MX2010011341A

MX2010011341A - Sales cuaternarias para su uso como tensioactivos en dispersiones.

Info

Publication number: MX2010011341A
Application number: MX2010011341A
Authority: MX
Inventors: Claire L Hollingshurst
Original assignee: Lubrizol Corp
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-11
Publication date: 2010-11-30
Also published as: EP2291494A1; PL2291494T3; CA2720502A1; WO2009140190A1; US20110048354A1; EP2291494B1; US8460404B2

Abstract

La invención proporóiona una composición que comprende una dispersión que comprende (a) un compuesto de metal inorgánico, (b) un tesioactivo de sal cuaternaria y (c) un medio orgánico, en el que los compuestos metálicos se dispersan de manera uniforme en el medio. La invención también proporciona composiciones de carburante que comprenden dicha dispersión y métodos de funcionamiento de motores de combustión interna y quemadores de llama abierta que utilizan dicha dispersión.

Description

SALES CUATERNARIAS PARA SU USO COMO TENSIOACTIVOS EN DISPERSIONES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sales cuaternarias que contienen dispersiones y a composiciones de carburante que incluyen dichas dispersiones, en la que las dispersiones trabajan para mejorar el rendimiento de motores, quemadores y otros sistemas que utilizan carburantes, trabajando para controlar los sedimentos, mejorando la combustión y controlando los productos secundarios o contaminación de la combustión del carburante.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los últimos años se han realizado intentos para reducir la cantidad de agentes contaminantes/emisiones liberadas en la combustión de carburantes. Los ejemplos de contaminantes incluyen óxidos de azufre (por ejemplo, trióxido sulfúrico), óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono y material particulado. Estos agentes contaminantes son conocidos por tener efectos adversos en los niveles de gases de efecto invernadero o por contribuir a otros problemas, tales como, niebla tóxica. En el caso de la material particulado, los estudios también han señalado efectos adversos en el bienestar de seres humanos, animales y plantas. Otros productos secundarios de la combustión de carburantes incluyen sedimentos de vanadato. Se cree que los sedimentos de vanadato forman escorias corrosivas con bajo punto de fusión que forman sedimentos. Sería deseable realizar la combustión de carburantes mientras se mantienen al mínimo los agentes contaminantes y los sedimentos tales como los que se han mencionado anteriormente.

La Publicación Internacional WO 2005/097952 desvela una composición de carburante que contiene una base de metal con un contenido en sólidos mayor que aproximadamente el 35% en peso de la dispersión. La composición descrita utiliza una base de metal por dispersión.

La Publicación Internacional WO 04/026996 desvela un composición de aditivo de carburante capaz de reducir los sedimentos de vanadato. La composición contiene un oxígeno inorgánico metálico que contiene el compuesto, un líquido soluble en aceite y un agente dispersante que incluye ácidos grasos o ésteres derivados de los mismos.

Algunos de los problemas encontrados en el uso de dispersiones en aplicaciones relacionadas con carburantes se refieren a sus propiedades de manejo del material y, particularmente, su capacidad de ser bombeadas así como su capacidad de permanecer homogéneas, manteniendo en la mezcla los metales retenidos en la suspensión y evitando que se salgan o volviéndose muy viscosos y difíciles de manejar. Estos problemas de manejo y de bombeo pueden referirse normalmente a la viscosidad de las partículas y a la distribución del tamaño de partícula, que también están interconectados. Cuanto mayor es la viscosidad y mayor es la distribución del tamaño de partícula de la dispersión, son peores las propiedades de manejo y la dispersión y las composiciones de carburante que contienen la dispersión son más difíciles de almacenar, usar y bombear, y de esta manera la dispersión es menos eficaz. Estos problemas no sólo dificultan el bombeo y el manejo de las dispersiones y los carburantes que las contienen, si no que además los hace menos eficaces a la hora de proporcionar los beneficios y las mejoras de funcionamiento de motores y quemadores.

Existe una necesidad continua de dispersiones para su uso en aplicaciones relacionadas con carburantes y, más particularmente, existe una necesidad de dispersiones que tengan propiedades de manejo mejoradas. La presente invención proporciona dispersiones que tienen características de manejo mejoradas así como métodos para proporcionar y utilizar tales dispersiones.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una composición que comprende: (a) un compuesto de metal inorgánico; (b) un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) un medio orgánico en el que las partículas de (a) se dispersan de manera uniforme por procesos físicos, con (b), formando una dispersión. En una realización (a) un tamaño de partícula aproximado medio de al menos 10 nanómetros a no más de 15 micrómetros; y la composición de la dispersión tiene un contenido en sólidos mayor del 15% en peso.

La presente invención también proporciona una composición de carburante que comprende: (i) un carburante; y (ii) una dispersión, en la que la dispersión comprende: (a) un compuesto de metal inorgánico; (b) un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) un medio orgánico en el que el compuesto metálico se dispersa uniformemente por procesos físicos. En una realización el compuesto metálico tiene un tamaño de partícula medio de al menos 10 nanómetros a no más de 15 micrómetros; y las dispersión tiene un contenido en sólidos mayor del 15% en peso.

La presente invención también proporciona un método de funcionamiento de un motor de combustión interna que comprende suministrar al motor las composiciones descritas en el presente documento y también proporciona un método de funcionamiento de un quemador de llama abierta que comprende suministrar al quemador las composiciones de carburante que se describen en el presente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una composición que mejora el control y la combustión de los sedimentos, así como métodos de funcionamiento de motores de combustión interna y quemadores de llama abierta que utilizan las composiciones descritas.

Como se usa en el presente documento, la expresión "libre de" para todos los productos químicos del presente documento, excepto para el compuesto metálico, como se usa en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, define la ausencia dé un material, excepto para la cantidad que está presente en forma de impurezas, por ejemplo, una cantidad de traza una cantidad no eficaz.

Típicamente en esta realización, la cantidad presente será inferior a aproximadamente el 0,05% en peso o inferior a aproximadamente el 0,005% en peso de la dispersión.

Como apreciará un experto en la materia, las impurezas en el compuesto metálico serán de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 3% en peso de la base metálica. Se cree que la razón por la que las impurezas típicamente son de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 3% en peso del compuesto metálico se debe al proceso de extracción. Típicamente, las impurezas mayores en el compuesto metálico incluyen carbonatos cálcicos, silicio y silicatos.

En realizaciones diferentes, las dispersión puede ser opaca, semi-translúcida, translúcida o transparente, o cualquier gradación entre tales descripciones.

El Carburante En una realización, la presente invención es una composición de carburante que comprende un carburante y la dispersión. En otras realizaciones, la invención es una dispersión usada con un carburante. El carburante puede comprender un carburante líquido, un biocarburante, un carburante sólido o mezclas de los mismos. En una realización, el carburante es un carburante sólido. En otra realización, el carburante es un carburante líquido. Los ejemplos de carburantes sólidos adecuados incluyen carbón.

Cuando el carburante comprende un carburante líquido, el carburante líquido también puede utilizarse como medio orgánico adecuado para preparar la dispersión. Por lo tanto, para evitar la duplicación de la descripción, se desvela una descripción detallada del carburante líquido en la sección de medio orgánico.

El Compuesto de Metal Inorgánico El compuesto de metal inorgánico de la invención comprende una o más bases que contienen metales divalentes, metales trivalentes, metales tetravalentes o una mezcla de uno o más de los mismos. En algunas realizaciones, el compuesto de metal inorgánico es un compuesto de metal básico.

En una realización, el compuesto de metal inorgánico puede comprender adicionalmente una base de metal monovalente. En una realización, el compuesto de metal básico se deriva de un metal monovalente que incluye litio, potasio, sodio, cobre o mezclas de los mismos. En una realización, el estado.de oxidación del compuesto metálico es diferente a (+1). En una realización, el compuesto metálico comprende un metal monovalente, un metal divalente o una mezcla de los mismos.

En otra realización, el estado de oxidación del compuesto metálico varía de aproximadamente (+2) a aproximadamente (+4), o de aproximadamente (+2) a aproximadamente (+3). Típicamente, el metal del compuesto metálico es un metal divalente o trivalente. En una realización, el compuesto metálico se obtiene a partir de un metal divalente incluyendo magnesio, calcio, bario o mezclas de los mismos. El metal también puede tener valencias múltiples, por ejemplo, puede ser mono-, di- o tri- valente con cerio, cobre, cinc o hierro como ejemplo. En una realización, el compuesto metálico se deriva de un metal tetravalente que incluye cerio.

En una realización, el metal del compuesto metálico comprende calcio y/o magnesio. En otra realización, el metal comprende calcio. En una realización adicional más, el metal del compuesto metálico está constituido esencialmente de calcio. En otra realización, el metal comprende magnesio. En otra realización más, el metal de los compuestos metálicos está constituido esencialmente de magnesio.

En algunas realizaciones, el compuesto metálico es básico, donde el compuesto de metal básico puede comprender óxidos, carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos, sulfonatos, carboxilatos (por ejemplo, carboxilatos lineales o ramificados de alquilo Ci-30 o C8-24) o mezclas de los mismos. Opcionalmente, el compuesto metálico comprende adicionalmente agua de cristalización o agua adsorbida (o absorbida). Er> uná realización, la base metálica es cristalina.

En realizaciones diferentes, el compuesto metálico puede comprender un carbonato sódico, bicarbonato sódico, hidróxido sódico, carbonato potásico, bicarbonato potásico, hidróxido potásico, carbonato de litio, óxido de litio, hidróxido de litio anhidro, hidróxido de litio monohidrato, carbonato de magnesio, óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, óxido de carbonato cálcico, hidróxido de calcio, acetato de cobre o una mezcla de dos o más de los mismos.

