FR2585032A1 - Fuel oil residuel a base d'une huile de craquage, d'un diluant et d'un dispersant - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN FUEL OIL RESIDUEL DONT LA STABILITE DE DISPERSION EST AMELIOREE. LE FUEL OIL RESIDUEL COMPREND UNE HUILE DE CRAQUAGE THERMIQUE, UN DILUANT ET UN DISPERSANT CHOISI PARMI A UN DERIVE D'IMIDAZOLINE CONTENANT UN GROUPE HYDROCARBONE DE 7 A 23ATOMES DE CARBONE, B UN PRODUIT D'HYDROLYSE DE A, C UN PRODUIT REACTIONNEL D'UN ACIDE ALIPHATIQUE DE 8 A 22 ATOMES DE CARBONE ET D'UNE POLYALKYLENE-POLYAMINE AYANT 4 A 6 GROUPES AMINO, D UNE MONOAMINE CONTENANT UN GROUPE HYDROCARBONE DE 8 A 22ATOMES DE CARBONE, E UNE POLYAMINE CONTENANT UN GROUPE HYDROCARBONE DE 8 A 22ATOMES DE CARBONE, F UNE ETHERAMINE AYANT UN GROUPE HYDROCARBONE A LONGUE CHAINE, G UN PHOSPHATE AYANT UN GROUPE HYDROCARBONE A LONGUE CHAINE, H UN SEL DE G, I UN DITHIOPHOSPHATE ET J UN SEL DE I. APPLICATION: COMBUSTIBLES PETROLIERS.
Description
La présente invention concerne un fuel oil résiduel stable comprenant une
huile résiduelle de craquage thermique d'une huile lourde comme base et
un additif dispersant pour conférer de la stabilité.
L'invention fournit un dispersant pour fuel oil résiduel. On utilisait jusqu'à présent comme fuel oil résiduel une huile résiduelle de distillation directe et une huile résiduelle de désulfuration. Avec la récente
augmentation de la lourdeur des pétroles bruts et l'aug-
mentation de légèreté exigée pour les produits pétroliers, on a utilisé une huile résiduelle de craquage thermique
d'un viscoréducteur, ou autres. Grâce à la visco-réduc-
tion, la teneur en composants aromatiques est réduite, la teneur en composants résineux est réduite et la teneur
en composants saturés et en asphaltène est augmentée.
Cependant, la stabilité est dégradée. Par exemple, la stabilité à l'entreposage, la stabilité à la chaleur et la stabilité au mélange sont dégradées, et de nombreuses difficultés sont provoquées par la formation de boues d'asphaltène. On peut mentionner, par exemple, une accumulation de boues au fond des réservoirs de combustible, l'apparition d'une obstruction des épurateurs
et l'encrassement des crépines.
Le mécanisme de formation des boues d'asphalténe sera à présent décrit. Dans le cas d'un fuel oil ayant une bonne stabilité, l'asphaltène est dispersé dans
une huile en formant une micelle. Dans ce cas, la carac-
téristique aromatique du milieu de dispersion est importante, et si les caractéristiques aromatiques sont insuffisantes, il se produit une agrégation d'asphaltène entraînant la formation de boues. On sait qu'une basd de fuel oil hautement aromatique est utilisée pour
empêcher la formation de boues selon le mécanisme sus-
mentionné. Il est maintenant confirmé que la stabilisation peut être obtenue en utilisant un additif dispersant particulier. Comme dispersants classiques de boues, on peut mentionner les sels métalliques d'acide sulfonique et d'acide naphténique, les agents tensio-actifs tels que les esters d'acides gras supérieurs et les méthacrylates, et les composés polymères. Cependant, ils n'exercent pas d'effet sur les fuels oils résiduels de craquage thermique. Certains dispersants détergents du type métallique, par exemple les alkylsalicylates de métaux alcalino-terreux, utilisés pour les huiles lubrifiantes,
manifestent un effet excellent, mais il existe une possi-
bilité qu'apparaissent des difficultés à cause de l'adhé-
rence de cendres aux injecteurs.
Afin de surmonter les difficultés décrites ci-dessus, l'invention fournit un fuel oil résiduel qui comprend (1) une huile de craquage thermique, (2) un diluant et (3) un dispersant choisi parmi (A) un dérivé d'imidazoline contenant un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, (B) un produit d'hydrolyse
de (A), (C) un produit réactionnel d'un acide alipha-
tique de 8 à 22 atomes de carbone et d'une polyalkylène-
polyamine comportant 4 à 6 groupes amino, (D) une mono-
amine contenant un- groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes
de carbone, (E) une polyamine contenant un groupe hydro-
carboné de 8 à 22 atomes de carbone, (F) une étheramine présentant un groupe hydrocarboné à longue chaîne, (G) un phosphate présentant un groupe hydrocarboné à longue chaîne, (H) un sel de (G), (I) un dithiophosphate et
(J) un sel de (I).
Dans l'invention, le fuel oil résiduel comprend l'huile, une quantité efficace du diluant et une quantité efficace du dispersant. Il comprend de préférence 15 à 79,95% en poids de (1) l'huile de craquage thermique, à 80% en poids de (2) le diluant et 0,05 à 5% en
poids de (3) le dispersant.
