FR3110913A1 - Composition d’additifs pour carburant moteur - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une composition d’additifs pour carburant comprenant au moins un premier additif choisi parmi les sels d’ammonium quaternaire différents des bétaïnes, et au moins un second additif choisi parmi les amido alkyl bétaïnes, dans laquelle le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1. L’invention a également pour objet un concentré d’additifs et une composition de carburant comprenant cette composition d’additifs, ainsi que leur utilisation pour prévenir et/ou éliminer les dépôts dans l’une au moins des parties internes d’un moteur.
Description
La présente invention concerne une composition d’additifs pour carburant comprenant au moins un premier additif choisi parmi les sels d’ammonium quaternaire différents des bétaïnes, et au moins un second additif choisi parmi les amido alkyl bétaïnes. La composition est telle que le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1.
L’invention concerne également un concentré pour carburant, comprenant ladite composition d’additifs, en mélange avec un liquide organique inerte vis-à-vis des premier et second additifs et miscible audit carburant.
L’invention concerne en outre une composition de carburant comprenant un carburant issu d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, et leurs mélanges ; et ladite composition d’additifs pour carburant.
L’invention concerne également l’utilisation de la composition d’additifs, ou de la composition de carburant, ou du concentré pour carburant, pour maintenir la propreté (effet keep-clean) et/ou nettoyer (effet clean-up) les dépôts dans l’une au moins des parties internes d’un moteur, essence ou Diesel, de préférence Diesel, choisies parmi les suivantes la chambre de combustion et le système d’injection de carburant.
Dans un mode de réalisation préféré, l’invention vise la prévention et/ou la réduction des dépôts de coke, et/ou des savons et/ou des vernis sur les injecteurs ou les aiguilles des injecteurs, ainsi que la réduction de la consommation de carburant d’un moteur, de préférence Diesel, (action « Fuel Eco ») et/ou la minimisation de la perte de puissance dudit moteur, et/ou la réduction les émissions de polluant.
ETAT DE L'ART ANTERIEUR
Les carburants liquides de moteurs à combustion interne contiennent des composants pouvant se dégrader au cours du fonctionnement du moteur. La problématique des dépôts dans les parties internes des moteurs à combustion est bien connue des motoristes. Il a été montré que la formation de ces dépôts a des conséquences sur les performances du moteur et notamment a un impact négatif sur la consommation et les émissions de particules. Les progrès de la technologie des additifs de carburant ont permis de faire face à cette problématique. Des additifs dits détergents utilisés dans les carburants ont déjà été proposés pour maintenir la propreté du moteur en limitant les dépôts (effet « keep-clean » en anglais) ou en réduisant les dépôts déjà présents dans les parties internes du moteur à combustion (effet « clean-up » en anglais). On peut citer à titre d’exemple le document US4171959 qui décrit un additif détergent pour carburant essence contenant une fonction ammonium quaternaire. Le document WO2006135881 décrit un additif détergent contenant un sel d'ammonium quaternaire utilisé pour réduire ou nettoyer les dépôts notamment sur les soupapes d'admission.
Néanmoins, la technologie des moteurs évolue sans cesse et les exigences sur les carburants doivent évoluer pour faire face à ces avancées technologiques des moteurs à combustion.
En particulier, les nouveaux systèmes d’injection directe essence exposent les injecteurs à des conditions plus sévères en pression et température ce qui favorise la formation de dépôts.
De plus, ces nouveaux systèmes d’injection présentent des géométries plus complexes pour optimiser la pulvérisation, notamment, des trous plus nombreux ayant des diamètres plus petits mais qui, en revanche, induisent une plus grande sensibilité aux dépôts. La présence de dépôts peut altérer les performances de la combustion notamment augmenter les émissions polluantes et les émissions de particules.
En outre, les nouveaux systèmes d’injection directe Diesel exposent les injecteurs à des conditions plus sévères en pression et température ce qui favorise la formation de dépôts. En outre, ces nouveaux systèmes d’injection présentent des géométries plus complexes pour optimiser la pulvérisation, notamment, des trous plus nombreux ayant des diamètres plus petits mais qui, en revanche, induisent une plus grande sensibilité aux dépôts.
Dans le cas des moteurs Diesel à injection indirecte, la combustion du carburant ne se fait pas directement dans la chambre de combustion comme pour les moteurs à injection directe. Comme décrit par exemple dans le document US4604102, il existe une préchambre avant la chambre de combustion dans laquelle s'effectue l'injection du carburant. La pression et la température dans une préchambre sont inférieures à celles d'une chambre à combustion de moteurs à injection directe. Dans ces conditions, la pyrolyse du carburant produit du charbon qui se dépose à la surface des buses des injecteurs (« throttling nozzle ou « fouling » en anglais ») et bouche les orifices des buses : ce phénomène est le cokage. Seules les surfaces de la buse exposées aux gaz de combustion présentent un risque de dépôt de charbon (cokage/coke/coking). Le cokage est un phénomène qui apparaît uniquement en aval d'un système d'injection Diesel. En termes de performance, le phénomène de coking induit une perte de puissance moteur et donc notamment une surconsommation de carburant. Ce phénomène est mesuré grâce au moteur XUD9 qui permet de déterminer les débits des injecteurs et donc la présence de coking ou non.
Le coking est à distinguer du « lacquering » (savon et/ou vernis) qui se produit dans les moteurs à injection directe Diesel, sur les aiguilles des injecteurs. Le lacquering ne concerne pas les dépôts qui sont présents à l'extérieur du système d'injection et qui sont liés à du cokage, à l'origine de l'encrassement et du bouchage partiel ou total des buses d'injection. Le lacquering et le cokage sont donc deux phénomènes bien distincts tant par les causes de ces dépôts, les conditions d'apparition de ces dépôts et le lieu où se produisent ces dépôts.
La présence de ces dépôts, lacquering et coking, dans les moteurs, peut altérer les performances de la combustion, et notamment augmenter les émissions polluantes et les émissions de particules. D’autres conséquences de la présence excessive de dépôts ont été rapportées dans la littérature, telles qu’une augmentation de la consommation de carburant.
La prévention et la réduction des dépôts dans ces (nouveaux) moteurs sont essentielles pour un fonctionnement optimal des moteurs d'aujourd'hui. Il existe donc un besoin de proposer des additifs détergents pour carburants favorisant un fonctionnement optimal des moteurs à combustion, notamment mais non limitativement pour les nouvelles technologies moteur mais également les technologies de moteur plus anciennes/classiques.
Il subsiste également un besoin de solutions de détergence universelles, qui permettent de prévenir ou réduire toutes les sortes de dépôts sur les paries internes des moteurs à combustion interne, quelle que soit la technologie du moteur (Diesel ou essence, injection directe ou indirecte) et/ou les propriétés/la nature du carburant.
OBJET DE L’INVENTION
La demanderesse a découvert qu’une association particulière d’additifs, tels que définis ci-après, possèdent des propriétés remarquables et inattendues de détergence pour les moteurs à combustion interne, essence ou Diesel, et de préférence dans les moteurs à allumage par compression ou moteurs Diesel. Cette association d’additifs permet de garantir et améliorer le pouvoir détergent des carburants destinés aux moteurs à allumage par compression.
Les avantages additionnels de la composition d’additifs pour carburants selon l’invention sont :
- la protection des pompes, des systèmes d’injection et de toutes les parties en mouvement avec lesquels cet additif entre en contact dans un moteur,
- un fonctionnement optimal du moteur,
- une réduction de la consommation de carburant,
- une économie due à moins d'entretien du moteur et à une moindre consommation,
- une réduction des émissions de particules.
- la protection des pompes, des systèmes d’injection et de toutes les parties en mouvement avec lesquels cet additif entre en contact dans un moteur,
- un fonctionnement optimal du moteur,
- une réduction de la consommation de carburant,
- une économie due à moins d'entretien du moteur et à une moindre consommation,
- une réduction des émissions de particules.
La présente invention a ainsi pour objet une composition d’additifs pour carburant comprenant :
(1) au moins un premier additif choisi parmi les sels d’ammonium quaternaire différents des bétaïnes, et
(2) au moins un second additif choisi parmi les amido alkyl bétaïnes, de formule (I) suivante :
(I)
dans laquelle
R1 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C34, linéaire ou ramifiée,
R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,
R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,et
R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C10,de préférence en C1à C6,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un ou plusieurs cycles ; et
dans laquelle le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1.
(1) au moins un premier additif choisi parmi les sels d’ammonium quaternaire différents des bétaïnes, et
(2) au moins un second additif choisi parmi les amido alkyl bétaïnes, de formule (I) suivante :
(I)
dans laquelle
R1 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C34, linéaire ou ramifiée,
R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,
R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,et
R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C10,de préférence en C1à C6,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un ou plusieurs cycles ; et
dans laquelle le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1.
