FR3000102A1

FR3000102A1 - Utilisation d'un compose viscosifiant pour ameliorer la stabilite au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarbone liquide

Info

Publication number: FR3000102A1
Application number: FR1262593A
Authority: FR
Inventors: Benoit Poulet
Original assignee: Total Raffinage Marketing SA
Current assignee: Total Marketing Services SA
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-27
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: WO2014096326A1; FR3000102B1; BR112015014375A2; EP2935535A1

Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'un composé viscosifiant, pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide. Le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, seules ou en mélange. En particulier, l'invention concerne l'utilisation d'un composé viscosifiant choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange, de préférence, parmi les composés viscosifiants dérivés des urées N-substituées et bis-urées N-substituées , seules ou en mélange.

Description

Utilisation d'un composé viscosifiant pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide L'invention concerne l'utilisation d'un composé viscosifiant, pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide.

ETAT DE LA TECHNIQUE Il est bien connu de l'homme du métier que les distillats moyens comme le gazole, le fuel et le kérosène stockés en présence de l'air, pendant de longues périodes de temps sont sujets à la formation de couleur et de dépôts solides, même à température ambiante. Les dépôts qui s'accumulent sur les filtres sont à l'origine de l'obstruction des filtres. De nombreux additifs utilisés pour réduire la couleur et la formation de dépôts ont été décrits dans la littérature. A titre d'exemple, on peut citer par exemple, le brevet US2984550 qui décrit l'utilisation de bases de Mannich dérivés de phénols, formaldéhyde et polyamines pour améliorer la stabilité au stockage. En revanche, cette problématique de stabilité au stockage a été peu étudiée dans le cas des carburants de type essence. Or, avec le développement des véhicules hybrides électriques/combustion carburant de type « Plug In Hybride », la stabilité va devenir également problématique. En effet, dans ces véhicules de type « Plug In Hybride », le carburant ne sera utilisé que sur les trajets extra-urbains de longue durée et l'on peut facilement imaginer que certaines voitures passent plusieurs mois avant de refaire le plein. Le carburant pourra par conséquent être stocké plusieurs semaines dans le réservoir du véhicule hybride contrairement au véhicule traditionnel.

Ainsi, le problème technique que l'invention se propose de résoudre est d'améliorer la stabilité au stockage, en particulier la stabilité à l'oxydation, des carburants ou combustibles hydrocarbonés quelque soit la nature du carburant ou combustible hydrocarboné.

L'invention a donc pour but une utilisation d'un composé viscosifiant choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, seules ou en mélange, pour résoudre le problème technique de stabilité au stockage desdits carburants ou combustibles hydrocarbonés liquides.

En particulier, l'objet de la présente invention concerne une utilisation d'un composé viscosifiant, pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide, ledit composé viscosifiant étant choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, seules ou en mélange. Selon un mode de réalisation particulier, l'utilisation d'un composé viscosifiant permet d'améliorer la stabilité à l'oxydation du carburant ou combustible hydrocarboné liquide.

Selon un autre mode de réalisation particulier, l'utilisation d'un composé viscosifiant permet d'augmenter la période d'induction du carburant ou combustible hydrocarboné liquide mesurée selon la norme NF EN 15751 d'au moins 5 heures, de préférence d'au moins 10 heures.

Selon certains modes de réalisation particuliers, l'objet de l'invention présente également une ou plusieurs caractéristiques énumérées ci-dessous: V le composé viscosifiant est utilisé à une concentration massique comprise entre 0,01% et 5% massique par rapport au carburant ou combustible hydrocarboné liquide. V le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants aptes à conférer au carburant ou combustible hydrocarboné liquide un caractère rhéofluidifiant. / le composé viscosifiant est choisi parmi les composés organogélateurs aptes à former avec le carburant ou combustible hydrocarboné liquide, un gel physique réversible stable à température inférieure ou égale à 60°C à une pression comprise entre 1,01 et 1,11Bar. / Le composé organogélateur a une masse molaire inférieure ou égale à 2000 g.mo1-1. / le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées N-substituées et bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange. / le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange. / le composé viscosifiant comprend au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant, ledit substituant étant choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en C5 à C10, les hétérocycliques en C5 à C10, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en C1 à C10, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S. / le composé viscosifiant comprend au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant, ledit substituant étant choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées linéaires ou ramifiées en C1 à C24, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S. V le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les gazoles et les bio-gazoles.