En realizaciones diferente, está presente un segundo compuesto metálico, que comprende óxido de cerio (CeO o Ce02), sulfonato de cerio, óxido de hierro (Fe203, FeO o Fe304),carboxilatos de hierro (por ejemplo, una sal de ácido octadecanoico con hierro), óxido de cobre (CuO) u óxidos de cromo.

En una realización, el compuesto metálico está sustancialmente libre de bases metálicas diferentes de una, dos o tres bases seleccionadas entre el grupo que consiste en hidróxido de magnesio, hidróxido de calcio, carbonato cálcico, carbonato de magnesio, óxido de calcio, óxido de magnesio, óxido de cerio (CeO o Ce02), óxido de hiero Fe203, FeO o Fe304), óxido de cobre (CuO), óxidos de cromo y mezclas de los mismos.

En una realización, un primer compuesto metálico contiene un metal que se selecciona entre el grupo que consiste en magnesio, calcio y mezclas de los mismos; y un segundo compuesto metálico que contiene un metal que se selecciona entre el grupo que consiste en cerio, hierro, cobre, cromo y mezclas de los mismos.

En una realización, el primer compuesto metálico está presente en un peso superior al del segundo compuesto metálico. El peso del primer compuesto metálico presente puede ser mayor de aproximadamente el 50% en peso, mayor de aproximadamente el 75% en peso o mayor de aproximadamente el 95% en peso de la cantidad total de compuesto metálico presente. El peso del segundo compuesto metálico presente puede ser inferior a aproximadamente el 50% en peso, inferior a aproximadamente el 25% en peso o inferior a aproximadamente el 5% en peso de la cantidad total del compuesto metálico presente.

La cantidad de compuesto metálico presente en la dispersión, es decir, el contenido en sólidos de la dispersión, es mayor que aproximadamente el 15% en peso y puede variar de aproximadamente el 15% en peso a aproximadamente el 90% en peso, de aproximadamente el 25% en peso a aproximadamente el 80% en peso, de aproximadamente el 35% en peso a aproximadamente el 70% en peso o de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente el 65% en peso de la dispersión. Esta cantidad se determina en base a la dispersión original y no incluye ningún diluyente adicional en el que la dispersión pueda mezclarse posteriormente para formar, por ejemplo, una composición lubricante completamente formulada, ni incluye componentes sólidos o no volátiles de otras fuentes. Estos valores porcentuales representan el compuesto de metal inorgánico presente en la composición y no sólo el contenido metálico.

En una realización, el compuesto metálico está presente en aproximadamente el 30 a aproximadamente el 80% en peso de la composición. En realizaciones adicionales, la base metálica está presente de aproximadamente el 40 a aproximadamente el 60% en peso o de aproximadamente el 45% a aproximadamente el 55% en peso de la composición. Aún, en otras realizaciones adicionales, la base metálica está de aproximadamente 19 a aproximadamente el 80%, de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 78% o de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 60% en peso de la dispersión.

En otra realización, la base metálica está presente en la dispersión en una cantidad tal que la dispersión tiene un número de base, cuando es posible; de 200 a 2300, de 250 a 2200, de 300 a 2000 o de 400 a 1500. En otras realizaciones, la base metálica está presente de tal forma que la dispersión tiene un número de base toral de 200 a 1500, de 300 a 1000, de 400 a 800 o de 300 a 700.

El término "TBN" puede usarse en el presente documento para referirse al número de base total. El número de base total es la cantidad de ácido (perclórico o clorhídrico) que se necesita para neutralizar toda o parte de la basicidad del material, expresada en miligramos de KOH por gramo de muestra. El número de base total o TBN aportado a un fluido funcional mediante un detergente de acuerdo con la tecnología desvelada, puede o no representar el TNB para todo el fluido funcional puesto que otros ingredientes también pueden aportar basicidad (o TNB) al fluido funcional.

El compuesto metálico está típicamente en forma de un sólido y no es apreciablemente soluble en el medio orgánico. En realizaciones diferente, el compuesto metálico tiene un tamaño de partícula medio en la dispersión que varía de aproximadamente 10 nanómetros a aproximadamente 15 micrómetros o de aproximadamente 20 nanómetros a aproximadamente 10 micrómetros. En realizaciones adicionales, el tamaño de partícula de los sólidos es de aproximadamente 20 nanómetros a menos de aproximadamente 1 micrómetro, de aproximadamente 30 nanómetros a aproximadamente 0,7 micrómetros, de aproximadamente 50 nanómetros a aproximadamente 0,4 micrómetros o de aproximadamente 80 nanómetros a aproximadamente 0,3 micrómetros. Además, en realizaciones adicionales, el compuesto metálico está presente en la dispersión en forma de partículas de menos de 1 micrómetro diámetro que suponen el 80% en volumen, partículas de menos de 1 micrómetro de diámetro que suponen el 90% en volumen o partículas de menos de 1 micrómetro de diámetro que suponen el 100% en volumen. En todavía más realizaciones, la base metálica está presente en la dispersión en forma de partículas que tienen un diámetro medio promedio de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1 micrómetros, de aproximadamente 0,15 a aproximadamente 0,5 micrómetros o no superior a 0,3 micrómetros.

En una realización adicional, los sólidos de la dispersión son muy finos y tienen un tamaño de partícula medio promedio de aproximadamente 10 a aproximadamente 500 nanómetros, de aproximadamente 50 a aproximadamente 400 nanómetros o de aproximadamente 100 a aproximadamente 250 nanómetros. En otra realización, los sólidos de la dispersión son más gruesos y tienen un tamaño de partícula medio promedio de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 micrómetros , de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 micrómetros o de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 micrómetros. En otra realización más, los sólidos de la dispersión están compuestos de una mezcla de sólidos con un tamaño de partícula más fino y de sólidos con el tamaño de partícula más grueso.

En una realización, la dispersión comprende adicionalmente un compuesto de coordinación, tal como ferroceno (basado en ciclopentadienilo), carboxilatos o sulfonatos que están incluidos en la base metálica.

El Tensioactivo de Sal Cuaternaria El tensioactivo de sal cuaternaria de la invención actúa para estabilizar la dispersión de la base metálica en el medio orgánico. En una realización, el tendioactivo de sal cuaternaria comprende el producto de reacción de: (i) al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: (a) el producto de condensación de un agente de acilación sustituido con hidrocarbilo y un compuesto que tiene un átomo de oxígeno o de nitrógeno capaz de condensarse con dicho agente de acilación, teniendo adicionalmente dicho producto de condensación un grupo amino terciario; (b) una amina sustituida con un polialqueno que tiene al menos un grupo amino terciario; y (c) un producto de reacción de Mannich que tiene un grupo amino terciario, preparándose dicho producto de reacción de Mannich a partir de la reacción de un fenol sustituido con hidrocarbilo, un aldehido y una amina; y (ii) un agente de cuaternización adecuado para convertir el grupo amino terciario del compuesto (i) en un nitrógeno cuaternario, en el que el agente de cuaternización se selecciona entre el grupo que consiste en sulfatos de dialquilo, haluros de bencilo, carbonatos sustituidos con hidrocarbilo y epóxidos de hidrocarbilo junto con un ácido o mezcla de los mismos.

En una realización, el tensioactivo de sal cuaternaria comprende el producto de reacción de (i) en al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: una amina sustituida con polialqueno que tienen al menos un grupo amino terciario y/o un producto de reacción de Mannich que tiene un grupo amino terciario; y (ii) un agente de cuaternización.

Los ejemplos de sales de amonio cuaternarias y los métodos para preparar las mismas se describen el las siguientes patentes, que se incorporan al presente documento como referencia, US 4.253.980, US 3.778.371 , US 4.171.959, US 4.326.973, US 4.338.206 y US 5.254.138.

El Agente de Acilación Sustituido con Hidrocarbilo y el Compuesto que tiene un Átomo de Oxígeno o Nitrógeno El agente de acilación sustituido con hidrocarbilo de la invención es el producto de reacción de un hidrocarburo de cadena larga, generalmente una poliolefina sustituida con un reactivo de ácido carboxílico monoinsaturado, tal como (i) ácido carboxílico a,ß-monoinsaturado C4 a Cío tal como ácido fumárico, ácido itacónico y ácido maleico.; (ii) derivados de (i), tales como mono- p diésteres obtenidos de anhídridos o alcoholes Ci a C5 de (i); (iii) ácido monocarboxílico C3 a C10 a,ß-monoinsaturado, tal como ácido acrílico y ácido metacrílico; o (iv) derivados de (iii) tales como ésteres obtenidos de alcohol C1 a C5 de (iii) con cualquier compuesto que contiene un enlace olefínico que se representa dor la fórmula general: (R1)(R1)C=C(R1)(CH(R1)(R1)) (I) en la que cada R1 es independientemente hidrógeno o un grupo hidrocarbilo.

Los polímeros de olefina para la . reacción con ácidos carboxílicos monoinsaturados pueden incluir polímeros que comprenden una cantidad molar mayor de C2 a C2o, por ejemplo, monoolefina C2 a C5. Tales olefinas incluyen etileno, propileno, butileno, isobutileno, penteno, 1-octeno o estireno. Los polímeros pueden ser homopolímeros, tales como poliisobutileno, así como copolímeros de dos o más de tales más olefinas, tales como copolímeros de; etileno y propileno; butileno e isobutileno; propileno e isobutileno. Otros copolímeros incluyen aquellos en los que una cantidad molar menor de los monómeros de copolímeros, por ejemplo, del 1 al 10% en moles es una diolefina C4 a Cíe, por ejemplo, un copolímero de isobutileno y butadieno; o un copolímero de propileno y 1 ,4-hexadieno.