De préférence, le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 1 à 2,5 : 1, de préférence de à 1,5 : 1 à 2,1 : 1.
L’invention a également pour objet un concentré pour carburant comprenant la composition d’additifs, en mélange avec un liquide organique, ledit liquide organique étant inerte vis-à-vis des premier et second additifs, et miscible audit carburant.
L’invention a également pour objet une composition de carburant comprenant :
(1) une base carburant issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, et de préférence choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges ; et
(2) une composition d’additifs pour carburant telle que définie dans la présente demande.
(1) une base carburant issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, et de préférence choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges ; et
(2) une composition d’additifs pour carburant telle que définie dans la présente demande.
De préférence, la composition de carburant liquide est choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés, et leurs mélanges, par exemple les essences ou gazoles. Avantageusement, le carburant (hydrocarboné) est choisi parmi les gazoles, également appelés carburant gazoles, et qui correspond aux carburants employés dans les moteurs Diesel.
Selon un mode de réalisation préféré, la composition d’additifs, la composition de carburant ou le concentré, selon l’invention, est utilisé pour prévenir (effet keep-clean) et/ou éliminer (effet clean-up) les dépôts dans les parties internes d’un moteur choisies parmi les suivantes : la chambre de combustion, le système d’admission du moteur et le système d’injection de carburant, et de préférence le système d’injection de carburant. En particulier, ladite composition est utilisée dans le carburant liquide pour limiter ou éviter la formation de dépôts dans au moins une des parties internes dudit moteur et/ou réduire les dépôts existant dans au moins une des parties internes dudit moteur.
En particulier, la composition selon l’invention est utilisée, pour prévenir, réduire ou éliminer les dépôts choisis parmi le coke, et/ou les savons et/ou les vernis sur les injecteurs ou les aiguilles des injecteurs de carburant, et/ou le coke, le savon et/ou le collage (ou valve-sticking) des soupapes d’admission de carburant dans la chambre de combustion.
La composition selon l’invention permet également de réduire la consommation de carburant d’un moteur, de préférence Diesel, (action « Fuel Eco ») et/ou minimiser la perte de puissance dudit moteur, et/ou réduire les émissions de polluants, en particulier, les émissions de particules du moteur à combustion.
Dans un mode de réalisation, le moteur est un moteur essence. Dans un autre mode plus préféré, le moteur à combustion interne est un moteur à allumage par compression, également connu sous l’appellation de moteur Diesel.
La présente invention concerne également un procédé de maintien de la propreté et/ou de nettoyage d’au moins une des parties internes d’un moteur, de préférence d’un moteur à allumage par compression ou moteur Diesel, comprenant au moins les étapes suivantes :
- la préparation d’une composition de carburant par additivation d’un carburant avec au moins les deux additifs (1) et (2) tels que décrits ci-après , ou avec un concentré les comprenant, puis
- la combustion de ladite composition de carburant dans ledit moteur.
- la préparation d’une composition de carburant par additivation d’un carburant avec au moins les deux additifs (1) et (2) tels que décrits ci-après , ou avec un concentré les comprenant, puis
- la combustion de ladite composition de carburant dans ledit moteur.
D’autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de l’invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description et des exemples qui suivent.
Dans ce qui va suivre, et à moins d’une autre indication, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans les expressions « compris entre » et « allant de … à … ».
Par ailleurs, les expressions « au moins un » et « au moins » utilisées dans la présente description sont respectivement équivalentes aux expressions « un ou plusieurs » et « supérieur ou égal ».
Par ailleurs, les expressions « au moins un » et « au moins » utilisées dans la présente description sont respectivement équivalentes aux expressions « un ou plusieurs » et « supérieur ou égal ».
Enfin, de manière connue en soi, on désigne par composé ou groupe en CNou en CN un composé ou un groupe contenant dans sa structure chimique N atomes de carbone.
DESCRIPTION DETAILLEE
Le premier additif : ammonium quaternaire
La composition selon l’invention comprend un premier additif constitué d’un sel d’ammonium quaternaire, différent des bétaïnes.
Dans un premier mode de réalisation, ledit premier additif est obtenu par réaction avec un agent de quaternisation d’un composé azoté comprenant une fonction amine tertiaire, ce composé azoté étant le produit de la réaction d’un agent d’acylation substitué par un groupement hydrocarboné et d’un composé comprenant au moins un groupement amine tertiaire et au moins un groupement choisi parmi les amines primaires, les amines secondaires et les alcools.
Dans un second mode de réalisation, le sel d’ammonium quaternaire est choisi parmi les composés PIBA (polyisobutylène-amine) quaternisés, ou parmi les polyéthers-amines quaternisés.
Selon le premier mode de réalisation, qui est préféré, ledit composé azoté est le produit de la réaction d'un agent d'acylation substitué par un groupement hydrocarboné et d'un composé comprenant à la fois un atome d'oxygène ou un atome d'azote capable de se condenser avec ledit agent d'acylation (c’est-à-dire au moins un groupement choisi parmi les amines primaires, les amines secondaires et les alcools) et un groupement amine tertiaire.
L'agent d'acylation est, avantageusement, choisi parmi les acides mono-ou poly-carboxyliques et leurs dérivés, notamment leurs dérivés ester, amides ou anhydrides. L'agent d'acylation est préférentiellement choisi parmi les acides succiniques, phtaliques et propioniques et les anhydrides correspondants.
Dans ce mode de réalisation, l’agent d’acylation est substitué par un groupement hydrocarboné. On entend par groupement "hydrocarboné", tout groupement ayant un atome de carbone directement fixé au reste de la molécule (ie à l’agent d’acylation) et ayant principalement un caractère hydrocarboné aliphatique.
Des groupements hydrocarbonés selon l’invention peuvent également contenir des groupements non hydrocarbonés. Par exemple, ils peuvent contenir jusqu'à un groupement non-hydrocarboné pour dix atomes de carbone à condition que le groupement non-hydrocarboné ne modifie pas de façon significative le caractère principalement hydrocarboné du groupement. On peut citer à titre d’exemple de tels groupements bien connus de l'homme de l'art, les groupements hydroxyle, les halogènes (en particulier les groupements chloro- et fluoro-), les groupements alcoxy, alkylmercapto, alkyle sulfoxy.
Dans un mode de réalisation, de préférence les substituants hydrocarbonés ne contiennent pas de tels groupements non-hydrocarbonés et sont purement des hydrocarbures aliphatiques.
Le substituant hydrocarboné de l’agent d'acylation comprend, de préférence, au moins 8, de préférence, au moins 12 atomes de carbone. Ledit substituant hydrocarboné peut comprendre jusqu'à environ 200 atomes de carbone.
Le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation a, de préférence, une masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 160 à 2800, par exemple entre 250 à 1500, plus préférentiellement entre 500 à 1500 et, encore plus préférentiellement entre de 500 à 1300. Une gamme de valeur de Mncomprise entre 700 et 1300 est particulièrement préférée, par exemple de 700 à 1200.
A titre d’exemple de groupements hydrocarbonés substituant l'agent d'acylation, on peut citer les groupements n-octyle, n-décyle, n-dodécyle, tétrapropényle, n-octadécyle, oléyle, octadécyle ou triacontyle.
Le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation peut également être obtenu à partir d'homo- ou d'inter-polymères (par exemple de copolymères, terpolymères) de mono-et di-oléfines ayant de 2 à 10 atomes de carbone, par exemple à partir d'éthylène, de propylène, de 1-butène, d'isobutène, de butadiène, d'isoprène, de 1-hexène ou de 1-octène. De préférence, ces oléfines sont des 1-mono-oléfines.
Le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation peut également être choisi parmi les dérivés d’analogues halogénés (par exemple chlorés ou bromés) de ces homo-ou inter-polymères.
Selon une variante, le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation peut être obtenu à partir d'autres sources, par exemple à partir de monomères d’alcènes à haut poids moléculaire (par exemple, 1-tétracontène) et leurs analogues chlorés ou hydrochlorés, de fractions de pétrole aliphatiques, par exemple les cires de paraffine, leurs analogues craqués, chlorés et/ou hydrochlorés, d’huiles blanches, d’alcènes synthétiques, par exemple produits par procédé Ziegler-Natta (par exemple les graisses de polyéthylène) et d'autres sources connues de l'homme de l'art.
Toute insaturation présente dans le groupement hydrocarboné de l'agent d'acylation peut éventuellement être réduite ou éliminée par hydrogénation selon tout procédé connu.
Le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation est, de préférence, essentiellement saturé, c'est-à-dire qu'il ne contient pas plus d'une liaison insaturée carbone-carbone pour chaque tranche de dix liaisons simples carbone-carbone présentes.
Le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation ne contient, avantageusement, pas plus d'une liaison insaturée carbone-carbone non-aromatique tous les 50 liaisons carbone-carbone présentes.
