FR2498622A1 - Utilisation de melanges d'esters alkyliques d'acides gras derives d'huiles vegetales dans des compositions combustibles pour moteurs diesel - Google Patents

Utilisation de melanges d'esters alkyliques d'acides gras derives d'huiles vegetales dans des compositions combustibles pour moteurs diesel Download PDF

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Abstract

ON DECRIT L'UTILISATION DANS DES COMBUSTIBLES LIQUIDES, NOTAMMENT DES CARBURANTS DIESEL, DE MELANGES D'ESTERS ALKYLIQUES D'ACIDES GRAS DERIVES D'HUILES VEGETALES. LES HUILES VEGETALES CONSIDEREES PEUVENT CONSISTER EN LES HUILES DE COCO, LES HUILES DE PALME ET DE PALMISTE, L'HUILE DE SOJA, L'HUILE DE TOURNESOL, L'HUILE DE COTON, L'HUILE DE MAIS, L'HUILE D'AMANDE, L'HUILE D'OLIVE ET L'HUILE D'ARACHIDE AINSI QUE L'HUILE DE RICIN ET L'HUILE DE LIN (PARTIELLEMENT HYDROGENEES). LES MELANGES D'ESTERS DE PREFERENCE METHYLIQUES DERIVES DE CES HUILES SONT UTILISES SEULS OU EN MELANGE AVEC DES GAZOLES CLASSIQUES, EVENTUELLEMENT EN MELANGE AVEC DU METHANOL OU ENCORE AVEC D'AUTRES CONSTITUANTS ALCOOLIQUES, PAR EXEMPLE AVEC DES PRODUITS DERIVANT DE LA FERMENTATION ACETONO-BUTYLIQUE DE SUBSTRATS CELLULOSIQUES.

Description

La présente invention concerne l'utilisation de divers esters d'acides gras dérivés d'huiles végétales dans la constitution de com bustibles liquides, et plus particulièrement dans la constitution de carburants destinés à l'alimentation des moteurs Diesel
Dans des demandes de brevets français antérieures, la Demanderesse a déjà décrit divers modes de réalisation de compositions combustibles (en particulier carburants Diesel renfermant un ou plusieurs constituants du type ester d'acides gras.
Ainsi, dans la demande de brevet EW 80/22531, déposée le 21 octobre 1980, on a décrit des compositions combustibles définies d'une manière générale comme comprenant : - une proportion de 0 à 90 % en volume d'au moins un gazole classique et - une proportion de 100 à 10 % en volume d'au moins un ester d'acide répondant à la formule générale
R1-COO-R2 dans laquelle R1 représente un radical aliphatique substantiellement linéaire, saturé ou insaturé, renfermant de 5 à 23 atomes de carbone 2 et R2 représente un radical aliphatique saturé ou insaturé, linéaire ou ramifié, renfermant de 1 à 12 atomes de carbone.
De manière préférée, la partie "acide gras" des esters utilisés dans cette demande de brevet, dérivait des acides R1 COOR dans lesquels le radical aliphatique R1 linéaire, saturé, renferme de 11 à 23 atomes de carbone ; elle dérivait plus particulièrement - d'acide gras saturés, tels que l'acide laurique, l'acide myristique, 1'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide arachidique, 1'acide béhénique, ou l'acide lignocérique.
- d'acides gras à 1 insaturation éthylénique, tels que l'acide lauroléiqug l'acide myristoléique, l'acide palmitoléique, l'acide oléique, l'acide gadoléique ou l'acide érucique.
- ou encore d'acides gras à 2 insaturations éthyléniques ou d'avantage tels que l'acide linoléique ou l'acide linolénique.
La partie "acide gras" des esters utilisés pouvait encore dériver de mélanges d'acides gras contenant des proportions prépondérantes de certains des acides mentionnés ci-dessus et provenant notamment des corps gras naturels d'origine végétale ou animale.
Parmi les esters dérivant d'huiles végétales, était illustrée plus spécifiquement l'utilisation d'esters méthyliques de l'huile de colza, qui,employés soit seuls soit en mélange avec diverses proportions de gazole, résultaient en des compositions ayant des propriétés tout-àfait satisfaisantes pour une utilisation comme carburant Diesel, tant du point de vue indice de cétang viscosité et caractéristiques d'écoulement à froid
Un second mode d'utilisation d'esters d'acides gras dans la constitution de carburants Diesel a été décrit dans la demande de brevet français EN 80/26629, déposée le 15 décembre 1980.
