ES2261063A1 - Formulacion de gasoleo de automocion estabilizada. - Google Patents
Formulacion de gasoleo de automocion estabilizada.Info
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Abstract
Formulación de gasóleo de automoción estabilizada con un contenido en azufre inferior 350 mg por kg de combustible caracterizado porque por cada kg de combustible comprende entre 0,5 Y 50 mg de un desactivador de metales.
Description
Formulación de gasóleo de automoción
estabilizada.
La presente invención se refiere a una
formulación de gasóleo de automoción de bajo contenido en azufre
que incorpora un sistema estabilizante basado en un desactivador de
metales, capaz de responder frente a las contaminaciones del
mercado y las altas temperaturas de los sistemas de inyección de
última generación.
El gasóleo de automoción es un combustible
ampliamente empleado el cual se obtiene a partir de la refinación
del petróleo crudo. La refinación comprende una serie de procesos
de separación, transformación y purificación, mediante los cuales el
petróleo crudo es convertido en productos útiles con innumerables
usos, que van desde la simple combustión en una lámpara hasta la
fabricación de productos intermedios, que a su vez, son la materia
prima para la obtención de otros productos industriales. Las
diferentes fracciones del petróleo son separadas en columnas
llamadas columnas de fraccionamiento. Cada fracción del petróleo,
es una mezcla de hidrocarburos, que varían de "pesadas" a
ligeras. Dependiendo del grado de ebullición, el orden de obtención
o de salida de los productos es el siguiente: gas licuado, gasolina,
queroseno y gasóleo.
La estabilidad de las fracciones de petróleo es
una característica imprescindible para garantizar su uso adecuado.
Existen en el mercado numerosos aditivos que intentan resolver los
problemas de inestabilidad en hidrocarburos, que incorporan
antioxidantes, desactivadores de metales, estabilizantes,
detergentes, dispersantes y neutralizantes, individualmente o en
mezcla de dos o más de ellos. Los desactivadores de metales son
compuestos que laminan las superficies metálicas o acomplejan los
metales disueltos en los hidrocarburos, evitando que los iones
metálicos aceleren las reacciones de oxidación, bien como
iniciadores o bien como catalizadores de las reacciones
radicalarias responsables de dicha oxidación (ver figura 1).
La utilización de desactivadores de metales y
antioxidantes en gasolina, queroseno y lubricantes es muy común,
pero su uso en gasóleo diesel es muy raro dado que hasta ahora los
mecanismos habituales de degradación se han solucionado bien con el
uso de dispersantes. Este escenario está cambiando rápidamente: por
la continua reducción del azufre en el gasóleo de automoción (que
es un antioxidante natural), la presencia de contaminaciones
metálicas en los combustibles y las altas temperaturas de trabajo
de los nuevos sistemas de inyección. En el ejemplo 5 se comprueba
que este tipo de componentes no se utiliza en el mercado (salvo las
formulaciones basadas en esta patente).
En presencia de determinados factores como la
luz, los metales disueltos, el oxígeno o la temperatura se acelera
la desestabilización del gasóleo, lo que conlleva la formación de
sustancias insolubles que podrían afectar al adecuado funcionamiento
del motor (obstrucción, corrosión, formación de depósitos). Los
metales actúan como iniciadores y catalizadores en estas
reacciones, provocando la formación de sustancias insolubles. En un
muestreo realizado durante el 2003, sobre 78 muestras tomadas en
estaciones de servicio pertenecientes al territorio español, se
comprobó que la cantidad de dichos metales (Cu+Zn) podía llegar a
0,2 mg por kg de combustible. Además se ha detectado que la alta
temperatura en los nuevos sistemas de inyección puede provocar una
elevada disolución de Cu. La disolución de metales a alta
temperatura se ha simulado con ensayos en laboratorio, según se
indica en el ejemplo 1, comprobándose que puede llegar a disolverse
hasta un mg de Cu por kg de gasóleo.