Selon un mode de réalisation préféré, le substituant hydrocarboné de l'agent d'acylation est un groupement polyisobutène aussi appelé polyisobutylène (PIB). On préfère tout particulièrement les polyisobutènes (PIB) dits hautement réactifs. On entend par polyisobutènes (PIB) hautement réactifs des polyisobutènes (PIB) dans lesquels au moins 50% en moles, de préférence au moins 70% en moles ou plus, des doubles liaisons oléfiniques terminales sont du type vinylidène comme décrit dans le document EP0565285. En particulier, les PIB préférés sont ceux ayant plus de 80% en moles et jusqu’à 100% en moles de groupements terminaux vinylidène tel que décrits dans le document EP1344785.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, l’agent d'acylation substitué par un groupement hydrocarboné est un anhydride polyisobutényl-succinique (PIBSA).
La préparation d’anhydrides polyisobutényl-succiniques est connue en soi, et largement décrite dans la littérature. On peut citer à titre d’exemple les procédés comprenant la réaction entre des polyisobutènes (PIB) et de l'anhydride maléique décrits dans les documents US3361673 et US3018250 ou le procédé comprenant la réaction d'un polyisobutène (PIB) halogéné, en particulier chloré, avec de l'anhydride maléique (US3172892).
Selon une variante, l'anhydride polyisobutényl-succinique peut être préparé en mélangeant une polyoléfine avec de l'anhydride maléique puis en passant du chlore à travers le mélange (GB949981).
D'autres groupements hydrocarbonés comprenant une oléfine interne, par exemple tels que ceux décrits dans la demande WO2007/015080, peuvent également être utilisés comme substituant de l'agent d'acylation. On entend par oléfine interne, toute oléfine contenant principalement une double liaison non-alpha, qui est une oléfine bêta ou de position supérieure.
De préférence, ces matériaux sont essentiellement des bêta-oléfines ou des oléfines de position supérieure, par exemple contenant moins de 10% massique d'alpha-oléfine, de manière avantageuse moins de 5% massique ou moins de 2% massique.
Les oléfines internes peuvent être préparées par isomérisation d’alpha-oléfines selon tout procédé connu.
Le composé comprenant à la fois un atome d'oxygène ou un atome d'azote capable de se condenser avec l’agent d'acylation et un groupement amine tertiaire peut, par exemple, être choisi parmi le groupe consistant en : la diméthylaminopropylamine, la N,N-diéthylaminopropylamine, la N, N- diméthylamino- éthylamine, la N,N-diméthyl-amino éthylamine éthylènediamine, la 1,2-propylènediamine, la 1,3-propylène diamine, les butylènediamines (isomères), la diéthylènetriamine, la dipropylènetriamine, la dibutylènetriamine, la triéthylènetétraamine, la téraethylènepentaamine, la pentaéthylènehexaamine, l’hexaméthylènetétramine, la bis(hexametliylène) triamine, les diaminobenzènes, et les pentanediamines, hexanediamines, heptanediamines, et de préférence la N,N- diméthylaminopropylamine.
Ledit composé peut en outre être choisi parmi les composés hétérocycliques substitués par des alkylamines tels que la 1-(3-aminopropyl)-imidazole, la 4-(3-aminopropyl)morpholine, la 1-(2-aminoéthyl)pipéridine, la 3,3- diamino-N-methyldipropylamine, les diaminopyridines, et la 3'3-bisamino(N,N-diméthylpropylamine).
Le composé comprenant à la fois un atome d'oxygène ou un atome d'azote capable de se condenser avec l’agent d'acylation et un groupement amine tertiaire peut également être choisi parmi les alcanolamines, y compris, mais sans s'y limiter, la triéthanolamine, la triméthanolamine, le N,N-diméthylaminopropanol, le N,N-diméthylaminoéthanol, N,N-diéthylaminopropanol, le N,N-diéthylaminoéthanol, N,N-diethylaminobutanol, la N,N,N-tris(hydroxyéthyl)amine, la N,N,N- tris(hydroxyméthyl)amine, la N,N,N tris(aminoéthyl)amine, la N,N-dibutylaminopropylamine et le N,N,N'-triméthyl-N'-hydroxyéthyl-bisaminoéthyléther, la N,N-bis(3-diméthylamino-propyl)-N-isopropanolamine, la N-(3-diméthylamino-propyl)-N,N-diisopropanolamine, la N'-(3-(Diméthylamino)propyl)-N,N-diméthyl-1,3- propanediamine; le 2-(2-diméthylaminoéthoxy)éthanol et la N,N,N’- triméthylaminoéthyléthanolamine, ou leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit composé comprenant au moins un groupement amine tertiaire et au moins un groupement choisi parmi les amines primaires, les amines secondaires et les alcools est choisi parmi les amines de formule (I) ou (II) suivantes :
(I)
(II)
dans lesquelles :
R6 et R7 sont identiques ou différents et représentent, indépendamment l’un de l’autre, un groupement alkyle ayant de 1 à 22 atomes de carbone, de préférence ayant de 1 à 5 atomes de carbone ;
X est un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone ;
m est un nombre entier compris entre 1 et 5 ;
n est un nombre entier compris entre 0 et 20 ; et
R8 est un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle de C1 à C22.
(I)
(II)
dans lesquelles :
R6 et R7 sont identiques ou différents et représentent, indépendamment l’un de l’autre, un groupement alkyle ayant de 1 à 22 atomes de carbone, de préférence ayant de 1 à 5 atomes de carbone ;
X est un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone ;
m est un nombre entier compris entre 1 et 5 ;
n est un nombre entier compris entre 0 et 20 ; et
R8 est un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle de C1 à C22.
Ledit composé est choisi de préférence parmi les amines de formule (I).
Lorsque le composé azoté comprend une amine de formule (I), R8 est avantageusement un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C1 à C16,de préférence un groupement alkyle en C1 à C10,encore plus préférentiellement un groupement alkyle en C1 à C6.
R8 peut, par exemple, être choisi parmi le groupe consistant en l’hydrogène, méthyle, éthyle, propyle, butyle and leurs isomères. De manière préférée R8 est un atome d'hydrogène.
Lorsque le composé azoté comprend une amine de formule (II), m est de préférence égal à 2 ou 3, plus préférentiellement égal à 2 ; n est de préférence un entier compris entre 0 à 15, plus préférentiellement entre 0 à 10, encore plus préférentiellement entre 0 à 5. Avantageusement, n vaut 0.
Selon un mode de réalisation préférentiel, ledit composé azoté est le produit de la réaction de l’agent d'acylation substitué par un groupement hydrocarboné et d’une diamine de formule (I).
Dans ce mode de réalisation :
- R6 et R7 peuvent représenter, indépendamment l’un de l’autre, un groupement alkyle en C1 à C16,de préférence un groupement alkyle en C1 à C10 ;
-R6 et R7 peuvent représenter, indépendamment l’un de l’autre, un groupement méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle, octyle ou leurs isomères. Avantageusement, R6 et R7 représentent indépendamment l’un de l’autre, un groupement en C1 à C4, de préférence un groupement méthyle ;
- X représente un groupement alkylène ayant 1 à 16 atomes de carbone, de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 8 atomes de carbone, par exemple de 2 à 6 atomes de carbone ou de 2 à 5 atomes de carbone. X représente de manière particulièrement préférée un groupement éthylène, propylène ou butylène, en particulier un groupe propylène.
- R6 et R7 peuvent représenter, indépendamment l’un de l’autre, un groupement alkyle en C1 à C16,de préférence un groupement alkyle en C1 à C10 ;
-R6 et R7 peuvent représenter, indépendamment l’un de l’autre, un groupement méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, hexyle, heptyle, octyle ou leurs isomères. Avantageusement, R6 et R7 représentent indépendamment l’un de l’autre, un groupement en C1 à C4, de préférence un groupement méthyle ;
- X représente un groupement alkylène ayant 1 à 16 atomes de carbone, de préférence de 1 à 12 atomes de carbone, plus préférentiellement de 1 à 8 atomes de carbone, par exemple de 2 à 6 atomes de carbone ou de 2 à 5 atomes de carbone. X représente de manière particulièrement préférée un groupement éthylène, propylène ou butylène, en particulier un groupe propylène.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le composé azoté est le produit de réaction d'un dérivé d'acide succinique substitué par un groupement hydrocarboné, de préférence un anhydride polyisobutényl-succinique, et d'un alcool ou d'une amine comportant également un groupe amine tertiaire, notamment un composé de formule (I) ou (II) telle que décrite ci-avant et plus préférentiellement un composé de formule (I).
Selon une première variante, le dérivé d'acide succinique substitué par un groupement hydrocarboné réagit avec l’amine comprenant également un groupement amine tertiaire sous certaines conditions pour former un succinimide (forme fermée). La réaction du dérivé d'acide succinique et de l'amine peut également aboutir sous certaines conditions à un succinamide c’est-à-dire, un composé comprenant un groupe amide et un groupe acide carboxylique (forme ouverte).