V le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les fuels, de préférence les fuels domestiques (FOD). V le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les essences.

Selon un mode de réalisation particulier préféré, le composé viscosifiant est représenté par le formule (1) suivante : o /*-^ R2 JIN (1) dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en: - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, et - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, les hétérocycliques en 05 à Cm, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cu, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.

Selon un autre mode de réalisation particulier préféré, le composé viscosifiant est représenté par la formule (2) suivante : o o R3 R H H H (2) dans laquelle Y représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en : - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, les hétérocycliques en 05 à Cio, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cu, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S, - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S, R3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 010.

Avantageusement, Y représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cm, les hétérocycliques en 05 à Cm, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cu, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04 lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.

Selon un mode de réalisation particulier préféré, le composé viscosifiant est représenté par la formule (3) suivante : o R3,.......s. N N 1 1 H H o (3) I , dans laquelle R3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en C1 à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 08, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 0101 R5 représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 012, linéaires ou ramifiées.

DESCRIPTION DETAILLEE D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre. Les modes particuliers de réalisation de l'invention sont donnés à titre d'exemples non limitatifs.

Selon un mode de réalisation particulier, une composition viscosifiée de carburant ou combustible hydrocarboné comprend au moins 70% massique, avantageusement au moins 85% massique, de préférence au moins 90% massique, plus préférentiellement au moins 95% massique, encore plus préférentiellement au moins 98% massique d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide et au moins un composé viscosifiant.

Le composé viscosifiant est, de préférence, utilisé à une concentration massique comprise entre 0,01% et 5% massique par rapport au carburant ou combustible hydrocarboné liquide, de préférence entre 0,05 et 1% massique, encore plus préférentiellement entre 0,1 et 0,5% massique. Selon un mode de réalisation particulier, les carburants ou combustibles hydrocarbonés liquides comprennent des distillats moyens de température d'ébullition comprise entre 100 et 500°C. Ces distillats peuvent par exemple être choisis parmi les distillats obtenus par distillation directe d'hydrocarbures bruts, les distillats sous vide, les distillats hydrotraités, des distillats issus du craquage catalytique et/ou de l'hydrocraquage de distillats sous vide, les distillats résultant de procédés de conversion type ARDS (par désulfuration de résidu atmosphérique) et/ou de viscoréduction, les distillats issus de la valorisation des coupes Fischer Tropsch, les distillats résultant de la conversion BTL (biomass to liquid) de la biomasse végétale et/ou animale, prise seule ou en combinaison et/ou les esters d'huiles végétales et animales ou leurs mélanges.

Les carburants ou combustibles hydrocarbonés liquides peuvent également contenir des distillats issus des opérations de raffinage plus complexes que ceux issus de la distillation directe des hydrocarbures qui peuvent par exemple provenir des procédés de craquage, hydrocraquage et/ou craquage catalytique et des procédés de viscoréduction.

Les carburants ou combustibles hydrocarbonés liquides peuvent également contenir de nouvelles sources de distillats, parmi lesquelles on peut notamment citer : - les coupes les plus lourdes issues des procédés de craquage et de viscoréduction concentrées en paraffines lourdes, comprenant plus de 18 atomes de carbone, -les distillats synthétiques issus de la transformation du gaz tels que ceux issus du procédé Fischer Tropsch, -les distillats synthétiques résultant du traitement de la biomasse d'origine végétale et/ou animale, comme notamment le NexBTL, - et les huiles et/ou esters d'huiles végétales et/ou animales, - ou encore les bio-gazoles (encore appelés biodiesels) d'origine animale et/ou végétale, contenant par exemple des esters méthyliques (notés EMHV, pour l'acronyme « Esters Méthyliques d'Huiles Végétales »). Ces nouvelles bases carburants peuvent être utilisées seules ou en mélange avec des distillats moyens pétroliers classiques comme base carburant et/ou base de fioul domestique; elles comprennent en général de longues chaînes paraffiniques supérieures ou égales à 10 atomes de carbone et préférentiellement de 014 à 030. En général la teneur en soufre des carburants ou combustibles hydrocarbonés liquides est inférieure à 5000 ppm, de préférence inférieure à 500 ppm, et plus préférentiellement inférieure à 50 ppm, voire même inférieure à 10 ppm et avantageuse sans soufre. Selon un développement particulier, le carburant ou combustible hydrocarboné liquide peut être choisi parmi les fiouls ou carburants, tels que les carburants essences, gazoles, bio-gazoles (encore nommés biodiesels), les fiouls domestiques (dénommés FOD (acronyme du terme anglais « fuel oil domestique »), kérosène, fiouls d'aviation et fiouls lourds.

