ES2292477T3

ES2292477T3 - Procedimiento para reducir los contaminantes de los gases de escape de un motor diesel.

Info

Publication number: ES2292477T3
Application number: ES00970978T
Authority: ES
Inventors: Kevin Francis Brown; Deborah Ann Langer; David Duncan
Original assignee: Lubrizol Corp
Current assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-10-17
Publication date: 2008-03-16
Anticipated expiration: 2020-10-17
Also published as: AU8028000A; JP2003526042A; DE60036414T2; CA2401004A1; ATE373164T1; EP1264083A4; EP1264083B1; EP1264083A1; US6606856B1; AU2000280280B2; BR0017155A; US20030167758A1; DE60036414D1; US7028468B2; US20030221360A1; WO2001066918A1; US6949235B2

Abstract

Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel, que comprende: hacer funcionar dicho motor diésel utilizando como combustible una emulsión de agua-combustible diésel; y poner en contacto los gases de escape de dicho motor diésel con un catalizador de oxidación, en el que dicha emulsión de agua-combustible diésel comprende agua, combustible diésel y un emulsionante y en el que dicho emulsionante comprende: (i) por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; o una mezcla de (i) y (ii) un compuesto iónico o no iónico que presenta un equilibrio hidrófilo-lipófilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, en combinación con (iii) un compuesto soluble en agua seleccionado deentre el grupo constituido por sales de amina, sales de amonio, compuestos de azida, compuestos nitro, sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinotérreos y mezclas de dos o más de los mismos, o combinaciones de los mismos.

Description

Procedimiento para reducir los contaminantes de los gases de escape de un motor diésel.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para reducir el nivel de los contaminantes de los gases de escape de un motor diésel. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento para reducir el nivel de contaminantes tales como emisiones de partículas de diésel y NOx de los gases de escape de un motor diésel en el que se utiliza una emulsión de agua-combustible diésel como combustible y se utiliza un catalizador de oxidación para tratar los gases de escape del motor.

Antecedentes de la invención

El término "NOx" se utiliza en la presente memoria para referirse a cualquiera de los óxidos de nitrógeno NO, NO_{2}, N_{2}O, o mezclas de dos o más de los mismos. Durante los últimos diez años, las cada vez más rigurosas regulaciones sobre emisiones de motores para carretera de gran potencia han conducido al desarrollo de motores en los que se han reducido las emisiones de partículas de diésel y NOx en hasta un 70% y un 90%, respectivamente.

Las regulaciones propuestas para los nuevos motores de gran potencia requieren reducciones adicionales en las emisiones de partículas de diésel y NOx superiores al 70% con respecto a los límites de emisión existentes. Estas reducciones en las emisiones representan un desafío continuo para diseñar motores debido al equilibrio entre la emisión de partículas de diésel-NOx y el ahorro de combustible asociado con la mayoría de las estrategias de reducción de las emisiones.

Se están buscando asimismo reducciones en las emisiones de los parques móviles en uso para carretera y todoterreno. Dentro de la población de motores de gran potencia, resulta cada vez más evidente que los motores más antiguos contribuyen en una cantidad desproporcionada de emisiones con respecto a los inventarios de emisiones de fuentes móviles globales. Muchos de estos motores presentan vidas útiles de más de 15 años. Para cumplir los objetivos de calidad del aire en muchas zonas regionales, se necesitará que se deriven reducciones en las emisiones de partículas de diésel y NOx de la población de motores de fuente móvil, en uso. En algunas zonas regionales, las reducciones en las emisiones propuestas o requeridas de los motores en uso representan potencialmente un desafío incluyo mayor que los límites de emisión propuestos para los motores nuevos.

Es conocido que el motor, lubricantes, combustible, tratamiento posterior y aplicación del motor deben integrarse en un sistema para maximizar el control de las emisiones.

El trabajo en motores reciente se centra en mejoras o en la incorporación de nuevas tecnologías al cilindro mecánico, suministro de aire, gestión del combustible y sistemas electrónicos. Estas mejoras satisfacen normalmente los requisitos de emisiones de los nuevos motores. También pueden ponerse en práctica algunas mejoras durante el proceso de reacondicionamiento del motor; sin embargo, no resultan aplicables de manera amplia y práctica modificaciones internas del motor en los parques móviles en uso.

Algunos motores nuevos requieren el uso de catalizadores de oxidación específicos para diésel para cumplir los límites de material particulado diésel. Esta tecnología puede readaptarse fácilmente.

En el ambiente urbano, los problemas de salud relacionados con las emisiones de partículas diésel están provocando que miles de autobuses se readapten con tecnologías de catalizador de oxidación. De manera similar, los autobuses a gas natural utilizan frecuentemente catalizadores de oxidación para mantener bajas las emisiones de material particulado, monóxido de carbono e hidrocarburos.

En los Estados Unidos, la puesta en práctica de los requisitos de reacondicionamiento/readaptación de autobuses urbanos aumentaron el interés en las tecnologías de reducción de emisiones que reducen las emisiones de los parques móviles de vehículos diésel de gran potencia en funcionamiento.

En el Reino Unido y Suecia, se están instalando asimismo muchos catalizadores de oxidación en programas de readaptación.

Se ha utilizado la readaptación de motores diésel de gran potencia con tecnologías de catalizador de oxidación para vehículos para carretera y todoterreno usados en minería, manipulación de materiales y otros mercados industriales. La salud y la seguridad del trabajador es la razón principal de estas aplicaciones.

Se ha introducido una serie rápida de mejoras en el combustible diésel en la mayor parte del mundo desarrollado para proporcionar reducciones en los materiales particulados y NOx de los parques móviles de vehículos en funcionamiento en la actualidad así como para facilitar la introducción de dispositivos de tratamiento posterior. La reducción del contenido en azufre y las "colas de componentes pesados" del combustible han sido los cambios claves. En el UIC, los incentivos tributarios gubernamentales han iniciado el uso generalizado de un nuevo grado de combustible diésel denominado diésel con un contenido ultrabajo en azufre (ULSD), que presenta un máximo de 50 partes por millón (pmp) de contenido en azufre y una temperatura de destilación al 95% inferior a 345ºC. Así como lograr reducciones inmediatas en los materiales particulados y NOx del parque móvil de vehículos actual, la disponibilidad del ULSD pretendía fomentar la adopción de los últimos catalizadores de oxidación de gases de escape cuyo funcionamiento es sensible a niveles superiores de azufre en el combustible.

Las mejoras en el combustible diésel implican normalmente la reducción del azufre del combustible mediante hidrotratamiento hasta niveles de tan sólo 10 pmp (combustible Swedish Mk 1). Otros parámetros del combustible tales como compuestos aromáticos y cetano han sido también objeto de investigación. Están asimismo acaparando atención combustibles especialmente preparados y la incorporación de componentes especiales de combustible tales como biodiéseles, combinaciones de Fisher Tropsch, metanol y etanol.

El documento WO 96/28524 da a conocer un procedimiento para mejorar el funcionamiento de un motor diésel que comprende introducir un combustible que comprende una composición de metal del grupo del platino en una cámara de combustión de un motor diésel, siendo estable dicha composición de metal del grupo del platino en la composición de combustible antes de la combustión y pudiéndose consumir durante la combustión para liberar el catalizador de metal platino en forma activa. El catalizador de metal platino en forma activa, tras la combustión del combustible dentro de la cámara de combustión, se libera y se deposita dentro del soporte de catalizador de paso a través para catalizar de ese modo el soporte y mantener la actividad catalítica del mismo. El documento WO 96/28524 da a conocer mezclas de combustible que pueden prepararse como emulsiones de combustible diésel y agua que contienen un emulsionante lipófilo y un emulsionante hidrófilo.

Aunque muchas de las sugerencias anteriores resultan meritorias, persiste el problema de que se requieren reducciones adicionales en los contaminantes, especialmente en las emisiones de partículas de diésel y NOx. El procedimiento inventivo proporciona una solución a este problema.

Sumario de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel, que comprende: hacer funcionar dicho motor diésel usando como combustible una emulsión de agua-combustible diésel; y poner en contacto los gases de escape de dicho motor diésel con un catalizador de oxidación.

En una forma de realización, la emulsión de agua-combustible diésel está compuesta de agua, combustible diésel y un emulsionante. El emulsionante puede comprender: (i) por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; (ii) un compuesto iónico o no iónico que presenta un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) de aproximadamente 1 a aproximadamente 10; o una mezcla de (i) y (ii); en combinación con (iii) un compuesto soluble en agua seleccionado de entre el grupo constituido por sales de amina, sales de amonio, compuestos de azida, compuestos nitro, sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinotérreos y mezclas de dos o más de los mismos. La emulsión de agua-combustible diésel puede comprender además un mejorador de cetano, un disolvente orgánico, un agente anticongelante y/u otros aditivos conocidos por su utilización en combustibles diésel.

En una forma de realización, el catalizador de oxidación está compuesto de pasos de flujo a través de cerámica o metal revestidos con un revestimiento compuesto de zeolita, Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, TiO_{2}, CeO_{2}, ZrO_{2}, V_{2}O_{5}, La_{2}O_{3}, o mezclas de dos o más de los mismos, soportando dicho revestimiento un catalizador seleccionado de entre el grupo constituido por Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Ce, Ga, o una mezcla de dos o más de los mismos. El catalizador de oxidación puede alojarse en un convertidor en línea o un silenciador convertidor.

De manera inesperada, se ha descubierto, por lo menos en una forma de realización, que usando la combinación de una emulsión de agua-combustible diésel para hacer funcionar el motor diésel y un catalizador de oxidación para tratar los gases de escape del motor, se produce una sinergia mediante la cual la reducción en NOx, material particulado diésel o ambos, es mayor que las reducciones combinadas resultantes del uso separado de la emulsión de agua-combustible diésel sin el catalizador de oxidación y combustible diésel convencional con el catalizador de oxidación.

Breve descripción de los dibujos

En las figuras siguientes, los números de referencia similares representan partes y características similares.

La figura 1 es una sección transversal de un canal de flujo a través de un monolito celular que presenta una sección transversal cuadrada, estando compuesto el canal de un sustrato cerámico, un revestimiento que reviste el sustrato y un catalizador soportado por el revestimiento.

La figura 2 es una sección transversal de un canal de flujo a través de un monolito celular que presenta una sección transversal sinusoidal, estando compuesto el canal de un sustrato de metal, un revestimiento que reviste el sustrato y un catalizador soportado por el revestimiento.

La figura 3 es una sección transversal de una parte de un monolito celular que presenta una pluralidad de canales de flujo a través paralelos del tipo ilustrado en la figura 1.

La figura 4 es una sección transversal de una parte de un monolito celular que presenta una pluralidad de canales de flujo a través paralelos del tipo ilustrado en la figura 2.

La figura 5 es una ilustración esquemática parcialmente recortada de un convertidor en línea adaptado para alojar el monolito celular ilustrado en la figura 3.

La figura 6 es una ilustración esquemática parcialmente recortada de un silenciador convertidor adaptado para alojar el monolito celular ilustrado en la figura 3.