Selon une seconde variante, un alcool comprenant également un groupement amine tertiaire réagit avec le dérivé de l'acide succinique pour former un ester comprenant également un groupement carboxyle -CO2H libre (forme ouverte). Ainsi, dans certains modes de réalisation le composé azoté peut être le produit de réaction d'un dérivé d'acide succinique et d'une amine ou un alcool qui est un ester ou un amide et qui comprend en outre également un groupement carboxyle -CO2H n'ayant pas réagi (forme ouverte).
Le sel d'ammonium quaternaire formant le premier additif selon la présente invention est directement obtenu par réaction entre le composé azoté décrit ci-dessus comprenant une fonction amine tertiaire et un agent de quaternisation.
Selon un mode de réalisation particulier, l'agent de quaternisation est choisi parmi le groupe constituant en les dialkyle sulfates, les esters d'acide carboxylique ; les halogénures d'alkyle, les halogénures de benzyle, les carbonates hydrocarbonés, et les époxydes hydrocarbonés éventuellement en mélange avec un acide, seuls ou en mélange, de préférence les esters d'acide carboxylique.
Pour les applications de carburant, il est souvent souhaitable de réduire la teneur en halogène, soufre et les composés contenant du phosphore.
Ainsi, si un agent de quaternisation contenant un tel élément est utilisé, il peut être avantageux d'effectuer une réaction ultérieure pour échanger le contre-ion. Par exemple, un sel d'ammonium quaternaire formé par réaction avec un halogénure d'alkyle peut ensuite être mis en réaction avec de l'hydroxyde de sodium et le sel d'halogénure de sodium éliminé par filtration.
L'agent de quaternisation peut comprendre des halogénures tels que les chlorure, iodure ou bromure ; des hydroxydes ; des sulfonates ; des bisulfites; des alkylsulfates tels que le sulfate de diméthyle; des sulfones; des phosphates; des alkylphosphates en C1-C12;des dialkylphosphates en C1-C12; des borates; des alkylborates en C1-C12; des nitrites; des nitrates; des carbonates; des bicarbonates; des alcanoates; les O,O-dialkyldithiophosphates en C1-C12,seuls ou en mélange.
Selon un mode de réalisation particulier, l'agent de quaternisation peut être choisi parmi les dérivés de dialkylsulfates tels que le sulfate de diméthyle, de N-oxydes, de sulfones tels que le propane- et butane- sulfone, d’halogénures d’alkyle, d’acyle ou d’aralkyle tels que le chlorure de méthyle et éthyle, le bromure, iodure ou chlorure de benzyle, et les carbonates hydrocarbonés (ou alkylcarbonates).
Si l'halogénure d'acyle est le chlorure de benzyle, le noyau aromatique est éventuellement substitué par un ou plusieurs groupements alkyle ou alcényle.
Les groupements hydrocarbonés (alkyles) des carbonates hydrocarbonés peuvent contenir de 1 à 50, de 1 à 20, de 1 à 10 ou 1 à 5 atomes de carbone par groupement. Selon un mode de réalisation, les carbonates hydrocarbonés contiennent deux groupements hydrocarbonés qui peuvent être identiques ou différents. A titre d’exemple de carbonates hydrocarbonés, on peut citer le carbonate de diméthyle ou de diéthyle.
Selon un mode de réalisation préféré, l'agent de quaternisation est choisi parmi les époxydes hydrocarbonés représentés par la formule (III) suivante:
(III)
dans laquelle R9, R10, R11 et R12 peuvent être identiques ou différentes et représentent indépendamment les uns des autres un atome d’hydrogène ou un groupement hydrocarboné en C1à C50.A titre d’exemple non limitatif, on peut citer l'oxyde de styrène, l'oxyde d'éthylène, l’oxyde de propylène, l’oxyde de butylène, l'oxyde de stilbène et les époxydes en en C1à C50.L'oxyde de styrène et l’oxyde de propylène sont particulièrement préférés, et mieux encore l’agent de quaternisation est l’oxyde de propylène.
(III)
dans laquelle R9, R10, R11 et R12 peuvent être identiques ou différentes et représentent indépendamment les uns des autres un atome d’hydrogène ou un groupement hydrocarboné en C1à C50.A titre d’exemple non limitatif, on peut citer l'oxyde de styrène, l'oxyde d'éthylène, l’oxyde de propylène, l’oxyde de butylène, l'oxyde de stilbène et les époxydes en en C1à C50.L'oxyde de styrène et l’oxyde de propylène sont particulièrement préférés, et mieux encore l’agent de quaternisation est l’oxyde de propylène.
De tels époxydes hydrocarbonés peuvent être utilisés comme agent de quaternisation en combinaison avec un acide, par exemple avec l'acide acétique. Les époxydes hydrocarbonés peuvent également être utilisés seuls comme agent de quaternisation, notamment sans acide supplémentaire.
Sans être lié par cette hypothèse, il semblerait que la présence de la fonction acide carboxylique dans la molécule favorise la formation du sel d'ammonium quaternaire. Dans un tel mode de réalisation n’utilisant pas acide supplémentaire, un solvant protique est utilisé pour la préparation du sel d'ammonium quaternaire. A titre d’exemple, les solvants protiques comme l'eau, les alcools (y compris les alcools polyhydriques) peuvent être utilisés seul ou en mélange. Les solvants protiques préférés ont une constante diélectrique supérieure à 9.
Des sels d'ammonium quaternaire correspondants préparés à partir d'amides ou esters et des dérivés d'acide succinique sont décrits dans WO2010/132259 ou dans EP1896555.
Selon un autre mode de réalisation, l'agent de quaternisation est choisi parmi les composés de formule (IV) :
(IV)
dans laquelle R13 est un groupement alkyle, alcényle, aryle et aralkyle éventuellement substitué, et R14 est un groupement alkyle, aryle ou alkylaryle en C1à C22.
(IV)
dans laquelle R13 est un groupement alkyle, alcényle, aryle et aralkyle éventuellement substitué, et R14 est un groupement alkyle, aryle ou alkylaryle en C1à C22.
Le composé de formule (IV) est un ester d'acide carboxylique apte à réagir avec une amine tertiaire pour former un sel d'ammonium quaternaire. Des composés de formule (IV) sont choisis, par exemple parmi les esters d'acides carboxyliques ayant un pKa de 3,5 ou moins. Le composé de formule (IV) est, de préférence, choisi parmi les esters d'acide carboxylique aromatique substitué, d’acide alpha-hydroxycarboxylique et d’acide polycarboxylique.
Selon un mode de réalisation, l’ester est un ester d'acide carboxylique aromatique substitué de formule (IV) dans laquelle R13 est un groupement aryle substitué. De préférence, R13 est un groupement aryle substitué ayant 6 à 10 atomes de carbone, de préférence un groupement phényle ou naphtyle, plus préférentiellement un groupement phényle. R13 est avantageusement substitué par un ou plusieurs groupements choisis parmi les radicaux carboalcoxy, nitro, cyano, hydroxy, SR15et NR15R16.Chacun des groupements R15et R16peut être un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle, alcényle, aryle ou carboalcoxy éventuellement substitué. Chacun des groupements R15et R16représente, avantageusement, l'atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C1 à C22 éventuellement substitué, de préférence l'atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C1 à C16,plus préférentiellement l'atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C1 à C10,encore plus préférentiellement l'atome d’hydrogène ou un groupement alkyle en C1 à C4. R15est de préférence un atome d’hydrogène et R16un atome d’hydrogène ou un groupement en C1 à C4. Avantageusement, R15et R16sont tous les deux un atome d’hydrogène.
Selon un mode de réalisation, R13 est un groupe aryle substitué par un ou plusieurs groupements choisis parmi les radicaux hydroxyle, carboalcoxy, nitro, cyano et NH2. R13 peut être un groupement aryle polysubstitué, par exemple trihydroxyphényle. Avantageusement, R13 est un groupement aryle monosubstitué, de préférence, substitué en ortho. R13 est, par exemple, substitué par un groupement choisi parmi les radicaux OH, NH2, NO2ou COOMe, de préférence OH ou NH2. R13 est, de préférence, un groupement hydroxy-aryle, en particulier le 2-hydroxyphényle.
Selon un mode de réalisation particulier, R14 est un groupement alkyle ou alkylaryle. R14 peut être un groupement alkyle en C1 à C16,de préférence en C1 à C10, avantageusement en C1 à C8. R14 peut être un groupement alkylaryle en C1 à C16, de préférence en C1 àC10,avantageusement en C1 à C8. R14 peut par exemple être choisi parmi les groupements méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentyle, benzyle ou leurs isomères. De préférence, R14 est un groupement benzyle ou méthyle, plus préférentiellement méthyle.
Un composé particulièrement préféré est le salicylate de méthyle.