El empleo de antioxidantes y desactivadores de
metales es habitual en los destilados medios de tipo queroseno, con
contenidos de azufre superiores a 350 mg/kg (hasta 3000 mg/kg). La
presencia del azufre es esencial, ya que es un antioxidante
natural
Sin embargo, su uso en combustible diesel es
extremadamente raro y la eficacia de estos componentes varía cuando
el contenido de azufre es inferior a 350 mg/kg (legislación Europea
desde 1999). La respuesta del gasóleo a estos aditivos difiere
todavía más conforme se reduce el azufre, siendo totalmente
diferente al eliminar completamente este elemento (contenido de
azufre inferior a 10 mg/kg). La especificación
EN-590 exige un contenido inferior a 50 mg/kg en
todos los gasóleos de automoción a partir del 2005, e inferior a 10
mg/kg a partir del 2009.
Otro factor importante es la evolución de los
nuevos motores diesel, con sistemas de inyección basados en
inyector bomba y en "common rail". Estos sistemas son muy
críticos frente a los insolubles y trabajan a temperaturas muy
altas. El estudio de los combustibles del mercado y de la
disolución de metales a alta temperatura demuestra la presencia de
metales que catalizan las reacciones de degradación. La presencia de
estos catalizadores y las altas temperaturas de trabajo degradan el
combustible y provocan la formación de residuos insolubles que
provocan el mal funcionamiento de los sistemas de inyección de los
motores.
Es conveniente dar respuesta a este tipo de
contaminaciones y proteger el combustible; para ello se puede
aprovechar toda la experiencia adquirida en otros
hidrocarburos.
\newpage
El uso de desactivadores de metales en naftas
está referenciado en numerosas ocasiones, por ejemplo se ha
utilizado la
di-(2-hidroxibenzal)-etilendiamina
(US 2284267, US 2181121 y US 2181122) y derivados del
N,N'-di-(3-alquenilsalicilidén)-di-aminoalcano
(US 3071451) como desactivador de Cu en gasolina.
La especificación DEF-STAN
91-91 indica que el queroseno de aviación puede
incorporar un antioxidante en concentración comprendida entre 17 y
24 mg/l y un desactivador de metales tipo
N,N'-disaliciliden 1,2 diamino propano en
concentración < 2 mg/l.
La utilización del
N,N'-disaliciliden-1,2-diamino
propano en queroseno se describe en varias publicaciones
(Pande, S.G. et al en 6th International Conference on Stability and Handling of Liquid Fuel, Canada, 211-230 (1997) y Cyrus, P.H. en 6th International Conference on Stability and Handling of Liquid Fuel, Canada, 51-59 (1997)). En el artículo publicado por Chusei, C.C. et al en Applied Surface Science, EEUU, 153 23-24 (1999), se demuestra como a temperaturas superiores a 350ºC puede llegar a producirse su descomposición.
(Pande, S.G. et al en 6th International Conference on Stability and Handling of Liquid Fuel, Canada, 211-230 (1997) y Cyrus, P.H. en 6th International Conference on Stability and Handling of Liquid Fuel, Canada, 51-59 (1997)). En el artículo publicado por Chusei, C.C. et al en Applied Surface Science, EEUU, 153 23-24 (1999), se demuestra como a temperaturas superiores a 350ºC puede llegar a producirse su descomposición.
Los triazoles y benzotriazoles se emplean en
lubricantes para motor con el objetivo de evitar la corrosión
frente al Pb en presencia de metales (Cu, latón y bronce) según
indica la patente US 0038835 A1. Las dosis de utilización son muy
elevadas (2000 ppm). La patente WO 03/004476 A1 también indica
estos productos a altas dosis (200-1000 ppm), como
desactivadores frente al Cu y Fe preferentemente en bases
lubricantes para la fabricación de cualquier tipo de fluido
susceptible de estar en contacto con superficies metálicas.
La patente US 3843536 indica la utilización de
los
1,1,1-tris-(salicilidenaminometil)-alcanos,
en cualquier compuesto orgánico en contacto con superficies
metálicas, como desactivadores de Cu, Fe, Co y Cr. La eficacia de
estos desactivadores sólo se demuestra en gasolina y en aceites
lubricantes en presencia de altas concentraciones de metales (8 y
18 ppm respectivamente) y a altas dosis de tratamiento con
desactivador (100-1000 ppm). No obstante, la función
de estos compuestos tiene un carácter marcadamente filmante, como
lo demuestran las altas dosis de utilización.