Descripción de las formas de realización preferidas

Tal como se utilizan en la presente memoria, los términos "sustituyente de hidrocarbilo", "grupo hidrocarbilo", "sustituido con hidrocarbilo", "grupo hidrocarbonado" y similares, se usan para hacer referencia a un grupo que presenta uno o más átomos de carbono unidos directamente al resto de una molécula y que presenta un carácter hidrocarbonado o predominantemente hidrocarbonado. Los ejemplos incluyen:

(1): grupos puramente hidrocarbonados, es decir, grupos alifáticos (por ejemplo, alquilo, alquenilo o alquileno), y alicíclicos (por ejemplo, cicloalquilo, cicloalquenilo), grupos aromáticos, y grupos aromáticos sustituidos con grupo aromático, alifático y alicíclico, así como grupos cíclicos en los que el anillo se completa mediante otra parte de la molécula (por ejemplo, dos sustituyentes juntos que forman un grupo alicíclico);

(2): grupos hidrocarbonados sustituidos, es decir, grupos hidrocarbonados que contienen grupos no hidrocarbonados que, en el contexto de esta invención, no alteran la naturaleza predominantemente hidrocarbonada del grupo (por ejemplo, halógeno, hidroxilo, alcoxilo, mercapto, alquilmercapto, nitro, nitroso y sulfoxilo);

(3): grupos hidrocarbonados heterosustituidos, es decir, grupos hidrocarbonados que contienen sustituyentes que, aunque presentan un carácter predominantemente hidrocarbonado, en el contexto de esta invención, contienen otros sustituyentes diferentes al carbono en un anillo o cadena compuesta por lo demás de átomos de carbono. Los heteroátomos incluyen azufre, oxígeno y nitrógeno. En general, están presentes no más de dos, y en una forma de realización no más de un sustituyente no hidrocarbonado por cada diez átomos de carbono en el grupo hidrocarbonado.

El término "inferior", cuando se usa junto con términos tales como alquilo, alquenilo y alcoxilo, pretende describir tales grupos que contienen un total de hasta 7 átomos de carbono.

El término "soluble en agua" se refiere a materiales que son solubles en agua hasta el grado de un gramo por 100 mililitros de agua a 25ºC.

El término "soluble en combustible" se refiere a materiales que son solubles en combustible diésel hasta el grado de por lo menos un gramo por 100 mililitros de combustible diésel a 25ºC.

Los motores diésel

Los motores diésel que pueden hacerse funcionar según la invención comprenden todos los motores de compresión-ignición tanto para generadores móviles (incluyendo marinos) como estacionarios. Éstas incluyen motores diésel de los tipos de dos tiempos por ciclo y de cuatro tiempos por ciclo. Los motores diésel incluyen motores diésel de gran potencia. Están comprendidos motores para carretera y todoterreno, incluyendo motores nuevos así como motores en funcionamiento. Los motores diésel que pueden usarse incluyen los utilizados en automóviles, camiones, autobuses, locomotoras y similares. Éstos incluyen autobuses urbanos, así como toda clase de camiones.

Las emulsiones de agua-combustible diésel

En una forma de realización, las emulsiones de agua-combustible diésel están compuestas de: una fase de combustible diésel continua; una fase acuosa o de agua continua; y una cantidad emulsionante de un emulsionante. Estas emulsiones pueden contener otros aditivos químicos tales como mejoradores de cetano, disolventes orgánicos, agentes anticongelantes y similares. Estas emulsiones pueden prepararse mediante las etapas de (1) mezclar el combustible diésel, emulsionante y otros aditivos químicos deseados usando técnicas de mezclado convencionales para formar una mezcla de combustible diésel-aditivos químicos; y (2) mezclar la mezcla de combustible diésel-aditivos químicos con agua (y opcionalmente un agente anticongelante) en condiciones de mezclado de alta cizalladura para formar la emulsión de agua-combustible diésel deseada. Alternativamente, los compuestos (iii) solubles en agua usados en el emulsionante pueden mezclarse con el agua antes del mezclado a alta cizalladura.

Un ejemplo de una mezcladora de alta cizalladura que puede usarse es un equipo Dispax-Reactor DR 3/9 fabricado por IKA-Maschinbau equipado con un motor de 20 HP. En una forma de realización, esta mezcladora presenta tres rotores-estatores Ultra-Turrax UTL-T.../8 dispuestos en serie, y los rotores rotan a aproximadamente 5.500 rmp.

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En una forma de realización, la fase acuosa o de agua de la emulsión de agua-combustible diésel está compuesta de gotitas que presentan un diámetro medio de 1,0 micrómetros o inferior. Por tanto, el mezclado de alta cizalladura se realiza en condiciones suficientes para proporcionar tal tamaño de gotita. En una forma de realización, el tamaño de gotita medio es inferior a aproximadamente 0,95 micrómetros, y en una forma de realización inferior a aproximadamente 0,8 micrómetros, y en una realización inferior a aproximadamente 0,7 micrómetros. En una forma de realización, el tamaño de gotita medio está en el intervalo de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 1,0 micrómetros, y en una realización de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,95 micrómetros, y en una realización de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,95 micrómetros, y en una realización de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,8 micrómetros, y en una realización de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 0,7 micrómetros. En una forma de realización, el tamaño de gotita medio está en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,7 micrómetros.

Los combustibles diésel

El combustible diésel puede ser cualquier combustible diésel. Estos combustibles diésel presentan normalmente una temperatura de punto de destilación al 90% en el intervalo de aproximadamente 295ºC a aproximadamente 390ºC, y en una forma de realización de aproximadamente 330ºC a aproximadamente 350ºC. La viscosidad de estos combustibles está normalmente comprendida entre aproximadamente 1 y aproximadamente 24 centistokes a 40ºC. Los combustibles diésel pueden clasificarse como cualquiera de las calidades número 1-D, 2-D o 4-D tal como se especifica en la norma ASTM D975. Estos combustibles diésel pueden contener alcoholes (por ejemplo, metanol, etanol y similares), ésteres y componentes de combustible tales como biodiéseles, combinaciones de Fisher Tropsch y similares. En una realización, el combustible diésel es un combustible diésel con un contenido ultrabajo en azufre (ULSD) que presenta un máximo de 50 pmp de azufre y una temperatura de destilación al 95% inferior a aproximadamente 345ºC. En una realización, el combustible diésel presenta un contenido en azufre de hasta aproximadamente el 0,05% en peso tal como se determina mediante el procedimiento de prueba especificado en la norma ASTM D2622-87. En una forma de realización, el combustible diésel es un combustible diésel libre de cloro o con un contenido bajo en cloro caracterizado por un contenido en cloro de no más de aproximadamente 10 pmp.

El combustible diésel puede estar presente en las emulsiones de agua-combustible diésel a una concentración de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 98% en peso, y en una realización de aproximadamente el 50% a aproximadamente el 95% en peso, y en una realización de aproximadamente el 60% a aproximadamente el 95% en peso, y en una realización de aproximadamente el 75% a aproximadamente el 95% en peso, y en una realización de aproximadamente el 75% a aproximadamente el 92% en peso.

El agua

El agua utilizada en la formación de las emulsiones de agua-combustible diésel puede tomarse de cualquier fuente. En una forma de realización, el agua se desioniza o desmineraliza antes de mezclarse con el combustible diésel. En una forma de realización, el agua se purifica usando ósmosis inversa o destilación.

El agua puede estar presente en las emulsiones de agua-combustible diésel a una concentración de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 50% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 50% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 40% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 5% a aproximadamente el 25% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 20% de agua.

El emulsionante

El emulsionante está compuesto de: (i) por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; (ii) un compuesto iónico o no iónico que presenta un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) de aproximadamente 1 a aproximadamente 10; o una mezcla de (i) y (ii); en combinación con (iii) un compuesto soluble en agua seleccionado de entre el grupo constituido por sales de amina, sales de amonio, compuestos de azida, compuestos nitro, sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinotérreos y mezclas de dos o más de los mismos. Las mezclas de (i), (ii) y (iii) son útiles.

El emulsionante puede estar presente en la emulsión de agua-combustible diésel a una concentración de aproximadamente el 0,05% a aproximadamente el 20% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 0,05% a aproximadamente el 10% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 5% en peso, y en una forma de realización de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 3% en peso.

El producto (i) soluble en combustible

El producto (i) soluble en combustible puede ser por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono.

Los agentes acilantes de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo pueden ser ácidos carboxílicos o equivalentes reactivos de tales ácidos. Los equivalentes reactivos pueden ser haluros de ácido, anhídridos o ésteres, incluyendo ésteres parciales y similares. Los sustituyentes de hidrocarbilo para estos agentes acilantes de ácido carboxílico pueden contener de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono, y en una forma de realización de aproximadamente 50 a aproximadamente 300 átomos de carbono, y en una forma de realización de aproximadamente 60 a aproximadamente 200 átomos de carbono. En una forma de realización, los sustituyentes de hidrocarbilo de estos agentes acilantes presentan pesos moleculares promedios en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 3.000, y en una forma de realización de aproximadamente 900 a aproximadamente 2300.

Los agentes acilantes de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo pueden prepararse haciendo reaccionar uno o más reactivos de ácido carboxílico alfa-beta insaturado de manera olefínica que contienen de 2 a aproximadamente 20 átomos de carbono, exclusivo de los grupos carboxilo, con uno o más polímeros de olefina tal como se describe con mayor detalle a continuación en la presente memoria.

Los reactivos de ácido carboxílico alfa-beta insaturados de manera olefínica pueden ser de naturaleza o bien monobásica o bien polibásica. A título de ejemplo, el ácido carboxílico alfa-beta insaturado de manera olefínica monobásico incluye los ácidos carboxílicos correspondientes a la fórmula

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en la que R es hidrógeno, o un grupo alifático o alicíclico saturado, arilo, alquilarilo o heterocíclico, preferentemente hidrógeno o un grupo alquilo inferior, y R^{1} es hidrógeno o un grupo alquilo inferior. Normalmente el número total de átomos de carbono en R y R^{1} no supera aproximadamente los 18 átomos de carbono. Los ejemplos específicos de ácidos carboxílicos alfa-beta insaturados de manera olefínica monobásicos útiles incluyen ácido acrílico; ácido metacrílico; ácido cinámico; ácido crotónico; ácido 3-fenilpropenoico; ácido alfa y beta-decenoico. Los reactivos de ácido polibásico son preferentemente ácidos dicarboxílicos, aunque pueden usarse ácidos tri y tetracarboxílicos. Los ácidos polibásicos a título de ejemplo incluyen ácido maleico, ácido fumárico, ácido mesacónico, ácido itacónico y ácido citracónico. Los equivalentes reactivos de los reactivos de ácido carboxílico alfa-beta insaturado de manera olefínica incluyen los derivados de anhídrido, éster o amida funcional de los ácidos precedentes. Un equivalente reactivo útil es el anhídrido maleico.