Selon un mode de réalisation particulier, le composé de formule (IV) est un ester d'un acide alpha-hydroxycarboxylique répondant à la formule (V) suivante :
(V)
dans laquelle R17 et R18 sont identiques ou différents et sont indépendamment choisis parmi le groupe consistant en l’atome d'hydrogène, les groupements alkyle, alcényle, aryle ou aralkyle. De tels composés sont par exemple décrits dans le document EP 1254889.
(V)
dans laquelle R17 et R18 sont identiques ou différents et sont indépendamment choisis parmi le groupe consistant en l’atome d'hydrogène, les groupements alkyle, alcényle, aryle ou aralkyle. De tels composés sont par exemple décrits dans le document EP 1254889.
Des exemples de composés de formule (IV) dans laquelle R13COO est le résidu d'un acide alpha-hydroxycarboxylique comprennent les méthyl-, éthyl-, propyl-, butyl-,pentyl-, hexyl-, phényl-, benzyl- ou allyl-esters d’acide 2-hydroxy-isobutyrique; les méthyl-, éthyl-, propyl-, butyl-, pentyl-, hexyl-, benzyl-, phényl- ou allyl-esters d’acide 2-hydroxy-2-méthylbutyrique; les méthyl-, éthyl-, propyl-, butyl-, pentyl-, hexyl-, benzyl-, phényl- ou allyl-esters d’acide 2-hydroxy-2-éthylbutyrique; les méthyl-, éthyl-, propyl-, butyl-, pentyl-, hexyl-, benzyl-, phényl- ou allyl-esters d’acide lactique et les méthyl-, éthyl-, propyl-, butyl-, pentyl-, hexyl-, allyl-, benzyl-ou phényl-esters d’acide glycolique. De ce qui précède, le composé préféré est le méthyl-2-hydroxyisobutyrate.
Selon un mode de réalisation particulier, le composé de formule (IV) est un ester d'un acide polycarboxylique choisi parmi les acides dicarboxyliques et les acides carboxyliques ayant plus de deux fonctions acides. Les fonctions carboxyliques sont de préférence toutes sous forme estérifiée. Les esters préférés sont les esters d’alkyle en C1 à C4.
Le composé de formule (IV) peut être choisi parmi les diesters d’acide oxalique, les diesters d'acide phtalique, les diesters d'acide maléique, les diesters d'acide malonique ou les diesters d'acide citrique. De préférence, le composé de formule (IV) est l'oxalate de diméthyle.
Selon une variante préférée, le composé de formule (IV) est un ester d'acide carboxylique ayant un pKa inférieur à 3,5. Pour les cas où le composé comprend plus d'un groupe acide, on se référera à la première constante de dissociation.
Le composé de formule (IV) peut être choisi parmi un ou plusieurs esters d'acide carboxylique choisi parmi l'acide oxalique, l'acide phtalique, l'acide salicylique, l'acide maléique, l'acide malonique, l'acide citrique, l'acide nitrobenzoïque, l'acide aminobenzoïque et le 2,4,6-acide trihydroxybenzoïque. Les composés préférés de formule (IV) sont l'oxalate de diméthyle, le 2-nitrobenzoate de méthyle et le salicylate de méthyle.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le sel d'ammonium quaternaire employé dans l’invention est formé par réaction d’un époxyde hydrocarboné, de préférence choisi parmi ceux de formule (III) ci-avant et plus préférentiellement l’oxyde de propylène, avec le produit de la réaction d'un anhydride polyisobutényl-succinique dont le groupement polyisobutylène (PIB) a une masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) comprise entre 700 et 1000 et de la diméthyl-aminopropylamine.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré l’additif (1) est choisi parmi les polyisobutylènes succinimides fonctionnalisés par un groupement ammonium quaternaire.
La composition selon l’invention comprend le ou les premiers additifs tels que décrits ci-avant à une teneur préférentielle allant 5 à 10 000 ppm en poids, de préférence de 5 à 1000 ppm en poids, plus préférentiellement de 10 à 500 ppm en poids, plus préférentiellement de 15 à 200 ppm en poids, et mieux encore de 20 à 150 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition de carburant.
Le second additif :
bétaïne
La composition selon l’invention comprend un second additif (2) choisi parmi les amido alkyl bétaïnes, de formule (I) suivante :
(I)
dans laquelle :
R1 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C34, linéaire ou ramifiée,
R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C15
R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,et
R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C10,de préférence en C1à C6,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un ou plusieurs cycles.
(I)
dans laquelle :
R1 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C34, linéaire ou ramifiée,
R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C15
R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,et
R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C10,de préférence en C1à C6,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un ou plusieurs cycles.
De préférence, dans la formule (I), R1 est une chaîne hydrocarbonée en C8à C30, linéaire ou ramifiée, de préférence en C12à C24, plus préférentiellement en C16à C20.
De préférence, dans la formule (I), R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C8,de préférence un atome d’hydrogène. De préférence, dans la formule (I), R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C8, de préférence en C2à C4.
De préférence, dans la formule (I), R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C6,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un cycle ; plus préférentiellement R4 et R5 sont identiques et représentent un groupe méthyle ou un groupe éthyle et plus préférentiellement encore un groupe méthyle.
Dans un mode de réalisation, le second additif peut être obtenu en faisant réagir :
(i) une amine tertiaire de formule R4R5R’3N :
- où R4,R5sont tels que définis ci-avant pour la formule (I), les significations préférées de ces groupements pour la formule (I) étant également préférés pour ladite amine tertiaire;
- où R’3désigne un groupement de formule -R3-N(R2)-CO-R1, où R1, R2et R3sont tels que définis ci-avant pour la formule (I), les significations préférées de ces groupements pour la formule (I) étant également préférés pour ladite amine tertiaire ; avec
(ii) l’acide acétique substitué par au moins un halogène, ou un de ses sels, ou un de ses dérivés ester ou amide.
(i) une amine tertiaire de formule R4R5R’3N :
- où R4,R5sont tels que définis ci-avant pour la formule (I), les significations préférées de ces groupements pour la formule (I) étant également préférés pour ladite amine tertiaire;
- où R’3désigne un groupement de formule -R3-N(R2)-CO-R1, où R1, R2et R3sont tels que définis ci-avant pour la formule (I), les significations préférées de ces groupements pour la formule (I) étant également préférés pour ladite amine tertiaire ; avec
(ii) l’acide acétique substitué par au moins un halogène, ou un de ses sels, ou un de ses dérivés ester ou amide.
Selon un mode de réalisation préféré, le produit de réaction est substantiellement libre d’espèces anioniques non covalentes.
De préférence, le composé (ii) est l’acide acétique substitué par un halogène, ou un sel d’un tel acide.
Les sels peuvent inclure des métaux alcalins ou alcalino-terreux, ou des ammoniums, incluant mais sans être limités par les sels de sodium, lithium, calcium, potassium, magnésium, triéthyl ammonium ou triéthanol ammonium.
Dans un mode de réalisation préféré, on utilise l’acide chloroacétique ou les sels de chloroacétate de sodium ou de potassium.
Le ratio molaire de la quantité d’acide carboxylique/ester/amide ou un de leurs sels (ii) sur la quantité de l’amine tertiaire (i) est compris dans la gamme allant de 1 : 0.1 à 0.1:1.0.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, l’additif (2) est le produit de réaction:
(i) d’une amine tertiaire substituée par un groupe hydrocarboné choisie parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines; de préférence parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines; avec
(ii) l’acide acétique substitué par un halogène, ou un de ses sels, ou un de ses dérivés ester ou amide;
ledit produit de réaction étant de préférence dépourvu d’espèces anioniques non covalentes.
(i) d’une amine tertiaire substituée par un groupe hydrocarboné choisie parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines; de préférence parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines; avec
(ii) l’acide acétique substitué par un halogène, ou un de ses sels, ou un de ses dérivés ester ou amide;
ledit produit de réaction étant de préférence dépourvu d’espèces anioniques non covalentes.
De préférence, le composé (i) est l’oléylamido propyl diméthylamine et le composé (ii) est le chloroacétate de sodium.
La composition d’additifs
La composition selon l’invention est telle que le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1.
De préférence, le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 1 à 2,5 : 1, de préférence de 1,5 : 1 à 2,1 : 1.
Selon un mode de réalisation alternatif, le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 3 à 3 : 1, de préférence de 1 : 2 à 2 : 1.
Selon un autre mode de réalisation alternatif, le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 3 à 1,5 : 1, de préférence de 1 : 2,5 à 1 : 1.
Autres a
dditifs de la composition
d’additifs
La composition d’additifs peut également comprendre un ou plusieurs additif(s) additionnel(s), différent(s) desdits additifs (1) et (2) décrits ci-avant.