Les compositions combustibles étaient définies d'une manière générale comme comprenant - de 20 à 90 % en volume d'un gazole - de 5 à 60 % en volume de méthanol ; et - de 5 à 60 % en volume d'un ester d'acide gras approprié.
Selon ce mode de réalisation, la mise en jeu d'ester d'acide gras permettait notamment la solubilisation de proportions relativement importantes de méthanol dans la composition combustible (carburant
Diesel).
Les esters d'acides gras préconisés dans cette demande de brevet consistaient d'une manière générale en des esters d'alkyle de C1 à C3 d'acides mono-earboxyliques à chaRne hydrocarbonée aliphatique, saturée ou insaturée, renfermant de 6 à 22 atomes de carbone; les esters méthyliques étaient préférés.
On pouvait aussi utiliser des mélanges d'esters d'acides gras dérivant de corps gras naturels, d'origine végétale ou animale.
Ainsi, parmi les esters dérivant d'huiles végétales, étaient plus spécialement illustré l'emploi des esters méthyliques de l'huile de colza.
Des compositions particulièrement avantageuses contenaient par exemple (en volume) - 50 % de gazole, 35 % d'esters méthyliques de l'huile de colza, et - 15 % de méthanol, ou encore - 35 % de gazole, 45 % d'esters méthyliques de l'huile de colza et - 20 % de méthanol.
Dans une autre demande de brevet français EN 80/27848, déposée le 30 décembre 1980, on a décrit des compositions combustibles, utilisables en particulier comme carburants pour moteurs Diesel définies d'une façon générale comme comprenant~: a) de 10 à 60 % en volume d'au moins un gazole; b) de 10 à 60 % en volume d'au moins un ester d'acide gras, et c) de 10 à 50 % en volume d'un constituant principalement alcoolique,
à base de n-butanol tel que défini ci-après
Les constituants principalement alcooliques considérés pouvaient consister en des mélanges contenant
n-butanol de 40 à 85 % en poids
acétone de 15 à 60 % en poids ou
n-butanol de 45 à 85 % en poids
isopropanol de 10 à 45 % en poids
acétone de 1 à 25 % en poids ou encore en des mélanges contenant
n-butanol de 40 à 80 % en poids
acétone de 15 à 45 % en poids
éthanol de 1 à 15 5' en poids ou
n-butanol de 45 à 75 % en poids
isopropanol de 10 à 40 % en poids
acétone de 2 à 15 % en poids
éthanol de 1 à 10 % en poids
Les esters d'acides gras utilisés dans les compositions combustibles de cette demande de brevet consistaient d'une manière générale en des esters d'alkyle de C1 à C8 d'acides mono-carboxyliques à chaine hydrocarbonée aliphatique saturée ou insaturée, renfermant de 12 à 22 atomes de carbone.
On pouvait encore utiliser des esters d'acides gras dérivant de corps gras naturels, huiles ou graisses, d'origine végétale ou animale.
Ainsi) parmi les esters dérivant d'huiles d'origine végétale, on a décrit plus particulièrement les esters méthyliques de l'huile de coprah.
Les mélanges renfermant un gazole et un ester d'acide gras présentent des indices de cétane assez élevés pour qu'il soit possible de leur ajouter des proportions relativement importantes de constituant alcoolique.
On a illustré des mélanges spécifiques, contenant par exemple (en volume) - 30 5' de gazole, 30 % d'esters méthyliques dérivés du coprah et - 40 % d'un mélange dérivé de la fermentation acétono-butylique (et
renfermant lui-mênne: - 75 % en poids de n-butanol et - 25 % en poids d'acétone).
Enfin, dans la demande de brevet français EN 80/27849, déposée le 30 décembre 1980 on a décrit des compositions combustibles pour moteurs Diesel, définies d'une manière générale comme comprenant - de 10 à 50 % en volume d1au moins un constituant substantiellement alcoolique comprenant au moins un monoalcool aliphatique primaire, secondaire, ou tertiaire de 1 à 5 atomes de carbone et - de 90 à 50 % en volume d'an moins un ester allylique d'acide gras choisi parmi les esters dont la partie acide dérive d'un acide gras saturé ou insaturé renfermant de 12 à 22 atomes de carbone et dont la partie aikyle renferme de 1 à 8 atomes de carbone.
Le constituant alcoolique pouvait consister en particulier en du méthanol, de l'méthanol absolu, de l'azéotrope éthanol-eau à 95 % en poids d'éthanol, de l'isopropanol, des butanols ou des pentanols, ou encore de divers mélanges d'alcools contenant principalement du nbutanol, résultant par exemple de la fermentation réalisée au moyen d'enzymes cellulolytiques sur des hydrolysats de substrats cellulosiques.