Los monómeros de olefina a partir de los cuales pueden derivarse los polímeros de olefina son monómeros de olefina polimerizables caracterizados porque presentan uno o más grupos insaturados etilénicos. Pueden ser monómeros monoolefínicos tales como etileno, propileno, 1-buteno, isobuteno y 1-octeno o monómeros poliolefínicos (normalmente monómeros diolefínicos tales como 1,3-butadieno e isopreno). Normalmente, estos monómeros son olefinas terminales, es decir, olefinas caracterizadas por la presencia del grupo >C=CH_{2}. Sin embargo, también ciertas olefinas internas pueden servir como monómeros (éstas se denominan en ocasiones olefinas medias). Cuando se usan tales monómeros de olefinas medias, se utilizan normalmente en combinación con olefinas terminales para producir polímeros de olefina que son interpolímeros. Aunque los polímeros de olefina también pueden incluir grupos aromáticos (especialmente grupos fenilo y grupos fenilo sustituidos con alquilo inferior y/o alcoxilo inferior tales como grupos para(butil terciario)-fenilo) y grupos alicíclicos tales como se obtendrían a partir de olefinas cíclicas polimerizable u olefinas cíclicas polimerizables sustituidas alicíclicas, los polímeros de olefina están normalmente libres de tales grupos. No obstante, los polímeros de olefina derivados de tales interpolímeros de tanto 1,3-dienos como estirenos tales como 1,3-butadieno y estireno o para-(butil terciario)estireno son excepciones a esta norma general. En una forma de realización, el polímero de olefina es un polímero parcialmente hidrogenado derivado de uno o más dienos.

Generalmente, los polímeros de olefina son homo o interpolímeros de olefinas de hidrocarbilo terminales de aproximadamente 2 a aproximadamente 30 átomos de carbono, y en una forma de realización de aproximadamente 2 a aproximadamente 16 átomos de carbono. Una clase más típica de polímeros de olefina se selecciona de entre el grupo constituido por homo e interpolímeros de olefinas terminales de 2 a aproximadamente 6 átomos de carbono, y en una forma de realización de 2 a aproximadamente 4 átomos de carbono.

Los ejemplos específicos de monómeros de olefina terminal y media que pueden usarse para preparar los polímeros de olefina incluyen etileno, propileno, 1-buteno, 2-buteno, isobuteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 2-penteno, tetrámero de propileno, diisobutileno, trímero de isobutileno, 1,2-butadieno, 1,3-butadieno, 1,2-pentadieno, 1,3-pentadieno, isopreno, 1,5-hexadieno, 2-cloro-1,3-butadieno, 2-metil-1-hepteno, 3-ciclohexil-1-buteno, 3,3-dimetil-1-penteno, estireno, divinilbenceno, acetato de vinilo, alcohol alílico, acetato de 1-metilvinilo, acrilonitrilo, acrilato de etilo, etil vinil éter y metil-vinil cetona. De entre éstos, los monómeros puramente hidrocarbonados son más típicos y los monómeros de olefina terminal resultan especialmente útiles.

En una forma de realización, los polímeros de olefina son poliisobutenos tales como los obtenidos mediante la polimerización de una corriente de refinería C_{4} que presenta un contenido en buteno de aproximadamente el 35 a aproximadamente el 75% en peso y un contenido en isobuteno de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 60% en peso en presencia de un catalizador de ácido de Lewis tal como cloruro de aluminio o trifluoruro de boro. Generalmente estos poliisobutenos contienen predominantemente (es decir, más de aproximadamente el 50 por ciento de las unidades de repetición totales) unidades de repetición de isobuteno de la configuración

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En una forma de realización, el polímero de olefina es un grupo poliisobuteno (o grupo poliisobutileno) que presenta un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 3.000, y en una forma de realización de aproximadamente 900 a aproximadamente 2.300.

En una forma de realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo es un ácido o anhídrido succínico sustituido con hidrocarbilo representado de manera correspondiente por las fórmulas

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en las que R es un grupo hidrocarbilo de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono, y en una forma de realización de aproximadamente 50 a aproximadamente 300, y en una forma de realización de aproximadamente 60 a aproximadamente 200 átomos de carbono. La producción de estos ácidos o anhídridos succínicos sustituidos con hidrocarbilo mediante alquilación de ácido o anhídrido maleico o sus derivados con un halohidrocarburo o mediante la reacción de ácido o anhídrido maleico con un polímero de olefina que presenta un doble enlace terminal es bien conocida por los expertos en la materia y no requiere considerarse en detalle en la presente memoria.

El agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo puede ser un agente acilante succínico sustituido con hidrocarbilo constituido por grupos sustituyentes de hidrocarbilo y grupos succínicos. Los grupos sustituyentes de hidrocarbilo derivan de polímeros de olefina tal como se expuso anteriormente. En una forma de realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo se caracteriza por la presencia dentro de su estructura de un promedio de por lo menos 1,3 grupos succínicos, y en una realización desde aproximadamente 1,3 hasta aproximadamente 2,5, y en una forma de realización desde aproximadamente 1,5 hasta aproximadamente 2,5, y en una realización desde aproximadamente 1,7 hasta aproximadamente 2,1 grupos succínicos por cada peso equivalente del sustituyente de hidrocarbilo. En una realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo se caracteriza por la presencia dentro de su estructura de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,2, y en una realización de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,1 grupos succínicos para cada peso equivalente del sustituyente de hidrocarbilo.

En una realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo es un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3.000, y en una realización de aproximadamente 1.800 a aproximadamente 2.300, caracterizándose dicho primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno por de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 2,5, y en una realización de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 2,1 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno.

En una realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo es un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300, y en una realización de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.000, caracterizándose dicho anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno por de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,2 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno.

Con objeto de la presente invención, el peso equivalente del grupo sustituyente de hidrocarbilo del agente acilante succínico sustituido con hidrocarbilo se considera que es el número obtenido dividiendo el peso molecular promedio en número (M_{n}) de la poliolefina a partir de la cual se deriva el sustituyente de hidrocarbilo entre el peso total de todos los grupos sustituyentes de hidrocarbilo presentes en los agentes acilantes succínicos sustituidos con hidrocarbilo. Por tanto, si un agente acilante sustituido con hidrocarbilo se caracteriza por un peso total de todos los sustituyentes de hidrocarbilo de 40.000 y el valor de M_{n} para la poliolefina a partir de la cual se derivan los grupos sustituyentes de hidrocarbilo es de 2.000, entonces ese agente acilante succínico sustituido se caracteriza por un total de 20 (40.000/2.000 = 20) pesos equivalentes de grupos sustituyentes.

La relación de grupos succínicos con respecto al equivalente de grupos sustituyentes presentes en el agente acilante succínico sustituido con hidrocarbilo (también denominada "razón de succinación") puede ser determinada por un experto en la materia usando técnicas convencionales (tales como a partir de los índices de saponificación o acidez). Por ejemplo, puede usarse la siguiente fórmula para calcular la relación de succinación en la que se usa anhídrido maleico en el proceso de acilación:

101

En esta ecuación, SR es la relación de succinación, M_{n} es el peso molecular promedio en número y Sap. No. es el índice de saponificación. En la ecuación anterior, el índice de saponificación del agente acilante = índice de saponificación medido de la mezcla de reacción final/Al en la que Al es el contenido en componente activo expresado como un número entre 0 y 1, pero no igual a cero. Por tanto, un contenido en componente activo del 80% corresponde a un valor de Al de 0,8. El valor de Al puede calcularse usando técnicas tales como cromatografía en columna que puede usarse para determinar la cantidad de polialquileno sin reaccionar en la mezcla de reacción final. Como una aproximación tosca, el valor de Al se determina tras restar el porcentaje de polialquileno sin reaccionar de 100.

El producto (i) soluble en combustible puede formarse usando amoniaco y/o una amina. Las aminas útiles para la reacción con el agente acilante para formar el producto (i) incluyen monoaminas, poliaminas y mezclas de las
mismas.

Las monoaminas presentan solamente una funcionalidad amina mientras que las poliaminas tienen dos o más. Las aminas pueden ser aminas primarias, secundarias o terciarias. Las aminas primarias se caracterizan por la presencia de por lo menos un grupo -NH_{2}; las secundarias por la presencia de por lo menos un grupo H-N <. Las aminas terciarias son análogas a las aminas primarias y secundarias con la excepción de que los átomos de hidrógeno en los grupos -NH_{2} o H-N < se sustituyen por grupos hidrocarbilo. Los ejemplos de monoaminas primarias y secundarias incluyen etilamina, dietilamina, n-butilamina, di-n-butilamina, alilamina, isobutilamina, cocoamina, estearilamina, laurilamina, metil-laurilamina, oleilamina, N-metiloctilamina, dodecilamina, y octadecilamina. Los ejemplos adecuados de monoaminas terciarias incluyen trimetilamina, trietilamina, tripropilamina, tributilamina, monometildimetilamina, monoetildimetilamina, dimetilpropilamina, dimetilbutilamina, dimetilpentilamina, dimetilhexilamina, dimetilheptilamina y dimetiloctilamina.

La amina puede ser una hidroxiamina. La hidroxiamina puede ser una amina primaria, secundaria o terciaria. Normalmente, las hidroxaminas son alcanolaminas primarias, secundarias o terciarias. Las alcanolaminas pueden representarse mediante las fórmulas:

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en las que en las fórmulas anteriores cada R es independientemente un grupo hidrocarbilo de 1 a aproximadamente 8 átomos de carbono, o un grupo hidrocarbilo sustituido con hidroxilo de 2 a aproximadamente 8 átomos de carbono y cada R' es independientemente un grupo hidrocarbileno (es decir, un hidrocarburo divalente) de 2 a aproximadamente 18 átomos de carbono. El grupo -R'-OH en tales fórmulas representa el grupo hidrocarbileno sustituido con hidroxilo. R' puede ser un grupo acíclico, alicíclico o aromático. En una realización, R' es un grupo alquileno lineal o ramificado acíclico tal como un grupo etileno, 1,2-propileno, 1,2-butileno, 1,2-octadecileno, etc. Cuando están presentes dos grupos R en la misma molécula, pueden estar unidos por un enlace carbono-carbono directo o a través de un heteroátomo (por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o azufre) para formar una estructura de anillo de 5, 6, 7 u 8 miembros. Los ejemplos de tales aminas heterocíclicas incluyen N-(hidroxialquilo inferior)-morfolinas, -tiomorfolinas, -piperidinas, -oxazolidinas, -tiazolidinas y similares. Normalmente, sin embargo, cada R es independientemente un grupo alquilo inferior de hasta siete átomos de carbono.

Los ejemplos adecuados de las hidroxiaminas anteriores incluyen mono, di y trietanolamina, dimetiletanolamina, dietanolamina, di-(3-hidroxipropil)amina, N-(3-hidroxibutil)amina, N-(4-hidroxibutil)amina y N,N-di-(2-hidroxipropil)amina.