Ce ou ces autres additifs peuvent être par exemple choisis, de manière non limitative, parmi les additifs détergents, les agents anti-corrosion, les dispersants, les désémulsifiants, les agents anti-mousse, les biocides, les traceurs ou marqueurs, les réodorants, les additifs procétane, 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 additifs de tenue à froid et notamment les agents améliorant le point de trouble, le point d'écoulement, la TLF («Température limite de filtrabilité»), les agents anti-sédimentation, les agents anti-usure et les agents modifiant la conductivité.
Parmi ces additifs, on peut citer en particulier :
a) les additifs procétane, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les nitrates d'alkyle, de préférence le nitrate de 2-éthyl hexyle, les peroxydes d'aryle, 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 EP861882, EP663000, EP736590 ;
c) Les additifs fluidifiants à froid (CFI en anglais « Cold Flow Improver ») choisis parmi 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 EP261957 ;
d) 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 ;
e) 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 ;
f) les additifs de lubrifiance ou agents anti-usure, notamment (mais non limitativement) choisis 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, WO98/04656, EP915944, FR2772783, FR2772784;
g) les modificateurs de friction ou de frottements notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les acides ou esters d’acides gras ou mélanges d’acides ou d’esters d’acides gras, par exemple les acides oléique, linoléique, résiniques, palmitique ; ou parmi les dimères d’acides gras, ou les esters mono ou di-propoxylés ; les esters de sorbitan ; les stéarates de sucrose ; ou parmi le glycérol et ses dérivés ; ou les esters de pentaérythritol ; ou les amines ; et de préférence choisis parmi les esters de glycérol ou polyglycérol, ou les acides ou esters d’acides gras, ou leurs mélanges ;
h) les additifs détergents différents des additifs (1) et (2), notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les succinimides et les polyétheramines.
a) les additifs procétane, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les nitrates d'alkyle, de préférence le nitrate de 2-éthyl hexyle, les peroxydes d'aryle, 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 EP861882, EP663000, EP736590 ;
c) Les additifs fluidifiants à froid (CFI en anglais « Cold Flow Improver ») choisis parmi 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 EP261957 ;
d) 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 ;
e) 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 ;
f) les additifs de lubrifiance ou agents anti-usure, notamment (mais non limitativement) choisis 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, WO98/04656, EP915944, FR2772783, FR2772784;
g) les modificateurs de friction ou de frottements notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les acides ou esters d’acides gras ou mélanges d’acides ou d’esters d’acides gras, par exemple les acides oléique, linoléique, résiniques, palmitique ; ou parmi les dimères d’acides gras, ou les esters mono ou di-propoxylés ; les esters de sorbitan ; les stéarates de sucrose ; ou parmi le glycérol et ses dérivés ; ou les esters de pentaérythritol ; ou les amines ; et de préférence choisis parmi les esters de glycérol ou polyglycérol, ou les acides ou esters d’acides gras, ou leurs mélanges ;
h) les additifs détergents différents des additifs (1) et (2), notamment (mais non limitativement) choisis dans le groupe constitué par les succinimides et les polyétheramines.
Le c
oncentré pour carburant
La présente invention a également pour objet un concentré pour carburant comprenant une composition d’additifs telle que définie ci-dessus, en mélange avec un liquide organique, ledit liquide organique étant inerte vis-à-vis des premier et second additifs, et miscible audit carburant.
Le liquide organique est avantageusement inerte vis-à-vis des constituants de la composition d’additifs, et miscible aux carburants liquides, notamment ceux issus d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérale, de préférence le pétrole, animale, végétale et synthétique. On entend par miscible, le fait que les additifs et le liquide organique forment une solution ou une dispersion de manière à faciliter le mélange des additifs selon l’invention dans les carburants liquides selon les procédés classiques d’additivation des carburants.
Le liquide organique est de préférence choisi parmi les solvants hydrocarbonés aromatiques tels que le solvant commercialisé sous le nom « SOLVESSO », les alcools, les éthers et autres composés oxygénés, et les solvants paraffiniques tels que l’hexane, pentane ou les isoparaffines, seuls ou en mélange.
Le concentré peut également comprendre un ou plusieurs additif(s) additionnel(s), différent(s) desdits additifs selon l’invention, tels que définis ci-dessus.
La composition pour c
arburant
La présente invention concerne également une composition de carburant comprenant:
(1) une base carburant issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, de préférence choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges ; et
(2) la composition d’additifs pour carburant définie ci-dessus.
(1) une base carburant issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, de préférence choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges ; et
(2) la composition d’additifs pour carburant définie ci-dessus.
Le carburant selon la présente invention contient une base issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, et est de préférence choisi parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges.
On choisira, de préférence, le pétrole comme source minérale.
Le carburant est avantageusement choisi parmi les carburants hydrocarbonés et les carburants non essentiellement hydrocarbonés, seuls ou en mélange.
On entend par carburant hydrocarboné, un carburant constitué d'un ou de plusieurs composés constitués uniquement de carbone et d'hydrogène. Les essences et les gazoles sont des carburants hydrocarbonés.
On entend par carburant non essentiellement hydrocarboné, un carburant constitué d'un ou de plusieurs composés constitués non essentiellement de carbone et d'hydrogène c'est-à-dire qui contiennent également d'autres atomes, en particulier des atomes d'oxygène.
Selon un mode de réalisation particulier, la composition de carburant peut comprendre au moins un carburant hydrocarboné choisi parmi les distillats moyens de température d’ébullition comprise entre 100 et 500°C, de préférence 150 à 450°C, de préférence 150 à 400°C, de préférence 150 à 370°C, ou les distillats plus légers ayant une température d'ébullition comprise entre 50 et 260°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, les distillats issus du craquage catalytique et/ou de l'hydrocraquage de distillats sous vide, les distillats résultant de procédés de conversion type ARDS (en anglais « atmospheric residue desulfuration ») et/ou de viscoréduction, les distillats issus de la valorisation des coupes Fischer Tropsch. Les carburants hydrocarbonés sont typiquement les essences et les gazoles (également appelé carburant Diesel).
Avantageusement, la composition de carburant est choisie parmi les gazoles ou les essences, de manière préférée parmi les gazoles.
Les essences comprennent, en particulier, toutes compositions de carburant pour moteur par allumage commandé disponibles dans le commerce. On peut citer à titre d’exemple représentatif, les essences répondant à la norme NF EN 228. Les essences ont généralement 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 NF EN 228 ont un indice d’octane moteur (MON en anglais « Motor Octane Number ») supérieur à 85 et un indice d’octane recherche (RON en anglais « Research Octane Number ») d’un minimum de 95. Les carburants de type essence ont, généralement, un RON allant de 90 à 100 et un MON allant de 80 à 90, les RON et MON étant mesurés selon la norme ASTM D 2699-86 ou D 2700-86.
Les gazoles (carburants pour moteurs Diesel) comprennent, en particulier, toutes compositions de carburant pour moteur Diesel disponibles dans le commerce. On peut citer, à titre d’exemple représentatif, les gazoles répondant à la norme NF EN 590.
Les carburants non essentiellement hydrocarbonés comprennent notamment les oxygénés, par exemple les distillats résultant de la conversion BTL (en anglais « biomass to liquid ») de la biomasse végétale et/ou animale, pris seuls ou en combinaison ; les biocarburants, par exemple les huiles et/ou esters d'huiles végétales et/ou animales ; les biodiesels d'origine animale et/ou végétale et les bioéthanols.
Les mélanges de carburant hydrocarboné et de carburant non essentiellement hydrocarboné sont typiquement les gazoles de type Bxou les essences de type Ex.
On entend par gazole de type Bxpour moteur Diesel, un carburant gazole qui contient x% (v/v) d’esters d’huiles végétales ou animale (y compris huiles de cuisson usagées) transformés par un procédé chimique appelé transestérification, obtenu en faisant réagir cette huile avec un alcool afin d'obtenir des esters d’acide gras (EAG). Avec le méthanol et l’éthanol, on obtient, respectivement, des esters méthyliques d’acides gras (EMAG) et des esters éthyliques d’acides gras (EEAG). La lettre "B" suivie par un nombre indique le pourcentage d’EAG contenu dans le gazole. Ainsi, un B99 contient 99% de EAG et 1% de distillats moyens d’origine fossile (source minérale), le B20, 20% de EAG et 80% de distillats moyens d’origine fossile etc.... On distingue donc les gazoles de type B0qui ne contiennent pas de composés oxygénés, des gazoles de type Bx qui contiennent x% (v/v) d’esters d’huiles végétales ou d’acides gras, le plus souvent esters méthyliques (EMHV ou EMAG), x désignant un nombre allant de 0 à 100. Lorsque l’EAG est utilisé seul dans les moteurs, on désigne le carburant par le terme B100.
On entend par essence de type Expour moteur par allumage commandé, un carburant essence qui contient x% (v/v) d’oxygénés, généralement de l’éthanol, du bioéthanol, du méthyl-tertio-butyl-éther (MTBE) et/ou l’éthyl-tertio-butyl-éther (ETBE), x désignant un nombre allant de 0 à 100.