L'additif pour fuel oil résiduel selon la présente invention peut disperser l'asphaltène, etc., contenu dans une huile résiduelle de craquage thermique dans de bonnes conditions et la formation de boues peut être évitée. Par conséquent, si l'on utilise un fuel oil résiduel contenant l'additif de la présente invention, on peut éviter les diverses difficultés provoquées par
la formation de boues.
L'invention englobe une forme préférée de réalisation dans laquelle le dispersant (3) est choisi parmi (A), (B), (C), (D) et (E), et certaines formes de réalisation préférées comprenant un dispersant (F),
(G), (H), (I) et (J), respectivement.
L'invention sera illustrée en détail en référence
à chaque forme de réalisation.
Forme de réalisation de (A) à (E) La Demanderesse a effectué des recherches dans le but de résoudre les problèmes précités et de fournir un additif de fuel oil sans cendres dans lequel l'asphaltène peut être dispersé de façon stable sans formation de cendres. Elle a ainsi constaté que si l'on ajoute à un fuel oil résiduel un composé particulier choisi parmi des dérivés d'imidazoline, des produits
d'hydrolyse de dérivés d'imidazoline, des produits réac-
tionnels d'acides gras à longue cha ne avec des poly-
alkylènepolyamines et des amines, on peut atteindre
le but ci-dessus.
Plus particulièrement, selon la présente invention, il est fourni un fuel oil résiduel comprenant une huile résiduelle de craquage thermique, un diluant et un additif dispersant, l'additif dispersant étant choisi parmi les dérivés d'imidazoline comportant un résidu hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, leurs produits d'hydrolyse, les produits réactionnels d'acides
gras de 8 à 22 atomes de carbone avec des polyalkylène-
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polyamines comportant 4 à 6 groupes amino et les mono-
amines et polyamines comportant un résidu hydrocarboné
de 8 à 22 atomes de carbone.
Le dispersant à utiliser dans la forme de réalisation est défini de préférence comme indiqué ci- dessous. Le dispersant (A) a la formule (A-1) . Le dispersant B a la formule (B-1) ou (B-2). Le dispersant C a la formule (C-1), (C-2) ou (C-3). Le dispersant (D) a la formule (D-1). Le dispersant (E) a la formule
(E-l).
-2C -- (- K i -!! H2XZ tN {-K A-1) Dans cette formule, R1 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, et R2 représente un atome d'hydrogène ou un substituant choisi parmi les groupes hydrocarbonés de 1 à 22 atomes de carbone
et les groupes aminoalkyle, acylaminoalkyle et hydroxy-
alkyle de 2 à 44 atomes de carbone.
:: -2 <3-t) -3-2) Dans ces formules, R1 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, et R2 représente un atome d'hydrogène ou un substituant choisi parmi les groupes hydrocarbonés de 1 à 22 atomes de carbone
et les groupes aminoalkyle, acylaminoalkyle et hydroxy-
alkyle de 2 à 44 atomes de carbone.
-
R, Ri-NE-R R-N'na-N- (C-I) ÀzC -!;XR--aR-N-R5 (__ C-2)
ES C\ //C-.3
I I i I : Fez'C3 -ZC -O\t Dans ces formules, R3 et R4 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe acyle de 8 à 22 atomes de carbone, R5 représente un groupe acyle de 8 à 22 atomes de carbone, R6 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, R représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, et n est un nombre
entier de 1 à 4.
3 rN < >. '. N -. <
(D-1.) -)
Dans ces formules, R7 représente un groupe
hydrocarboné de 9 à 22 atomes de carbone, R8 et R9 repré-
sentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone,Rlo,Rl,R12,R13,et R14 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 9 à 22 atomes de carbone et au moins l'un de R à R14 comporte un groupe alkylène,R représente un groupe alkylène
de 2 à 4 atomes de carbone, et n est un nombreentier de O à 9.
Dans les fuels oils résiduels stables couramment utilisés, la teneur en boues sèches est inférieure à
0,1% en poids, comme déterminé d'après l'essai de filtra-
tion à chaud de Shell. Si cette valeur dépasse 0,1% en poids, il se forme facilement des boues et l'huile
devient instable.
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Le fuel oil résiduel de la présente invention est formé par l'addition d'un dispersant particulier à une huile de craquage thermique, qui est une huile
résiduelle obtenue par un traitement de craquage ther-
mique, par exemple une viscoréduction, d'une huile lourde et d'un diluant. Même si l'on utilise une base instable qui a une teneur en boues sèches dépassant 0,1% en poids, comme déterminé selon le procédé sus-mentionné en l'absence de dispersant, la teneur en boues sèches dans le fuel oil résiduel formé par l'addition du dispersant est réduite au-dessous de 0, 1% en poids, et le fuel oil résiduel est très stable et la formation de boues
est fortement limitée.