La amina puede ser una alquilenpoliamina. Son especialmente útiles las alquilenpoliaminas representadas por la fórmula

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en la que n presenta un valor promedio entre 1 y aproximadamente 10, y en una realización de aproximadamente 2 a aproximadamente 7, el grupo "alquileno" presenta de desde 1 hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, y en una realización de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 átomos de carbono, y cada R es independientemente hidrógeno, un grupo alifático o alifático sustituido con hidroxilo de hasta aproximadamente 30 átomos de carbono. Estas alquilenpoliaminas incluyen metilenpoliaminas, etilenpoliaminas, butilenpoliaminas, propilenpoliaminas, pentilenpoliaminas, etc. Los ejemplos específicos de tales poliaminas incluyen etilendiamina, trietilentetraamina, propilendiamina, trimetilendiamina, tripropilentetramina, tetraetilenpentamina, hexaetilenheptamina, pentaetilenhexamina, o una mezcla de dos o más de las mismas.

Las etilenpoliaminas son útiles. Estas se describen en detalle bajo el título Ethylene Amines en Kirk Othmer's "Encyclopedia of Chemical Technology", 2ª Edición, volumen 7, págs. 22-37, Interscience Publishers, Nueva York (1965). Estas poliaminas pueden prepararse mediante la reacción de dicloruro de etileno con amoniaco o mediante la reacción de una etilenimina con un reactivo de apertura de anillo tal como agua, amoniaco, etc. Estas reacciones dan como resultado la producción de una mezcla compleja de polialquilenpoliaminas incluyendo productos de condensación cíclicos tales como piperazinas.

En una forma de realización, la amina es una cola de poliamina o una poliamina pesada. El término "cola de poliamina" se refiere a las poliaminas que resultan de la separación de una mezcla de poliaminas para eliminar las poliaminas de menor peso molecular y los componentes volátiles para dejar, como residuo, las colas de poliamina. En una realización, las colas de poliamina se caracterizan por tener menos de aproximadamente el 2% en peso de dietilentriamina total o trietilentetramina. Están disponibles colas de poliamina útiles de Dow Chemical con el nombre comercial E-100. Este material se describe como que presenta una gravedad específica a 15,6ºC de 1,0168, un contenido en nitrógeno del 33,15% en peso y una viscosidad a 40ºC de 121 centistokes. Otras colas de poliamina que pueden usarse están comercializadas por Union Carbide con el nombre comercial HPA-X. Este producto de colas de poliamina contiene productos de condensación cíclicos tales como piperazina y análogos superiores de dietilentriamina, trietilentetramina y similares.

El término "poliamina pesada" se refiere a poliaminas que contienen siete o más átomos de nitrógeno por molécula, o a oligómeros de poliamina que contienen siete o más nitrógenos por molécula y dos o más aminas primarias por molécula. Éstas se describen en la patente europea número EP 0770098.

El producto (i) soluble en combustible puede ser una sal, un éster, un éster/sal, una amida, una imida o una combinación de dos o más de los mismos. La sal puede ser una sal interna que implica residuos de una molécula del agente acilante y el amoniaco o la amina en los que uno de los grupos carboxilo se une iónicamente a un átomo de nitrógeno dentro del mismo grupo; o puede ser una sal externa en la que el grupo de sal iónica está formado con un átomo de nitrógeno que no es parte de la misma molécula. En una realización, la amina es una hidroxiamina, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo es un anhídrido succínico sustituido con hidrocarbilo, y el producto soluble en combustible resultante es mitad éster y mitad sal, es decir, un éster/sal. En una realización, la amina es una alquilenpoliamina, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo es un anhídrido succínico sustituido con hidrocarbilo y el producto soluble en combustible resultante es una succinimida.

La reacción entre el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo y el amoniaco o la amina se lleva a cabo en condiciones que proporcionan la formación del producto deseado. Normalmente, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo y el amoniaco o la amina se mezclan entre sí y se calientan hasta una temperatura en el intervalo de desde aproximadamente 50ºC hasta aproximadamente 250ºC, y en una realización de desde aproximadamente 80ºC hasta aproximadamente 200ºC; opcionalmente en presencia de un disolvente/diluyente líquido orgánico sustancialmente inerte, normalmente líquido, hasta que se forma el producto deseado. En una realización, el agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo y el amoniaco o la amina se hacen reaccionar en cantidades suficientes para proporcionar de desde aproximadamente 0,3 hasta aproximadamente 3 equivalentes de agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo por equivalente de amoniaco o amina. En una realización, esta relación es de desde aproximadamente 0,5:1 hasta aproximadamente 2:1, y en una realización de aproximadamente 1:1.

En una realización, el producto (i) soluble en combustible comprende: (i)(a) un primer producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un primer agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho primer agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; y (i)(b) un segundo producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho segundo agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono. En esta realización, los productos (i)(a) y (i)(b) son diferentes. Por ejemplo, el peso molecular del sustituyente de hidrocarbilo para el primer agente acilante puede ser diferente del peso molecular del sustituyente de hidrocarbilo para el segundo agente acilante. En una realización, el peso molecular promedio en número para el sustituyente de hidrocarbilo para el primer agente acilante puede estar en el intervalo de aproximadamente 1.500 hasta aproximadamente 3000, y en una realización de aproximadamente 1.800 hasta aproximadamente 2.300, y el peso molecular promedio en número para el sustituyente de hidrocarbilo para el segundo agente acilante puede estar en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 1300, y en una realización de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.000. El primer agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo puede ser un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3000, y en una realización de aproximadamente 1.800 a aproximadamente 2.300. Este primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno puede estar caracterizado porque presenta por lo menos aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 2,5, y en una realización de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 2,1 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno. La amina usada en este primer producto (i)(a) soluble en combustible puede ser una alcanolamina y el producto puede estar en forma de un éster/sal. El segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo puede ser un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno de dicho segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300, y en una realización de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.000. Este segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno puede caracterizarse por de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,2 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno. La amina usada en este segundo producto (i)(b) soluble en combustible puede ser una alcanolamina y el producto puede estar en forma de un éster/sal, o la amina puede ser una alquilenpoliamina y el producto puede estar en forma de una succinimida. El producto (i) soluble en combustible puede estar compuesto de: de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 99% en peso, y en una realización de aproximadamente el 30% a aproximadamente el 70% en peso del producto (i)(a); y de aproximadamente el 99% a aproximadamente el 1% en peso, y en una realización de aproximadamente el 70% a aproximadamente el 30% en peso del producto (i)(b).

En una realización, el producto (i) soluble en combustible comprende: (i)(a) un primer agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho primer agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; y (i)(b) un segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho segundo agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono, siendo dicho primer agente acilante y dicho segundo agente acilante iguales o diferentes; estando acoplados dicho primer agente acilante y dicho segundo agente acilante entre sí mediante un grupo de enlace derivado de un compuesto que tiene dos o más grupos amino primarios, dos o más grupos amino secundarios, por lo menos un grupo amino primario y por lo menos un grupo amino secundario, por lo menos dos grupos hidroxilo, o por lo menos un grupo amino primario o secundario y por lo menos un grupo hidroxilo; haciéndose reaccionar dicho agentes acilantes acoplados con amoniaco o una amina. El peso molecular del sustituyente de hidrocarbilo para el primer agente acilante puede ser el mismo o puede ser diferente del peso molecular del sustituyente de hidrocarbilo para el segundo agente acilante. En una realización, el peso molecular promedio en número para el sustituyente de hidrocarbilo para el primer y/o segundo agente acilante está en el intervalo de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3.000, y en una realización de aproximadamente 1.800 a aproximadamente 2.300. En una realización, el peso molecular promedio en número para el sustituyente de hidrocarbilo para el primer y/o segundo agente acilante está en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300, y en una realización de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.000. El primer y/o segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo pueden ser un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3.000, y en una realización de aproximadamente 1.800 a aproximadamente 2.300. El primer y/o segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno pueden caracterizarse por por lo menos aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 2,5, y en una realización de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 2,1 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno. El primer y/o segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo pueden ser un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno, presentando el sustituyente de poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300, y en una realización de aproximadamente 800 a aproximadamente 1.000. Este primer y/o segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno pueden caracterizarse por de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3, y en una realización de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,2 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno. El grupo de enlace puede derivarse de cualquiera de las aminas o hidroxiaminas tratadas anteriormente que presentan dos o más grupos amino primarios, dos o más grupos amino secundarios, por lo menos un grupo amino primario y por lo menos un grupo amino secundario, o por lo menos un grupo amino primario o secundario y por lo menos un grupo hidroxilo. El grupo de unión también puede derivarse de un poliol. El poliol puede ser un compuesto representado por la fórmula

R - (OH)_{m}

en la que en la fórmula anterior, R es un grupo orgánico que presenta una valencia de m, R está unido a los grupos OH a través de enlaces carbono-oxígeno y m es un número entero desde 2 hasta aproximadamente 10, y en una realización de 2 a aproximadamente 6. El poliol puede ser un glicol. Los alquilenglicoles son útiles. Ejemplos de los polioles que pueden usarse incluyen etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol, dibutilenglicol, tributilenglicol, 1,2-butanodiol, 2,3-dimetil-2,3-butanodiol, 2,3-hexanodiol, 1,2-ciclohexanodiol, pentaeritritol, dipentaeritritol, 1,7-heptanodiol, 2,4-heptanodiol, 1,2,3-hexanotriol, 1,2,4-hexanotriol, 1,2,5-hexanotriol, 2,3,4-hexanotriol, 1,2,3-butanotriol, 1,2,4-butanotriol, 2,2,6,6-tetrakis-(hidroximetil)ciclohexanol, 1,10-decanodiol, digitalosa, 2-hidroximetil-2-metil-1,3-propanodiol(trimetiloletano), o 2-hidroximetil-2-etil-1,3-propanodiol (trimetilolpropano) y similares. Pueden usarse mezclas de dos o más de los anteriores.

La relación de reactivos utilizada en la preparación de estos productos unidos puede estar comprendida en un amplio intervalo. Generalmente, para cada equivalente de cada uno del primer y segundo agentes acilantes, se usa por lo menos aproximadamente un equivalente del compuesto de unión. El límite superior del compuesto de unión es de aproximadamente dos equivalentes del compuesto de unión por cada equivalente de los primer y segundo agentes acilantes. Generalmente, la relación de equivalentes del primer agente acilante con respecto al segundo agente acilante es de aproximadamente 4:1 a aproximadamente 1:4, y en una realización de aproximadamente 1,5:1.

El número de equivalentes para los primer y segundo agentes acilantes depende del número total de funciones carboxílicas presentes en cada uno. En la determinación del número de equivalentes para cada uno de los agentes acilantes, se excluyen las funciones carboxilo que no puedan reaccionar como un agente acilante de ácido carboxílico. En general, sin embargo, existe un equivalente de cada agente acilante por cada grupo carboxilo en los agentes acilantes. Por ejemplo, habría dos equivalentes en un anhídrido derivado de la reacción de un mol de polímero de olefina y un mol de anhídrido maleico.