En una realización, al menos un R de la fórmula la (I) se obtiene a partir de polibuteno, es decir, polímeros de olefinas C4, incluyendo 1-buteno, 2-buteno e isobutileno. Los polímeros C4 pueden incluir poliisobutileno. En otra realización, al menos un R de la fórmula (I) se obtiene a partir de polímeros de etileno-alfa olefina, incluyendo polímeros de etileno-propileno-dieno. Los copolímeros de etileno-alfa olefina y los terpolímeros etileno-olefina inferior- dieno se describen en muchos documentos de patente, incluyendo la publicación de patente Europea EP 0 279 863 y las siguientes Patentes de Estados Unidos: 3.598.738; 4.026.809; 4.032.700; 4.137.185; 4.156.061 ; 4.320.019; 4.357.250; 4.658.078; 4.668.834; 4.937.299; 5.324.800 cada una de las cuales se incorpora en el presente documento como referencia para las divulgaciones pertinentes de estos polímeros basados en etileno.

En otra realización, los enlaces olefínicos de fórmula (I) son predominantemente grupos de vinilideno, representados por las siguientes fórmulas: -(H)C=C(R2)(R2) (II) en la que R2 es un grupo hidrocarbilo, y -(H)(R3)C(C(CH3)=CH2) (III) en la que R3 es un grupo hidrocarbilo.

En una realización, el contenido de vilideno de la fórmula (I) puede comprender al menos el 30% en moles de grupos de vinilideno, al menos aproximadamente el 50% en moles de grupos de vinilideno o al menos el 70% en moles de grupos de vinilideno. Tales materiales y métodos para prepararlos, se describen en las Patentes de Estados Unidos N° 5.071.919; 5.137.978; 5.137.980; 5.286.823; 5.408.018; 6.562.913; 6.683.138; 7.037.999 y en las publicaciones de Estados Unidos 20040176552A1 , 20050137363 y 20060079652A1 , que se incorporan expresamente en el presente documento como referencia, tales productos están disponibles en el mercado en BASF, con el nombre comercial de GLISSOPAL® y en Texas Petrochemicals LP, con el nombre comercial TPC 1105™ y TPC 595™.

Los métodos de elaboración de agentes de acilación sustituidos con hidrocarbilo a partir del agente de reacción de ácido carboxílico monoinsaturado y el compuesto de fórmula (I) se conocen bien en la técnica y se desvelan en las siguientes patentes: Patentes de Estados Unidos N° 3.361.673 y 3.401.118 para que tenga lugar una reacción térmica "eno"; Patentes de Estados Unidos N° 3.087.436; 3.172.892; 3.272.746; 3.215.707; 3.231.587; 3.912.764; 4.110.349; 4.234.435; 6.077.909; 6,165,235 y se incorporan el presente documento como referencia.

En otra realización, el agente de acilación sustituido con hidrocarbilo puede realizarse a partir de la reacción de al menos un reactivo carboxílico que se representa por las siguientes fórmulas: (R4C(0)(R5)nC(0))R4 (IV) y en las que cada R4 es independientemente H o un grupo hidrocarbilo, cada R5 es un grupo de hidrocarbileno divalente y n es 0 ó 1 con cualquier compuesto que contenga un enlace de olefina como se representa en la fórmula (I). Los compuestos y los procesos para elaborar estos compuestos se desvelan en las Patentes de Estados Unidos N° 5.739.356; 5.777.142; 5.786.490; 5.856.524; 6.020.500 y 6.114.547.

Los compuestos y los procesos para elaborar estos compuestos se desvelan en las Patentes de Estados Unidos N° 3.954.808; 5.336.278; 5.458.793; 5.620.949; 5.827.805; y 6.001.781.

Pueden encontrarse otros métodos para elaborar el agente de acilación sustituido con hidrocarbilo en las siguientes referencias, Patentes de Estados Unidos N° 5.912.213; 5.851.966 y 5.885.944 que se incorporan en el presente documento como referencia.

Puede representarse el compuesto que tiene un átomo capaz de condensarse con el agente de acilación y que además tiene un grupo amino terciario por medio de las siguientes fórmulas: H R6 \ / N X N en la que X es un grupo alquileno que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; y en la que cada R6 es independientemente un grupo hidrocarbilo y R6 puede ser un grupo hidrógeno o hidrocarbilo.

HO— X— N ^ (VII) en la que X es un grupo alquileno que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; y en el que cada R7 es independientemente un grupo hidrocarbilo.

Los ejemplos de compuestos que contienen nitrógeno u oxígeno capaces de condensarse con el agente de acilación y que además tienen un grupo amino terciario pueden incluir, pero no se limitan a: etilendiamina, 1 ,2-propilendiamina, 1 ,3-propilendiamina, las butilenodiaminas, pentanodiaminas, hexanodiaminas, heptanodiaminas, dietilenotriaminas, dipropilenotriaminas, dibutilenotriaminas, trietilenotetraaminas, tetraetilenopentaaminas, pentaetilenohexaaminas, hexametilenotetraminas y bis(hexametilen)triaminas isoméricas, los diaminobencenos, las diaminopiridinas o mezcla de los mismos. Además, también pueden usarse, los compuestos que contienen nitrógeno u oxígeno que pueden alquilarse un grupo amino terciario. Los ejemplos de compuestos que contienen nitrógeno u oxígeno capaces de condensarse con el agente de acilación después de alquilarse para tener un grupo amino terciario pueden incluir, pero no se limitan a: dimetilaminopropilamina, ?,?-dimetilaminopropilamina, N,N-dietilaminopropilamina, ?,?-dimetilaminoetilamina o mezclas de los mismo. Los compuestos que contienen nitrógeno u oxígeno capaces de condensarse con el agente de acilación y que además tienen un grupo amino terciario, pueden incluir adicionalmente compuestos heterocíclicos sustituidos con aminoalquilo tales como 1-(3-aminopropil)imidazol y 4-(3-aminopropil)morfolina, 1-(2-am¡noetil)piper¡dina, 3,3-diamino-N-metildipropilamina, 3'3-aminobis(N,N-dimetilpropilamina). Otro tipo de compuestos que contienen nitrógeno u oxígeno capaces de condensarse con el agente de acilación y que tienen un grupo amino terciario incluyen alcanolaminas, incluyendo, pero sin limitarse a, ?,?-dimetilaminopropanol, N,N-dietilaminopropanol, ?,?-dietilaminobutanol, N,N,N-tris(hidrox¡etil)amina o mezcla de las mismas.

La Amina Sustituida con Polialqueno Las aminas sustituidas con polialqueno que tienen al menos un grupo amino terciario de la presente invención pueden obtenerse a partir de un polímero olefínico y una amina, tal como, amoniaco, monoaminas, poliaminas o mezclas de las mismas. Pueden prepararse por una diversidad de métodos como los que se describen más adelante en el presente documentó.

Un método de preparación de una amina sustituida con polialqueno implica hacer reaccionar un polímero olefínico halogenado con una amina, como se describe en las Patentes de Estados Unidos 3.275.554; 3.438.757; 3.454.555; 3.565.804; 3.755.433 y 3.822.289.

Otro método de preparación de una amina sustituida con polialqueno implica la reacción de una olefina hidroformilada con una poliamina y la hidrogenación del producto de reacción, como se desvela en las Patentes de Estados Unidos 5.567.845 y 5.496.383.

Otro método de preparación de una amina sustituida con polialqueno implica convertir un polialqueno por medio de un reactivo de epoxidación convencional con o sin un catalizador, en el correspondiente epóxido y convertir el epóxido en la amina sustituida con polialqueno por reacción con amoniaco o con una amina en condiciones de aminación reductora, como se desvela en la Patente de Estados Unidos 5.350.429.

Otro método para preparar amina sustituida con polialqueno implica la hidrogenación de un ß-aminonitrilo, que se prepara haciendo reaccionar una amina con un nitrilo, como se desvela en la Patente de Estados Unidos 5.492.641.

Otro método más para preparar la amina sustituida con polialqueno implica la hidroformilacion de un polibuteno o poliisobutileno con un catalizador, tal como rodio o cobalto, en presencia de CO y H2 a temperatura y presión elevadas, como se desvela en la Patente de Estados Unidos 4.832.702.

Los métodos anteriores para la preparación de amina sustituida con polialqueno, tienen sólo carácter ilustrativo y no pretenden ser una lista exhaustiva. El alcance de las aminas sustituidas con polialqueno de la presente invención no se limita a los métodos de su preparación que se han desvelado anteriormente en el presente documento.

En una realización, los polímeros de olefina que se usan para preparar la amina sustituida con polialqueno de la presente invención se obtienen a partir de polímeros. Los polímeros de olefina adecuados para preparar las aminas sustituidas con polialqueno de la invención son iguales a los que se han descrito anteriormente.

En una realización, las aminas que pueden usarse para preparar la amina sustituida con polialqueno incluyen amoniaco, monoaminas, poliaminas o mezclas de los mismos, incluyendo mezclas de diferentes monoaminas, mezclas de diferentes poliamirias y mezclas de monomaminas y poliaminas (que incluyen diaminas). Las aminas incluyen aminas alifáticas, aromáticas, heterocíclicas y carbocíclicas.