Les esters d'acides gras pouvaient consister : a) en des esters d'acides gras insaturés à chaîne relativement
longue d'environ 16 à 22 atomes de carbone) b) en des esters d'acides gras saturés à channe relativement plus
courte (d'environ 12 à 14 atomes de carbone) ; et c) en des esters d'acides gras saturés à channe relativement plus
longue (d'environ 16 à 18 atomes de carbone) dont la partie aikyle pouvait consister plus particulièrement en radicaux méthyle, éthyle, isopropyle, ou encore éthyl-2 hexyle,
Les esters d'acides gras considérés pouvaient en outre déiver de corps gras naturels, d'origine végétale ou animale.
Les compositions ainsi définies présentaient l'avantage de posséder de bons indices de cétane et des viscosités convenables, ainsi que, dans la plupart des cas, des propriétés satisfaisantes à basse température; elles présentent aussi la caractéristique de ne pas renfermer de produit d'origine pétrolière.
Parmi les esters d'acides gras dérivant d'huiles d'origine végétale, ont été illustrés spécifiquement les esters méthyliques de l'huile de colza, en mélange avec 10 ou 20 % en volume de méthanol ou en mélange avec 20 ou 30 % en volume d'éthanol, ainsi que les esters méthyliques de l'huile de coprah, en mélange avec 20 ou 30 % en volume d'éthanol absolu, ou en mélange avec 30 96 en volume d'éthanol à 95 %.
On a maintenant découvert qu'il était possible d'utiliser, dans des compositions de combustibles liquides répondant aux définitions générales rappelées ci-dessus, certains mélanges d'esters allyliques dérivant de diverses huiles végétales qui n'avaient pas été illustrées dans les demandes de brevet précédemment déposées par la Demanderesse.
il s'agit plus particulièrement des huiles de coco (en particulier l'huile de coco "babaçu") des huiles de palme (en particulier l'huile de palme de "dendé") et de palmiste, de l'huile de soja, de l'huile de tournesol, de l'huile de coton, de l'huile de maîs, de l'huile d'amande, de l'huile d'olive et de huile d'arachide.
On peut encore citer l'huile de ricin (en particulier l'huile de mamona) et l'huile de lin. Cependant, ces deux dernières présentent une insaturation beaucoup trop importante pour donner naissance à des esters d'alkyle utilisables comme constituants de carburants Diesel.
Pour pouvoir utiliser ces huiles, il y aura lieu de les stabiliser en les soumettant à une hydrogénation partielle préalable.
On donne dans le Tableau I ci-après la composition, en pourcentages pondéraux d'acides gras, des principales huiles considérées particulièrement dans la présente invention Les valeurs indiquées correspondent, dans chaque cas, à une huile spécifique. La composition de diverses huiles provenant d'autres variétés d'une même essence peuvent fluctuer autour de ces valeurs.
Parmi les esters d'alkyle dérivant des huiles d'origine végétale précédemment citées, utilisés dans les compositions combustibles de l'invention, on peut citer en particulier tous les esters d'alkyle de 1 à 12 atomes de carbone, avantageusement de 1 à 8 atomes de carbone et par exemple les esters de méthyle, d'éthyle ou d'isopropyle. Le plus souvent, on utilisera les esters de méthyle
Les mélanges d'esters d'acides gras dérivant d'huiles d'origine végétale considérés dans l'invention peuvent être obtenus avantageusement par alcoolyse (ou transestérification) au moyen d'un monoalcool Tableau I
Figure img00060001
Huile <SEP> Coco <SEP> Palme <SEP> Olive <SEP> Coton <SEP> Maïs <SEP> Amande <SEP> Soja <SEP> Tournesol <SEP> lin <SEP> Ricin
<tb> Constituants <SEP> % <SEP> Babaçu
<tb> Acides <SEP> saturés <SEP> %
<tb> Caproique <SEP> 0,2 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Caprylique <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Caprique <SEP> 7,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Laurique <SEP> 48,0 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Myristique <SEP> 17,5 <SEP> 1,0 <SEP> traces <SEP> 0,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Palmitique <SEP> 8,8 <SEP> 42,5 <SEP> 9,0 <SEP> 21,0 <SEP> 7,5 <SEP> 7,0 <SEP> 6,5 <SEP> 3,5 <SEP> 5,0 <SEP>
Stéarique <SEP> 2,0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,3 <SEP> 2,0 <SEP> 3,5 <SEP> 5,0 <SEP> 4,5 <SEP> 3,0 <SEP> 3,5 <SEP> 2,0
<tb> Arachidique <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> traces <SEP> 0,5 <SEP> 4,0 <SEP> 0,7 <SEP> 0,6 <SEP> traces <SEP>
Béhénique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Lignocérique <SEP> - <SEP> traces <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> 3,0 <SEP> traces <SEP> 0,4 <SEP> - <SEP>
Ac.<SEP> insaturés <SEP> %
<tb> Myristoléique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Palmitoléique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Oléique <SEP> 6,0 <SEP> 43,0 <SEP> 82,5 <SEP> 33,0 <SEP> 46,3 <SEP> 60,0 <SEP> 33,5 <SEP> 34,0 <SEP> 5,0 <SEP> 8,6
<tb> Linoléique <SEP> 2,5 <SEP> 9,5 <SEP> 6,0 <SEP> 43,5 <SEP> 42,0 <SEP> 21,0 <SEP> 52,5 <SEP> 58,5 <SEP> 61,5 <SEP> 3,5
<tb> Eléostéarique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP>
Ricinoléique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 85,9
<tb> Linolénique <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,3 <SEP> - <SEP> 25,0 <SEP> approprié des esters de glycérol contenus dans lesdites huiles d'origine végétale.