El peso de un equivalente de una poliamina es el peso molecular de la poliamina dividido por el número total de nitrógenos presentes en la molécula. Cuando va a usarse la poliamina como compuesto de unión, no se cuentan los grupos amino terciarios. El peso de un equivalente de una mezcla disponible comercialmente de poliaminas puede determinarse dividiendo el peso atómico del nitrógeno (14) por el % de N contenido en la poliamina; por tanto, una mezcla de poliamina que presenta un % de N de 34 presentaría un peso equivalente de 41,2. El peso de un equivalente de amoniaco o una monoamina es igual a su peso molecular.

El peso de un equivalente de un poliol es su peso molecular dividido por el número total de grupos hidroxilo presentes en la molécula. Por tanto, el peso de un equivalente de etilenglicol es la mitad de su peso molecular.

El peso de un equivalente de una hidroxiamina que va a usarse como un compuesto de unión es igual a su peso molecular dividido por el número total de grupos -OH, >NH y -NH_{2} presentes en la molécula.

Los primer y segundo agentes acilantes pueden hacerse reaccionar con el compuesto de unión según técnicas convencionales de formación de éster y/o amida. Esto implica normalmente calentar los agentes acilantes con el compuesto de unión, opcionalmente en presencia de un disolvente/diluyente líquido orgánico sustancialmente inerte, normalmente líquido. Pueden usarse temperaturas de por lo menos aproximadamente 30ºC hasta la temperatura de descomposición del componente y/o producto de reacción que presenta la temperatura más baja de ese tipo. Esta temperatura puede estar en el intervalo de aproximadamente 50ºC hasta aproximadamente 130ºC, y en una realización de aproximadamente 80ºC a aproximadamente 100ºC cuando los agentes acilantes son anhídridos. Por otra parte, cuando los agentes acilantes son ácidos, esta temperatura puede estar en el intervalo de aproximadamente 100ºC a aproximadamente 300ºC, utilizándose a menudo temperaturas en el intervalo de aproximadamente 125ºC a aproximadamente 250ºC.

El producto unido preparado mediante esta reacción puede estar en forma de mezcla estadística que depende de la carga de cada uno de los agentes acilantes y del número de sitios reactivos en el compuesto de unión. Por ejemplo, si se hace reaccionar una relación molar igual del primer y segundo agentes acilantes con etilenglicol, el producto estaría compuesto de una mezcla de (1) aproximadamente el 50% de compuestos en los que una molécula del primer agente acilante está unida a una molécula del segundo agente acilante a través de etilenglicol; (2) aproximadamente el 25% de compuestos en los que dos moléculas del primer agente acilante están unidas entre sí a través del etilenglicol; y (3) aproximadamente el 25% de compuestos en los que dos moléculas del segundo agente acilante están unidas entre sí a través del etilenglicol.

La reacción entre los agentes acilantes unidos y el amoniaco o la amina puede llevarse a cabo en condiciones de formación de sal, éster/sal, amida o imida usando técnicas convencionales. Normalmente, estos componentes se mezclan entre sí y se calientan hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20ºC hasta la temperatura de descomposición del componente y/o producto de reacción que presenta la temperatura más baja de ese tipo, y en una realización de aproximadamente 50ºC a aproximadamente 130ºC, y en una realización de aproximadamente 80ºC a aproximadamente 110ºC; opcionalmente en presencia de un disolvente/diluyente líquido orgánico sustancialmente inerte, normalmente líquido, hasta que se forma el producto de sal deseado.

Los ejemplos siguientes se proporcionan para ilustrar la preparación de los productos (i) solubles en combustible tratados anteriormente.

Ejemplo 1

Se carga un matraz de cuatro orificios de doce litros con Adibis ADX 101 G (7.513 gramos). Adibis ADX 101 G, que es un producto disponible de Lubrizol Adibis, está compuesto de una mezcla de anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno en la que el 60% en peso es un primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno en el que el sustituyente de poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número de 2.300 y se deriva de un poliisobuteno que presenta un contenido en isómero de metilvinilideno del 80% en peso, y el 40% en peso es un segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno en el que el sustituyente de poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número de 1.000 y se deriva de un poliisobuteno que presenta un contenido en isómero de metilvinilideno del 85% en peso. El producto presenta un contenido en aceite diluyente del 30% en peso y una razón de succinación de 1,4 (tras corregir para el poliisobuteno sin reaccionar). El matraz está equipado con un agitador superior, un termopar, un embudo de adición rematado con una entrada de N_{2} y un condensador. Se agita la mezcla de anhídrido succínico y se calienta a 95ºC, y se añade etilenglicol (137 gramos) mediante el embudo de adición durante cinco minutos. Se agita la mezcla resultante y se mantiene a 102-107ºC durante 4 horas. Se carga dimetiletanolamina (392 gramos) en la mezcla durante 30 minutos de manera que la temperatura de reacción no supere los 107ºC. Se mantiene la mezcla a 100-105ºC durante 2 horas, y se filtra para proporcionar un producto viscoso, marrón.

Ejemplo 2

Se carga un matraz de cuatro orificios de tres litros con Adibis ADX 101 G (1.410 gramos). El matraz está provisto de un agitador superior, un termopar, un embudo de adición rematado con una entrada de N_{2} y un condensador. Se agita la mezcla de anhídrido succínico y se calienta a 61ºC. Se añade etilenglicol (26,3 gramos) mediante el embudo de adición durante cinco minutos. Se agita la mezcla resultante y se calienta hasta 105-110ºC y se mantiene a esa temperatura durante 4,5 horas. Se enfría la mezcla hasta 96ºC, y se carga dimetilaminoetanol (77,1 gramos) en la mezcla durante 5 minutos de manera que la temperatura de reacción no supere los 100ºC. Se mantiene la mezcla a 95ºC durante 1 hora, y a continuación a 160ºC durante 4 horas. El producto es un producto viscoso, marrón.

El producto (i) soluble en combustible puede estar presente en la emulsión de agua-combustible diésel a una concentración de hasta el 15% en peso basado en el peso global de la emulsión, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 15% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 10% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 5% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 2% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 0,7% en peso.

El compuesto (ii) iónico o no iónico

El compuesto (ii) iónico o no iónico presenta un equilibrio hidrófilo-lipófilo (HLB) en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, y en una realización de aproximadamente 4 a aproximadamente 8. Se dan a conocer ejemplos de estos compuestos en McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, 1998, North American & International Edition, páginas 1-235 de la edición norteamericana y páginas 1-199 de la edición internacional que se refieren a tales compuestos iónicos y no iónicos que presentan un HLB en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10. Los compuestos útiles incluyen alcanolamidas, alquilarilsulfonatos, óxidos de amina, compuestos de poli(oxialquileno), incluyendo copolímeros de bloque que comprenden unidades de repetición de óxido de alquileno, etoxilatos de alcohol carboxilados, alcoholes etoxilados, alquilfenoles etoxilados, aminas y amidas etoxiladas, ácidos grasos etoxilados, ésteres y aceites grasos etoxilados, ésteres grasos, amidas de ácidos grasos, ésteres de glicerol, ésteres de glicol, ésteres de sorbitano, derivados de imidazolina, lecitina y derivados, lignina y derivados, monoglicéridos y derivados, sulfonatos de olefina, ésteres de fosfato y derivados, ácidos grasos o alcoholes o alquilfenoles etoxilados, derivados de sorbitano, ésteres de sacarosa y derivados, sulfatos o alcoholes o alcoholes etoxilados o ésteres grasos, sulfonatos de dodecil y tridecilbencenos o petróleo o naftalenos condensados, sulfosuccinatos y derivados y ácidos tridecil y dodecilbencenosulfónicos.

En una realización, el compuesto (ii) iónico o no iónico es un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un agente acilante que presenta de 12 a aproximadamente 30 átomos de carbono con amoniaco o una amina. El agente acilante puede contener de aproximadamente 12 a aproximadamente 24 átomos de carbono, y en una realización de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono. El agente acilante puede ser un ácido carboxílico o un equivalente reactivo del mismo. Los equivalentes reactivos incluyen haluros de ácido, anhídridos, ésteres y similares. Estos agentes acilantes puedes ser ácidos monobásicos o ácidos polibásicos. Los ácidos polibásicos son preferentemente ácidos dicarboxílicos, aunque pueden usarse ácidos tri y tetracarboxílicos. Estos agentes acilantes pueden ser ácidos grasos. Los ejemplos incluyen ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico y similares. Estos agentes acilantes pueden ser ácidos o anhídridos succínicos representados, respectivamente, por las fórmulas

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en las que en cada una de las fórmulas anteriores, R es un grupo hidrocarbilo de aproximadamente 10 a aproximadamente 28 átomos de carbono, y en una realización de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los ejemplos incluyen ácido o anhídrido succínico sustituido con tetrapropileno, ácido o anhídrido hexadecilsuccínico y similares. La amina puede ser cualquiera de las aminas descritas anteriormente como útiles en la preparación del producto (i) soluble en combustible. El producto de la reacción entre el agente acilante y el amoniaco o la amina puede ser una sal, un éster, una amida, una imida o una combinación de los mismos. La sal puede ser una sal interna que implica residuos de una molécula del agente acilante y el amoniaco o la amina en los que uno de los grupos carboxilo se une iónicamente a un átomo de nitrógeno dentro del mismo grupo; o puede ser una sal externa en la que el grupo de sal iónica está formado por un átomo de nitrógeno que no es parte de la misma molécula. La reacción entre el agente acilante y el amoniaco o la amina se lleva a cabo en condiciones que proporcionan la formación del producto deseado. Normalmente, el agente acilante y el amoniaco o la amina se mezclan entre sí y se calientan hasta una temperatura en el intervalo de desde aproximadamente 50ºC hasta aproximadamente 250ºC, y en una realización de desde aproximadamente 80ºC hasta aproximadamente 200ºC; opcionalmente en presencia de un disolvente/diluyente líquido orgánico sustancialmente inerte, normalmente líquido, hasta que se forma el producto deseado. En una realización, se hacen reaccionar el agente acilante y el amoniaco o la amina en cantidades suficientes para proporcionar desde aproximadamente 0,3 hasta aproximadamente 3 equivalentes de agente acilante por equivalente de amoniaco o amina. En una realización, esta razón es de desde aproximadamente 0,5:1 hasta aproximadamente 2:1, y en una realización de aproximadamente 1:1.

En una realización, el compuesto (ii) iónico o no iónico es un éster/sal preparado haciendo reaccionar anhídrido hexadecilsuccínico con dimetiletanolamina en una razón equivalente (es decir, razón de carbonilo respecto a amina) de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:1,5, y en una realización de aproximadamente 1:1,35.

El compuesto (ii) iónico o no iónico puede estar presente en la emulsión de agua-combustible diésel a una concentración de hasta aproximadamente el 15% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 15% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 10% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,01 aproximadamente el 5% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 3% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1% en peso.