En una realización, las aminas de la presente invención pueden caracterizarse por la fórmula: R4R5NH en la que cada uno de R4 y R5 es independientemente hidrógeno, hidrocarburo, hidrocarburo sustituido con amino, hidrocarburo sustituido con hidroxi, hidrocarburo sustituido con alcoxi o grupos acimidoílo siempre y cuando no más de uno de R4 y R5 sea hidrógeno. En todos los casos, por lo tanto, se caracterizarán por la presencia dentro de sus estructuras de al menos un grupo H-N<. Por lo tanto, tendrán por lo menos un grupo amino primario (es decir, H2N-) o amino secundario (es decir, H-N<). Los ejemplos de monoaminas incluyen etilamina, dimetilamina, dietilamina, n- butilamina, dibutilamina, alilamina, isobutilamina, cocoamina, estearilamina, laurilamina, metil-laurilamina, oleilamina, N-metil-octilamina, dodecilamina, dietanolamina, morfolina y octadecilamina.

Las poliaminas de las que se obtiene el detergente incluyen pricipalmente alquilenaminas de acuerdo, en su mayor parte, con la fórmula H N— (alquileno- )n-R8 R8 R8 (VIII) en la que n es un número entero, típicamente inferior a 10, cada R8 es independientemente un grupo hidrógeno o hidrocarbilo que tiene típicamente hasta 30 átomos de carbono, y el grupo alquileno es típicamente un grupo alquenilo que tiene menos de 8 átomos de carbono. Las alquilenaminas incluyen, pricipalmente, etilenaminas, hexilenaminas, heptilenaminas, octilenaminas y otras polietilenaminas. Éstas se ilustran específicamente por: etilendiamina, dietilenotriamina, trietilentetramina, propilendiamina, decametilendiamina, octametilendiamina, di(heptametilen)triamina, tripropilentetramina, tetraetilenpentamina, trimetilendiamina, pentaetilenhexamina, di(trimetilen)triamina, aminopropilmorfolina y dimetilaminopropilamina. De la misma forma, también son útiles los homólogos superiores como los que se obtienen condensando dos o más de las alquilenaminas ilustradas anteriormente. La tetraetilenpentamina es particularmente útil.

Las etilenaminas, a las que también se hace referencia como polietilen poliaminas, son especialmente útiles. Éstas se describen con cierto detalle bajo el encabezado "Ethylene Amines" en Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk y Othmer, Vol. 5, págs. 898-905, Interscience Publishers, Nueva York (1950).

Cualquiera de las aminas sustituidas con polialqueno, que son aminas primarias o secundarias, pueden alquilarse en aminas terciarias usando agentes de alquilación, que también se describen más adelante en el presente documento como agentes de cuaternizacion, tales como, sulfatos de dialquilo; haluros de alquilo; carbonatos sustituidos con hidrocarbilo; epóxidos de hidrocarbilo junto con un ácido y mezclas de los mismos. Cuando se usan ciertos agentes de cuaternizacion, tales como, haluros de alquilo o sulfatos de dialquilo, puede ser necesario proporcionar una base o agente básico como carbonato sódico o hidróxido sódico para liberar a la amina de su sal protonada después de la alquilación, para dar la amina terciaria libre. Las aminas primarias necesitan dos equivalentes de un agente de alquilacion y dos equivalentes de base para obtener una amina terciaria. En otra realización, la alquilacion de la amina primaria puede hacerse a menudo en cuatro etapas sucesivas, en primer lugar, un tratamiento con el agente de alquilacion, y después, en segundo lugar, tratamiento con una base y repetir ambos pasos. En otra realización, la alquilacion de una amina primaria puede hacerse en una sola etapa, por ejemplo, usando dos moles de haluro de alquilo en presencia de un exceso de base heterogénea, tal como, carbonato sódico. La alquilacion exhaustiva de una poliamina puede hacerse de una manera similar usando una cantidad de agente de alquilacion igual a, o en exceso de equivalentes de hidrógeno en los nitrógenos de la amina y un exceso de base. En una realización, la poliamina se alquila parcialmente antes de la cuaternización.

En otra realización, también puede llevarse a cavo la alquilacion de aminas primarias y aminas secundarias usando epóxidos. A diferencia de los haluros de alquilo que cuando usan un epóxido, no necesitan tratamiento con una base para obtener la amina libre. Típicamente, cuando se alquilan aminas usando epóxidos, podría usarse al menos un mol de epóxido para cada átomo de hidrógeno en la amina (por ejemplo, una sola amina primaria, tal como, R-NH2, puede necesitar dos moles de epóxido). En la alquilacion de la amina terciaria con un epóxido, no se necesita ni un ácido ni una base adicionales.

El Producto de Reacción de Mannich El producto de reacción de Mannich de la invención tiene un grupo amino terciario y se prepara a partir del producto de reacción de un fenol sustituido con hidrocarbilo, un aldehido y una amina.

El sustituyente hidrocarbilo del fenol sustituido con hidrocarbilo puede tener de 10 a 400 átomos de carbono, en otro caso de 30 a 180 átomos de carbono y en un caso adicional de 10 ó 40 a 110 átomos de carbono. Este sustituyente de hidrocarbilo puede obtenerse de una olefina o de una poliolefina. Las olefinas útiles incluyen alfa-olefinas, tales como 1 -deceno, que están disponibles en el mercado. Las poliolefinas adecuadas para preparar el producto de reacción de Mannich de la invención son iguales a las que se han descrito anteriormente. El fenol sustituido con hidrocarbilo puede prepararse alquilando fenol con una olefina o poliolefina descrita anteriormente, tal como, un poliisobutileno o polipropileno, usando métodos de alquilación bien conocidos.

El aldehido que se usa para formar el detergente de Mannich puede tener de 1 a 10 átomos de carbono y es generalmente un formaldehído o un reactivo equivalente al mismo, tal como, formalina o paraformaldehído.

La amina que se usa para formar el detergente de Mannich puede ser una monoamina o una poliamina. Las aminas adecuadas para preparar el producto de reacción de Mannich de la invención son iguales a las que se han descrito anteriormente.

En una realización, el detergente de Mannich puede prepararse haciendo reaccionar un fenol sustituido con hidrocarbilo, un aldehido y una amina como se describe en la Patente de Estados Unidos N° 5.697.988. En una realización, el producto de reacción de Mannich puede prepararse a partir de un alquilfenol obtenido a partir de un poliisobutileno, un formaldehído y una amina que sea una amina primaria, una monoamina secundaria o una alquilenodiamina, en particular, etilendiamina o dimetilamina.

En otra realización, el producto de reacción de Mannich de la presente invención puede prepararse haciendo reaccionar el compuesto hidroxiaromático sustituido con alquilo, aldehido y poliamina por métodos bien conocidos, incluyendo los métodos que se describen en la Patente de Estados Unidos 5.876.468.

En otra realización más, el producto de reacción de Mannich puede prepararse por métodos bien conocidos que incluyen, generalmente, hacer reaccionar el compuesto de hidróxi sustituido con hidrocarbilo, un aldehido y una amina a temperaturas entre 50 y 200°C, en presencia de un disolvente o diluyente mientras se retira el agua de la reacción, como se describe en la Patente de Estados Unidos N° 5.876.468.

Puede ser necesario con algunas aminas hacer reaccionar adicionalmente el producto de reacción de Mannich con un epóxido, un carbonato u otros agentes de alquilación para obtener el grupo amino terciario.

El Agente de Cuaternización La composición de la presente invención contiene un agente de cuaternización adecuado para convertir el grupo amino terciario en un nitrógeno cuaternario en el que el agente de cuaternización se selecciona entre el grupo que consiste en sulfatos de dialquilo, haluros de alquilo, carbonatos sustituidos con hidrocarbilo; epóxidos de hidrocarbilo junto con un ácido y mezcla de los mismos.

En una realización, en la que la invención incluye una amina sustituida con polialqueno que contiene únicamente grupos amino primarios o secundarios, es necesario alquilar al menos uno de los grupos amino primario o secundario en un grupo amino terciario como se ha descrito anteriormente.

En una realización, el agente de cuaternización puede incluir haluros, tales como cloruro, yoduro o bromuro; hidróxidos; sulfonatos; alquil sulfatos, tales como dimetil sulfato; sultonas; fosfatos; alquilfosfatos C1-12; dialquilfosfatos C1-12; boratos; boratos de alquilo C1-12; nitritos; nitratos; carbonatas; bicarbonatos; alcanoatos; ditiofosfatos de ?,?-dialquilo C1-12; o mezclas de los mismos.

En una realización, la alquilación de aminas primarias y aminas secundarias o mezclas con aminas terciarias, puede alquilarse exhaustivamente o parcialmente en una amina terciaria y alquilarse adicionalmente en una sal cuaternaria, todo en una sola etapa. En esta única etapa, es necesario tener en cuenta apropiadamente los hidrógenos en los nitrógenos y proporcionar un ácido o una base según se necesite (por ejemplo, la alquilación hasta la amina terciaria requiere la retirada (neutralización) del hidrógeno (protón) del producto de la alquilación). Con agentes de alquilación, tales como, haluros de alquilo o sulfatos de dialquilo, el producto de alquilación de una amina primaria o secundaria es una sal protonada y necesita una fuente de base para liberar la amina y obtener la sal cuaternaria con agentes de este tipo que requiere la alquilación de la amina terciaria, y el producto es el haluro de amonio cuaternario o sulfato de monometilo. Por el contrario, los epóxidos como agentes de alquilación realizan tanto la alquilación como la neutralización de tal manera que el producto de alquilación intermedio ya es la amina libre. Para obtener la sal cuaternaria con epóxidos es necesario proporcionar un equivalente de un ácido para suministrar un protón al grupo hidroxilo y un contra-anión a la sal.