De préférence, la teneur en soufre dans la composition de carburant est inférieure ou égale à 1500 ppm en poids, de préférence inférieure ou égale à 100 ppm en poids, de préférence inférieure ou égale à 500 ppm en poids et préférentiellement inférieure ou égale à 50 ppm en poids, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 ppm en poids, par rapport au poids total de la composition, et avantageusement sans soufre.
Dans un mode de réalisation, des additifs additionnels peuvent être présents dans ladite composition de carburant, tels que ceux définis ci-dessus.
Dans un mode de réalisation, la teneur de chacun desdits premier et second additifs (1) et (2) va de 5 à 10 000 ppm en poids, de préférence de 5 à 1000 ppm en poids, plus préférentiellement de 10 à 500 ppm en poids, plus préférentiellement de 12 à 400 ppm en poids, et mieux encore de 15 à 350 ppm en poids par rapport au poids total de la composition de carburant.
L’utilisation
Un autre objet de l’invention est l’utilisation de la composition d’additifs, ou de la composition de carburant, ou du concentré pour carburant, pour maintenir la propreté (effet keep-clean) et/ou nettoyer (effet clean-up) les dépôts dans l’une au moins des parties internes d’un moteur, de préférence Diesel, choisies parmi les suivantes : le système d’admission d’air, et d’admission d’air et carburant du moteur, la chambre de combustion et le système d’injection de carburant, et de préférence le système d’injection de carburant.
Un autre objet de l’invention est l’utilisation de la composition d’additifs, ou de la composition de carburant, ou du concentré pour carburant pour prévenir et/ou réduire les dépôts de coke, et/ou les savons et/ou les vernis sur les injecteurs ou les aiguilles des injecteurs ; et/ou le savon et/ou le collage (ou valve-sticking) des soupapes des moteurs essence, de manière préférée pour prévenir et/ou réduire les dépôts de savons, et de cokage et les vernis sur les injecteurs ou les aiguilles des injecteurs dans les moteurs Diesel.
On distingue les dépôts en fonction du type de moteur à combustion interne et de la localisation des dépôts dans les parties internes dudit moteur.
Selon un mode préféré de réalisation, le moteur à combustion interne est un moteur à allumage par compression ou moteur Diesel, en particulier un moteur Diesel à injection directe ou un moteur Diesel à injection indirecte, en particulier un moteur Diesel à système d’injection Common-Rail (CRDI en anglais « Common Rail Direct Injection »). Les dépôts visés sont localisés dans au moins une des parties internes dudit moteur Diesel.
Avantageusement, les dépôts visés sont localisés dans le système d’injection du moteur Diesel, de préférence, localisés sur une partie externe d’un injecteur dudit système d’injection, par exemple le nez de l’injecteur et/ou sur une partie interne d’un injecteur dudit système d’injection (IDID en anglais « Internal Diesel Injector Deposits »), par exemple à la surface d’une aiguille d’injecteur.
Les dépôts peuvent être constitués de dépôts liés au phénomène de cokage (« coking » en anglais) et/ou des dépôts de type savon et/ou vernis (en anglais « lacquering »).
Dans un mode de réalisation, la composition de carburant selon l’invention est utilisée, pour réduire la consommation de carburant d’un moteur, de préférence Diesel (action « Fuel Eco ») et/ou minimiser la perte de puissance dudit moteur essence ou Diesel, et/ou réduire les émissions de polluants, en particulier, les émissions de particules du moteur à combustion.
Un autre objet de l’invention est l’utilisation de ladite composition d’additifs pour réduire l’encrassement (c’est-à-dire prévenir et/ou éliminer les dépôts) dans la zone des segments et/ou des pistons et/ou des chemises du moteur.
Dans lesdites utilisations, le moteur est de préférence Diesel, à injection directe, ladite perte de puissance pouvant être déterminée selon la méthode d’essai moteur normée CEC F-98-08, mais peut également être un moteur Diesel à injection indirecte.
Ledit ou les composé(s) selon l’invention peuvent, avantageusement, être utilisés dans le carburant pour réduire et/ou éviter la restriction du flux de carburant émis par l’injecteur d’un moteur Diesel.
Dans un autre mode de réalisation, dans lesdites utilisations, le moteur est de préférence Diesel, à injection indirecte, ladite restriction de flux pouvant être déterminée selon la méthode d’essai moteur normée CEC F-23-01.
La composition de carburant selon l’invention peut être utiliser pour alimenter les moteurs employés dans tous types d’applications, par exemple dans les véhicules légers (VL), les poids-lourds (PL), les engins stationnaires, les engins Off-road (mines, construction, travaux publics…), les engins agricoles, les véhicules thermiques ou véhicules hybrides (rechargeables ou non) …
La composition d’additifs ou le concentré selon l’invention peuvent être utilisés dans des gazoles « sévères » ou « plus faciles à traiter ». Les gazoles « sévères » se distinguent des gazoles « faciles à traiter » en ce qu’ils nécessitent un taux de traitement en composition d’additifs plus élevé pour être efficace qu’un gazole « facile à traiter ».
P
rocédé
(
ou méthode
) de
préparation de la composition de carburant
La composition de carburant selon l’invention peut être préparée selon tout procédé connu, en additivant une base carburant liquide telle que décrite précédemment avec au moins les deux additifs tels que décrits ci-dessus, et éventuellement un ou plusieurs autres additifs différents des additifs selon l’invention, tels que décrits précédemment.
Procédé pour améliorer la
propreté du moteur
L’invention concerne également un procédé de maintien de la propreté et/ou de nettoyage d’au moins une des parties internes, de préférence d’un moteur Diesel, comprenant au moins les étapes suivantes:
- la préparation d’une composition de carburant par additivation d’un carburant avec au moins les deux additifs (1) et (2) tels que décrits ci-avant, ou avec un concentré les comprenant, puis
- la combustion de ladite composition de carburant dans ledit moteur.
- la préparation d’une composition de carburant par additivation d’un carburant avec au moins les deux additifs (1) et (2) tels que décrits ci-avant, ou avec un concentré les comprenant, puis
- la combustion de ladite composition de carburant dans ledit moteur.
Toutes les caractéristiques des additifs, du carburant ou de l’utilisation sont applicables au procédé.
Selon un premier mode de réalisation, le moteur est un moteur à allumage commandé, ou moteur essence, à injection directe ou indirecte.
La partie interne maintenue propre et/ou nettoyée du moteur à allumage commandé est, de préférence, choisie parmi le système d’admission du moteur, en particulier les soupapes d’admission (IVD), la chambre de combustion (CCD ou TCD) et le système d’injection de carburant, en particulier les injecteurs d’un système d’injection indirecte (PFI) ou les injecteurs d’un système d’injection directe (DISI).
Selon un second mode de réalisation, le moteur à combustion interne est un à allumage par compression ou moteur Diesel, de préférence un moteur Diesel à injection directe, en particulier un moteur Diesel à système d’injection Common-Rail (CRDI).
La partie interne maintenue propre (keep-clean) et/ou nettoyée (clean-up) du moteur Diesel est, de préférence, le système d’injection du moteur Diesel, de préférence une partie externe d’un injecteur dudit système d’injection, par exemple le nez de l’injecteur et/ou une des parties internes d’un injecteur dudit système d’injection, par exemple la surface d’une aiguille d’injecteur.
Selon une variante préférée, l’étape de préparation d’une composition de carburant ci-avant est précédée d’une étape préalable de détermination de la teneur en composé(s) hydrocarboné(s) à incorporer à ladite composition de carburant pour atteindre une spécification donnée relative aux propriétés de détergence de la composition de carburant.
Cette étape préalable relève de la pratique courante dans le domaine de l’additivation des carburants et implique de définir au moins une caractéristique représentative des propriétés de détergence de la composition de carburant ainsi qu’une valeur cible.
La caractéristique représentative des propriétés de détergence du carburant dépendra du type de moteur à combustion interne, par exemple Diesel ou par allumage commandé, du système d’injection directe ou indirecte et de la localisation dans le moteur des dépôts visés pour le nettoyage et/ou le maintien de la propreté.
Pour les moteurs Diesel à injection directe, la caractéristique représentative des propriétés de détergence du carburant peut, par exemple, correspondre à la perte de puissance due à la formation des dépôts dans les injecteurs ou la restriction du flux de carburant émis par l’injecteur au cours du fonctionnement dudit moteur.
La caractéristique représentative des propriétés de détergence peut également correspondre à l’apparition de dépôts de type lacquering au niveau de l’aiguille de l’injecteur (IDID).
Des méthodes d’évaluation des propriétés détergentes des carburants ont largement été décrites dans la littérature et relèvent des connaissances générales de l’homme du métier.