El compuesto (iii) soluble en agua

El compuesto soluble en agua puede ser una sal de amina, una sal de amonio, un compuesto de azida, un compuesto nitro, una sal de metales alcalinos, una sal de metales alcalinotérreos o mezclas de dos o más de los mismos. Estos compuestos son distintos del producto (i) soluble en combustible y del compuesto (ii) iónico o no iónico tratados anteriormente. Estos compuestos solubles en agua incluyen nitratos de amina orgánica, azidas y compuestos nitro. También se incluyen carbonatos de metales alcalinos y alcalinotérreos, sulfatos, sulfuros, sulfonatos y similares.

Son particularmente útiles las sales de amina o amonio representadas por la fórmula

K[G(R/R_{3})_{4}]^{y+}

\hskip0.5cm

nX^{p-}

en la que G es hidrógeno o un grupo orgánico de 1 a aproximadamente 8 átomos de carbono, y en una realización de 1 a aproximadamente 2 átomos de carbono, que presenta una valencia de y; cada R es independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo de 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono, y en una realización de 1 a aproximadamente 5 átomos de carbono, y en una realización de 1 a aproximadamente 2 átomos de carbono; X^{p-} es un anión que presenta una valencia de p; y k, y, n y p son independientemente números enteros de por lo menos 1. Cuando G es H, y es 1. La suma de la carga positiva ky^{+} es igual a la suma de la carga negativa nX^{p-}. En una realización, X es un ion nitrato; y en una realización es un ion acetato. Los ejemplos incluyen nitrato de amonio, acetato de amonio, nitrato de metilamonio, acetato de metilamonio, diacetato de etilendiamina, nitrato de urea y nitrato de guanidinio. El nitrato de amonio es particularmente útil.

En una realización, el compuesto (iii) soluble en agua funciona como un estabilizador de la emulsión, es decir, actúa para estabilizar la emulsión de agua-combustible diésel. Por tanto, en una realización, el compuesto (iii) soluble en agua está presente en la emulsión de agua-combustible diésel en una cantidad estabilizante de la emulsión.

En una realización, el compuesto (iii) soluble en agua actúa como un mejorador de la combustión. Un mejorador de la combustión se caracteriza por su capacidad para aumentar la tasa de quemado de la masa de la composición de combustible. La presencia de tal mejorador de la combustión presenta el efecto de mejorar el rendimiento de potencia de un motor. Por tanto, en una realización, el compuesto (iii) soluble en agua está presente en la emulsión de agua-combustible diésel en una cantidad mejoradora de la combustión.

El compuesto (iii) soluble en agua puede estar presente en la emulsión de agua-combustible diésel a una concentración de aproximadamente el 0,001 a aproximadamente el 1% en peso, y en una realización de desde aproximadamente el 0,01 hasta aproximadamente el 1% en peso.

Mejorador de cetano

En una realización, la emulsión de agua-combustible diésel contiene un mejorador de cetano. Los mejoradores de cetano que son útiles incluyen peróxidos, nitratos, nitritos, nitrocarbamatos y similares. Los mejoradores de cetano útiles incluyen nitropropano, dinitropropano, tetranitrometano, 2-nitro-2-metil-1-butanol, 2-metil-2-nitro-1-propanol y similares. También se incluyen ésteres de nitrato de alcoholes alifáticos o cicloalifáticos sustituidos o no sustituidos que pueden ser monovalentes o polivalentes. Éstos incluyen nitratos de alquilo o cicloalquilo sustituidos y no sustituidos que presentan hasta aproximadamente 10 átomos de carbono, y en una realización de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 átomos de carbono. El grupo alquilo puede ser o bien lineal o bien ramificado, o una mezcla de grupos alquilo lineales o ramificados. Los ejemplos incluyen nitrato de metilo, nitrato de etilo, nitrato de n-propilo, nitrato de isopropilo, nitrato de alilo, nitrato de n-butilo, nitrato de isobutilo, nitrato de sec-butilo, nitrato de terc-butilo, nitrato de n-amilo, nitrato de isoamilo, nitrato de 2-amilo, nitrato de 3-amilo, nitrato de terc-amilo, nitrato de n-hexilo, nitrato de n-heptilo, nitrato de n-octilo, nitrato de 2-etilhexilo, nitrato de sec-octilo, nitrato de n-nonilo, nitrato de n-decilo, nitrato de ciclopentilo, nitrato de ciclohexilo, nitrato de metilciclohexilo y nitrato de ciclopropilciclohexilo. También son útiles los ésteres de nitrato de alcoholes alifáticos sustituidos con alcoxilo tales como nitrato de 2-etoxietilo, nitrato de 2-(2-etoxi-etoxi)etilo, 2-nitrato de 1-metoxipropilo, nitrato de 4-etoxibutilo, etc., así como nitratos de diol tales como dinitrato de 1,6-hexametileno. Un mejorador de cetano útil es el nitrato de 2-etilhexilo.

La concentración del mejorador de cetano en la emulsión de agua-combustible diésel puede estar en cualquier concentración suficiente para proporcionar a la emulsión el índice de cetano deseado. En una realización, la concentración del mejorador de cetano está a un nivel de hasta aproximadamente el 10% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 10% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 5% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 1% en
peso.

Aditivos adicionales

Además de los materiales anteriores, pueden usarse otros aditivos de combustible diésel que son bien conocidos por los expertos en la materia en las emulsiones de agua-combustible diésel de la invención. Éstos incluyen colorantes, inhibidores de la herrumbre tales como ácidos y anhídridos succínicos alquilados, agentes bacteriostáticos, inhibidores de goma, desactivadores de metales, lubricantes del cilindro superior y similares. Estos aditivos adicionales pueden utilizarse en concentraciones de hasta aproximadamente el 1% en peso basado en el peso total de las emulsiones de agua-combustible diésel, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 1% en peso.

La concentración total de aditivos químicos, incluyendo los emulsionantes anteriores, en las emulsiones de agua-combustible diésel de la invención puede estar comprendida entre aproximadamente y 0,05 a aproximadamente el 30% en peso, y en una realización entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 20% en peso, y en una realización entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 15% en peso, y en una realización entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 10% en peso, y en una realización entre aproximadamente el 0,1 y aproximadamente el 5% en peso.

Disolvente orgánico

Los aditivos químicos, incluyendo los emulsionantes anteriores, pueden diluirse con un disolvente orgánico sustancialmente inerte, normalmente liquido tal como nafta, benceno, tolueno, xileno o combustible diésel para formar un concentrado de aditivo que se mezcla luego con el combustible diésel y el agua para formar la emulsión de agua-combustible diésel. Estos concentrados contienen generalmente desde aproximadamente el 10% hasta aproximadamente el 90% en peso del disolvente anterior.

Las emulsiones de agua-combustible diésel pueden contener hasta aproximadamente el 60% en peso de un disolvente orgánico, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 50% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,01 a aproximadamente el 20% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 5% en peso, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 3% en peso.

Agente anticongelante

En una realización, las emulsiones de agua-combustible diésel de la invención contienen un agente anticongelante. El agente anticongelante es normalmente un alcohol. Los ejemplos incluyen etilenglicol, propilenglicol, metanol, etanol, glicerol y mezclas de dos o más de los mismos. El agente anticongelante se usa normalmente a una concentración suficiente para evitar la congelación del agua usada en las emulsiones de agua-combustible diésel. Por tanto, la concentración depende de la temperatura a la que se usa o almacena el combustible. En una realización, la concentración está a un nivel de hasta aproximadamente el 20% en peso basado en el peso de la emulsión de agua-combustible diésel, y en una realización de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 20% en peso, y en una realización de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 10% en peso.

Ejemplo 3

Este ejemplo proporciona un ejemplo a título ilustrativo de las emulsiones de agua-combustible diésel de la invención. Los valores numéricos indicados a continuación son en partes en peso.

102

La emulsión se prepara mezclando todos los componentes en las formulaciones A y B excepto por el agua usando un mezclado convencional. Entonces se mezcla la mezcla resultante de combustible diésel-aditivos químicos con agua en condiciones de mezclado de alta cizalladura para proporcionar la emulsión de agua-combustible diésel. La mezcladora de alta cizalladura se proporciona por Advanced Engineering Ltd. con el número de modelo ADIL 4S-30 y se identifica como una mezcladora en línea de múltiple cizalladura de cuatro fases provista de cuatro cabezales de dispersión superfina y un sello mecánico de acción doble.

Ejemplo 4

A continuación se indican otras formulaciones para las emulsiones de agua-combustible diésel. Los valores numéricos indicados a continuación son en partes en peso. El emulsionante 1 indicado a continuación es el mismo que el indicado en el ejemplo 3. El emulsionante 2 es un éster/sal preparado haciendo reaccionar anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno (M_{n} = 2.000) (relación de grupos succínicos con respecto a pesos equivalentes de poliisobuteno de 1,7) con dimetiletanolamina en una razón en peso equivalente de 1:1 (1 mol de grupo ácido de anhídrido succínico para 2 moles de amina). El emulsionante 3 es una succinimida derivada de anhídrido monosuccínico sustituido con poliisobuteno (M_{n} =1.000) y una mezcla de etileno y poliamina constituida por aproximadamente el 80% en peso de poliamina pesada y el 20% en peso de dietilentriamina. El disolvente orgánico es un disolvente aromático.

103

Ejemplo 5

Este ejemplo resulta ilustrativo de los concentrados que pueden usarse para preparar las emulsiones de agua-combustible diésel de la invención. Los valores numéricos indicados a continuación son en partes en peso. El emulsionante 1 indicado a continuación es el mismo que se indicó en el ejemplo 3. El disolvente orgánico es un disolvente aromático.

104

Ejemplo 6

Este ejemplo da a conocer emulsiones de agua-combustible diésel utilizando los concentrados dados a conocer en el ejemplo 5. En la tabla siguiente todos los valores numéricos son en partes en peso.

105

El catalizador de oxidación

El catalizador de oxidación usado según la invención se selecciona de entre los catalizadores que promueven la oxidación química del monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC) en fase gaseosa y material particulado (PM) diésel. En una realización, el catalizador de oxidación presenta actividad catalítica de NOx en condiciones empobrecidas pasivas. Un catalizador que presenta una actividad catalítica de NOx en condiciones empobrecidas es un catalizador que promueve selectivamente la reducción de NOx por hidrocarburos. En esta reducción catalítica selectiva, los hidrocarburos reaccionan selectivamente con NOx, en vez de con O_{2}, para formar nitrógeno, CO_{2} y agua. La actividad catalítica NOx en condiciones empobrecidas pasivas se refiere al uso de un catalizador en el que no se realiza adición de hidrocarburo suplementaria.

