MX2014000970A - Composiciones combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen lubricidad mejorada. - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con nuevas composiciones combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen butanol y demuestran una lubricidad mejorada.

Description

COMPOSICIONES COMBUSTIBLES QUE TIENEN CONTENIDO BAJO DE AZUFRE QUE TIENEN LUBRICIDAD MEJORADA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona, generalmente, con composiciones combustibles nuevas que tiene contenido bajo de azufre que tienen lubricidad mejorada. Más específicamente, la presente invención se relaciona con composiciones combustibles nuevas que tienen contenido bajo de azufre que tienen butanol y demuestran una lubricidad mejorada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION A fin de reducir la polución del aire y el impacto medioambiental negativo asociado con los combustibles derivados del petróleo, las compañías petroleras y fabricantes de vehículos han estado llevando a cabo diversas tecnologías para reducir las emisiones nocivas, mientras que al mismo tiempo mantienen la eficiencia del combustible. Los compuestos que contienen azufre son un componente de los combustibles derivados del petróleo que pueden formar potencialmente compuestos nocivos para el medio ambiente cuando los combustibles se encienden o combustionan . Particularmente, los compuestos que contienen azufre pueden convertirse en dióxido de azufre, los cuales pueden convertirse, después, en ácidos a base de azufre en la atmósfera. Los ácidos se mezclan, después, con la lluvia para formar la "lluvia ácida". Adicionalmente, Ref . :245704 los compuestos que contienen azufre se conocen porque reducen la eficacia de los convertidores catalíticos, los cuales tienen el potencial de aumentar las emisiones nocivas.

En este sentido, los gobiernos han comenzado a regular el contenido máximo de azufre en los combustibles, y las compañías petroleras y refinerías han puesto en marcha procesos para reducir el contenido de azufre para cumplir con estas regulaciones. Por ejemplo, en los Estados Unidos, la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) promulgó el Programa de & azufre en la gasolina para vehículos Tier 2, que limita la cantidad promedio de azufre en la gasolina y en los combustibles diesel (ver, por ejemplo, Registro Federal, Vol . 65, núm. 28, publicado el 10 de febrero de 2000) . Igualmente, en Europa, las normas Euro III y IV, efectivas en 2000 y 2005, respectivamente, regularon la cantidad máxima de azufre permitida en los combustibles (ver, por ejemplo, Directiva 98/69/EC del Parlamento Europeo y del Consejo). En 2009, Euro V ordenó que los combustibles deben tener un contenido de azufre de 10 ppm o menor.

Es generalmente bien conocido en la técnica que el contenido de azufre en los combustibles se puede reducir por hidrodesulfuración. Por ejemplo, el azufre y los compuestos que contienen azufre pueden reducirse en los combustibles durante el proceso de refinación mediante la exposición del combustible sin terminar al hidrógeno mientras que se somete a presión para formar sulfuro de hidrógeno. Los ejemplos de tales procesos incluyen los procesos de desulfuración SCA fining™ y OCTGAINSM (ver, por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 5,985,136; patente de los Estados Unidos núm. 6,013,598; y patente de los Estados núm. 6,126,814). Sin embargo, el proceso de hidrodesulfuración no solo reduce la cantidad de azufre y compuestos que contienen azufre en el combustible, sino que el proceso reduce, además, la cantidad de otros compuestos que contienen heteroátomos , tales como compuestos que contienen nitrógeno y compuestos que contienen oxígeno. Sin embargo, los mismos compuestos que contienen azufre y que contienen heteroátomos que pueden formar contaminantes del aire y la lluvia ácida actúan, además, como lubricantes naturales en los combustibles. Como tal, cuando estos compuestos se eliminan o reducen, el combustible resultante tiene menos lubricidad.

La lubricidad es una característica importante de los combustibles. De hecho, varios componentes en los vehículos pueden dañarse o pueden funcionar mal si el combustible no tiene una cantidad adecuada de lubricidad. Por ejemplo, los componentes del sistema de combustible del vehículo, que incluyen bombas e inyectores de combustible pueden dañarse si el combustible tiene una lubricidad inadecuada. Esto, por supuesto, preocupa a los fabricantes y vendedores de vehículos y motores hasta el punto que los combustibles sin lubricidad adecuada pueden dañar prematuramente las piezas del vehículo, lo que daría lugar a incurrir en gastos adicionales durante cualquier período de garantía, sin mencionar que afecta la buena relación de la empresa con los clientes.