Cette alcoolyse peut être effectuée avantageusement sur les huiles à l'état brut, c'est-à-dire sans qu'il soit nécessaire de les séparer en leurs divers constituants glycéridiques.
Ainsi par exemple, la préparation des esters méthyliques dérivés des triglycérides est réalisée par alcoolyse au méthanol dans des conditions connues dans l'art (décrites par exemple dans le brevet américain 2360844).
Un avantage des esters d'acides gras utilisés dans l'invention est que leur préparation peut être réalisée sans que l'on fasse appel à aucun produit d'origine pétrolière, les alcools (méthanol, par exemple) pouvant eux-mêmes être obtenus à partir de biomasse.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention les mélanges d'esters d'acides gras provenant d'huiles d'origine végétale peuvent être utilisés soit seuls soit en mélange avec des gazoles classiques, dans les conditions mentionnées dans la demande de brevet français
EN 80/22531 du 21 octobre 1980 citée plus haut.
Par gazoles classiques, on entend dans l'invention, des coupes d'origine pétrolière bouillant dans un intervalle allant de 1200-1900C à 3000-3800C, présentant un poids moléculaire moyen d'environ 200 (le poids moléculaire des constituants des gazoles pouvant aller d'environ 130 à environ 250). Ils présentent en outre une teneur variable en hydrocarbures aromatiques (par exemple de 20 à 35 % en poids). Leur viscosité cinématique à 200C est en général de quelques centistokes, par exemple d'environ 4 à 9 cSt. Ils ont un indice de cétane de l'ordre de 38 à 58.
Ces gazoles peuvent provenir de la distillation atmosphérique du pétrole brut ou d'autres opérations de raffinage telles que le craquage ou l'hydrocraquage.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, les mélanges d'esters d'acides gras provenant d'huiles végétales peuvent être utilisés en mélange avec des gazoles classiques tels que définis ci-dessus pour permettre la dissolution dans ledit mélange de proprotions relativement importantes de méthanol, comme tiers constituant. La réalisation de compositions combustibles de ce type est effectuée comme décrit dans la demande de brevet français EN 80/26629 du 15 décembre 1980, citée plus haut.
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, les mélanges d'esters d'acides gras provenant d'huiles végétales sont utilisés en mélange avec des gazoles classiques et certains constituants alcooliques à base de n-butanol (tels que ceux qui proviennent des fermentations acétone-butanol ou butanol-isopropanol, d'hydrolysats de substrats cellulosiques) dans les conditions de la demande de brevet français EN 80/27848 du 30 décembre 1980 citée plus haut.
Les compositions considérées ci-dessus peuvent être préparées par simple mélange de leurs divers constituants. Mais on peut aussi les obtenir avantageusement par un processus de fermentation effectué sur un hydrolysat de substrat cellulosique, en présence d'au moins un microorganisme producteur d'enzymes cellulolytiques, procédant soit par fermentation acétone/butanol soit par fermentation butanol/isopropanol, pour donner des mélanges ayant les compositions indiquées plus haut.
Pour ce faire, on peut utiliser toutes sortes de substrats cellulosiques, par exemple ceux obtenus après prétraitement de vieux papiers, de paille de céréales, de bagasse, de rafles et tiges de mals, de déchets de scierie ou forestiers, de bois feuillus et de résineux. Le prétraitement en question peut être mécanique (broyage par exemple) et/ou chimique (par exemple traitement à la soude, de préférence avec environ 6 % en poids de soude/poids de substrat).