On citera, à titre d’exemple non limitatif, les essais normalisés ou reconnus par la profession ou les méthodes décrites dans la littérature suivants, pour les moteurs Diesel:
- la méthode DW10, méthode d’essai moteur normée CEC F-98-08, pour mesurer la perte de puissance des moteurs Diesel à injection directe ;
- la méthode XUD9, méthode d’essai moteur normée CEC F-23-01, pour mesurer la restriction de flux de carburant émise par l’injecteur ;
- la méthode décrite par la demanderesse dans la demande WO2014/029770 page 17 à 20, pour l’évaluation des dépôts lacquering (IDID).
- la méthode DW10, méthode d’essai moteur normée CEC F-98-08, pour mesurer la perte de puissance des moteurs Diesel à injection directe ;
- la méthode XUD9, méthode d’essai moteur normée CEC F-23-01, pour mesurer la restriction de flux de carburant émise par l’injecteur ;
- la méthode décrite par la demanderesse dans la demande WO2014/029770 page 17 à 20, pour l’évaluation des dépôts lacquering (IDID).
Claims (23)
- Composition d’additifs pour carburant comprenant :
(1) au moins un premier additif choisi parmi les sels d’ammonium quaternaire différents des bétaïnes, et
(2) au moins un second additif choisi parmi les amido alkyl bétaïnes, de formule (I) suivante :
(I)
dans laquelle
R1 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C34, linéaire ou ramifiée,
R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,
R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C15,et
R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C10,étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un ou plusieurs cycles ; et
dans laquelle le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 4 à 4 : 1. - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la formule (I), R1 est une chaîne hydrocarbonée en C8à C30, linéaire ou ramifiée, de préférence en C12à C24, plus préférentiellement en C16à C20.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la formule (I), R2 est un atome d’hydrogène ou une chaîne hydrocarbonée en C1à C8,de préférence un atome d’hydrogène.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la formule (I), R3 est une chaîne hydrocarbonée en C1à C8, de préférence en C2à C4.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans la formule (I), R4 et R5 sont identiques ou différents et choisis indépendamment l’un de l’autre parmi un atome d’hydrogène et une chaîne hydrocarbonée en C1à C6, étant entendu que les groupements R4et R5peuvent contenir un ou plusieurs groupements azotés et/ou peuvent être reliés ensemble pour former un cycle ; de préférence R4 et R5 sont identiques et représentent un groupe méthyle ou un groupe éthyle et plus préférentiellement un groupe méthyle
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ratio massique de la quantité du premier additif sur la quantité du second additif est compris dans la gamme allant de 1 : 1 à 2,5 : 1, de préférence de 1,5 : 1 à 2,1 : 1.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit premier additif (1) est obtenu par réaction avec un agent de quaternisation d’un composé azoté comprenant une fonction amine tertiaire, ce composé étant le produit de la réaction d’un agent d’acylation substitué par un groupement hydrocarboné et d’un composé comprenant au moins un groupement amine tertiaire et au moins un groupement choisi parmi les amines primaires, les amines secondaires et les alcools.
- Composition selon la revendication précédente, dans laquelle l’agent d’acylation substitué par un groupement hydrocarboné est choisi parmi les acides mono-ou poly-carboxyliques et leurs dérivés, notamment leurs dérivés ester, amides ou anhydrides, et de préférence l'agent d'acylation est choisi parmi les acides succiniques, phtaliques et propioniques et les anhydrides correspondants.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, dans laquelle l’agent d’acylation substitué par un groupement hydrocarboné est un anhydride polyisobutényl-succinique.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle le composé comprenant au moins un groupement amine tertiaire et au moins un groupement choisi parmi les amines primaires, les amines secondaires et les alcools est choisi parmi les amines de formule (II) ou (III) suivantes :
(II)
(III)
dans lesquelles :
R6 et R7 sont identiques ou différents et représentent, indépendamment l’un de l’autre, un groupement alkyle ayant de 1 à 22 atomes de carbone, de préférence ayant de 1 à 5 atomes de carbone ;
X est un groupement alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone, de préférence de 1 à 5 atomes de carbone ;
m est un nombre entier compris entre 1 et 5 ;
n est un nombre entier compris entre 0 et 20 ; et
R8 est un atome d’hydrogène ou un groupement alkyle de C1 à C22 ;
et de préférence ledit composé est choisi parmi les amines de formule (II). - Composition selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle l'agent de quaternisation est choisi parmi le groupe constituant en les dialkyl sulfates, les esters d'acide carboxylique; les halogénures d'alkyle, les halogénures de benzyle, les carbonates hydrocarbonés, et les époxydes hydrocarbonés éventuellement en mélange avec un acide, seuls ou en mélange, de préférence parmi les époxydes hydrocarbonés ou les esters d’acide carboxylique, plus préférentiellement parmi l'oxyde de styrène et l’oxyde de propylène et mieux encore l’agent de quaternisation est l’oxyde de propylène.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’additif (2) est le produit de réaction:
(i) d’une amine tertiaire substituée par un groupe hydrocarboné choisie parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldi(alkyle en C1-C4)amines; de préférence parmi les (alkyle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines et les (alcényle en C8-C30) amidopropyldiméthylamines; avec
(ii) l’acide acétique substitué par un halogène, ou un de ses sels, ou un de ses dérivés ester ou amide ;
ledit produit de réaction étant de préférence dépourvu d’espèces anioniques non covalentes. - Composition selon la revendication précédente, dans laquelle le composé (i) est l’oléylamidopropyle diméthylamine, et le composé (ii) est le chloroacétate de sodium.
- Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comprend également d’autres additifs, différents des additifs (1) et (2), choisis parmi les additifs détergents, les agents anti-corrosion, les dispersants, les désémulsifiants, les agents anti-mousse, les biocides, les traceurs ou marqueurs, les réodorants, les additifs procétane, 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 additifs de tenue à froid et notamment les agents améliorant le point de trouble, le point d'écoulement, la TLF («Température limite de filtrabilité»), les agents anti-sédimentation, les agents anti-usure et les agents modifiant la conductivité.
- Concentré pour carburant, comprenant une composition d’additifs selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, en mélange avec un liquide organique, ledit liquide organique étant inerte vis-à-vis des premier et second additifs, et miscible audit carburant.
- Composition de carburant comprenant :
(1) une base carburant issue d’une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques, et de préférence choisie parmi les carburants hydrocarbonés, les carburants non essentiellement hydrocarbonés et leurs mélanges ; et
(2) une composition d’additifs telle que définie dans l’une quelconque des revendications 1 à 14. - Composition de carburant selon la revendication précédente, dans laquelle le carburant est choisi parmi les carburants gazoles.
- Composition de carburant selon l’une quelconque des revendications 16 et 17, dans laquelle la teneur de chacun des additifs (1) et (2) est comprise dans la gamme de 5 à 10 000 ppm en poids, de préférence de 5 à 1000 ppm en poids, plus préférentiellement de 10 à 500 ppm en poids, plus préférentiellement de 12 à 400 ppm en poids, et mieux encore de 15 à 350 ppm en poids par rapport au poids total de la composition de carburant.
- Utilisation de la composition d’additifs telle que définie dans l’une quelconque des revendications 1 à 14, du concentré tel que défini dans la revendication 15, ou de la composition de carburant telle que définie dans l’une quelconque des revendications 16 à 18, pour prévenir (effet keep-clean) et/ou éliminer (effet clean-up) les dépôts dans l’une au moins des parties internes d’un moteur, de préférence un moteur Diesel, choisies parmi les suivantes : la chambre de combustion, le système d’admission du moteur et le système d’injection de carburant, et de préférence le système d’injection de carburant.
- Utilisation selon la revendication 19, pour prévenir et/ou éliminer les dépôts choisis parmi le coke, et/ou les savons et/ou les vernis sur les injecteurs ou les aiguilles des injecteurs de carburant.
- Utilisation selon l’une des revendications 19 et 20, pour prévenir et/ou éliminer les dépôts dans la zone des segments et/ou des pistons et/ou des chemises du moteur.
- Utilisation de la composition de carburant telle que définie dans l’une quelconque des revendications 16 à 18, pour réduire la consommation de carburant d’un moteur Diesel (action « Fuel Eco ») et/ou minimiser la perte de puissance dudit moteur, et/ou réduire les émissions de polluants, en particulier, les émissions de particules du moteur à combustion.
- Procédé de maintien de la propreté et/ou de nettoyage d’au moins une des parties internes d’un moteur, de préférence à allumage par compression ou moteur Diesel, comprenant au moins les étapes suivantes :
- la préparation d’une composition de carburant par additivation d’un carburant avec au moins les deux additifs (1) et (2) tels que définis dans l’une quelconque des revendications 1 à 14, ou avec un concentré tel que défini dans la revendication 15, puis
- la combustion de ladite composition de carburant dans ledit moteur.
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