El
N,N'-disaliciliden-1,2-diamino
propano se utiliza también en gasóleo de automoción, según se
indica en la patente EP 0476197 A1. Dicha patente se refiere a una
formulación compuesta principalmente por el desactivador y un agente
que mejore la estabilidad a baja temperatura del aditivo. La
eficacia de dicho aditivo en presencia de Cu no se ha demostrado.
En la patente US 2813080 se describe una formulación compuesta por
el desactivador
N,N'-disaliciliden-1,2-diamino
propano en combinación con un dispersante y un mejorador de
combustión. La eficacia de dicha formulación en presencia de
metales solo se demuestra en el ensayo ASTM D-665
(corrosión frente al acero) donde la función del desactivador de
metales es como agente filmante y no como complejante de
metales.
Según indica Totten ("Fuels and Lubricants
Handbook" ASTM International, EEUU, 2003) otros desactivadores de
metales de menor uso son: la lecitina, los derivados de compuestos
heterociclicos (tiadiazol, imidazol y pirezol) y los derivados de
los ácidos cítrico y glucónico.
La necesidad de producir un gasóleo de automoción
con un bajo contenido en azufre y que al mismo tiempo tenga una
estabilidad mayor capaz de soportar las altas temperaturas que se
dan en los motores de combustión de nueva generación y la
contaminación por metales, obliga a buscar aquellos aditivos más
apropiados en las proporciones óptimas.
Se ha encontrado ahora que la incorporación de
una determinada cantidad de un desactivador de metales en gasóleos
de automoción con contenido en azufre inferior a 350 mg/kg,
resuelve los problemas indicados anteriormente: inestabilidad de
combustibles de bajo contenido en azufre; presencia de metales en
los combustibles y altas temperaturas de los delicados sistemas de
inyección diesel. De acuerdo con la presente invención, se ha
encontrado que como desactivador de metales es especialmente eficaz
el
N,N'-disaliciliden-1,2-diaminopropano.
El empleo de desactivadores de metales en
combustibles diesel de alto azufre (> 350 mg/kg) no aporta
ventajas en las condiciones de operación de estos productos, como
se puede observar por comparación de las muestras G2A con diferentes
aditivaciones, indicadas en el ejemplo 3. Por ello, el empleo de
sistemas estabilizantes basados en desactivadores de metales no ha
sido crítico hasta ahora.
Para los gasóleos con contenido en azufre
inferior a 350 mg/kg la adición de un dispersante no es suficiente
cuando los metales presentes en el combustible superan
concentraciones de 0,2 mg/kg, concentración próxima a la observada
en algunos combustibles de estaciones de servicio y muy inferior a
la que se disuelve a las altas temperaturas de trabajo de los
nuevos sistemas de inyección diesel. En los ejemplos 2A y 2B se
demuestra la necesidad de un desactivador de metales en combinación
con un dispersante. Para los gasóleos con contenido en azufre
inferior a 50 mg/kg, es suficiente la presencia de un desactivador
de metales y no es precisa la utilización de un dispersante aunque
los resultados mejoran en combinación con este aditivo; ver
resultados del G1B con diferentes aditivos en el ejemplo 3A. Los
gasóleos libres de azufre (< 10 ppm) mejoran su resistencia a la
contaminación por metales en presencia de un desactivador pero no
se alcanzan los excelentes valores obtenidos con bases de mayor
contenido de azufre, de forma que es conveniente la incorporación de
un antioxidante en combinación con aquél, como se demuestra en las
combinaciones con la base G3A del ejemplo 3B.
Por lo tanto, según un primer aspecto esencial,
la presente invención se refiere a una formulación de gasóleo de
automoción con un contenido en azufre inferior a 350 mg por kg de
combustible caracterizado porque por cada kg de combustible
comprende entre 0,5 y 50 mg de un compuesto de fórmula I
Preferiblemente, dicha formulación de gasóleo de
automoción tiene un contenido en azufre inferior a 50 mg por kg de
combustible. De acuerdo con una realización preferida según la
presente invención, dicha formulación comprende hasta 100 mg de un
antioxidante fenólico de fórmula II
De acuerdo con una realización preferida según la
presente invención, la cantidad de azufre es inferior a 10 mg por
kg de combustible. Preferiblemente cada kg de combustible comprende
entre 1 y 10 mg de un compuesto de fórmula I, y hasta 50 mg de un
antioxidante fenólico del tipo II y dicho gasóleo es gasoleo
diesel.