Il est préférable que le dispersant soit ajouté
à l'huile résiduelle de craquage thermique avant l'incor-
poration du diluant ou qu'il soit ajouté à un mélange
de l'huile résiduelle de craquage thermique et du diluant.
En outre, le dispersant peut être ajouté au diluant avant l'incorporation dans l'huile résiduelle de craquage
thermique.
Comme diluant, on utilise avantageusement dans la présente invention de l'huile de recyclage craquée, du kérosène et du gaz oil. La teneur en diluant du fuel oil résiduel peut varier dans une large gamme,
mais elle est généralement de 20 à 80% en poids.
Comme exemples du dérivé d'imidazoline comportant un résidu hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, utilisé dans la présente invention, on peut
mentionner les 2-alkylimidazolines et les dérivés d'imida-
zoline ayant un substituant de 1 à 44 atomes de carbone.
Une (alkyle à longue chaine)(ou alcényle à longue chaine) imidazoline est généralement synthétisée par condensation
par déshydratation d'un acide gras à longue chaine corres-
pondant, par exemple l'acide oléique, avec une polyamine.
L'imidazoline formée est généralement appelée "oléylimi-
dazoline", et dans ce cas, le terme "oléyle" désigne R de l'acide oléique (RCO2H). En conséquence, cette expression est également adoptée dans la présente invention. Comme groupe alkyle de la 2-alkyl-imidazoline, on peut mentionner les groupes undécyle, heptadécyle, oléyle, lauryle, et érucyle. Comme substituant du dérivé
d'imidazoline, on peut mentionner les groupes hydroxyal-
kyle, aminoalkyle, acylaminoalkyle et hydrocarbonés de 1 à 22 atomes de carbone. Comme dérivé d'imidazoline à substitution hydroxyalkyle, on peut mentionner la
2-oléyl-l-hydroxyéthylimidazoline et la 2-érucyl-l-hydro-
xyéthylimidazoline, et comme dérivé d'imidazoline à
substitution aminoalkyle, on peut mentionner la 2-oléyl-
l-aminoéthylimidazoline et la 2-oléyl-1--aminoéthylamino-
éthylimidazoline. Comme dérivé d'imidazoline à substitu-
tion acylaminoalkyle, on peut mentionner la 2-oléyl-
l-ol1oloylaminoéthylimidazoline et la 2-stéaryl-l-stéa-
roylaminoéthylimidazoline. Parmi ces composés, on préfère
les dérivés d'imidazoline substitué comme la 2-oléyl-
l-hydroxyéthylimidazoline, la 2-oléyl-l-aminoéthylimida-
zoline et la 2-oléyl-l-oléoloylaminoéthylimidazoline.
Le produit d'hydrolyse du dérivé d'imidazoline peut être obtenu par hydrolyse d'un dérivé d'imidazoline tel que mentionné ci-dessus avec de l'eau ou une solution
aqueuse alcaline. On peut mentionner l'oléoloyléthylène-
diamine, la N-hydroxyéthyloléoloyl-éthylènediamine et
la N-aminoéthyloléolyléthylènediamine.
Divers produits réactionnels de l'acide gras de 8 à 22 atomes de carbone avec la polyalkylènepolyamine comportant 4 à 6 groupes amino sont obtenus selon le rapport molaire existant entre les deux corps réactionnels et les conditions de réaction. Par exemple, on peut
mentionner les monoamidopolyamines, les polyamidopoly-
amines, les monoamidomonoimidazolines, les monoamidopoly-
imidazolines, les polyamidomonoimidazolines et les polya-
midopolyimidazolines. Habituellement, le produit réaction-
nel est obtenu sous la forme d'un mélange d'une amidopoly-
amine et d'une amidoimidazoline. Cependant, dans la
présente invention, on peut également utiliser un compo-
sant unique.
Comme exemples particuliers, on peut mentionner
un mélange de 2-oléyl-l-aminoéthyloléoloylaminothylol6c-
loylaminoéthylimidazoline et de N-oléoloylaminoéthyl-
Oléoloylaminoéthyloléoloylaminoéthyléthylènediamine, obtenu par réaction de 3 moles d'acide oléique avec
1 mole de tétraéthylènepentamine, et un mélange de 2-
lauryl-l-aminoéthyllauroylaminoéthylimidazone et de Nlauroylaminoéthyllauroylaminoéthyléthylènediamine, obtenu par réaction de 2 moles d'acide laurique avec 1 mole de triéthylènetétramine. Il est préférable que le mélange soit composé principalement d'un composé
contenant un noyau d'imidazoline.
Comme monoamine ou polyamine ayant 8 à 22 atomes de carbone, utilisée dans la présente invention, on peut mentionner des monoamines telles que l'oléylamine, l'amine de suif de boeuf durci et la distéarylamine, et des polyamines telles que la N-oléylpropylènediamine, la N-(alkyle de suif de boeuf durci)-propylènediamine, la N-(alkyle de suif de boeuf durci) dipropylène-triamine et la N-(alkyle de suif de boeuf durci)trirrorylèneétramine. Parmnni elles, on Préfère la N-ol&ylpropylènediaine, la ?N(alkyle de suif de boeuf durci)
dipropylènetriamine et la -T-(aLkle de suif de boeuf durci) tripoFylène-
tôtramine. Le dispersant est utilisé en une quantité telle qu'indiquée précédemment. On l'utilise en pratique en proportion de 0,1 à 5,0% en poids, de préférence
de 0,25 à 0,5% en poids.