Selon un mode de réalisation particulier préféré, le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les gazoles et les bio-gazoles. Selon un autre mode de réalisation particulier préféré, le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les fuels, de préférence les fuels domestiques (F0 D). Selon un autre mode de réalisation particulier préféré, le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les essences. Les carburants de type essence (appelés essences) sont utilisables dans les moteurs à allumage commandé, atmosphériques ou turbocompressés, notamment ceux des véhicules automobiles traditionnels ou hybride. Les carburants de type essence ont des indices d'octane suffisamment élevés pour éviter le phénomène de cliquetis. Typiquement, les carburants de type essence commercialisés en Europe, conformes à la norme EN 228 ont un indice d'octane moteur (MON Motor Octane Number) supérieur à 85 et un indice d'octane recherche (RON Research Octane Number) d'un minimum de 95. Ces carburants de type essence conviennent pour la grande majorité des moteurs automobiles.

Les carburants de type essence selon l'invention ont, de préférence, un RON supérieur ou égal à 95 et un MON supérieur ou égal à 85, les RON et MON étant mesurés selon la norme ASTM D 2699-86 ou D 2700-86.

Le composé viscosifiant est, de préférence, apte à augmenter la viscosité dynamique d'un facteur supérieure ou égale à 2, de préférence à 10, plus préférentiellement à 100, encore plus préférentiellement 200, la viscosité dynamique étant mesurée à une température de 40°C, à faible contrainte de cisaillement, par exemple à une vitesse de cisaillement de 0,1 5-1.30 Les composés viscosifiants particulièrement adaptés pour cette utilisation sont au moins en partie solubles à température ambiante dans le carburant ou combustible hydrocarboné liquide et capable de s'auto-assembler au sein dudit carburant ou combustible pour modifier les propriétés rhéologiques du carburant ou combustible hydrocarboné liquide. On entend par en partie soluble, le fait qu'au moins 95% massique du composé organogélateur est soluble, de préférence au moins 99% massique. Le composé viscosifiant est, de préférence, soluble dans le carburant ou combustible hydrocarboné liquide à température ambiante, étant entendu que la solubilité peut être obtenue selon tout procédé connu. En particulier, la composition viscosifiée de carburant ou combustible hydrocarboné est préparée selon un procédé qui comprend la formation de ladite composition par solubilisation à une température comprise entre 20 et 100°C, de préférence entre 20 et 80°C, d'un composé organogélateur dans au moins 70% massique, avantageusement au moins 85% massique, de préférence au moins 90% massique, plus préférentiellement au moins 95% massique, encore plus préférentiellement au moins 98% massique d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide tel que décrit précédemment, suivie éventuellement par un refroidissement jusqu'à température ambiante. En outre, le composé viscosifiant est apte à conférer au carburant ou combustible hydrocarboné liquide un caractère rhéofluidifiant.

Ainsi, la composition de carburant ou combustible hydrocarboné contenant un tel composé viscosifiant est viscoélastique avec diminution de la viscosité lorsqu'une contrainte mécanique appliquée à ladite composition augmente. La contrainte mécanique est, par exemple, une contrainte de cisaillement. La viscosité est classiquement mesurée selon tout procédé connu.30 La composition viscosifiée de carburant ou combustible hydrocarboné a, de préférence, un comportement rhéofluidifiant sous l'effet d'une contrainte mécanique comprise entre 100 et 1000s-1, avantageusement entre 300 et 1000s-1, plus préférentiellement entre 500 et 1000s-1.