En algunos casos es necesaria la presencia de un
dispersante, como las poliisobutensuccinimidas (ver fórmula III) o
las Bases de Mannich (ver fórmula IV).
\vskip1.000000\baselineskip
El aditivo según la presente invención resulta
especialmente novedoso dada la sensibilidad a la oxidación de los
gasóleos de bajo contenido en azufre y la tendencia de algunos
gasóleos a disolver Cu, problemas que no quedan resueltos con los
dispersantes utilizados habitualmente en los paquetes de aditivos
para gasóleo diesel. Además el aditivo objeto de la invención
eficaz a las temperaturas da trabajo de los motores de última
generación (ejemplos 3A, 3B y 4).
Según un segundo aspecto esencial, la presente
invención se refiere a un procedimiento de obtención de un gasóleo
de automoción con una estabilidad mejorada, caracterizado porque
comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar un gasóleo de automoción con un contenido en azufre inferior a 350 mg de azufre por kg de combustible;
- b)
- añadir sobre dicho gasóleo entre 0,5 y 50 mg de un compuesto de fórmula I:
Preferiblemente, dicho procedimiento comprende
además añadir sobre dicho gasóleo hasta 100 mg de un antioxidante
del tipo II
\vskip1.000000\baselineskip
por cada kg de
combustible.
En algunos casos es necesaria la presencia de un
dispersante, como las poliisobutensuccinimidas (ver fórmula III) o
las Bases de Mannich (ver fórmula IV).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación, la invención será descrita
adicionalmente, por medio de una serie de ejemplos, meramente a
título ilustrativo y de ningún modo limitativo.
Una muestra de gasóleo de 50 ml se pone en
contacto con una pieza de cobre de tamaño fijo durante 90 minutos a
150ºC. Transcurrido este tiempo se determina el contenido en cobre
del gasóleo por absorción atómica en horno de grafito. Los
resultados se muestran en la tabla 1:
Combustible diesel | Contenido en azufre, mg/kg | Contenido en Cu, mg/kg |
G1A | 350 | 1,1 |
G1B | 50 | 0,06 |
G1C | 50 | 0,8 |
B1A | 10 | 0,7 |
G1D | 350 | 1 |
G1E | 350 | 0,58 |
G1F | 350 | 0,33 |
G1G | 350 | 0,24 |
Se observa que puede llegar a disolverse hasta 1
ppm de Cu independientemente del contenido de azufre del
gasóleo.
Ejemplo
2A
Se envejece una muestra de gasóleo de 350 ml
siguiendo las condiciones recogidas en la norma IS012205 (16 horas,
95ºC, con borboteo de oxígeno 3L/h), en presencia de 1 mg/kg de Cu.
Se determinan los insolubles producidos, como suma de filtrables
(0,8 micras) y adherentes (lavado con tridisolvente y evaporación a
160ºC), medidos en g/m^{3}. El Cu se ha añadido a diferentes
concentraciones (0-1 mg/kg) como reactivo en forma
de acetato. Los resultados pueden observarse en la tabla 2
El paquete con aditivo dispersante que se indica
en este ejemplo, incluye componentes típicos como un aditivo
antiherrumbre, antiespumante, desemulsionante y mejorador de
cetano.
\vskip1.000000\baselineskip
Combustible | Contenido en | Paquete con aditivo dispersante | Desactivador de | Contenido en | Insolubles |
diesel | azufre, mg/kg | (poliisobutensucinimida), ml/m^{3} | metales, mg/kg | Cu, mg/kg | totales, g/m^{3} |
G2A | 890 | 0 | 0 | 0,1 | 19,7 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 0,1 | 0,6 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 0,1 | 0,9 |
G2A | 890 | 0 | 0 | 0,2 | 70,6 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 0,2 | 16,6 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 0,2 | 0,3 |
G2A | 890 | 0 | 0 | 0,5 | 1242 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 0,5 | 59,1 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 0,5 | 0,6 |
G2A | 890 | 0 | 0 | 1 | 2048 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 1 | 2048 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 1 | 0 |
\newpage
Como puede observarse, el dispersante solo es
capaz de estabilizar el gasóleo cuando el contenido de Cu es
inferior a 0,2 mg/kg. Para mayores contenidos de Cu es necesario la
incorporación del desactivador de metales
Ejemplo
2B
Los resultados del ejemplo 2A se han comprobado
con otros gasóleos en presencia de 1 ppm de Cu tal y como se
observa en la tabla 3
El paquete con aditivo dispersante que se indica
en este ejemplo, incluye componentes típicos como un aditivo
antiherrumbre, antiespumante, desemulsionante y mejorador de
cetano.