Haciendo referencia a los dibujos, el catalizador de oxidación puede estar en forma de un monolito 10 celular. El monolito puede alojarse en un convertidor 30 en línea o un silenciador 40 convertidor. El sustrato de monolito puede ser o bien una extrusión 12 de cerámica o bien un montaje 14 de láminas de metal acanalado. El monolito está en forma de estructura de panal que presenta canales 20 paralelos, pequeños, que recorren axialmente a través del mismo. Las paredes de canal están revestidas con una capa intermedia de un óxido 16 inorgánico, denominada revestimiento, con el fin de proporcionar una gran área superficial. Un catalizador 18 está depositado sobre el revestimiento. Estos monolitos se denominan a veces estructuras "de flujo a través". La sección transversal es normalmente circular u ovalada, pero pueden usarse contornos asimétricos. Los gases de escape que fluyen a través de los canales entran en contacto con el catalizador y experimentan reacción catalítica.

Pueden prepararse sustratos de catalizador de monolito a partir de cerámica o metal. Los sustratos cerámicos (panales) presentan habitualmente canales o células con secciones transversales cuadradas (figuras 1 y 3), mientras que la mayoría de los sustratos metálicos presentan canales o células con secciones transversales sinusoidales (figuras 2 y 4). Pueden usarse otras secciones transversales de canal, incluyendo triangular, hexagonal, trapezoidal y redonda. El número de células puede estar comprendida entre aproximadamente 10 y aproximadamente 600 células por pulgada cuadrada (cpsi), y en una realización entre aproximadamente 100 y aproximadamente 500 cpsi, y en una realización entre aproximadamente 200 y aproximadamente 400 cpsi (1 pulgada cuadrada = 6,45 cm^{2}).

Las paredes de paneles cerámicos presentan poros relativamente grandes y áreas superficiales poco específicas de normalmente menos de 1 m^{2}/g, y en una realización de aproximadamente 0,3 m^{2}/g. Sin embargo, las paredes de la estructura de panal cerámica presentan normalmente un área superficial geométrica relativamente grande, por ejemplo, de aproximadamente 16 cm^{2}/cm^{3} a aproximadamente 30 cm^{2}/cm^{3}, y en una realización de aproximadamente 23,5 cm^{2}/cm^{3}. Esta área superficial elevada se extiende además mediante la aplicación del revestimiento, que aumenta adicionalmente el área superficial. Las láminas usadas como sustratos metálicos no son porosas. El sustrato metálico puede oxidarse previamente para formar rugosidad de superficie usando Al_{2}O_{3} antes de aplicar el revestimiento. Esta etapa de oxidación potencia la adhesión del revestimiento. El revestimiento puede estar compuesto por un óxido inorgánico de área superficial elevada, poroso, tal como una o más zeolitas (por ejemplo, ZSM5), Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, TiO_{2}, CeO_{2}, ZrO_{2}, V_{2}O_{5}, La_{2}O_{3} y mezclas de dos o más de las mismas. El área superficial del revestimiento está normalmente en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 m^{2}/g, y en una realización de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 m^{2}/g. La especie catalítica se deposita sobre la superficie dentro de los poros del revestimiento. El catalizador puede ser Pt, Pd, Rh, lr, Ru, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Ce, Ga, o una mezcla de dos o más de los mismos. Catalizadores útiles incluyen Pt, Pd, Rh, Ir, y mezclas de dos o más de los mismos. El catalizador está normalmente en forma de un metal o una mezcla de metal y óxido aunque se cree que la especie metálica es la parte del catalizador que proporciona la actividad catalítica. El tamaño de partícula promedio del catalizador aplicado al revestimiento está normalmente en el intervalo de hasta aproximadamente 110 nanómetros, y en una realización de hasta aproximadamente 40 nanómetros, y en una realización de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 nanómetros.

La capa de revestimiento sobre una lámina metálica y sobre un sustrato cerámico se ilustra en las figuras 1 y 3, y las figuras 2 y 4, respectivamente. El revestimiento puede aplicarse al sustrato metálico o cerámico a partir de una suspensión a base de agua que presenta un contenido en sólidos de, por ejemplo, aproximadamente el 30% a aproximadamente el 50% en peso. Entonces se seca el monolito con revestimiento húmedo a una temperatura de aproximadamente 80ºC a aproximadamente 200ºC, y se calcina a una temperatura de aproximadamente 200ºC a aproximadamente 1.000ºC. El espesor de la capa de revestimiento puede estar en el intervalo de aproximadamente 15 a aproximadamente 50 micrómetros, y en una realización de aproximadamente 20 a aproximadamente 40 micrómetros. Se forman depósitos 22 de revestimiento más espesos ("filetes") en las esquinas de las células, especialmente en los canales sinusoidales de los sustratos metálicos. En una realización, la lámina metálica se recubre con un revestimiento antes de formar el panal. En esta realización, se forman canales limpios sin filetes en las esquinas, pero tienden a poner en peligro la durabilidad y resistencia mecánica del monolito.

El monolito cerámico puede prepararse a partir de corderita, 2MgO\cdot2Al_{2}O_{3}\cdot5SiO_{2}. En una realización, el monolito metálico está compuesto por una cantidad principal (en exceso de aproximadamente el 90%) de corderita y una cantidad minoritaria de espinel. El monolito cerámico puede fabricarse usando un procedimiento de extrusión. Se reducen a polvo materiales de partida tales como alúmina, talco, arcilla (caolinita) y sílice y se combinan en una pasta a base de agua. Los aditivos que pueden añadirse en el procedimiento incluyen lubricantes (por ejemplo, etilenglicol), agentes de unión (por ejemplo, metilcelulosa), y fundentes (hidróxidos alcalinos). Las extrusiones preparadas a partir de la pasta se secan y se cortan en la longitud deseada.

La lámina metálica puede acanalarse, revestirse con catalizador y plegarse en un paquete para corresponder con el contorno del alojamiento o carcasa del convertidor catalítico o silenciador convertidor. El metal puede ser acero o acero inoxidable. El espesor de la lámina puede estar en el intervalo de aproximadamente 0,04 a aproximadamente 0,15 mm, y en una realización de aproximadamente 0,05 mm. Puede usarse un patrón de acanalamiento inclinado o "en forma de espina". El uso de un patrón de este tipo hace posible usar una única tira de lámina. El paquete de lámina plegada puede colocarse en un alojamiento o carcasa.

La especie catalítica puede aplicarse al revestimiento usando técnicas conocidas en la materia. Éstas incluyen impregnación, humectación incipiente o impregnación capilar, adsorción electrostática, intercambio iónico y similares. La impregnación implica empapar el monolito con revestimiento en una disolución acuosa que contiene una sal (precursor) del elemento o elementos catalíticos. En una realización, se empapa el monolito con revestimiento en la disolución acuosa y las fuerzas capilares y/o electrostáticas distribuyen la sal sobre la superficie interna de la red porosa. La sal que genera los cationes o aniones que contienen el elemento catalítico se selecciona para que sea compatible con la carga superficial del monolito con revestimiento para obtener una adsorción eficaz o, en algunos casos, intercambio iónico. Por ejemplo, las sales de Pt(NH_{3})_{2}^{+2} pueden intercambiar iones con el H^{+} presente en las superficies que contienen hidroxilo de Al_{2}O_{3}. Los aniones tales como PtCl^{-2} están electroestáticamente atraídos por los
sitios H^{+}.

La adsorción electrostática implica usar una sal precursora que genera una carga opuesta a la de la superficie del monolito con revestimiento. En disoluciones débilmente alcalinas, la carga superficial sobre Al_{2}O_{3} o SiO_{2} es generalmente negativa, de manera que los cationes se absorben preferentemente de manera uniforme sobre toda la superficie. Pueden usarse cationes tales como Pd^{+2}, Pt(NH_{3})_{2}^{+}, y otros derivados de sales de nitrato u oxalato.

El intercambio iónico implica el uso de una sal catiónica que contiene la especie catalítica que se intercambia con cationes sobre la superficie del revestimiento. Esta técnica puede usarse cuando se usa un revestimiento de zeolita. En una realización, se trata en primer lugar la forma ácida de la zeolita (HZ) con una disolución acuosa que contiene NH_{4}^{+} (NH_{4}NO_{3}) para formar la zeolita con intercambio con amonio (NH_{4}^{+}Z^{-}). Entonces se trata con una disolución de sal que contiene un catión catalítico que forma la zeolita con intercambio con metal (MZ). Se lava la zeolita con intercambio final, se seca y entonces se prepara una suspensión acuosa para revestir sobre las paredes del monolito.

La impregnación capilar o humectación incipiente implica disolver la sal de precursor del elemento o elementos catalítico(s) en una cantidad de agua igual al volumen de poro de agua del monolito con revestimiento, y empapar el monolito en la disolución para distribuir la disolución sobre la superficie del revestimiento. El volumen de poro de agua se determina añadiendo lentamente agua al monolito con revestimiento hasta que se satura, tal como se pone en evidencia mediante la acumulación de agua en exceso. Una vez seco, la estructura de poros del monolito con revestimiento contiene una cantidad predeterminada de especies catalíticas.

En una realización, se usa un sistema de múltiples catalizadores y se usa un revestimiento segregado para separar físicamente uno o más de los catalizadores. Se separan los catalizadores para evitar reacciones no deseables entre sí, con componentes del revestimiento y/o con el sustrato metálico o cerámico. Las especies catalíticas pueden separarse fijando cada una a un óxido metálico de base particular del revestimiento antes de aplicar el revestimiento al sustrato metálico o cerámico. Un ejemplo de un catalizador de este tipo es un sistema de tres metales que incluye Pt, Pd y Rh. La primera capa del catalizador está compuesta de Pd/Al_{2}O_{3}. La segunda capa (superficie) está compuesta de Rh/Pt/Ce-Zr. Este diseño evita la formación de aleaciones de paladio-rodio que pueden provocar la desactivación del catalizador.

La carga del catalizador puede estar en el intervalo comprendido entre aproximadamente 0,007 y aproximadamente 2,65 g/\ell (de 0,2 a aproximadamente 75 gramos por pie cúbico (g/ft^{3})) y en una realización entre aproximadamente 0,18 y aproximadamente 0,53 g/\ell (entre 5 y aproximadamente 15 g/ft^{3}).

Tras la aplicación de las especies catalíticas, resulta ventajoso fijar las especies catalíticas de manera que las etapas posteriores tales como lavado, secado y calcinación a alta temperatura no provoquen una aglomeración o movimiento significativo de las especies catalíticas. Un enfoque implica ajustar el pH de la disolución usada para precipitar las especies catalíticas en los poros del monolito con revestimiento. Por ejemplo, empapando previamente Al_{2}O_{3} en una disolución de NH_{4}OH, la adición de una sal ácida de Pd, tal como Pd(NO_{3})_{2}, precipita PdO hidratado sobre las superficies de los poros dentro del soporte. Un enfoque alternativo implica el uso de agentes reductores (por ejemplo, ácido fórmico) en la precipitación de las especies catalíticas tales como metales dentro de la estructura porosa del soporte. Este procedimiento se usa ventajosamente con metales preciosos dado que tienden a reducirse fácilmente para dar sus estados metálicos. Una ventaja del uso de tales agentes reductores es que tras el tratamiento térmico posterior tales agentes reductores tienden a no dejar residuos.