Forme de réalisation de (F) La Demanderesse a effectué des recherches dans le but de résoudre les problèmes précités, et elle a découvert que si l'on ajoute une éther-amine ou une éther-polyamine comportant un groupe alkyle à longue chaine à un fuel oil résiduel, les problèmes ci- dessus peuvent être résolus. La Demanderesse a maintenant mis au point la présente invention sur la base de cette découverte. Le dispersant (F) a de preference la formule (F-l): R a2 a / R 01- fi-,R - IfR - o Fl a3 dans laquelle R1 représente un groupe hydrocarboné de 8 à 36 atomes de carbone, R2, R3 et R4 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone, R représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, n est un nombre
entier de 0 à 9, et m est un nombre entier de 0 à 15.
En outre, selon la présente invention, il est proposé un fuel oil résiduel comprenant une huile de craquage thermique, un diluant et un additif dispersant dans lequel l'additif dispersant est un composé ayant
de préférence la formule (F-1).
On peut utiliser comme additif tout composé représenté par la formule générale (F-l) pour un fuel oil résiduel selon la présente invention. Par exemple, on peut mentionner des composés représentés par la formule générale:
R1-O-CH2CH2CH2NH2
o R1 représente un groupe dodécyle, tridécyle, stéaryle ou oléyle, des composés représentés par les formules suivantes:
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O-CH Z1CH,C?2j R1 -C-ó2c H2 C 23H H E R1 --c'2c 2CH2f4H dans lesquelles R1 représente un groupe dodécyle, tridécyle, stéaryle ou oléyle, et des composés représentés par la formule suivante:
RI2H20, CH2CH2CH2NR2
dans laquelle R1 représente un groupe dodécyle, tridé-
cyle, stéaryle ou oléyle.
Les composés ci-dessus, utilisés comme additif pour un fuel oil résiduel dans la présente invention peuvent être préparés, par exemple, en faisant réagir un alcool R1OH avec l'acrylonitrile et en hydrogénant le produit de la réaction, ou en ajoutant un oxyde d'alkylène à un alcool R1OH, en faisant réagir le produit
d'addition résultant avec l'acrilonitrile et en hydro-
génant le produit réactionnel. Comme alcool R1OH, on peut utiliser des alcools saturés, insaturés, linéaires,
ramifiés de Guerbet et synthétiques.
La quantité d'additif utilisée dans la présente invention peut être déterminée d'une manière appropriée selon les propriétés du fuel oil résiduel. Cependant, il est préférable que la quantité de l'additif ajouté soit de 0,05 à 5,0% en poids, en particulier de 0,1
à 1,0% en poids.
Formes de réalisation de (G) et (H) La Demanderesse a effectué des recherches La Demanderesse a effectué des recherches dans le but de résoudre les problèmes précités, et elle a constaté que si l'on ajoute un ester phosphorique comportant un groupe alkyle à longue cha ne à un fuel oil résiduel, les problèmes ci-dessus peuvent être résolus. La Demanderesse a maintenant mis au point la
présente invention sur la base de cette découverte.
Plus particulièrement, selon la présente invention, il est proposé un additif pour un fuel résiduel qui consiste en un composé (G) de formule (G-it ou un de ses sels (H): o O+Rt, 3n,
F (G--)
O o-R2 dans laquelle R1 représente un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R' représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, et n et m sont des nombres entiers de O à 15, à condition
que le cas o à la fois R1 et R2 représentent simul-
tanément un atome d'hydrogène soit exclu.
En outre, selon la présente invention, il est proposé un fuel oil résiduel comprenant une huile de craquage thermique, un diluant et un additif dispersant, dans lequel l'additif dispersant est un
composé représenté par la formule générale (G-l) sus-
mentionnée.
Dans l'invention, on peut utiliser un composé de formule (G-l). Comme additif, par exemple, on peut mentionner le phosphate d'octyle, le phosphate de dodécyle, le phosphate de stéaryle, le phosphate de béhényle, le phosphate de dioctyle, le phosphate de didodécyle, le phosphate de distéaryle, le phosphate de dibéhényle, leurs sels, et les phosphates' de produits d'addition d'oxyde d'alkylène sur des alcools de 8 à
atomes de carbone.
Les composés sus-mentionnés utilisés comme additifs pour des huiles résiduelles dans la présente invention peuvent facilement être dérivés d'alcools R1OH. Comme alcool R1OH, on peut utiliser des alcools saturés, insaturés, linéaires, ramifiés, de Guerbet
et synthétiques.
La quantité d'additif à utiliser dans la présente invention peut être convenablement déterminée selon les propriétés du fuel oil résiduel. Cependant, il est préférable que la quantité de l'additif ajouté soit de 0,05 à 5,0% en poids, en particulier de 0,1
à 1,0% en poids.