Los gasóleos empleados en este ejemplo comprenden
muestras de refinería EN-590, así como su mezcla
con combustible diesel Fischer Tropsch y con ésteres metílicos de
aceites vegetales (biodiesel).
\vskip1.000000\baselineskip
Combustible | Contenido en | Paquete con aditivo dispersante | Desactivador de | Contenido en | Insolubles |
diesel | azufre, mg/kg | (poliisobutensucinimida), ml/m^{3} | metales, mg/kg | Cu, mg/kg | totales, g/m^{3} |
G2A | 890 | 0 | 0 | 1 | 2048 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 1 | 2048 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 1 | 0 |
G2B | 350 | 0 | 0 | 1 | 42,2 |
G2B | 350 | 600 | 0 | 1 | 38 |
G2B | 350 | 600 | 5 | 1 | 0 |
G2C | 350 | 0 | 0 | 1 | 120 |
G2C | 350 | 600 | 0 | 1 | 120 |
G2C | 350 | 600 | 5 | 1 | 0,6 |
G2D | 350 | 0 | 0 | 1 | >2000 |
G2D | 350 | 600 | 0 | 1 | >2000 |
G2D | 350 | 600 | 5 | 1 | 0,6 |
G1B | 50 | 0 | 0 | 1 | 237 |
G1B | 50 | 600 | 5 | 1 | 0,9 |
B2A | 50 | 0 | 0 | 1 | 2223 |
B2A | 50 | 600 | 5 | 1 | 4,9 |
B1A | 50 | 0 | 0 | 1 | 2658 |
B1A | 50 | 600 | 5 | 1 | 10,6 |
B2B | 50 | 0 | 0 | 1 | 1479 |
B2B | 50 | 600 | 5 | 1 | 4,3 |
FT2A | 50 | 0 | 0 | 1 | 204 |
FT2A | 50 | 600 | 5 | 1 | 5,5 |
FT2B | 50 | 0 | 0 | 1 | 93,4 |
FT2B | 50 | 600 | 5 | 1 | 4,6 |
Combustible | Contenido en | Paquete con aditivo dispersante | Desactivador de | Contenido en | Insolubles |
diesel | azufre, mg/kg | (poliisobutensucinimida), ml/m^{3} | metales, mg/kg | Cu, mg/kg | totales, g/m^{3} |
FT2C | 50 | 0 | 0 | 1 | 41,7 |
FT2C | 50 | 600 | 5 | 1 | 1,2 |
FT2D | <10 | 0 | 0 | 1 | 133 |
FT2D | <10 | 600 | 5 | 1 | 1,4 |
\vskip1.000000\baselineskip
Como se puede observar, la presencia de 1 ppm de
Cu desestabiliza todos los gasóleos evaluados en ausencia del
desactivador de metales. El empleo de un dispersante no es
suficiente para estabilizarlos en ninguno de los casos. Sin embargo,
cuando se añaden 5 mg/kg de Cu se consigue reducir el contenido en
insolubles por debajo del máximo especificado
(EN-590, max 24 g/m^{3}).
Ejemplo
3A
Una muestra de 250 ml de gasóleo se envejece a
280ºC, 38 bares durante un máximo de 4 horas. Transcurrido este
tiempo se evalúa la pérdida de presión y la tendencia a formar
depósitos (TDF). Los resultados pueden observarse en la tabla 4.
El paquete con aditivo dispersante que se indica
en este ejemplo, incluye componentes típicos como un aditivo
antiherrumbre, antiespumante, desemulsionante y mejorador de
cetano.