L'hydrolyse en sucres (réaction enzymatique) est ensuite réalisée selon les moyens habituels, de préférence entre 30 et 600C, à un pH compris généralement entre 3,5 et 6,5, les conditions opératoires dépendant essentiellement de la nature du microorganisme que 11 on se propose d'utiliser dans l'étape ultérieure.
Sur les hydrolysats ainsi obtenus, supplémentés en éléments nutritifs, on effectue une fermentation en présence d'organismes capables de produire des enzymes cellulolytiques. Ces organismes sont des bactéries, appartenant de préférence au genre Clostridium, ou des champignons de appartenant aux genres Sporotrichum, -olorus ,-Pusarium Penicillium, Nyrothecium et Trichoderma. La fermentation effectuée de façon anaérobie ou aérobie est réalisée, par exemple avec une bactérie du genre Clostridium à une température comprise généralement entre 25 et 40"C et à p11 généralement compris entre 4 et 7,5.
Les facteurs qui influent sur la composition des mélanges obtenus sont la souche utilisée, le substrat et les conditions de fermentation, c'est-à-dire le pH, la température, la composition du milieu, notamment la source d'azote.
Les organismes utilisés pour la fermentation acétone/butanol appartiennent généralement au genre Clostridium. Les espèces utilisées ont été décrites sous les noms de Clostridium eaconaroacetobutylicium, Clos tridium acetobutylicum, Clostridium saccharobutyl acetonicum,
Clostridium saccharoperbutylicum. L'espèce type est Clostridium acetobutylicum.
Les organismes utilisés pour la fermentation butanol/isopropanol, qui sont proches des précédents, appartiennent aussi au genre Clostridium. Les espèces utilisées ont été décrites sous les noms de Clostridium propylbutylicum, Clostridium Viscifasciens, mais les espèces types utilisées pour cette fermentation sont Clostridium butylicum, ainsi que Clostridium beijerinckii et Clostridium toanum.
Parmi les mélanges obtenus, on utilise avantageusement les mélanges contenant par exemple environ 75 % en poids de n-butanol et 25 % en poids d'acétone ou les mélanges contenant 60 % en poids de n-butanol, 30,' en poids d'acétone et 10 % en poids d'éthanol.
Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, les mélanges d'esters d'acides gras provenant d'huiles d'origine végétale sont utilisés simplement en mélange avec divers alcools, dans les conditions décrites dans la demande de brevet EN 80/27849 du 30 décembre 1980 citée plus haut.
Le "constituant alcoolique" mis en jeu dans les mélanges considérés peut consister, comme indiqué précédemment, en du méthanol pur ou de l'éthanol absolu. Il peut encore consister en de l'azéotrope éthanoleau contenant 95 % en poids d'éthanol et 5 % en poids d'eau (désigné par "éthanol 95").
Il peut s 'agir aussi de divers mélanges contenant principalement du n-butanol, de l'acétone et/ou de l'isopropanol et éventuellement de l'éthanol, tels que décrits précédemment.
D'une manière générale, les compositions combustibles telles qu'elles ont été définies ci-dessus présentent un indice de cétane de l'ordre de 40 ou davantage, des viscosités convenables pour une utilisation comme carburants Diesel, ainsi que de bonnes caractéristiques à froid.
Cependant, certaines des compositions combustibles de l'invention en général celles qui renferment le plus d'alcool, peuvent présenter un indice de cétane quelque peu insuffisant pour une utilisation satisfaisante comme carburants de base pour moteurs Diesel. Dans ce cas, il est possible d'accroitre leur indice de cétane en faisant appel aux additifs classiques tels que les nitrates d'alkyles (par exemple le nitrate d'amyle, d'hexyle ou d'octyle) que lton ajoute alors en des proportions d'environ 0,1 à 5 % en poids, de manière à atteindre un indice de cétane convenable, par exemple de 40 ou plus.
Enfin, dans leur utilisation comme carburants pour moteurs Diesel, on peut ajouter aux compositions de l'invention divers additifs usuels compatibles avec les esters d'acides gras mis en jeu, Ainsi, il peut être recommandé de leur incorporer des additifs anti-oxydants. On peut aussi leur ajouter des additifs améliorant les caractéristiques à froid, des additifs anti-fumées, etc.
Les exemples suivants illustrent l'invention et ne doivent en aucune manière etre considérés comme limitatifs.
On donne tout d'abord, dans le Tableau II ci-après, quelques propriétés de diverses d'huiles végétales et les propriétés correspondantes des mélanges d'esters méthyliques qui en dérivent.
