélange d'hydrocarbures comprend un distillât moyen ayant un intervalle de distillation compris entre 60 et 350°C, de préférence entre 100 et 300°C.
25. Composition d'hydrocarbures selon l'une des revendication 18 à 24, qui est un carburant, notamment pour avion.
26. Solution-mère comprenant un solvant et la composition selon l'une des revendications 13 à 17.
27. Solution-mère selon la revendication 26, dans laquelle le solvant est choisi parmi les solvants aromatiques, les coupes pétrolières notamment les kérosènes, les huiles minérales et/ou de synthèse.
28. Procédé de préparation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 13 à 25, par mélange des divers constituants.
29. Méthode pour augmenter la stabilité thermique des carburants pour avions comprenant l'incorporation dans lesdits carburants d'un additif tel que décrit dans l'une des revendications 1 à 12 , ou d'une composition d'additifs selon l'une des revendications 13 à 17.
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