En una realización, el agente de cuaternización puede obtenerse a partir de sulfatos de dialquilo tales como dimetil sulfato, N-óxidos, sultonas tales como sultona de propano y butano; haluros de alquilo, acilo o araalquilo tales como cloruros bromuros y yoduros de metilo y etilo o cloruro de bencilo, y carbonatos sustituidos con un hidrocarbilo (o alquilo). Si el haluro de acilo es cloruro de bencilo, está opcionalmente sustituido adicionalmente con grupos alquilo o alquenilo.

Los grupos hidrocarbilo (o alquilo) de los carbonatos sustituidos con hidrocarbilo puede contener de 1 a 50, de 1 a 20, de 1 a 10 o de 1 a 5 átomos de carbono por grupo. En una realización, los carbonatos sustituidos con hidrocarbilo contienen dos grupos hidrocarbilo que ppeden ser iguales o diferentes. Los ejemplos de carbonatos sustituidos con hidrocarbilo adecuados incluyen carbonato de dimetilo o de dietilo.

En otra ralización, el agente de cuaternización puede ser un epóxido de hidrocarbilo, como se representa en la siguiente fórmula, junto con un ácido: (IX) en la que cada R9 es independientemente H o un grupo hidrocarbilo C1-50. Los ejemplos de epóxidos de hidrocarbilo pueden incluir óxido de estireno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, óxido de estilbeno y epóxido C2-C50.

El tensioactivo de sal cuaternaria puede estar presente en la composición del 0 a aproximadamente el 30% en peso de la dispersión, del 0 a aproximadamente el 20% en peso de de la dispersión o del 0 a aproximadamente el 15% en peso de la dispersión. En algunas realizaciones, el tensioactivo de sal cuaternaria está presente de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 30% en peso, de aproximadamente el 2 a aproximadamente el 20% en peso, de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 15% en peso o de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 20% en peso de la dispersión.

El Tensioactivo Adicional Opcional En algunas realizaciones, la invención puede estar libre de tensioactivos adicionales. Sin embargo, en algunas realizaciones la invención puede comprender adicionalmente uno o más tensioactivos adicionales. El tensioactivo puede incluir un compuesto iónico (aniónico o catiónico) o no iónico. Generalmente, el tensioactivo actúa para estabilizar la dispersión la base metálica en el medio orgánico. En una realización, la invención está sustancialmente, o totalmente, libre de un tensioactivo.

Los compuestos tensioactivos adecuados incluyen aquellos con un equilibrio hidófilo lipófilo (HLB) que varía de aproximadamente 1 a aproximadamente 40, de aproximadamente 1 a aproximadamente 20, de aproximadamente 1 a aproximadamente 18, de aproximadamente 2 a aproximadamente 16 o de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 15. En realizaciones diferentes, el HLB puede ser de aproximadamente 1 1 a aproximadamente 14 o inferior que aproximadamente 10 tal como de aproximadamente 1 a aproximadamente 8 o de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 6. Pueden usarse combinaciones de tensioactivos con valores individuales de HLB fuera de estos intervalos, con la condición de que la composición de la mezcla de tensioactivo final esté dentro de estos intervalos. Cuando el tensioactivo tiene un grupo ácido disponible, el tensioactivo puede convertirse en la sal metálica del grupo ácido y donde el metal se obtenga de una base metálica.

Los ejemplos de tensioactivos adecuados para la invención se desvelan en "McCutcheon's Emulsifiers and Detergents", , 1993, Ediciones Americana e Internacional. Los ejemplos genéricos incluyen alcanolamidas, alquilarilsulfonatos, óxidos de amina, compuestos de poli(oxialquileno), incluyendo copolímeros de bloque que comprenden unidades repetidas de óxido (por ejemplo, Pluronic™), etoxilatos de alcohol carboxilatados, alcoholes etoxilados, fenoles de alquilo etoxilados, aminas y amidas etoxiladas, ésteres y aceites grasos etoxilados, ésteres grasos, ésteres de glicerol, esteres de glicol o derivados de imidazol, fenatos, lecitina y derivados, lignina y derivados, monoglicéridos y derivados, sulfonatos de olefina, éster fosfatos y derivados, ácidos o alcoholes o alquilfenoles grasos propoxilados y etoxilados, derivados de sorbitán, ésteres de sacarosa y derivados, sulfatos o alcoholes o alcoholes etoxilados o ésteres grasos, poliisobutileno succinimida y derivados.

En una realización, el tensioactivo. comprende poliésteres como se define de la columa 2, línea 44 a la columna 3, línea 39 del documento US 3.778.287. Se preparan ejemplos de tensioactivos de poliéster adecuados en el documento US 3.778.287 como se desvela en los Ejemplos de Poliéster del A al F (incluyendo sales de los mismos).

En una realización, el tensioactivo es un ácido ariisulfónico (o sulfonato) sustituido con hidrocarbilo de un metal alcalino, un metal alcalinotérreo o mezclas de los mismos. El grupo arilo del ácido ariisulfónico puede ser fenilo o naftilo. En una realización, el ácido ariisulfónico sustituido con arilo comprende ácido bencenosulfónico sustituido con alquilo.

El grupo hidrocarbilo (especialmente un alquilo) contiene típicamente de aproximadamente 8 a aproximadamente 30, de aproximadamente 10 a aproximadamente 26 o de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 átomos de carbono. En una realización, el tensioactivo es una mezcla de ácidos alquilbencenosulfónicos Cío a C15. Los ejemplos de sulfonatos incluyen dodecil y tridecil bencenosulfonatos o naftelenos condensados o sulfonatos de petróleo, así como sulfosuccinatos y derivados.

En una realización, el tensioactivo está en la forma de un tensioactivo neutro o sobrebasificado, típicamente en forma de sal con un metal alcalino o alcalinotérreo. El metal alcalino incluye litio, potasio o sodio; y el metal alcalino térreo incluye calcio o magnesio. En una realización, el metal alcalino es sodio. En una realización, el metal alcalinotérreo es calcio.

En una realización, el tensioactivo es un derivado de poliolefina. Los ejemplos típicos de una poliolefina incluyen poliisobuteno; polipropileno; polietileno; un copolímero obtenido a partir de isobuteno y butadieno; un copolímero obtenido a partir de isobuteno e isopreno; o mezclas de los mismos.

Típicamente, el derivado de una poliolefina comprende un agente de acilación sustituido con poliolefina que opcionalmente se hace reaccionar adicionalmente para formar un éster y/o aminoéster. Los agentes de acilación y las poliolefinas adecuados para su uso en la invención como tensioactivos adicionales son similares a los que se han descrito anteriormente en la preparación del tensioactivo de sal cuaternaria, incluyendo anhídridos succínicos de poliisobutileno y derivados dé los mismos. Los derivados típicos de anhídridos succínicos de poliisobutileno incluyen anhídridos succínicos hidrolizados, ésteres o diácidos. Se prefieren los derivados de sucanos de poliisobutileno para elaborar las dispersiones de base metálica. Se enseña un gran grupo de derivados de anhídrido succínico de poliisobutileno en los documentos US 4.708.753 y US 4.234.435.

En otra realización el tensioactivo comprende un salixáreno (o salixarato en forma de una sal metálica). El salixáreno se define como un sustrato orgánico de salixarato. Se desvela una descripción detallada de la química del salixáreno y salixarato en el documento EP 1 419 226 Bt, incluyendo métodos de preparación como se definen en los Ejemplos 1 a 23 (página 11 , línea 42 a página 13, línea 47).

En .una realización, el tensioactivo está sustancialmente, o totalmente libre de ácidos grasos o derivados de los mismos, tales como ésteres. En una realización el tensioactivo es distinto de un ácido graso o derivados del mismo.

En una realización el tensioactivo comprende al menos ácidos arilsulfónicos sustituidos con hidrocarbilo, derivados de poliolefinas, poliésteres o salixarenos (o salixaratos).

En realizaciones diferentes el tensioactivo está sustancialmente, o totalmente libre de fosfolípidos (tales como lecitina) y/o aminoácidos (tales como sarcosinas).

En una realización el tensioactivo tiene un peso molecular inferior a 1000, en otra realización inferior a aproximadamente 950, por ejemplo, aproximadamente 250, aproximadamente 300, aproximadamente 500, aproximadamente 600, aproximadamente 700 o aproximadamente 800.

En una realización el tensioactivo adicional opcional comprende un ácido arilsulfónico sustituido con hidrocarbilo, un agente de acilación sustituido con poliolefina, un salixareno o una mezcla de dos o más de los mismos. En una realización el agente de acilación sustituido con poliolefina es un anhídrido succínico de poliisobutileno.

El tensioactivo adicional opcional puede estar presente en la composición del 0 a aproximadamente el 30% en peso de la dispersión, o del 0 a aproximadamente el 20% en peso de la dispersión, o del 0 a aproximadamente el 15% en peso de la dispersión. En algunas realizaciones, el tensioactivo está presente de aproximadamente el 1 a aproximadamente el 20% en peso, o de aproximadamente el 3 a aproximadamente el 15% en peso de la dispersión.

Cuando el tensioactivo opcional está presente, en una realización está presente en una proporción en peso con el tensioactivo de sal cuaternaria de 100:1 a 1 :10. En realizaciones adicionales, la proporción en peso del tensioactivo de sal cuaternaria con respecto al tensioactivo opcional es de 10:1 a 3:7, 10:1 a 3:4, 10:1 a 1:1. En otra realización, el tensioactivo opcional está presente en no más de una proporción en peso de 1 :1 con el tensioactivo de sal cuaternaria.