Formes de réalisation de (I) et de (J) Afin de résoudre les problèmes susmentionnés,
la Demanderesse a effectué des recherches intensives.
Elle a ainsi découvert que les problèmes décrits ci-
dessus peuvent être résolus en ajoutant un ester d'acide dithiophosphorique comportant un groupe alkyle à longue
chaîne au fuel oil résiduel, et elle a abouti à la pré-
sente invention.
Ainsi, la présente invention fournit des additifs pour un fuel oil résiduel, comprenant un composé (I) de formule (I-1) ou un de ses sels (J) :
S% OI R'-O). R,
'Ss /O+R-O. 1, dans laquelle R1 représene l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R2 représente l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R' représente un groupe alkylène de 2 à
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4 atomes de carbone, n et m, sont des nombres entiers de O à 15, et R1 et R2 ne sont jamais simultanément
de l'hydrogène.
Les composés utilisés comme additifs pour des fuel-oils résiduels sont n'importe quels composés qui peuvent être représentés par la formule (I-1) . Le composé (I) comprend de préférence un dithiophosphate tel que le dithiophosphate d'octyle, le dithiophosphate
de dodécyle, le dithiophosphate de stéaryle, le dithio-
phosphate de béhényle, le dithiophosphate de dioctyle, le dithiophosphate de didodécyle, le dithiophosphate de distéaryle et le dithiophosphate de dibéhényle, un sel de chacun des phosphates sus-mentionnés et un ester formé entre un acide dithiophosphorique et un produit d'addition d'oxyde d'alkylène sur un alcool de 8 à 30 atomes de carbone ou un alkylphénol. Comme sels, on utilise des sels de métaux alcalins, des sels de métaux alcalino-terreux, des sels d'amines, un sel de zinc etc. Les composés décrits ci-dessus, utilisés comme additifs pour des fuels oils résiduels peuvent être facilement dérivés, par exemple, d'alcools sous la forme ROH, d'alkyl-phénols ou de leurs produits d'addition d'oxyde d'alkylène, selon la formule de réalisation suivante: RO' i 4ROK ±PgS5 - 2 \ + H2S / \SH Comme alcools sous la forme R-OH, on peut utiliser des alcools saturés, des alcools insaturés, des alcools à chaîne droite, des alcools à chaîne ramifiée, des alcools synthétiques, etc. L'invention sera décrite plus en détail en
référence à des exemples non-limitatifs de travail.
Les exemples sont décrits ci-dessous selon chaque forme
de réalisation décrite ci-dessus.
Formes de réalisation de (A) à (E) Exemples 1 à 21 Dans les exemples, on utilise comme fuel oil résiduel des fuels oils résiduels A et B comprenant une huile résiduelle de craquage thermique viscoréduite et une huile de recyclage craquée comme diluant. Dans le cas du fuel oil résiduel A, la quantité de diluant ajouté est de 30% et la viscosité est de 2,20.10-4 m2/s et dans le cas du fuel oil résiduel B, la quantité de
diluant ajouté est de 40% et la viscosité est de 1,10.
10-4 m2/s. L'additif dispersant est ajouté à l'huile résiduelle de craquage thermique avant l'addition du diluant. On utilise les additifs dispersants suivants et on les ajoute en les quantités indiquées sur le tableau 1. Additif dispersant A: 2-heptadécylimidazoline Additif dispersant B: 2-oléyl-l-aminoéthylimidazoline Additif dispersant C: 2oléyl-l-hydroxyéthylimidazoline Additif dispersant D: - 2-oléyl-1ol6oloylaminoéthylimidazoline Additif dispersant E:
produit réactionnel de 1 mole de tétraéthylène-
pentamine avec 3 moles d'acide oléique.
Dispersant F:
produit d'hydrolyse de l'additif C (N-hydroxy-
éthyl-oléoloyléthylènediamine) Additif dispersant G: Noléylpropylènediamine Additif dispersant H:
N-(alkyle de suif de boeuf durci)dipropylène-
triamine Additif dispersant I:
N-(alkyle de suif de boeuf) tripopylènetgtramine.
En ce qui concerne les fuels oils résiduels contenant les additifs susmentionnés, on mesure la teneur en boues sèches, on effectue l'essai à la tâche
et on observe les particules de boue au microscope.
Les résultats obtenus sont indiqués sur le tableau 1.
Les essais d'évaluation sont conduits selon
les procédés suivants.
Mesure de la teneur en boues sèches On mesure la teneur en boues sèches selon l'essai de filtration à chaud de Shell (Journal of the Institute of Petroleum, 37, 333, pages 596-604, septembre
1951).
(1) On sèche un papier filtre (papier-filtre Whatman n 50, diamètre de 55 mm) à 100 C pendant 1 heure, on le pèse avec précision et on le place dans un appareil d'essai. (2) Une enveloppe chauffante est fixée et de la vapeur d'eau est mise en circulation dans l'enveloppe pour
chauffer à 100 C.
(3) L'échantillon de fuel oil résiduel (10g) est chauffé à 100 C et versé sur le filtre et la filtration est effectuée sous pression réduite par aspiration et mise
sous pression d'air ou d'azote.