Un problema adicional con la hidrodesulfuracion es que es que el índice de octanaje del combustible puede afectarse negativamente. Esto puede ocurrir, generalmente, por la sobre-hidrogenación de las olefinas dentro del combustible sin terminar durante el proceso de hidrodesulfuración . Aunque los procesos de hidrodesulf ración pueden ajustarse para tratar y evitar la sobre-hidrogenación mediante la variación del (de los) catalizador (es) usados, y la temperatura y presión a la cual ocurre el proceso, tales procesos de hidrodesulfuración selectiva pueden ser costosos y difíciles de implementar. Como tal, por un lado, el combustible final puede contener más olefinas hidrogenadas de lo deseable, lo que puede influir negativamente en el índice de octanaje, o alternativamente, implementar un proceso de hidrodesulfuración selectiva puede ser costoso y difícil.

Al mismo tiempo, hay una tendencia general en el mercado y en el público para reducir la dependencia de los combustibles derivados del petróleo. En respuesta, los combustibles oxigenados renovables, incluidas las mezclas de combustible de etanol, han ingresado en el mercado. Por ejemplo, en los Estados Unidos la mayoría, si no toda la gasolina regulada, ahora incluye por lo menos 10 % en vol . de etanol. Además, las mezclas de gasolina que tienen hasta 85 % en vol . de etanol (E85) pueden encontrarse de forma rutinaria. Sin embargo, a pesar de que las mezclas de combustible de etanol pueden reducir la cantidad de petróleo necesaria para fabricar combustibles, se conoce, además, que el etanol reduce la lubricidad del combustible {ver, por ejemplo, Hansen, Engine Fuel System Durability with Ethanol-Diesel Blends, disponible en: htt : // ww . uiweb . uidaho . edu/bioenergy/Bioenergy2002conferenc e/pdffiles/papers/082. pdf ) . Por lo tanto, no solo se reducen los lubricantes naturales en el combustible por medio de la hidrodesulfuración para eliminar el azufre y los compuestos que contienen azufre para cumplir con las regulaciones gubernamentales, sino que la adición de etanol a la gasolina puede reducir la lubricidad del combustible.

En un intento por compensar la lubricidad disminuida en los combustibles, pueden añadirse aditivos. Por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 6,361,573 describe el uso de amidas de ácido succínico sustituidas o ésteres de ácido succínico como aditivos de lubricidad para el combustible. Además, la patente de Estados Unidos núm. 6,270,539 describe el uso de los productos de la reacción de Mannich para mejorar la lubricidad de los combustibles. Los ácidos carboxílicos sustituidos con hidroxi se describen como aditivos de lubricidad en la patente de Estados Unidos núm. 7,635,669. Finalmente, la patente de Estados Unidos núm. 7,935,664 describe el uso de un detergente metálico de hidroxibenzoato sustituido con hidrocarbilo sobrebasif icado que se sintetiza con un modificador de fricción que tiene una cadena de hidrocarburo de Ci0-C40 y un grupo amina, que incluye por lo menos un átomo de oxígeno, o por lo menos un grupo éster. Sin embargo, todos los aditivos antes mencionados no solo aumentan el costo de los combustibles resultantes al requerir composiciones caras y procesamiento adicional y combinar las etapas, sino que, además, estos aditivos no se ocupan de los problemas de la reducción del octano asociados con la hidrodesulfuración.

Con respecto a aumentar el índice de octanaje de combustibles, al mismo tiempo que aumenta, además, la lubricidad del combustible, la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2011/0041792 describe que las composiciones de alquenoato de alquilo en ella pueden aumentar el número de octano investigado (RON, por sus siglas en inglés) de la gasolina, pero en realidad disminuye el número de octano de motor (MON, por sus siglas en inglés) . Particularmente, se describe el etil-4 -pentenoato para aumentar el RON y disminuir el MON de una gasolina base, al mismo tiempo que mejora, además, la lubricidad. Sin embargo, al igual que con gos otros aditivos descritos más arriba, los aditivos en la publicación solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2011/0041792 no solamente adicionan costo y procesamiento y etapas de mezclado adicionales, sino que, además, disminuyen el MON del combustible resultante.

En consecuencia, permanece una necesidad en la técnica de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que tenga lubricidad mejorada, que no requiera la adición de aditivos de lubricante combustible convencional potencialmente costosos. Permanece, además, una necesidad en la técnica de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que tenga lubricidad mejorada, que mantenga los índices RON y MON deseables. Además, permanece la necesidad de una gasolina que tienen contenido bajo de azufre que resuelva las dos carencias de la técnica ya mencionadas, y que reduzca, además, la dependencia de los combustibles derivados del petróleo.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona, generalmente, con composiciones combustibles nuevas que tienen contenido bajo de azufre que tienen butanol y demuestran una lubricidad mejorada. En este sentido, una modalidad de la presente invención se relaciona con una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que comprende: (a) butanol; y (b) un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso; en donde la gasolina que tienen contenido bajo de azufre tiene un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µp?.

Otra modalidad de la presente invención se refiere a un proceso para producir una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que tiene lubricidad mejorada, el proceso comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol . a aproximadamente 30 % en vol. de isobutanol con un materia prima mezclada de gasolina, en donde la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre comprende un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso, y un valor HFRR menor que aproximadamente 800 ]im.