El Medio Orgánico ^ El medio orgánico puede comprender un aceite de viscosidad lubricante, un carburante líquido, un disolvente de hidrocarburo o mezclas de los mismos. Típicamente el medio orgánico, o disolvente, comprende un aceite de viscosidad lubricante, un carburante líquido o una mezcla de los mismos.

Opcionalmente, el medio orgánico contiene agua, típicamente hasta aproximadamente el 1% en peso, aproximadamente el 2% en peso o aproximadamente el 3% en peso de la dispersión. En realizaciones diferentes el medio orgánico está sustancialmente o totalmente libre de agua.

El medio orgánico puede estar presente en la composición de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 80% en peso de la dispersión, de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 50% en peso de la dispersión o de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 40% en peso de la dispersión. En otra realización, la base orgánica es de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 80% en peso, del 10 a aproximadamente el 60% en peso, de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 50% en peso, de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 59% en peso o de aproximadamente el 19 a aproximadamente el 60% en peso de la dispersión.

Aceites de Viscosidad Lubricante En una realización, el medio orgánico comprende un aceite de viscosidad lubricante. Dichos aceites incluyen aceites naturales y sintéticos, aceites obtenidos hidrocraqueo, hidrogenación y aceites hidroterminados, sin refinár, refinados de doble refinado y mezclas de los mismos. En otra realización, la dispersión comprende alguna cantidad de aceite de viscosidad lubricante separada del medio orgánico.

Los aceites sin refinar son aquellos obtenidos directamente de una fuente natural o sintética, generalmente sin (o con un poco) de tratamiento adicional de purificación.

Los aceites refinados son similares a los aceites sin refinar excepto que se han tratado adicionalmente en una o más etapas de purificación para mejorar una o más. propiedades. Las técnicas de purificación se conocen en la técnica e incluyen extracción del disolvente, destilación secundaria, extracción del ácido o la base, filtración, percolación y similares.

Los aceites de doble refinación son también conocidos como aceites recuperados o reprocesados y se obtienen pór procesos similares a los que se usan para obtener aceites refinados y, a menudo, se procesan adicionalmente por técnicas dirigidas a la retirada de aditivos gastados y productos descomposición del aceite. 4 Los aceites naturales útiles en la preparación de los lubricantes de la invención incluyen aceites animales, aceites vegetales (por ejemplo, aceite de ricino, aceite de manteca de cerdo), aceites lubricantes minerales, tales como, aceites de petróleo líquido, aceites lubricantes minerales tratados con disolvente o tratados con ácido del tipo parafínico nafténico o parafínico-nafténico mezclados y aceites obtenidos del carbón o esquisto, o mezclas de los mismos.

Son útiles los aceites lubricantes sintéticos e incluyen aceites de hidrocarburo, tales como, tetrahidrofuranos poliméricos, olefinas polimerizadas e interpolimerizadas (por ejemplo, polibutilenos, polipropilenos y copolímeros de propilenisobutileno); poli(l-hexenos); poli(l-octenos), poli(1 -decenos) mezclas de los mismos; alquil-bencenos (por ejemplo, dodecilbencenos, tetradecilbencenos, dinonilbencenos, di-(2-etilhexil)-bencenos); polifenilos (por ejemplo, bifenilos, terfenilos, polifenilos alquilados); éteres de difenilo alquilado, sulfidas de difenilo alquilado y los derivados, análogos y homólogos de los mismos, o mezclas de los mismos.

Se incluyen otros aceites lubricantes sintéticos. Los aceites sintéticos pueden producirse por reacciones de Fischer-Tropsch y típicamente pueden hidroisomerizarse hidrocarburos o ceras de Fischer-Tropsch.

Pueden también definirse aceites de viscosidad lubricante como se especifica en American Petroleum Institute (API) Base ??? Interchangeability Guidelines. Los cinco grupos de aceite base con los que se indican a continuación: Grupo I (contenido en azufre >0,03% en pesó y/o <90% en peso saturado, índice de viscosidad 80-120); Grupo II (contenido en azufre <0,03% en peso y >90% en peso saturado, índice de viscosidad 80-120); Grupo III (contenido en azufre <0,03% en peso y >90% en peso saturado, índice de viscosidad >120)¡ Grupo IV (todas las polialfaolefinas (PAO)); y Grupo V (todas las demás no incluidas en los Grupos I, II, III o IV). El aceite de viscosidad lubricante comprende un aceite de API del Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV, Grupo V y mezcla de los mismos. Con frecuencia, el aceite de viscosidad lubricante es un aceite de API del Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV y mezclas de los mismos. Como alternativa, el aceite de viscosidad lubricante a menudo es un aceite de API del Grupo I, Grupo II, Grupo III o mezclas de los mismos.

Carburante Líquido En una realización, el medio orgánico puede comprender un carburante líquido. En otra realización, la dispersión puede estar presente en la composición de carburante en la que el componente carburante es un carburante líquido.

Los carburantes líquidos adecuados para su uso en la invención son normalmente líquidos en condiciones ambientales. Los carburantes líquidos adecuados incluyen carburante de hidrocarburo, biocarburante (tal como biodiesel), carburante sin hidrocarburo, carburante mezclado con agua o mezclas de los mismos. El carburante de hidrocarburo puede ser un destilado de petróleo, tal como un carburante de gasolina como se define por la ASTM (American Society for Testing and Materials) especificación D481 o un carburante diesel como se define por la ASTM especificación D975. En una realización, el carburante líquido es una gasolina y en otra realización el carburante líquido es una gasolina con plomo o una gasolina sin plomo. En otra realización, el carburante líquido es un carburante diesel. El carburante de hidrocarburo incluye un hidrocarburo preparado por un proceso de licuado de gas, por ejemplo, hidrocarburos preparados por un proceso, tal como el proceso Fischer-Tropsch. El carburante sin hidrocarburo incluye una composición que contiene oxígeno (a menudo denominado como un oxigenato), un alcohol, un éter, una cetona, un éster de un ácido carboxílico, un nitroalcano o una mezcla de los mismos. El carburante sin hidrocarburo incluye metanol, etanol, metil t-butil éter, metil etil cetona, aceites transesterificados y/o grasas de plantas y animales, tales como éster metílico de colza, éster metílico de soja y nítrometano. Las mezclas de carburantes con hidrocarburo y sin hidrocarburo incluyen gasolina, metanol y/o etanol, carburante diesel y etanol, y carburante diesel y un aceite vegetal transesterificado, tal como éster metílico de colza. En una realización, el carburante líquido es un carburante sin hidrocarburo o una mezcla del mismo.

La dispersión puede usarse como un solo aditivo para una composición de carburante. En una realización, la dispersión se usa como un aditivo junto con otros aditivos de mejora para proporcionar una composición de carburante. En una realización, la invención proporciona una composición de carburante que comprende (i) un carburante y (ii) una dispersión que comprende: (a) un compuesto de metal inorgánico; (b) un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) un medio orgánico en el que se dispersa la base metálica. La dispersión puede comprender adicionalmente más tensioactivos, y la dispersión y/o la composición de carburante puede comprender un aceite de viscosidad lubricante (distinto del medio orgánico) y/o otros aditivos de mejora.

Por lo tanto, la composición de carburante puede comprender un aceite de viscosidad lubricante como se ha definido anteriormente, además de la cantidad que puede estar presente como el medio orgánico de la dispersión.

Otros Aditivos de Mejora La composición, de carburante opcionalmente comprende otros aditivos de mejora. Los otros aditivos de mejora comprenden al menos uno de desactivadores metálicos, detergentes, dispersantes, modificadores de la viscosidad, modificadores de la fricción, inhibidores de la corrosión, agentes de presión extrema, agentes anti ralladura, antioxidantes, inhibidores de espuma, desemulsifícadores, anticongelantes, agentes de dilatación de juntas y mezclas de los mismos. Los carburantes completamente formulados pueden contener uno o más de estos aditivos de mejora.

Proceso Para la Preparación de la Dispersión La dispersión puede prepararse por procesos físico, es decir, por uno o más de los diversos procesos físicos, es decir, etapas de procesamiento físico. Los ejemplos de procesos físicos incluyen agitación, molienda, pulverización, trituración o mezclas de los mismos. Típicamente, el proceso pulveriza el metal base a un tamaño promedio medio de partícula de al menos 10 nanómetros a menos de 15 micrómetros, como se ha analizado anteriormente. Los procesos de molienda incluyen usar un mezclador rotor/estator, una molienda de bola vertical, una molienda de bola horizontal, molino de cesta, molino de bola, molienda de perlas o mezclas de los mismos. En una realización, los procesos físicos para preparar la dispersión comprenden un molino de bola vertical u horizontal.

En una realización la invención también proporciona un proceso para preparar una dispersión que comprende las etapas de: (1 ) mezclar: (a) al menos un base metálica; (b) un tensioactivo de sal cuaternaria y (c) un medio orgánico para formar una suspensión; y después (2) pulverizar la suspensión de la etapa (1) para formar una dispersión. En una realización cada metal de las bases metálicas tiene un estado de oxidación medio de aproximadamente (+2) o superior. En otra realización la dispersión puede contener más tensioactivos y/o aditivos de mejora.

En realizaciones diferentes, el proceso de molienda puede realizarse un molino de bola vertical u horizontal. Los procesos de molido de bola causan la reducción del tamaño medio de partícula del compuesto metálico por colisiones de alta energía del compuesto metálico con al menos una de las bolas; y/o otros aglomerados, agregados y partículas sólidas de base metálica; o mezclas de los mismos. Típicamente, las bolas tienen un tamaño medio de partícula y masa superior al tamaño medio de partícula deseado de la base metálica. En algunos casos, las bolas son una mezcla de tamaño medio de partícula diferente. Las bolas que se usan en la pulverización pueden ser de materiales conocidos por los expertos en la materia, tales como cerámicos metálicos, vidrio, piedra o materiales compuestos.