(4) A la fin de la filtration, on coupe l'arrivée de vapeur d'eau dans l'enveloppe et on fait circuler de
l'eau froide pour refroidir.
(5) Après lavage au n-heptane, on retire le filtre et
le sèche à 100 C pendant 1 heure, et l'on pèse le filtre.
(6) On détermine la quantité de boues sèches (% en poids
sur la base de la quantité totale d'échantillon) recueil-
lies sur le papier filtre.
Essai à la tâche L'essai à la tâche est effectué selon le procédé
décrit dans Nisseki Review, 23, 4, pages 212-213.
(1) L'additif est ajouté à l'échantillon de fuel oil résiduel, et le mélange est chauffé à 100 C et agité
suffisamment au moyen d'un agitateur.
(2) L'échantillon est prélevé au moyen d'une tige de verre et une goutte en est versée sur un papier-filtre
(papier-filtre Toyo n 50).
(3) On laisse le papier-filtre reposer à 100 C pendant 1 heure, et l'on évalue l'état de la tâche annulaire
par une norme d'évaluation à six classes décrite ci-
après selon la norme américaine ASTM D-2781.
La norme d'évaluation de la tâche annulaire est la suivante: N 1: Il n'y a pas d'anneau interne et la tâche
est uniforme.
N02:
Il apparatt un anneau interne mince ou léger.
N 3: Un anneau interne mince apparait, qui est
légèrement plus sombre que le fond.
N04:
L'épaisseur de l'anneau interne apparaissant est plus importante que celle de l'anneau interne n 3, et l'anneau interne est beaucoup plus sombre que le fond.
N05:
Une portion particulaire est présente au centre de l'anneau interne et celui-ci est beaucoup plus sombre
que le fond.
N 6: L'anneau interne est formé entièrement de
particules et son épaisseur est forte.
Examen au microscope Pour l'examen au microscope, le fuel oil résiduel utilisé dans l'essai à la tâche sus-mentionné est versé à la goutte sur une lamelle de verre pour former une mince couche et l'échantillon est observé
par transparence sous un grossissement de 300X.
Les résultats de ces essais sont indiqués sur le tableau 1. Dans chacun des fuels oils résiduels de la présente invention, la teneur en boues sèches est inférieure à 0,1% en poids, et ces fuels oils sont stables. Dans l'essai à la tâche, dans le cas des fuels oils résiduels de la présente invention, on atteint la classe d'évaluation n l lorsque la concentration en additif dépasse un certain seuil, et il est confirmé
qu'on atteint une excellente stabilité de dispersion.
On peut supposer que sous l'effet de l'additif dispersant, l'agrégation de l'asphaltène est évitée et que les boues
sont finement divisées et dispersées de façon stable.
A l'examen au microscope, on ne décèle pas d'asphaltène agrégé dans aucun des fuels oils résiduels 2, 4, 5, 6, 8 à 11, 13 à 17 et 19 à 21. Dans les huiles résiduelles 1, 2, 7, 12 et 18, on observe la présence d'une petite quantité d'asphaltène agrégé. Ceci est en concordance avec la teneur en boues sèches et les
résultats de l'essai à la tâche.
Exemples comparatifs 1 à 6 Des fuels oils résiduels sans additif et des fuels oils résiduels contenant des additifs dispersants couramment utilisés pour des huiles lubrifiantes sont
testés de la même manière que dans les exemples.
On utilise les additifs suivants.
Aditif J: Succinate de polyisobutényle (produit réactionnel d'anhydride polyisobuténylsuccinique et 'a. À À
de pentaérythritol).
Additif K: Polyisobuténylsuccinimide (produit réactionnel
d'anhydride polyisobuténylsuccinique et de tétraméthy-
* lènepentamine). Les résultats des mesures de la teneur en boues sèches et de l'essai à la tâche sont indiqués
sur le tableau 1. A l'examen au microscope, on observe une grande quantité d'asphaltène
agrégé dans chacun des fuels oils résiduels des exemples comparatifs 1 à 6 indiqués sur
le tableau 1.
Tableau 1
IFuel ouil {lgnc-entra9- L Teneur en Evaluation Fuel o? en addi- bues ide tache résiduel-I Additif tif% en seches a e i poids) (%en poids). annulaire 1 A C 0,25 0o09 3
2 A C 0,5 004 1
3 A E 0/5 0,09 3
4 A E 1,0 0105 1
B A 110 0,05 1
6 B B 1,0 0,04 1
7 B C 0,1 0,09 3
8 B C 0,25 0 05 1
9 B C '01,5 0,04 1
À 10 B D 0,25 0,08 2
E 11 B D 0)5 0,06 1
x 12 B E 0/1 0,09 3
13 B E 0,25 0,04 1
14 B E 0,5 0,03 1
B F 0'25 0,06 1
16 B F 0,5 0,04 1
17 B G 1,0 0,06 1
18 B H 0,25 0,09 3
19 B H 015 0>05 1
B I 0,25 0,06 1
21 B I 0,5 0,04 1
1 A - - 0,5 5
Q..