La composition viscosifiée de carburant ou combustible hydrocarboné peut avoir un comportement rhéofluidifiant à seuil d'écoulement c'est-à-dire que la composition viscosifiée de carburant essence est stable tant qu'on ne lui applique pas une certaine contrainte, par exemple une contrainte de cisaillement qui correspond au seuil d'écoulement. Au-delà de ce seuil, on observe un comportement rhéofluidifiant. Avantageusement, le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants aptes à conférer au carburant ou combustible hydrocarboné un caractère thixotrope. La teneur en composé viscosifiant dans la composition de carburant ou combustible hydrocarboné est ajustée de manière à ce que la composition de carburant essence contenant un tel composé viscosifiant a, avantageusement, un comportement thixotrope. La vitesse de reprise en viscosité de la composition de carburant ou combustible hydrocarboné est, avantageusement, inférieure à 1heure, de préférence, inférieure à 10 min, plus préférentiellement inférieure à 1min. En particulier, la vitesse de reprise en viscosité après disparition de la contrainte mécanique est avantageusement comprise entre 0,01 et 3 secondes (instantanée).

En outre, le composé viscosifiant peut être choisi parmi les composés organogélateurs aptes à former avec le carburant ou combustible hydrocarboné, un gel physique réversible stable à une température inférieure ou égale à 60°C, de préférence à 40°C, encore plus préférentiellement à 25°C, à une pression comprise entre 1,01 et 1,11Bar.

On entend par gel physique, un gel obtenu par formation réversible d'un réseau tridimensionnel, par auto-assemblage des composés organogélateurs via des interactions faibles de type liaisons hydrogène, recouvrement 7C-7C et/ou Van-der-Waals.

Si à température de 20°C, la composition de carburant ou combustible hydrocarboné se trouve sous la forme d'un gel, sous une contrainte supérieure ou égale à la valeur seuil d'écoulement, il y a rupture du gel (déstructuration du réseau tridimensionnel).

On entend par stable à une température, le fait que le carburant ou combustible hydrocarboné se présente sous la forme d'une unique phase gel. Au-dessus de cette température, le carburant ou combustible hydrocarboné se présente sous la forme d'une phase sol. Les propriétés rhéologiques des organogels ont été largement étudiées dans la littérature. Concernant les caractéristiques des organogels, on pourra se référer à titre d'exemple à l'article, Low Molecular Mass Gelators of Organic Liquids, Maity, G. C. 2007, Journal of Physical Sciences, Vol. 11, pp. 156-171.

Avantageusement, on choisira le composé organogélateur de manière à conférer, en outre, un caractère thixotrope au carburant ou combustible hydrocarboné gélifié. Ainsi, après disparition de la contrainte de cisaillement, la composition de carburant ou combustible hydrocarboné retrouvera sa structure gel initiale.

Le composé viscosifiant est, de préférence, choisi parmi les composés organogélateurs aptes à former avec le carburant ou combustible hydrocarboné un gel ayant un comportement rhéofluidifiant lors de l'application de : - une contrainte de cisaillement comprise entre 100 et 1000s-1, de préférence entre 300 et 1000 s-1, plus préférentiellement entre 500 et 1000 s-1 - dans une gamme de température inférieure ou égale à 60°C, de préférence à 40°C, plus préférentiellement à 25°C et, - sous pression comprise entre 1,01 et 1,11Bar. Le composé viscosifiant peut, avantageusement, être choisi parmi les composés organogélateurs aptes à former avec le carburant ou combustible hydrocarboné liquide, un gel thermoréversible stable à une température inférieure ou égale à 60°C, de préférence à 40°C, plus préférentiellement à 25°C, à une pression comprise entre 1,01 et 1,11Bar. On choisira des composés organogélateurs viscosifiants et formant des gels rhéofluidifiants à faible poids moléculaire connus sous l'acronyme LMOG (en anglais « Low Molecular Weight Organic Gelators), de préférence, ayant une masse molaire inférieure ou égale à 2000 g.mo1-1. Ces composés organogélateurs sont connus pour être capables de modifier le comportement rhéologique des solvants organiques, tout en rendant la gélification réversible puisqu'ils sont très sensibles au cisaillement. On peut citer, à titre d'exemple, l'article "Low Molecular Mass Gelators of Organic Liquids and the Properties of Their Gels" de Terech, P. et Weiss, R. G. 1997, Chem. Rev., Vol. 97, pp. 3133-3159.

Selon un mode de réalisation particulier, le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, seules ou en mélange, de préférence, parmi les composés viscosifiants dérivés des urées N-substituées et bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange.30 Le composé viscosifiant peut, avantageusement, être choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, de préférence asymétriques, seules ou en mélange.