Los gasóleos empleados en este ejemplo comprenden
muestras de refinería EN-590, así como su mezcla
con combustible diesel Fischer Tropsch y con ésteres metílicos de
aceites vegetales (biodiesel)
\vskip1.000000\baselineskip
Combustible | Contenido en | Paquete con aditivo dispersante | Desactivador de | Contenido en | TDF |
diesel | azufre, mg/kg | (poliisobutensucinimida), (ml/m^{3}) | metales, mg/kg | Cu, mg/kg | |
G1A | 350 | 0 | 0 | 0 | 2,6 |
G1A | 350 | 600 | 5 | 0 | 1,1 |
G1B | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,4 |
G1B | 50 | 600 | 5 | 0 | 1,3 |
B2A | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,4 |
B2A | 50 | 600 | 5 | 0 | 0,3 |
B1A | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,4 |
B1A | 50 | 600 | 5 | 0 | 0,3 |
FT2A | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,2 |
FT2A | 50 | 600 | 5 | 0 | 0,4 |
FT2B | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,8 |
FT2B | 50 | 600 | 5 | 0 | 0,2 |
FT2C | 50 | 0 | 0 | 0 | 1,6 |
Combustible | Contenido en | Paquete con aditivo dispersante | Desactivador de | Contenido en | TDF |
diesel | azufre, mg/kg | (poliisobutensucinimida), (ml/m^{3}) | metales, mg/kg | Cu, mg/kg | |
FT2C | 50 | 600 | 5 | 0 | 0,3 |
FT2D | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 |
FT2D | 0 | 600 | 5 | 0 | 1,3 |
G2A | 890 | 0 | 0 | 0 | 10,9 |
G2A | 890 | 0 | 0 | 1 | 8 |
G2A | 890 | 600 | 0 | 1 | 0,03 |
G2A | 890 | 600 | 5 | 1 | 0,05 |
G2A | 890 | 0 | 5 | 1 | 14,1 |
G1A | 350 | 0 | 0 | 0 | 2,6 |
G1A | 350 | 0 | 0 | 1 | 5,7 |
G1A | 350 | 600 | 0 | 1 | 3,2 |
G1A | 350 | 600 | 5 | 1 | 1,1 |
G1A | 350 | 0 | 5 | 1 | 4,1 |
G1B | 50 | 0 | 0 | 0 | 2,4 |
G1B | 50 | 0 | 0 | 1 | 3 |
G1B | 50 | 600 | 0 | 1 | 1,4 |
G1B | 50 | 600 | 5 | 1 | 0,06 |
G1B | 50 | 0 | 5 | 1 | 1,6 |
\vskip1.000000\baselineskip
En estas severas condiciones la adicción de 1
mg/kg de Cu desestabiliza los gasóleos. En los gasóleos de alto
azufre (> 350 mg/kg) el dispersante consigue estabilizarlos
completamente, el desactivador de metales no tiene efecto. Sin
embargo, los gasóleos con un contenido medio en azufre (350 mg/kg)
son estabilizados solamente por la combinación del dispersante y
del desactivador de metales En presencia de cobre, tanto el
desactivador de metales como el dispersante, individualmente,
mejoran el resultado pero no alcanzan valores adecuados frente
contaminaciones de cobre de una parte por millón.
En los gasóleos de bajo azufre (< 50 mg/kg) el
desactivador de metales por sí solo es eficaz y la combinación con
el dispersante consigue la eficacia observada en las bases con alto
contenido en azufre (> 350 mg/kg) cuando se emplea
dispersante.
Ejemplo
3B
En este ejemplo se ha realizado el mismo ensayo
que en el ejemplo 3A pero variando la cantidad y naturaleza de los
distintos aditivos. Como puede verse en la tabla 5, en las bases
sin azufre (< 10 mg/kg) la incorporación del desactivador de
metales en presencia de un antioxidante mejora el resultado del
combustible base, cuando hay cobre presente.