Tableau II
Figure img00100001
<tb> <SEP> Produit <SEP> Viscosité <SEP> à <SEP> 40 C <SEP> (cSt) <SEP> Indice <SEP> de <SEP> cétane <SEP> (*)
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coco <SEP> (babaçu) <SEP> 3 ,3 <SEP> 38
<tb> Esters <SEP> méthyliques <SEP> 4,4 <SEP> 62
<tb> Huile <SEP> de <SEP> palme(dende) <SEP> Solide <SEP> à <SEP> T <SEP> o <SEP> anibiante <SEP> 42
<tb> Esters <SEP> méthyliques <SEP> 4,0 <SEP> 55
<tb> Huile <SEP> de <SEP> soja <SEP> 31,2 <SEP> 36
<tb> Esters <SEP> méthyliques <SEP> 4,5 <SEP> 46
<tb> Huile <SEP> de <SEP> tournesol <SEP> 37,3 <SEP> -39 <SEP>
<tb> Esters <SEP> méthyliques <SEP> 4,6 <SEP> 45
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coton <SEP> 36,8 <SEP> 40
<tb> Esters <SEP> méthyliques <SEP> 4,5 <SEP> 52
<tb> (*) les indices de cétane sont déterminés d'après la norme BSTM D 613-65 ENEMPLE I
D'après le Tableau II précédent, il apparait que les esters méthyliques des huiles végétales considérées ont tous des indices de cétane suffisants pour être utilisés comme carburants Diesel.
On a également préparé des mélanges de ces esters méthyliques avec un gazole d'indice de cétane égal à 54, en proportions volumiques 50-50.
Les indices de cétane des compositions obtenues sont indiqués dans le Tableau III ci-après, ainsi que les "indices de cétane de mélange" de chacun des esters considérés.
("L'indice de cétane de mélange" d'un produit est l'indice de cétane calculé que devrait présenter ledit produit pour que, connaissant l'indice de cétane du gazole utilisé, la moyenne pondérée - par les proportions de gazole et de produit - entre l'indice de cétane du gazole et l"'indice de mélange" du produit soit égale à l'indice de cétane mesuré pour le mélange).
Tableau III Indice de Indice de
Esters méthyliques cétane cétane de mélange
Huile de coco (babaçu) 63 72
Huile de palme (de Dendé) 56 58
Huile de soja 51,5 49
Huile de tournesol 51 48
Huile de coton 54,5 55 EXEMPLF: 2
Dans cet exemple, on a préparé divers mélanges d'esters méthyliques d'huiles végétales, de gazole, et de méthanol. Les proportions de ces compositions et leur indice de cétane sont donnés au Tableau IV ci-après.
Tableau IV
Figure img00120001
<tb> <SEP> Esters <SEP> méthyliques <SEP> % <SEP> Gazole <SEP> Méthanol <SEP> Indice <SEP> de
<tb> <SEP> vol <SEP> (% <SEP> vol) <SEP> (% <SEP> vol) <SEP> cétane
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coco <SEP> 55 <SEP> 25 <SEP> <SEP> (1) <SEP> 20 <SEP> 40,8 <SEP>
<tb> <SEP> (babaçu)
<tb> Huile <SEP> de <SEP> palme <SEP> 42,5 <SEP> 42,5 <SEP> (2) <SEP> 15 <SEP> 40,2
<tb> <SEP> (de <SEP> Dendé)
<tb> Huile <SEP> de <SEP> soja <SEP> 35 <SEP> 50 <SEP> (i) <SEP> 15 <SEP> 39,8 <SEP>
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coton <SEP> 35 <SEP> 50 <SEP> (i) <SEP> 15 <SEP> 41,5
<tb> (1) Le gazole utilisé présente un indice de cétane de 54 (2) Le gazole utilisé présente un indice de cétane de 42,4
EXEMPLE 3
Dans cet exemple, on a réalisé des mélanges ternaires entre (a) des esters méthyliques d'huile végétale, (b) un gazole d'indice de cétane égal à 54 et (c) un constituant alcoolique consistant en un mélange n-butanol (75 % en poids), acétone (25 % en poids), ( désigné par
MBA).