Pour que le composé viscosifiant soit soluble dans le carburant ou combustible hydrocarboné liquide, il peut avantageusement comporter un substituant compatibilisant le composé viscosifiant avec le carburant ou combustible hydrocarboné liquide. Ce substituant peut être de nature aromatique et/ou nature aliphatique apolaire.

Avantageusement, le composé viscosifiant comprend au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant. Le substituant est choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, les hétérocycliques en 05 à Cio, de préférence les cycles aromatiques monocycliques en 05-06, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cm, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.

Le composé viscosifiant comprend, de préférence, au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant. Le substituant est choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées linéaires ou ramifiées en Ci à 024, saturées ou insaturées, encore plus préférentiellement en 03 à Cio, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S. Selon un mode de réalisation particulier, le composé viscosifiant est représenté par la formule (1) suivante : o R1 N N R2 1 1 H H dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en : - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 018, encore plus préférentiellement en 06 à 012, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cio, de préférence aromatiques monocycliques en 05 OU 06, et - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cio, les hétérocycliques en 05 à Cio, de préférence les cycles aromatiques monocycliques en 05-06, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cio, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S. Selon un autre mode de réalisation particulier, le composé viscosifiant est représenté par la formule (2) suivante : o o R 4 R3 N N N N 1 H dans laquelle Y représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en : (1) 11-1 1 1 H H (2) - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 010, les hétérocycliques en 05 à Cio, de préférence les cycles aromatiques monocycliques en 05-06, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cm, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04 , lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S, - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 018, encore plus préférentiellement en 06 à 012, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S R3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 018, encore plus préférentiellement en 06 à 012, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en C5 à 010, de préférence aromatiques monocycliques en C5 OU 06.

Y représente, avantageusement, un groupement choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en C5 à Cio, les hétérocycliques en Cs à Cio, de préférence les cycles aromatiques monocycliques en 05-06, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cm, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04 , lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S. Selon un autre mode de réalisation particulier préféré, le composé viscosifiant est représenté par la formule (3) suivante :30 o o (3) R3 R4 H H H H dans laquelle R3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 018, encore plus préférentiellement en 06 à 012, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 010, de préférence aromatiques monocycliques en 05 OU 06, R5 représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 012, linéaires ou ramifiées, de préférence en Ci à 06, plus préférentiellement en Ci à 03, encore plus préférentiellement en cl.

A titre d'exemple de composé viscosifiant, on peut citer le N,N'-2,4-bis((2- éthylhexyl) ureido) toluène (EHUT) correspondant à la formule (3) dans laquelle R3 et R4 est un substitant 2-éthyl-hexyle et R5 est un substituant méthyle.

En outre, le carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié peut contenir un ou plusieurs autres additifs différents du composé viscosifiant selon l'invention, choisis parmi les détergents, les agents anti-corrosion, les dispersants, les désémulsifiants, les agents anti-mousse, les biocides, les réodorants, les additifs pro cétane, les modificateurs de friction, les additifs de lubrifiance ou additifs d'onctuosité, les agents d'aide à la combustion (promoteurs catalytiques de combustion et de suie), les agents améliorant le point de trouble, le point d'écoulement, la température limite de filtrabilité, des agents anti-sédimentation, les agents anti-usure et/ou les agents modifiant la conductivité. Parmi ces additifs, on peut citer en particulier : a) les additifs pro cétane, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les nitrates d'alkyle, de préférence le nitrate de 2-éthyl hexyle, les peroxydes d'aroyle, de préférence le peroxyde de benzyle, et les peroxydes d'alkyle, de préférence le peroxyde de ter-butyle; b) les additifs anti-mousse, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les polysiloxanes, les polysiloxanes oxyalkylés, et les amides d'acides gras issus d'huiles végétales ou animales. Des exemples de tels additifs sont donnés dans EP 861 882, EP 663 000, EP 736 590; c) les additifs détergents et/ou anti-corrosion, notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les amines, les succinimides, les alkénylsuccinimides, les polyalkylamines, les polyalkyles polyamines et les polyétheramines. Des exemples de tels additifs sont donnés dans EP 938 535. d) additif de lubrifiance ou agent anti-usure, notamment (mais non limitativement) choisi dans le groupe constitué par les acides gras et leurs dérivés ester ou amide, notamment le monooléate de glycérol, et les dérivés d'acides carboxyliques mono- et polycycliques. Des exemples de tels additifs sont donnés dans les documents suivants: EP680506, EP860494, W098/04656, EP915944, FR2772783, FR2772784. e) les additifs de point de trouble, notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les terpolymères oléfine à chaîne longue/ester (méth)acrylique /maléimide, et les polymères d'esters d'acides fumarique /maléique. Des exemples de tels additifs sont donnés dans FR2528051, FR2528051, FR2528423, EP112195, EP172758, EP271385, EP291367 ; f) les additifs d'anti-sédimentation et/ou dispersants de paraffines notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les copolymères acide (méth)acrylique/(méth)acrylate d'alkyle amidifié par une polyamine, les alkény1succinimides de polyamine, les dérivés d'acide phtalamique et d'amine grasse à double chaîne; des résines alkyl phénol. Des exemples de tels additifs sont donnés dans EP261959, EP593331, EP674689, EP327423, EP512889, EP832172; US2005/0223631 ; US5998530; W093/14178. g) les additifs polyfonctionnels d'opérabilité à froid choisis dans le groupe constitué par les polymères à base d'oléfine et de nitrate d'alkényle tels que décrits dans EP573490.