Combustible | S, mg/kg | PA(M1), | PA(M2), | DM, | AO(A1) | AO(A2) | AO(A3) | Cu | TDF |
diesel | ml/m^{3} | ml/m^{3} | mg/kg | mg/kg | mg/kg | mg/kg | mg/kg | ||
G3A | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1,8 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 3,9 |
G3A | 10 | 600 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2,2 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 5 | 7 | 0 | 0 | 1 | 1,8 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 5 | 15 | 0 | 0 | 1 | 1,7 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 5 | 30 | 0 | 0 | 1 | 1,5 |
G3A | 10 | 600 | 0 | 5 | 30 | 0 | 0 | 1 | 1,4 |
G3A | 10 | 0 | 0 | 5 | 0 | 30 | 0 | 1 | 2 |
G3A | 10 | 600 | 0 | 5 | 0 | 30 | 0 | 1 | 2 |
G3A | 10 | 0 | 200 | 5 | 30 | 0 | 60 | 1 | 1,9 |
S= Contenido en Azufre | |||||||||
PA= Paquete con aditivo dispersante. Este paquete incluye además componentes típicos como un aditivo anti- | |||||||||
herrumbre, antiespumante, desemulsionante y mejorador de cetano | |||||||||
DM= Desactivador de metales | |||||||||
AO= Antioxidante | |||||||||
Cu= Contenido en Cu | |||||||||
MI: poliisobutensuccinimida | |||||||||
M2: Base de Mannich | |||||||||
A1 es un compuesto de fórmula II, en donde R_{1}, R_{0}= t-But, R_{2}= CH_{3} | |||||||||
A2 es un mezcla 0,8:0,1:0,1 de compuestos A2a:A2b:A2c, en donde | |||||||||
\hskip1cm A2a es un compuesto de fórmula II: R_{1}, R_{0}= t-But, R_{2}= H | |||||||||
\hskip1cm A2b es un compuesto de fórmula II: R_{1}, R_{0}, R_{2}= t-But | |||||||||
\hskip1cm A2c es un compuesto de fórmula II: R_{0}, R_{2}= H, R_{1}= t-But | |||||||||
A3 es un compuesto de fórmula II, en donde: R_{1}, R_{0}= H, R_{2}= (CH_{2})_{9}H |
Como puede verse en la tabla 5, el antioxidante
más eficaz es A1, (eficacia creciente hasta 30 mg/kg). La
combinación de los dos aditivos mencionados con un dispersante de
tipo polibutensuccinimida (dispersante MI) mejora el resultado.
Una muestra de 50 ml de gasóleo se envejece
durante 90 minutos a 150ºC. Transcurrido este tiempo se filtra la
muestra y se evalúa el incremento de color en el gasóleo (como
medida de la absorbancia) y la opacidad del filtro.
Combustible | Contenido en | Relación PA | Contenido en | Incremento | Opacidad |
diesel | azufre, mg/kg | (M1)/DM | Cu, mg/kg | absorbancia | |
G1A | 350 | solo PA | 1 | 0,196 | 0,05 |
G1A | 350 | 0 | 1 | 0,207 | 0,3 |
G1A | 350 | 120 | 1 | 0,152 | 0,01 |
G1A | 350 | 60 | 1 | 0,093 | 0,09 |
G1A | 350 | 20 | 1 | 0,092 | 0,07 |
G1A | 350 | 10 | 1 | 0,089 | 0,04 |
G1A | 350 | solo DM | 1 | 0,036 | 0,06 |
G3A | 10 | solo PA | 1 | 0,0633 | 0 |
G3A | 10 | 0 | 1 | 0,0699 | 0 |
G3A | 10 | 120 | 1 | 0,0683 | 0 |
G3A | 10 | 60 | 1 | 0,0249 | 0,02 |
G3A | 10 | 20 | 1 | 0,0235 | 0,01 |
G3A | 10 | 10 | 1 | 0,0224 | 0 |
G3A | 10 | solo DM | 1 | 0,0194 | 0,04 |
G1B | 50 | solo PA | 1 | 0,0797 | 0,01 |
G1B | 50 | 0 | 1 | 0,0741 | 0,03 |
G1B | 50 | 120 | 1 | 0,064 | 0 |
G1B | 50 | 60 | 1 | 0,0227 | 0,05 |
G1B | 50 | 20 | 1 | 0,0211 | 0,05 |
G1B | 50 | 10 | 1 | 0,0196 | 0,03 |
G1B | 50 | solo DM | 0 | 0,0236 | 0,02 |
PA= Paquete con aditivo dispersante. Este paquete incluye además componentes típicos como un aditivo | |||||
antiherrumbre, antiespumante, desemulsionante y mejorador de cetano | |||||
M1: poliisobutensuccinimida | |||||
DM= Desactivador de metales |
Cualquiera de las mezclas empleadas estabiliza
los gasóleos desde el punto de vista de opacidad del filtro. Sin
embargo, solo en presencia del desactivador se consiguen
estabilizar respecto al color. Los mejores resultados se obtienen
con el desactivador.