La composition de ces mélanges et leur indice de cétane sont indiqués au Tableau V ci-après:
Tableau V
Figure img00120002
<tb> <SEP> Esters <SEP> méthyliques <SEP> gazole <SEP> M <SEP> B <SEP> Â <SEP> Indice <SEP> de
<tb> <SEP> vol <SEP> (% <SEP> vol) <SEP> (% <SEP> vol) <SEP> cétane
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coco <SEP> 25 <SEP> 35 <SEP> 40 <SEP> 40,1
<tb> <SEP> (babaçu)
<tb> <SEP> " <SEP> 35 <SEP> 25 <SEP> 40 <SEP> 41,8
<tb> Huile <SEP> de <SEP> palme <SEP> 30 <SEP> 35 <SEP> 35 <SEP> 39,5 <SEP> (*)
<tb> <SEP> (de <SEP> Dendé)
<tb> Huile <SEP> de <SEP> coton <SEP> 20 <SEP> 50 <SEP> 30 <SEP> 39,4 <SEP> (*)
<tb> (*) Pour ces mélanges, l'addition de 0,5 % en poids de nitrate
d'amyle a permis de relever l'indice de cétane à nne valeur de
40 ou légèrement supérieure.
EXEMPLE 4
Dans cet exemple, on a formé des mélanges entre d'une part des esters méthyliques d'huile végétale et d'autre part un constituant alcoolique.
La nature des constituants et leurs proportions respectives, ainsi que l'indice de cétane du mélange sont indiqués au Tableau VI ci-après.
Tableau VI
Figure img00130001
<SEP> % <SEP> vol <SEP> Constituant <SEP> % <SEP> vol <SEP> Indice <SEP> de
<tb> Esters <SEP> méthyliques
<tb> <SEP> alcoolique <SEP> cétane
<tb> <SEP> Huile <SEP> de <SEP> coco <SEP> 90 <SEP> méthanol <SEP> 10 <SEP> 49
<tb> <SEP> (babaçu)
<tb> <SEP> n <SEP> 80 <SEP> n <SEP> <SEP> 20 <SEP> 45
<tb> <SEP> ' <SEP> 75 <SEP> éthanol <SEP> absolu <SEP> 25 <SEP> 40,2
<tb> <SEP> n <SEP> 80 <SEP> éthanol <SEP> à <SEP> 95 <SEP> % <SEP> 20 <SEP> 42
<tb> <SEP> n <SEP> 70 <SEP> M <SEP> <SEP> B <SEP> A <SEP> (1) <SEP> 30 <SEP> 43
<tb> <SEP> Huile <SEP> de <SEP> palme <SEP> 90 <SEP> méthanol <SEP> 10 <SEP> | <SEP> 46
<tb> <SEP> (de <SEP> Dendé)
<tb> <SEP> 80 <SEP> 80 <SEP> s <SEP> 20 <SEP> 41
<tb> <SEP> n <SEP> 80 <SEP> éthanol <SEP> absolu <SEP> 20 <SEP> 44
<tb> <SEP> ' <SEP> 85 <SEP> éthanol <SEP> à <SEP> 95 <SEP> % <SEP> 15 <SEP> 40,5
<tb> <SEP> Huile <SEP> de <SEP> soja <SEP> 90 <SEP> éthanol <SEP> absolu <SEP> 10 <SEP> 41
<tb> <SEP> Huile <SEP> de <SEP> coton <SEP> 85 <SEP> méthanol <SEP> 15 <SEP> 40
<tb> <SEP> n <SEP> 85 <SEP> éthanol <SEP> absolu <SEP> 15 <SEP> 41S5 <SEP>
<tb> <SEP> " <SEP> 80 <SEP> éthanol <SEP> à <SEP> 95 <SEP> % <SEP> 20 <SEP> 39,8(2
<tb> (1) M 3 Â désigne un mélange de n-butanol (75 % en poids) et d'acétone
(25 % en poids).
(2) Pour ce mélange, l'addition d'une faible proportion de nitrate
d'amyle (0,5 % en poids) a permis d'élever l'indice de cétane à
une valeur supérieure à 40.
EXEMPLE 5 : Essais sur moteur Diesel
Certaines des compositions de l'invention ont été testées sur moteur Diesel de tracteur agricole (tournant à 2400 tours/minute) pendant 50 heures chacune.
il s'agissait - du mélange d'esters- méthyliques dérivant de l'huile de coco babaçu - du mélange 50-50 (en volume) formé entre du gazole et les esters méthyliques de l'huile de palme de Dendé - d'un mélange de 55 % en volume d'esters méthyliques d'huile de coco babaçu, 25 % en volume de gazole et 20 % en volume de méthanol - d'un mélange de 35 % en volume d'esters méthyliques de l'huile de coco babaçu, 25 % en volume de gazole et 40 % en volume d'un mélange lui-même constitué de 75 % en poids de n-butanol et de 25 % en poids d'acétone - d'un mélange de 70 % en volume d'esters méthyliques de l'huile de coco babaçu et de 30 % en volume du meme mélange de n-butanol et d'acétone que ci-dessus.