Ces autres additifs sont en général ajoutés en quantité allant de 100 à 1 000 ppm (chacun). Le carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié peut, de préférence, comporter au moins un additif CFI améliorant la tenue à froid et/ou la filtrabilité. L'additif CFI est, de préférence, choisi parmi les co- et ter-polymères d'éthylène et d'ester(s) vinylique(s) et/ou acrylique(s), seuls ou en mélange. A titre d'exemple, on peut citer les copolymères d'éthylène et d'ester insaturé, tels que copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVA), éthylène/propionate de vinyle (EVP), éthylène/éthanoate de vinyle (EVE), éthylène/méthacrylate de méthyle (EMMA), et éthylène/fumarate d'alkyle décrits, par exemple, dans les documents US3048479, US3627838, US3790359, US3961961 et EP 261 957.30 Le carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié peut comprendre de 100 à 1000 ppm de l'additif CFI décrit ci-dessus, de préférence de 100 à 500 PPm.

La demanderesse a découvert que le composé viscosifiant selon l'invention peut, avantageusement, être utilisé pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide tel que décrit ci-dessus. On entend par stabilité au stockage, le fait d'atténuer voir supprimer la formation de couleur et/ou de dépôts solides lors du stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné, durant une période prolongée. En particulier, l'utilisation du composé viscosifiant selon l'invention est particulièrement avantageuse pour améliorer la stabilité à l'oxydation dudit carburant ou combustible hydrocarboné liquide. Lorsque le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les gazoles et les bio-gazoles (biodiésels), l'utilisation du composé viscosifiant décrit ci-dessus permet, d'augmenter la période d'induction dudit carburant mesurée selon la norme NF EN 15751, avantageusement, d'au moins 5 heures, de préférence d'au moins 10 heures. Les composés viscosifiants selon l'invention peuvent être ajoutés dans les compositions d'hydrocarbures au sein de la raffinerie, et/ou être incorporés en aval de la raffinerie, éventuellement en mélange avec d'autres additifs, sous forme de package d'additifs. Le composé viscosifiant selon l'invention peut donc indifféremment être utilisé dans un carburant ou combustible hydrocarboné liquide ou une composition carburant ou combustible hydrocarboné.30 L'utilisation d'un composé viscosifiant est particulièrement avantageuse lorsque le composé viscosifiant est choisi parmi les composés pouvant former des gels rhéofluidifiants et thixotropes.

Ainsi, par exemple, lors du pompage d'un carburant hydrocarboné viscosifié selon l'invention dans le circuit d'alimentation d'un réservoir de véhicule motorisé, ladite composition subit un gradient de vitesse de cisaillement approximatif classiquement compris entre 650 et 1000 s-1. La viscosité de la composition chute lors du pompage jusqu'à une valeur compatible avec le fonctionnement du moteur. La partie du carburant non consommé par le moteur et re-circulé retrouve sa viscosité initiale dans le réservoir en l'absence de contraintes de cisaillement. Le carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié est particulièrement avantageux en ce qu'il peut être utilisé directement dans un procédé d'alimentation d'un moteur à combustion interne. Le procédé comprend, en particulier, l'alimentation dudit moteur avec ledit carburant viscosifiée selon tout procédé connu.