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Ejemplo 7

La siguiente prueba ilustra el procedimiento inventivo. El vehículo sometido a prueba es un autobús Euro II Olympian B10A con inyección de combustible mecánica y provisto de una caja de cambios automática. El motor diésel tiene una potencia nominal máxima de 183 kW a 2.000 rmp, y un par motor de 1.050 Nm a 1.450 rmp. Se instala un dinamómetro de chasis en el vehículo. Se somete a prueba el vehículo con un peso en vacío con un valor de carga adicional que simula una carga típica de pasajeros. Las pruebas se realizan con una carga en carretera por dinamómetro de 13,723 kg, que representa el peso del vehículo más una carga nominal de pasajeros del 75%.

Se realizan seis pruebas. Las pruebas números 1 y 3 son ilustrativas de la invención mientras que las pruebas números 2 y 4-6 se proporcionan para fines de comparación. Las pruebas números 1 y 2 se realizan usando como combustible la formulación A del ejemplo 3. Las pruebas números 3 y 4 se realizan usando como combustible la formulación B del ejemplo 3. Las pruebas números 5 y 6 se realizan usando un combustible ULSD convencional. Para las pruebas números 1, 3 y 6 se usa un catalizador de oxidación mientras que no se usa ningún catalizador con las pruebas números 2, 4 y 6.

El catalizador de oxidación se aloja en un silenciador convertidor integrado que está disponible comercialmente con el nombre comercial AZ Purimuffler. La unidad de prueba utiliza dos sustratos de gran área frontal, de 46,5 células/cm^{2}, cada uno con un volumen de catalizador de 5,05 litros para un volumen de catalizador total de 10,1 litros. Los sustratos son sustratos cerámicos con un revestimiento de zeolita y un componente catalítico de platino soportado por el revestimiento. La unidad de prueba se diseña como una sustitución directa del silenciador del vehículo original y proporciona una contrapresión de escape y atenuación de sonido comparables. Aunque el uso de la formulación A para el combustible en la prueba número 1 da como resultado una potencia ligeramente reducida, no se notifica ningún efecto sobre la capacidad del vehículo para seguir con el ciclo de pruebas tal como se recomienda.

Se somete a prueba el vehículo en el ciclo del autobús de transporte de Londres Millbrook (MLTB). El ciclo de pruebas MLTB es un ciclo de conducción real desarrollado a partir de la monitorización del funcionamiento de un autobús en servicio real en Londres, Inglaterra. El ciclo representa la ruta 159 de autobús de transporte de Londres, desde la estación de Brixton por el puente Lambeth hasta la plaza Trafalgar hasta Oxford Circus por la calle Oxford y finalmente hasta el final de la calle Baker. La duración global del ciclo es de 2.281 segundos que representan una distancia total de 8,92 km.

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TABLA 1

Los resultados de las pruebas se indican en la tabla 1. Los valores numéricos en la tabla 1 son en gramos de emisión por kilómetro de trayecto del vehículo.

6

Los resultados anteriores demuestran, por lo menos en una realización, un resultado sinérgico mediante el cual la emulsión de agua-combustible (es decir, formulación A) usada en combinación con el catalizador de oxidación proporciona una reducción de la contaminación mejorada en comparación con el efecto acumulativo de un combustible diésel (por ejemplo, ULSD) usado en combinación con un catalizador de oxidación y una emulsión de agua-combustible usada (es decir, formulación A) sin un catalizador de oxidación. Con respecto a esto, los resultados para la reducción de PM se indican a continuación. Se toma el nivel inicial de 0,182 g/km de la prueba número 6 en la que se usa ULSD sin catalizador.

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Reducción de PM (formulación A + catalizador)

\hskip2cm

+ 0,182 (nivel inicial) - 0,055 = 0,127 g/km

\vskip1.000000\baselineskip

Reducción de PM (formulación A sin catalizador)

\hskip2cm

= 0,182 (nivel inicial) - 0,103 = 0,079 g/km

\vskip1.000000\baselineskip

Reducción de PM (ULSD con catalizador)

\hskip2cm

= 0,182 (nivel inicial) - 0,142 = 0,040 g/km

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Se indica sinergia para la reducción de PM mediante el hecho de que la reducción utilizando la formulación A + catalizador (0,127 g/km) es superior al efecto acumulativo de la reducción para la formulación A sin catalizador y ULSD con catalizador (0,079 + 0,040 = 0,119 g/km).

Claims

1. Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel, que comprende:

hacer funcionar dicho motor diésel utilizando como combustible una emulsión de agua-combustible diésel; y

poner en contacto los gases de escape de dicho motor diésel con un catalizador de oxidación, en el que dicha emulsión de agua-combustible diésel comprende agua, combustible diésel y un emulsionante y en el que dicho emulsionante comprende: (i) por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; o una mezcla de (i) y (ii) un compuesto iónico o no iónico que presenta un equilibrio hidrófilo-lipófilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, en combinación con (iii) un compuesto soluble en agua seleccionado de entre el grupo constituido por sales de amina, sales de amonio, compuestos de azida, compuestos nitro, sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinotérreos y mezclas de dos o más de los mismos, o combinaciones de los
mismos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho motor diésel es un generador móvil, un generador estacionario, un motor de dos tiempos por ciclo o un motor de cuatro tiempos por ciclo y en el que dicho catalizador de oxidación está alojado en un convertidor en línea o un silenciador convertidor.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha emulsión de agua-combustible diésel comprende desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 98% en peso de combustible diésel; de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 50% en peso de agua; y de aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 20% en peso de un emulsionante, y en el que dicha emulsión de agua-combustible diésel está compuesta de una fase de combustible diésel continua y una fase acuosa discontinua.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho producto soluble en combustible (i) comprende:

(i)(a): un primer producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un primer agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho primer agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; y

(i)(b): un segundo producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho segundo agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono, siendo el componente (I)(a) diferente del componente (i)(b).

5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho producto soluble en combustible (i) comprende:

(i)(a): un primer producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno con una alcanolamina o una alquilenpoliamina, presentando el sustituyente de poliisobuteno de dicho primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3.000, estando caracterizado dicho primer anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno porque presenta por lo menos aproximadamente 1,3 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno; y

(i)(b): un segundo producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar un segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno con una alcanolamina o una alquilenpoliamina, presentando el sustituyente de poliisobuteno de dicho segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300, estando caracterizado dicho segundo anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno porque presenta de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3 grupos succínicos por peso equivalente del sustituyente de poliisobuteno.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho producto soluble en combustible (i) comprende:

(i)(a): un primer agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho primer agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono; y

(i)(b): un segundo agente acilante de ácido carboxílico sustituido con hidrocarbilo con amoniaco o una amina, presentando el sustituyente de hidrocarbilo de dicho segundo agente acilante de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 átomos de carbono, siendo dicho primer agente acilante y dicho segundo agente acilante iguales o diferentes:

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estando dicho primer agente acilante y dicho segundo agente acilante acoplados juntos mediante un grupo de enlace derivado de un compuesto que presenta dos o más grupos amino primarios, dos o mas grupos amino secundarios, por lo menos un grupo amino primario y por lo menos un grupo amino secundario, por lo menos dos grupos hidroxilo, o por lo menos un grupo amino primario o secundario y por lo menos un grupo hidroxilo;

haciéndose reaccionar dichos agentes acilantes acoplados con amoniaco o una amina.

7. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicho emulsionante comprende: por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un anhídrido o ácido succínico sustituido con poliisobuteno con amoniaco o una amina en el que el grupo poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 3.000; un producto preparado haciendo reaccionar un anhídrido o ácido succínico sustituido con alquilo con una alcanolamina en el que el grupo alquilo presenta desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 24 átomos de carbono; y nitrato de amonio.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha emulsión de agua-combustible diésel comprende un material seleccionado de entre el grupo que comprende un mejorador de cetano, un disolvente orgánico, un agente anticongelante o combinaciones de los mismos.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho catalizador de oxidación está compuesto de pasos de flujo a través de cerámica o metal revestidos con un revestimiento compuesto de zeolita, Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, TiO_{2}, CeO_{2}, ZrO_{2}, V_{2}O_{5}, La_{2}O_{3}, o mezclas de dos o más de los mismos, soportando dicho revestimiento un catalizador seleccionado de entre el grupo constituido por Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Ce, Ga, o una mezcla de dos o más de los mismos.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho catalizador es Pt, Pd, Rh, Ir o una mezcla de dos o más de los mismos.

11. Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes de los gases de escape de un motor diésel según la reivindicación 1, en el que dicho catalizador de oxidación comprende unos pasos de flujo a través de cerámica o metal revestidos con un revestimiento compuesto de zeolita, Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, TiO_{2}, CeO_{2}, ZrO_{2}, V_{2}O_{5}, La_{2}O_{3}, o mezclas de dos o más de los mismos, soportando dicho revestimiento un catalizador seleccionado de entre el grupo constituido por Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ag, Ce, Ga, o una mezcla de dos o más de los mismos.

12. Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel según la reivindicación 1, en el que:

dicho emulsionante comprende: por lo menos un producto soluble en combustible preparado haciendo reaccionar por lo menos un anhídrido o ácido succínico sustituido con poliisobuteno con amoniaco o una amina en el que el grupo poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 3000; un producto preparado haciendo reaccionar un anhídrido o ácido succínico sustituido con alquilo con una alcanolamina en el que el grupo alquilo presenta desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 24 átomos de carbono; y un nitrado de amonio; y

dicho catalizador de oxidación comprende unos pasos de flujo a través de cerámica o metal revestidos con un revestimiento compuesto de zeolita, Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, TiO_{2}, CeO_{2}, ZrO_{2}, V_{2}O_{5}, La_{2}O_{3}, o mezclas de dos o más de los mismos, soportando dicho revestimiento un catalizador seleccionado de entre el grupo constituido por Pt, Pd, Rh, Ir o una mezcla de dos o más de los mismos.

13. Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel según la reivindicación 1, en el que:

dicho emulsionante comprende: un éster/sal derivado de un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno y una alcanolamina en el que el grupo poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número en el intervalo de aproximadamente 700 a aproximadamente 3000; un producto preparado haciendo reaccionar un anhídrido o ácido succínico sustituido con alquilo con una alcanolamina en el que el grupo alquilo presenta desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 24 átomos de carbono; y un nitrato de amonio; y

14. Procedimiento para reducir el nivel de contaminantes en los gases de escape de un motor diésel según la reivindicación 1, en el que:

dicho emulsionante comprende: un éster/sal derivado de un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno y una alcanolamina en el que el grupo poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número en el intervalo de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 3.000; una succinimida derivada de un anhídrido succínico sustituido con poliisobuteno y una alquilenpoliamina en el que el grupo poliisobuteno presenta un peso molecular promedio en número de aproximadamente 700 a aproximadamente 1.300; un producto preparado haciendo reaccionar un anhídrido o ácido succínico sustituido con alquilo con una alcanolamina en el que el grupo alquilo presenta desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 24 átomos de carbono; y nitrato de amonio; y