Típicamente, el molino contiene bolas presentes en al menos aproximadamente el 40% en volumen, o al menos en aproximadamente el 60% en volumen del molino. Un intervalo incluye, por ejemplo, de aproximadamente el 60% en volumen a aproximadamente el 95% en volumen. Se desvela una descripción más detallada de la preparación de la dispersión en la Solicitud de Patente de Estados Unidos Número US05/010631.

Aplicación Industrial El método de control de subproductos o contaminantes de la dispersión de la combustión del carburante es útil para numerosos sistemas de combustión de llama abierta o cerrada. Los sistemas de combustión adecuados incluyen centrales eléctricas, motores de combustión interna, motores y turbinas de comprensión industrial y naval (comúnmente, someter a combustión aceites de un carburante destilado, residual o pesado).

En realizaciones diferentes se añade una dispersión adecuada al carburante en intervalos de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 10.000 ppm, de aproximadamente 20 ppm a aproximadamente 7.500 ppm, de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 5.000 ppm o de aproximadamente 200 ppm a aproximadamente 3.000 ppm.

En una realización, la invención proporciona á método para controlar subproductos o contaminantes de las combustión de carburante, que comprenden suministrar al mismo un carburante que comprende la dispersión como se ha descrito en este documento. El uso de la dispersión en un carburante puede impartir un medio para controlar los subproductos o contaminantes de la combustión del carburante. Típicamente, los subproductos o contaminantes de la combustión del carburante comprenden dos o más propiedades de la emisión de óxido de azufre modificada, emisión de óxido de nitrógeno modificada, producción de material particulado modificada, producción de vanadato modificada o mezclas de los mismos. En una realización, la dispersión de carburante comprende una base de calcio, y la base es capaz de modificar las emisiones de óxido de azufre y la producción de material particulado. En una realización, la dispersión de carburante comprende una base de magnesio, y la base es capaz de modificar la producción de vanadato, las emisiones de óxido de azufre y la producción de material particulado.

En una realización, la invención es una composición que comprende la dispersión que se ha descrito anteriormente, un aceite de viscosidad lubricante u otro medio orgánico, y otros aditivos de mejora. La dispersión puede estar presente en la composición de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 20% en peso, o de aproximadamente el 0,5 a aproximadamente el 10% en peso o del 1 a aproximadamente el 10% en peso. El aceite de viscosidad lubricante u otro medio orgánico puede estar presente en la composición de aproximadamente el 50 a aproximadamente el 99,9% en peso, de aproximadamente el 65 a aproximadamente el 99,5% en peso o de aproximadamente el 75 a aproximadamente el 94% en peso. Los otros aditivos de mejora pueden estar presentes en la composición de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 30% en peso, de aproximadamente el 0 a aproximadamente el 25% en peso o del 5 a aproximadamente el 15% en peso.

En una realización, la invención proporciona un método de funcionamiento de un motor de combustión interna que comprende suministrar al - motor una composición de carburante que comprende la dispersión que se ha descrito anteriormente. En otra realización, la invención proporciona un método de funcionamiento de un quemador de llama abierta o cerrada que comprende suministrar al quemador un carburante que comprende la dispersión que se ha descrito anteriormente.

Los siguientes ejemplos proporcionan una ilustración de la invención. Estos ejemplos no son exhaustivos y no pretenden limitar el alcance de la invención. EJEMPLOS Ejemplo comparativo 1 - Se prepara una muestra comparativa de hidróxido cálcico con la siguiente fórmula: hidróxido cálcico de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 40% en peso y tensioactivo al 10% en peso, en el que el tensioactivo es una succinimida de poliisobutileno 1000 Mn disponible en el mercado obtenido a partir de trietilentetramina.

Ejemplo Comparativo 2 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 40% en peso y tensioactivo al 10% en peso, en el que el tensioactivo es una succinimida de poliisobutileno 1000 Mn disponible en el mercado obtenida de trietilenotetramina.

Ejemplo Comparativo 3 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 40% en peso y tensioactivo al 10% en peso en el que tensioactivo es un anhídrido succínico no cuaternizado preparado a partir de poliisobutileno 1000 Mn poliisobutileno (77,9% de partes en peso), aceite diluyente 100 N (13,7% de partes en peso) y dimetilaminopropilamina (8,4% de partes en peso).

Ejemplo 1 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: hidróxido de calcio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 1Ó0 N al 36% en peso y tensioactivo de sal cuaternaria al 14% en peso. El tensioactivo de sal cuaternaria se prepara a partir de un anhídrido succínico (93,6% de parte en peso) y dimetilsulfato (6,4% de partes en peso). El anhídrido succínico usado en la preparación del tensioactivo de sal cuaternaria se prepara a partir de poliisobutileno 1000 Mn (77,9% de partes en peso), aceite diluyente 100 N (13,7% de partes en peso) y dimetilaminopropilamina (8,4% de partes en peso).

Ejemplo 2 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: hidróxido de calcio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 37% en peso, un 10% en peso de un tensioactivo disponible en el mercado obtenido a partir de succinimida de poliisobutileno 1000 Mn y poliaminás de polietileno, y tensioactivo de sal cuaternaria al 3% en peso, en el que el tensioactivo de sal cuaternaria se prepara a partir de un anhídrido succínico (98,0% de partes en peso) y óxido de propileno (2,0% de partes en peso). El anhídrido succínico que se usa en la preparación del tensioactivo de sal cuaternaria es igual al anhídrido succínico que se ha usado en el Ejemplo 1.

Ejemplo 3 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 40% en peso y tensioactivo de sal cuaternaria al 10% en peso. El tensioactivo de sal cuaternaria es igual al que se ha usado en el Ejemplo 1.

Ejemplo 4 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 36% en peso y tensioactivo de sal cuaternaria al 14% en peso. El tensioactivo de sal cuaternaria es igual que al que se ha usado en él Ejemplo 1.

Ejemplo 5 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 37% en peso, un 10% en peso de un tensioactivo disponible en el mercado obtenido a partir de succinimina de poliisobutileno 1000 Mn y polietilenpoliaminas y tensiactivo de sal cuaternaria al 3% en peso del Ejemplo 2.

Ejemplo 6 - Se prepara una dispersión con la siguiente fórmula: óxido de magnesio de calidad industrial al 50% en peso, aceite diluyente 100 N al 37% en peso, un 6,5% en peso de un tensioactivo disponible en el mercado obtenido a partir de succinimida de poliisobutileno 1000 Mn y polietilenpoliaminas y tensioactivo de sal cuaternaria al 6,5% en peso del Ejemplo 2.

Cada una de las composiciones de la dispersión que se ha descrito anteriormente se prepara por el mismo método: se prepara una dispersión para cada ejemplo de acuerdo con las siguientes formulaciones mezclando los componentes vigorosamente usando un agitador de alta cizalladura con dientes de sierra durante 30 minutos o hasta que se obtenga una mezcla regular homogénea. Después, cada suspensión se bombea a través de ECM Dyno Mili MultiLab de laboratorio, que está en un molino de bola horizontal disponible en el mercado en W.A.B. A.G., Basel. Cada suspensión se bombea a través del molino en cuatro pasos individuales con un tiempo de permanencia acumulado de aproximadamente 15 minutos. Para los pasos, el molino se carga con un medio de pulverización YtZ al 65% vol/vol de 0,3 mm diámetro y se equipa con tres aceleradores de acero de tungsteno con una velocidad punta de 8 m/s. La temperatura de refrigeración del molino se ajusta a 10 grados Celsius. Estas etapas dan como resultado una composición de la dispersión. Cuando sea apropiado, el tamaño medio de partícula de las partículas de la dispersión se determinará después de la refrigeración con un instrumento Coluter® LS230 Particle Size Analyzer. Las dispersiones preparadas son colables.

Las siguientes tablas resumen los tensioactivos usados en los ejemplos, así como el tiempo de permanencia, tamaño dé partícula y datos de viscosidad de las composiciones de la dispersión. La tabla 1 muestra los tensioactivos usados en cada ejemplo con los valores dados representando el porcentaje en peso de cada tensioactivo presente en la dispersión. Una celda vacía indica qué tensioactivo en particular no estaba presente en la dispersión.

Tabla 1 - Resumen de Tensioactivos de los Ejemplos Ejemplo Metal Tensioactivo Tensioactivo Tensioactivo Tensioactivo Tensioactivo ID Presente A1 B2 C3 D4 E5 Comp. 1 Ca 10% en peso Comp. 2 Mg 10% en peso Comp. 3 Mg 10% en peso Ej. 1 Ca 10% en peso Ej. 2 Ca 10% en peso 3% en peso trietilenotetramina. 2 - El Tensioactivo B es un anhídrido succínico no cuaternizado preparado a partir de 1000 Mn de poliisobutileno, aceite diluyente 100 N y dimetilaminopropilamina. 3 - El Tensioactivo C es un tensioactivo no cuaternizado, disponible en el mercado obtenido a partir de 1000 Mn de poliisobutilen succinimida y polietilen poliaminas. 4 - El Tendioactivo D es un tensioactivo de sal cuaternaria obtenido a partir de1000 Mn de un anhídrido succínico de poliisobutileno y dimetilsulfato. 5 - El Tensioactivo E es un tensioactivo de sal cuaternaria preparado a partir de un anhídrido succínico 1000 Mn y óxido de propileno.