Se ha evaluado la estabilidad de diferentes
gasóleos comerciales, unos de ellos con la formulación que se
patenta en este documento y otros de diferentes marcas. Se han
ensayado siguiendo el procedimiento del ejemplo 2A y 2B. Algunos de
los gasóleos evaluados no son críticos y el origen del gasóleo base
puede diferir según las marcas. Las principales observaciones que
se concluyen son que: a) la mayoría de los gasóleos de otras marcas
obstruyen los filtros del ensayo (no se puede ni medir los
depósitos originados); b) en ningún caso se detecta la presencia de
un desactivador de metales (en todos se aprecia un incremento claro
del color como consecuencia de la oxidación), aunque en alguno de
ellos se aprecia la utilización de un dispersante (bajo nivel de
insolubles retenidos en el filtro, en los gasóleos que no son
críticos). Los resultados se muestran en la tabla 7.
Muestras de combustible diesel vendido en Estaciones | Insolubles totales, | Incremento de color, |
de Servicio durante 2004 y 2005 | g/m^{3} | ASTM-D-1500 |
Formulaciones conforme a esta patente | ||
RY1 | 5,4 | 0,1 |
RY2 | 1,4 | 0,7 |
Formulaciones de las principales marcas del mercado | ||
G5B | 4,5 | 1,7 |
G5C | 7,4 | 1,9 |
G5D | Bloquea el filtro | No medido |
G5E | Bloquea el filtro | No medido |
G5F | Bloquea el filtro | No medido |
G5G | Bloquea el filtro | No medido |
G5H | Bloquea el filtro | No medido |
G5I | Bloquea el filtro | No medido |
G5J | Bloquea el filtro | No medido |
G5K | Bloquea el filtro | No medido |
G5L | 8,6 | 2,8 |
G5M | 51,7 | 2,4 |
G5N | 2,3 | 1,9 |
Claims (10)
1. Formulación de gasóleo de automoción con un
contenido en azufre inferior 350 mg por kg de combustible
caracterizado porque por cada kg de combustible comprende
entre 0,5 y 50 mg de un compuesto de fórmula I
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
2. Formulación según la reivindicación 1,
caracterizada por un contenido de azufre inferior a 50
mg/kg.
3. Formulación según la reivindicación 1,
caracterizada por un contenido de azufre inferior a 10
mg/kg.
4. Formulación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
hasta 100 mg por kg de combustible de un antioxidante de fórmula
II
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
5. Formulación según la reivindicación 4,
caracterizada porque comprende hasta 50 mg de un
antioxidante de formula II.
6. Formulación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por cada
kg de combustible comprende entre 1 y 10 mg de un compuesto de
fórmula I.
7. Formulación según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un dispersante que se selecciona del grupo formado por la
poliisobutensuccinimida, derivados de la misma, una base de Mannich
o mezclas de los mismos.
8. Procedimiento de obtención de un gasoleo de
automoción con una estabilidad mejorada, caracterizado porque
comprende las siguientes etapas:
- a)
- preparar un gasóleo de automoción con un contenido en azufre inferior a 350 mg de azufre por kg de combustible, y
\newpage
- b)
- añadir sobre dicho gasóleo entre 0,5 y 50 mg de un compuesto de fórmula I:
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque comprende el paso de añadir sobre dicho
gasóleo hasta 100 mg de un antioxidante del tipo II
\vskip1.000000\baselineskip
por cada kg de
combustible.
10. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque comprende el paso de añadir sobre dicho
gasóleo un dispersante del tipo poliisobutesuccinimida o Base de
Mannich.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010534736A (ja) * | 2007-07-28 | 2010-11-11 | インノスペック リミテッド | 燃料油組成物及びそれらのための添加剤 |
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EP0482253A1 (en) * | 1990-10-23 | 1992-04-29 | Ethyl Petroleum Additives Limited | Environmentally friendly fuel compositions and additives therefor |
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- 2005-02-28 ES ES200500454A patent/ES2261063B1/es active Active
-
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- 2006-02-16 PT PT103435A patent/PT103435B/pt active IP Right Grant
- 2006-02-27 AR ARP060100708A patent/AR053817A1/es not_active Application Discontinuation
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Publication number | Publication date |
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PT103435A (pt) | 2006-08-31 |
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