E 2 A J 1,0 0,5 5
o u 3 A K 1,0 0,5 5 o 1z. 4 B - - 0,2 4 E.-i 5 B J 1,0 0,2 4 x L 6 B K 1/0 01,2 4 Forme de réalisation (F) on l'examine de la même manière que les formes
de réalisation de (A) à (E).
Exemples 1 à 13 et exemples comparatifs 1 à 6 On utilise les additifs dispersants suivants, et on les ajoute en les quantités indiquées sur le tableau 2. (Additif dispersant) Additif dispersant A:
10. 0C12H25_4-C_ CE2CHH2C 2CH2NE2
Additif dispersant B:
H
C12H25-04-CH2CH2CHEq22H Additif dispersant C:
R-O-CH2CH2CH2NH2
(R représente un mélange de groupes alkyle de 12 à 15
atomes de carbone).
Additif dispersant D: H R-*-ECH2 CH 2 2.ci (R représente un mélange de groupe alkyle de 12 à 15 atomes de carbone) Additif dispersant E: ci 2X2$ 2cia2c2éI 35.Ia2-C(wó2x.T Additif dispersant F: (R' représente un reste d'alcool de Guerbet de 32 atomes
de carbone).
Additif dispersant G: V-o-cE2c82c!2112 (R" représente un mélange de restes d'alcools synthétiques
de 20 à 30 atomes de carbone).
Additif dispersant H:
Pétrole-sulfonate de calcium.
Additif dispersant I: Monooléate de sorbitanne Parmi les additifs susmentionnés, les additifs A à G sont ceux de la présente invention, et les additifs
H et I sont des additifs comparatifs.
Tableau 2
Huile ré-. oocentra- aValua- 'eneur en
tion en ad- on de boues se-
siduelle Additif ditif tache | hes i r d nitf; -*annulaire% en poids 1 a A li 0 2 0,08 2 a B 0;5 2 0,06 3 a B 1O0 l 0;04 4 b A 0;5 1 0,05 b B 0>25 2 0j06 Q' z Z 6 b B 015 1 0J03 Ea. 7 b C 0,25 i 0>04 E X 8 b C 0>5 1 0 03 9 hb. D 0125 2 0,07 b D 0;5 1 0,05 1l b E 0)5 1 0>04 12 b F 015 2 0 08 13 b G 0 5 1 0J06 1 a - - 5 0,5 2 a H 1/0 5 0,5 z 3 a I 10 5 05 4 b - - 4 0, 2 E. 5 b H 10 4 0 x I 1O 02 {3 6 b I ls0 4 0 j Formes de réalisation de (G) et de (H) On les examine de la même manière que les
formes de réalisation de (A) à (E).
Exemples 1 à 12 On utilise les additifs dispersants suivants et on les ajoute en les quantités indiquées sur le tableau 3. (Additif dispersant) Additif A: Mélange de phosphate de dodécyle et de phosphate
de didodécyle (phosphate de sesquidodécyle).
Additif B:
Phosphate de stéaryle.
Additif C:
Phosphate de distéaryle.
Additif D:
Phosphate de béhényle.
Additif E: Phosphate du produit d'addition d'oxyde de propylène (nombre molaire moyen d'addition = 3) sur
l'alcool stéarylique.
Additif F:
Sel d'oléylamine de phosphate de sesquidodécyle.
Parmi les additifs sus-mentionnés, les additifs A à
F sont ceux conformes à la présente invention.
Tableau 3
Fuel o i I oncentra- aua.reneur,eo tion en tion boues e résiduel Addit if a o et sce i. addi tif ipis ge tacLje (%en poids) __ % en poids annua er i a A 1>0 2 0109 2 a D 0>5 2 0)06 3 a D 1J0 1 0>05 4 b A 0;5 Z 0>07 b B 0>25 2 0o8 Z, 6 b B 0,5 I 005 E 7 b C 0;25 2 0,06 x m 8 d 8 b C 0,5 1 0, 04 9 b D 0,25 Z 0>08 1 --- b ' - o D 5 1 0,04 il b E 1o0 i 0)04 12 b F 0, 5 2 0,06 Formes de réalisation de (I) et de (J) Exemples 1 à 12 et exemples comparatifs 1 à 6 Cn procède également de la même manière que
pour les formes de réalisation de (AI à (E). Les disper-
sants utilisés sont énumérés ci-dessous. Les compositions
et les résultats sont indiqués sur le tableau 4.
Additif A: dithiophosphate de didodécyle B: dithiophosphate de distéaryle C: dithiophosphate de dibéhényle D: ester d'acide dithiophosphorique et d'un produit d'addition d'oxyde de propylène sur l'alcool stéarylique (addition moyenne= moles). E: sel de zinc de dithiophosphate de distéaryle F: pétrole-sulfonate de calcium G: monooléate de sorbitanne Parmi les additifs ci-dessus, A à E sont les additifs de l'invention et F et G sont des additifs classiques.