Tabla 2 - Tamaño de Partícula de Dispersión y Datos de Velocidad de Cizalladura ID Metal Tamaño Partículas Datos de Velocidad de Cizalla Ejemplo Presente Tiempo de de con Permanencia Partícula tamaño de Vise, en Vise, en Vise, en Vise, en (min) Medio <1 µ?? 10/s 50/s 100/s 200/s (µG??) 2,00 1,09 0,90 0,76 Comp. 2 Mg 14,75 0,311 96,2% 2,60 2,70 Comp. 3 Mg 16,08 0,278 97,6% 1 ,54 0,91 0,76 0,67 Ej. 1 Ca 15,21 0,258 100% 0,82 0,48 0,40 0,34 Ej. 2 Ca 15,12 0,260 100% 0,96 0,68 0,61 0,54 Ej. 3 Mg 14,67 0,268 98,9% 1,00 1,00 Ej. 4 Mg 15,33 0,367 94,2% 0,59 0,42 0,37 0,32 Ej. 5 Mg 15,11 0,318 96,0% 2,32 1,55 1,34 1 ,06 Ej. 6 Mg 15,48 0,320 96,3% 0,90 0,72 0,67 0,62 Para las dispersiones que contienen calcio, los Ejemplos 1 y 2 muestran una mejora sobre el Ejemplo Comparativo 1 en lo que se refiere al tamaño de partícula, las partículas inferiores a 1 micrómetro y propiedades de velocidad de cizalladura, después de tiempos de permanencia similares. Para las dispersiones que contienen magnesio, el Ejemplo Comparativo 2 y el Ejemplo 3 usan el mismo tensioactivo de anhídrido succínico con la excepción de que en el Ejemplo 3 el tensioactivo se procesa adicionalmente para dar una sal cuaternaria. Los datos muestran que el Ejemplo 3 tamaño medio de partícula inferior, un porcentaje de partículas más alto en la dispersión menores de 1 micrómetro y valores de velocidad de cizalladura inferiores que los del Ejemplo Comparativo 2. El Ejemplo Comparativo 3 usa un tensioactivo que no tiene relación con el del Ejemplo 3, como se ha descrito anteriormente, pero el Ejemplo 3 un tamaño medio de partícula más pequeño u un porcentaje de partículas mayor en la dispersión de menos de 1 micrómetro en comparación con el del Ejemplo comparativo. Además, el Ejemplo 4, que solo contiene un tensioactivo de sal cuaternaria, proporciona datos de velocidad de cizalladura mejorados comparados con el Ejemplo Comparativo 3. Los Ejemplos 5 y 6 contienen mezclas de un tensioactivo de sal cuaternaria y un tensioactivo no cuaternizado disponible en el mercado. Ninguno de los Ejemplos Comparativos 1-3 contiene este tensioactivo.

Como se ha indicado anteriormente, los resultados muestran que las composiciones de la presente invención pueden dar como resultado dispersiones con viscosidades inferiores a las dispersiones que no incluyen el tensioactivo de sal cuaternaria que se han descrito anteriormente. Los resultados también muestran que las composiciones de la presente invención también pueden reducir el tamaño medio de partícula de las partículas metálicas en la dispersión, así como dar como resultado una distribución del tamaño de partícula más uniforme, como se indica por los datos de tamaño de partícula <1 µp?. Estas mejoras en el tamaño de partícula y/o la viscosidad dan como resultado dispersiones que tienen características de manejo de material mejoradas, mejores propiedades de almacenaje, y por lo tanto rendimiento mejorado.

Cada uno de los documentos a los que se han citado anteriormente se incorporan en el presente documento como referencia. Excepto en los Ejemplos, o cuando se indique explícitamente otra cosa, se entenderá que las condiciones de reacción, pesos moleculares, número de átomos de carbono y similares se modifican con la palabra "aproximadamente". A menos que se indique otra cosa, cada compuesto químico o cada composición indicado en el presente documento debe interpretarse como un material de calidad comercial que puede contener los isómeros, subproductos, derivados y otros materiales de este tipo que se aprecia que están presentes normalmente en calidad comercial. Sin embargo, la cantidad de cada componente químico está presente excluyendo cualquier disolvente o aceite diluyente que pueda estar presente de forma habitual en el material 4 comercial, a menos que se indique otra cosa. Debe apreciarse que la cantidad, intervalo y límites de proporción superiores e inferiores expuestos en el presente documento pueden combinarse de forma independiente. De forma análoga, los intervalos y cantidades para cada elemento de la invención pueden usarse junto con intervalos y cantidades en cualquiera de los demás elementos. Como se usa en el presente documento, la expresión "que consiste básicamente en" permite la inclusión de sustancias que no afecten materialmente las características básicas y nuevas de la composición en consideración.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición que comprende: (a) un compuesto de metal inorgánico; . (b) un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) un medio orgánico en el que las partículas de (a) se dispersen uniformemente por procesos físicos, con (b) formando una dispersión.

2. La composición de la reivindicación 1 , en la que (a) un tamaño medio promedio de partícula de al menos 10 nanómetros a no más de 15 micrómetros; en la que la composición de la dispersión tiene un contenido en sólidos de más del 15% en peso.

3. La composición de. la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un tensioactivo más que comprende ácidos arilsulfónicos sustituidos con hidrocarbilo agentes de acilación sustituidos con poliolefina, salixarenos y mezclas de los mismos.

4. La composición de la reivindicación 1 , en la que el compuesto de metal inorgánico está presente del 30% en peso al 80% en peso de la dispersión en la que el metal del compuesto de metal inorgánico comprende un metal monovalente o divalente.

5. La composición de la reivindicación 1 , en la que el metal del compuesto de metal inorgánico comprende litio, potasio, sodio, cobre, cinc, magnesio, calcio, bario, cerio, hierro o mezclas de los mismos.

6. La composición de la reivindicación 1 , en la que el compuesto de metal inorgánico está en forma de partículas dentro de la dispersión que tiene un tamaño medio de partícula promedio en el intervalo seleccionado entre el grupo que consiste en: de 1 a 15 micrometros; de 10 a 100 nanómetros; o mezclas de los mismos.

7. La composición de. la reivindicación 1 , en la que el compuesto de metal inorgánico es un compuesto de metal básico y la porción básica del compuesto de metal básico comprende, al menos, un óxido un hidróxido o un carbonato.

8. La composición de la reivindicación 1 , en la que el tensioactivo de sal cuaternaria comprende el producto de reacción de : (i) al menos un compuesto seleccionado entre el grupo que consiste en: (a) el producto de condensación de un agente de acilación sustituido con hidrocarbilo y un compuesto que tiene un átomo de oxígeno o nitrógeno capaz de condensarse con dicho agente de acilación y teniendo dicho producto de condensación adicionalmente un grupo amino terciario; (b) una amina sustituida con polialqueno que tiene al menos un grupo amino terciario; (c) un producto de reacción de Mannich que tiene un grupo amino terciario, preparándose dicho producto de reacción de Mannich a partir de la reacción de un fenol sustituido con un hidrocarbilo, un aldehido y una amina; y (ii) un agente de cuaternización adecuado para convertir el grupo amino terciario del compuesto (i) en un nitrógeno cuaternario, en el que el agente de cuaternización se selecciona entre el grupo que consiste en sulfatos de dialquilo, haluros de bencilo, carbonatos sustituidos con hidrocarbilo; epóxidos de hidrocarbilo junto con un ácido o mezclas de los mismos.

9. La composición de la reivindicación 8, en la que el agente de acilación sustituido con hidrocarbilo es anhídrido succínico de poliisobutileno.

10. La composición de la reivindicación 1 , en la que la dispersión comprende: (a) el 40-60% en peso de un compuesto de metal inorgánico; (b) el 1-30% en peso un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) el 10-59% en peso de medio orgánico en el que el compuesto metálico se dispersa de forma uniforme por procesos físicos.

11. La composición de la reivindicación 1 , en la que la dispersión comprende adicíonalmente un aceite de viscosidad lubricante distinto del medio orgánico; un tensioactivo adicional que comprende ácidos ariisulfónicos sustituidos con hidrocarbilo, agentes de acilación sustituidos con poliolefina, salixarenos o mezclas de los mismos; y/o otros aditivos de mejora en la que la dispersión está presente al 0,5-10% en peso; el aceite de viscosidad lubricante está presente al 70-99,4% en peso; y los demás aditivos de mejora están presente al 0,01-25% en peso de la composición lubricante.

12. Una composición de carburante que comprende: (i) un carburante; y (ii) una dispersión, en la que la dispersión comprende: (a) un compuesto de metal inorgánico; (b) un tensioactivo de sal cuaternaria; y (c) un medio orgánico en el que las partículas de (a) se dispersan de forma uniforme por procesos físicos; comprendiendo adicionalmente uno o más aditivos de mejora adicionales, donde los aditivos de mejora comprenden al menos un desactivador metálico, detergentes, dispersantes, modificadores de la viscosidad, modificadores de la fricción, inhibidores de la corrosión, modificadores de la viscosidad del dispersante, agentes de presión extrema, agentes anti ralladura, antioxidantes, inhibidores de espuma, desemulsificadores, anticongelantes, agentes de dilatación de juntas y mezclas de los mismos.

13. La composición de carburante de la reivindicación 16, en el que el compuesto metálico tiene un tamaño medio de partícula promedio de 10 nanómetros a 15 micrómetros; y la dispersión tiene un contenido en sólidos del 15 al 80% en peso.

14. Un método de funcionamiento de un motor de combustión interna comprendiendo suministrar a dicho motor un carburante que comprende la composición de la reivindicación 1.

15. Un método de funcionamiento de un quemador de llama abierta que comprende suministrar a dicho quemador un carburante que comprende la composición de la reivindicación 1.