Le carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié décrit précédemment est remarquable en ce qu'il est stable au stockage, en particulier à l'oxydation, sans affecter son bon fonctionnement dans un moteur à combustion interne.

La carburant ou combustible hydrocarboné viscosifié décrit précédemment est également remarquable en ce qu'il est stable au stockage, tout en étant facile à transporter. Exemple : Utilisation du N,N'-2,4-bis((2-éthylhexyl) ureido) toluène (EHUT) comme composé viscosifiant d'un gazole GOM 1 On évalue les propriétés de stabilité au stockage, en particulier la stabilité à l'oxydation de compositions selon l'invention contenant un composé viscosifiant (EHUT) et un carburant bio-gazole (référencé GOM 1) contenant 7%vol. d'une huile de Soja (Esters Méthyliques d'Huiles Végétales ; EMHV). Les caractéristiques de GOM 1 sont répertoriées dans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1 GOM GOM 1 (B7) Paraffines totales (%masse) 14.7 TLF (°C) NF EN 116 -6 PTE (°C) NF-T60-105 -15 PTR (°C) NF EN 23015 -7 MV15 (kg/m3) NF EN IS012185 826.5 Teneur en soufre (mg/kg) 18.6 Mono Aromatiques (% masse) NF EN 12916 11.1 Di Aromatiques (% masse) NF EN 12916 3.5 Tri aromatiques (% masse) NF EN 12916 0.7 Aromatiques totaux (% masse) NF EN 12916 15.4 Poly Aromatiques (% masse) NF EN 12916 0.1 Teneur en EMHV (%vol) 7 Distillation ASTM D86 (°C) 0% 157.2 60% 282.0 5% 178.7 70% 298.1 10% 186.9 80% 315.5 20 % 207.9 90 % 337.5 30 % 229.9 95 % 353.5 40% 250.1 100% 356.9 50% 266.9 .Pré aration de com ositions carburant C1 et C2 Deux compositions de carburant Ci et 02 ont été réalisées en solubilisant, respectivement, 750 ppm et 5000 ppm de EHUT à une température de 80°C avec du gazole GOM1, sous agitation magnétique jusqu'à l'obtention d'une solution homogène puis refroidissement jusqu'à température ambiante. Pro riétés rhéolo ues des com ositions de carburant C1 C et GOM1 Des mesures de viscosités dynamiques ont été effectuées à une température de 40°C sur les compositions Ci, C2 et GOM1, à l'aide d'un rhéomètre MCR Anton Paar, à système de cylindres coaxiaux de type Couette. La géométrie Couette utilisée pour effectuer les mesures rhéométriques présente un volume de 19 mL. . Les résultats sont répertoriés dans le tableau 2 suivant : Tableau 2 N° *VD40 [mPa] à 0,1 *VD40 [mPa] à **Facteur **Facteur Composition S-1 1000s-1 à 0,1 s-1 à 100051 GOM1 2,01 2,01 1 1 Ci 12 5 5,7 2,3 C2 6300 25 252 11,9 * VD = viscosité dynamique à une température de 40°C **Facteur= facteur d'augmentation de la viscosité VD4Oc1 ou C2 ND4OGOM1 .Stabilité à l'ox dation des com ositions carburant C1 et C2 comparativement au gazole GOM 1 (B7 vierge) La stabilité à l'oxydation des compositions carburant Ci, C2 et GOM1 a été évaluée selon la norme NF EN 15751. On détermine la période d'induction exprimée en heure suivant un mode opératoire spécifié par la norme NF EN 15751. On entend par période d'induction, le temps d'écoulement entre le début de la mesure et le moment où la formation des produits d'oxydation commence à augmenter rapidement. Le temps d'induction est représentatif de la stabilité à l'oxydation. Plus la période d'induction est importante, plus la composition de carburant est stable à l'oxydation.