Ces essais n'ont conduit à aucun incident de fonctionnement. On n'a pas observé de dépits au niveau des injecteurs. Par ailleurs, on a constaté un maintien normal du rendement énergétique du moteur.

Claims (14)

REVlDlDICATIONS
1. Utilisation dansunecomposition combustible destinée à l'alimentation des moteurs Diesel de mélanges d'esters d'alkyle de 1 à 12 atomes de carbone d'acides gras dérivés d'huiles d'origine végétale choisies parmi les huiles de coco, les huiles de palme, les huiles de palmiste, l'huile de soja, l'huile de tournesol, l'huile de coton, l'huile de mals, l'huile d'amande, l'huile d'olive, l'huile d'arachide, l'huile de ricin au moins partiellement hydrogénée et l'huile de lin au moins partiellement hydrogénée.
2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que ladite composition combustible comprend
de O à 90 96 en volume d'au moins un gazole ; et
de 100 à 10 % en volume d'au moins un mélange d'esters d'alkyle provenant d'une huile végétale choisie parmi les huiles de coco, les huiles de palme, les huiles de palmiste, l'huile d'amande, l'huile d' olive, l'huile d'arachide, l'huile de ricin au moins partiellement hydrogénée et l'huile de lin au moins partiellement hydrogénée.
3. Utilisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit mélange d'esters est un mélange d'esters méthyliques.
40 Utilisation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que ledit mélange d'esters provient de l'huile de coco babaçu ou de l'huile de palme de Dendé.
5. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend
de 20 à 90 % en volume d'au moins un gazole
de 5 à 60 96 en volume de méthanol ; et
de 5 à 60 96 en volume d'au moins un mélange d'esters d'alkyle provenant d'une huile végétale choisie parmi les huiles de coco, les huiles de palme, les huiles de palmiste, lthuile de coton, l'huile de mais, l'huile d'amande, l'huile de ricin au moins partiellement hydrogénée et l'huile de lin au moins partiellement hydrogénée.
6. Utilisation selon la revendication 5 caractérisée en ce que ledit mélange d'esters est un mélange d'esters méthyliques.
7. Utilisation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que ledit mélange d'esters provient de l'huile de coco babaçu, de l'huile de palme de Dendé ou de l'huile de coton.
8. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce cue ladite
composition combustible comprend
de 10 à 60 % en volume d'au moins un gazole
de 10 à 60 % en volume d'au moins un mélange d'esters d'alkyle provenant dune huile végétale choisie parmi les huiles de coco, les huiles de palme, les huiles de palmiste, l'huile de soja, l'huile de
coton, l'huile de niais, l'huile d'amande, l'huile d'olive, l'huile de ricin au moins partiellement hydrogénée et l'huile de lin au moins partiellement hydrogénée
et de 10 à 50 % en volume d'un mélange renfermant au moins du n
butanol et de l'acétone.
9. Utilisation selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit mélange d'esters est un mélange d'esters méthyliques.
10. Utilisation selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisée
en ce que ledit mélange d'esters provient de l'huile de coco babaçu,
de l'huile de palme de Dendé, ou de l'huile de coton.
11. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite composition combustible comprend
de 50 à 90 % en volume d'au moins un mélange d'esters d'akkyle
provenant d'une huile végétale ; et
de 50 à 10 % en volume d'au moins un constituant alcoolique comprenant au moins un monoalcool aliphatique primaire, secondaire ou teF
tiaire de 1 à 5 atomes de carbone.
12. Utilisation selon la revendication 11, caractérisée en ce que
ledit mélange d'esters est un mélange d'esters méthyliques.
13. Utilisation selon l'une des revendications Il et 12, caractérisée
en ce que ledit mélange d'esters provient de l'huile de coco babaçu, de
l'huile de palme de Dendé, de l'huile de soja ou de l'huile de coton.
14. Utilisation selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée
en ce que ledit constituant alcoolique est choisi parmi le méthanol,
l'éthanol absolu, l'éthanol à 95 % et les mélanges contenant principa
lement du n-butanol et de l'acétone.
15. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en
ce que ladite composition combustiblé présente un indice de cétane d'au
moins 40o 16. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en
ce que ladite composition combustible comprend en outre une proportion
d'additif d'amélioration de l'indice de cétane suffisante pour atteindre
une valeur d'au moins 40.
17. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que ladite composition combustible contient en outre une proportion appropriée d'au moins un additif anti-oxydant.
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