Tableau 4
Fuel oi - -çncentra- Evaluation Quantité de Additifl ditif FueloilEddtiondien ad- de tache boues séches duel I(%en poids) annulaire en poids) rési- Addiif I itifannulaire ( npis 1 a A 10 2 0 08 2 a B 0,5 2 0) 09 3 a B 1,0 2 0,06 4 b A 0,5 2 0 os08 z b B 0;25 2 0,08 L 6 b B 05 1 0 06 x 7 b C 0,25 1 0005 8 b C 0>5 1 0,04 9 b D 0,25 2 0)09 b D 0 5 2 0 08 1l b E 0125 1 0,05 12 b E 0,15 1 0 05 I a - - 5 Os 2 a F 1,0 5 015 o z3 a G 1,0 5 0,5 o ' 4 b - - 4 0,2 b F 1,0 4 0,2 x 6. b G 1J0 4 0 2
26 2585032
Claims (10)
1. Fuel oil résiduel, caractérisé en ce qu'il comprend (1) une huile de craquage thermique, (2) un diluant et (3) un dispersant choisi parmi (A) un dérivé d'imidazoline contenant un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, (B) un produit d'hydrolyse de (A), (C) un produit réactionnel d'un acide aliphatique de 8 à 22 atomes de carbone et d'une polyalkylènepolyamine ayant 4 à 6 groupes amino, (D) une monoamine contenant un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone, (E) une polyamine contenant un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone, (F) une étheramine ayant une groupe hydrocarboné à longue chaîne, (G) un phosphate ayant un groupe hydrocarboné à longue chaîne, (H) un sel de (G), (I) un dithiophosphate et (J) un sel de
(I).
2. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend 15 à 79,95% en poids de l'huile de craquage thermique (1), 20 à 80% en poids
du diluant (2) et 0,05 à 5% en poids du dispersant (3).
3. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est choisi
parmi (A), (B), (C), (D) et (E).
4. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (F) de formule (F-l): R' a,o*Rs-Ri-CR-NRB E R (F-1) dans laquelle R1 représente un groupe hydrocarboné de 8 à 36 atomes de carbone, R2, R3 et R4 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone, R représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, n est un nombre
entier de 0 à 9, et m est un nombre entier de 0 à 15.
5. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3Y est (G) et/ou (H), de formule (G-l): o fn^
P (0-1
dans laquelle R1 représente un atome: d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné -de 8 à 30 atomes de carbone,
R2 représente un atome d'hydrogène ou un groupe hydro-
carboné de 8 à 30 atomes de carbone, R' représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, et n et m sont des nombres entiers de 0 à 15, à condition que le cas o R1 et R2 représentent simultanément un atome
d'hydrogène soit exclu.
6. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (I) ou (J) de formule(I-l): S% /0*1'-0). I, (zl) S./ \ O+ 1'-O). t, dans laquelle Ri est de l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R2 est de l'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 30 atomes de carbone, R' est un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, et n et m sont chacun égaux à zéro ou sont des nombres entiers de 1 à 15, à condition que R1 et
R2 ne représentent pas simultanément de l'hydrogène.
7. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (A) de formule (A-l):
Et -
1?C0- A-i,
iZS,i" (A-
dans laquelle R1 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, et R2 représente un atome d'hydrogène ou un substituant choisi parmi les groupes hydrocarbonés de 1 à 22 atomes de carbone et les groupes aminoalkyle, acylaminoalkyle et hydroxyalkyle de 2 à
44 atomes de carbone.
8. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (B) de formules (B-1) ou (B-2): z: con(ce sz),zf]<,
(*-1) (_2 2
dans lesquelles R1 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, et R2 représente un atome d'hydrogène ou un substituant choisi parmi les groupes hydrocarbonés de 1 à 22 atomes de carbone et les groupes aminoalkyle, acylaminoalkyle et hydroxyalkyle de 2 à
44 atomes de carbone.
9. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (C) de formules (C-l), (C-2) ou (C-3): Ri
R3-NE-:R-N., @ -NE-1R3 (C-1}
302 - (C-2)
!!
3C - N,R-N -C (C-3)
I. I! N
H 2.,//c0\,c.
& - / N/H
dans lesquelles R3 et R4 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe acyle de 8 à 22 atomes de carbone, R5 représente un groupe acyle de 8 à 22 atomes de carbone, R6 représente un groupe hydrocarboné de 7 à 23 atomes de carbone, R représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone, et n est un nombre entier
de 1 à 4.
10. Fuel oil résiduel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispersant (3) est (D) ou (E) de formules (D-l) ou (E-l): Ru
<8 1 R- <
RU.
(D-l) (E-1) dans Iesquelles R7 représente un groupe hydrocarboné de 9 à 22 atomes de carbone, R8 et R9 représentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8
à 22 atomes de carbone, Ro10, Rll, R12, R13 et R14 repré-
sentent chacun un atome d'hydrogène ou un groupe hydrocarboné de 8 à 22 atomes de carbone et au moins l'un de Ro10 à R14 comporte un groupe alkylène, R représente un groupe alkylène de 2 à 4 atomes de carbone,
et n est un nombre entier de 0 à 9.
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