Les résultats obtenus sont répertoriés dans le tableau 3 suivant : Tableau 3 N° composition Temps d'induction (h) GOM 1 16 ± 3 C1 22 C2 33 Les compositions de carburant Ci et 02 sont plus stables à l'oxydation que le gazole GOM1. L'effet sur la stabilité à l'oxydation est plus marqué pour la composition de carburant 02 avec un gain de 17 heures, à savoir un gain avantageusement supérieur à 10 heures. L'utilisation d'un composé viscosifiant tel que décrit précédemment dans un carburant ou combustible hydrocarboné liquide améliore la stabilité au stockage et/ou à l'oxydation desdits carburants ou combustible. En particulier, l'augmentation de la viscosité dynamique des compositions de carburant ou combustible hydrocarboné selon la présente invention permet d'augmenter la stabilité à au stockage et/ou l'oxydation des distillats moyens, de préférence, des fuels, avantageusement des FOD, des carburants diesels et bio-gazoles (biodiesels) particulièrement sensibles à l'oxydation. Par ailleurs, l'utilisation d'une essence viscosifiée, avantageusement gélifiée, permet de limiter son évaporation et son oxydation sur une longue durée, par exemple sur une ou plusieurs semaines.

Claims

REVENDICATIONS1. Utilisation d'un composé viscosifiant, pour améliorer la stabilité au stockage d'un carburant ou combustible hydrocarboné liquide, ledit composé viscosifiant étant choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées et des bis-urées, seules ou en mélange.
2. Utilisation selon la revendication 1, pour améliorer la stabilité à l'oxydation du carburant ou combustible hydrocarboné liquide.
3. Utilisation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est utilisé à une concentration massique comprise entre 0,01% et 5% massique par rapport au carburant ou combustible hydrocarboné liquide.
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants aptes à conférer au carburant ou combustible hydrocarboné liquide un caractère rhéofluidifiant.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est choisi parmi les composés organogélateurs aptes à former avec le carburant ou combustible hydrocarboné liquide, un gel physique réversible stable à température inférieure ou égale à 60°C à une pression comprise entre 1,01 et 1,11Bar.
6. Utilisation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le composé organogélateur a une masse molaire inférieure ou égale à 2000 g.moll.30
7. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des urées N-substituées et bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange.
8. Utilisation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est choisi parmi les composés viscosifiants dérivés des bis-urées N-substituées, symétriques ou asymétriques, seules ou en mélange.
9. Utilisation selon l'une des revendications 1 et 8, caractérisée en ce que le composé viscosifiant comprend au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant, ledit substituant étant choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cm, les hétérocycliques en 05 à C101 éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cu, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le composé viscosifiant comprend au moins un substituant porté par un atome d'azote d'une fonction urée du composé viscosifiant, ledit substituant étant choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées linéaires ou ramifiées en Ci à 024, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.
11. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est représenté par le formule (1) suivante :o R1 N N R2 1 1 H H dans laquelle R1 et R2 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en: - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, et - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, les hétérocycliques en 05 à Cio, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cm, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.
12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est représenté par la formule (2) suivante : o o R34.-.... R Y / N N N N ! 1 H H dans laquelle Y représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en : - les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cu, les hétérocycliques en 05 à Cm, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cu, linéaires ou ramifiées, (1) I H (2)saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S, - les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S, R3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 010.
13. Utilisation selon la revendication 12, caractérisée en ce que Y représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en les cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à Cio, les hétérocycliques en 05 à Cm, éventuellement substitués par une ou plusieurs chaines hydrocarbonées en Ci à Cm, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en Ci à 04 , lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S.
14. Utilisation selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisée en ce que le composé viscosifiant est représenté par la formule (3) suivante : o o 25 H H H (3) dans laquelleR3 et R4 sont identiques ou différents et représentent indépendamment un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 024, linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées, de préférence en 03 à 08, lesdites chaines contenant éventuellement un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi N, 0 et S et/ou un ou plusieurs cycles aromatiques monocycliques ou polycycliques en 05 à 0101 R5 représente un groupement choisi parmi le groupe consistant en les chaines hydrocarbonées en Ci à 012, linéaires ou ramifiées.
15. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les gazoles et les bio-gazoles.
16. Utilisation selon la revendication 15, pour augmenter la période d'induction du carburant ou combustible hydrocarboné liquide mesurée selon la norme NF EN 15751 d'au moins 5 heures, de préférence d'au moins 10 heures.
17. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les fuels, de préférence les fuels domestiques (FOD).
18. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le carburant ou combustible hydrocarboné liquide est choisi parmi les essences.25