En aun otra modalidad, la presente invención se refiere a un método para aumentar la lubricidad de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre, el método comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol. a aproximadamente 30 % en vol. de isobutanol con una materia prima mezclada de gasolina, en donde la materia prima mezclada de gasolina comprende un valor HFRR mayor que aproximadamente 800 µt?, y en donde la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre comprende: (a) un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso; y (b) un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µt?.

Otra modalidad de la presente invención se relaciona con una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que comprende: (a) isobutanol; y (b) un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso; en donde la gasolina que tienen contenido b jo de azufre tiene un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µp\.

Adicionalmente , en otra modalidad, la presente invención se refiere a un método para aumentar la lubricidad de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre; el método comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol . a aproximadamente 30 % en vol . de isobutanol con una materia prima mezclada de gasolina, en donde el valor HFRR de la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre se reduce por lo menos en 5 % en comparación con el valor HFRR de la materia prima mezclada de gasolina.

En algunas modalidades, la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre puede ser combustible diesel, combustible de reactor, combustible no vehicular, combustible de locomotoras, combustible para uso marítimo, combustible reformulado, combustible convencional, combustible por lotes, gasolina previamente certificada, combustible diesel previamente diseñado, o materias prima mezcladas.

En algunas modalidades, la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre puede comprender, además, detergentes, dispersantes, aditivos de control de depósito, detergentes para el carburador, detergentes que eliminan los depósitos de las válvulas de admisión, detergentes para el sistema de admisión, aditivos de control de depósitos en la cámara de combustión, detergentes para el inyector de combustible, fluidificantes, aceites portadores y polímeros, inhibidores de la corrosión, antioxidantes, desactivadores de superficies metálicas, pasivadores de superficies metálicas, aditivos potenciadores de la combustión, auxiliares para el arranque en frío, promotores de chispa, mejoradores de chispa, detergentes para bujías, tensioactivo, mejoradores de la viscosidad, agentes modificadores de la viscosidad, modificadores de fricción, modificadores de la pulverización del inyector de combustible, potenciadores de la pulverización del inyector de combustible, agentes de modificación del tamaño de gota del combustible, agentes de volatilidad, oxigenantes, desemulsionantes de agua, agentes de rechazo de agua, agentes de separación de agua, anticongelantes, o mezclas de estos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Definiciones Los términos "invención", "presente invención", "invención actual", y términos similares, como se usa en la presente descripción, no se limitan y no están destinados a limitar la presente materia a ninguna modalidad individual, sino m s bien abarcan todas las posibles modalidades como se describe.

Como se usa en la presente descripción, el término "aproximadamente" significa dentro del 10 % del valor numérico informado; en otra modalidad, el término "aproximadamente" significa dentro del 5 % del valor numérico informado.

Como se usa en la presente descripción, el término "HFRR" significa equipo alternativo de alta frecuencia. Se puede determinar un "valor HFRR" mediante el uso de cualquier versión de ASTM D6079 ("Método de prueba estándar para evaluar la lubricidad de combustibles diesel por el equipo alternativo de alta frecuencia") .

Como se usa en la presente descripción, "ASTM" se refiere a la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, que se conoce, además, como ASTM International.

Como se usa en la presente descripción, el término "butanol" puede referirse, además, a los isómeros de butanol tales como 1-butanol (1-BuOH) , 2-butanol (2-BuOH) , terc-butanol (t-BuOH), y/o isobutanol (iBuOH, que se conoce, además, como 2-metil-l-propanol) , ya sea individualmente o como mezclas de estos.

Como se usa en la presente descripción, todos los porcentajes en volumen (%vol.) se basan en el % en vol. total de la composición combustible que tienen contenido bajo de azufre, a menos que se especifique de cualquier otra manera. Además, todos los porcentajes de la composición se basan en totales iguales a 100 % en vol. a menos que se especifique de cualquier otra manera.

Composiciones de gasolina que tienen contenido bajo de azufre Las composiciones de gasolina en la presente descripción proporcionan una alternativa que tienen contenido bajo de azufre para las composiciones de gasolina anteriores que tienen un alto contenido de azufre, mientras que al mismo tiempo demuestran una lubricidad mejorada. Como se describió anteriormente, el aumento de las restricciones gubernamentales sobre el contenido de azufre en los combustibles ha conducido a una reducción en la lubricidad del combustible debido al proceso de hidrodesulfuración . Además, con el aumento de la presión de los gobiernos, los consumidores y el mercado para la producción de combustibles oxigenados para reducir el uso de combustibles derivados del petróleo, han surgido las mezclas de combustible de etanol . Sin embargo, la inclusión de etanol en mezclas de combustible agrava aún más la lubricidad del combustible resultante. Sorprendentemente, se ha encontrado que la inclusión de butanol puede restaurar, y puede en realidad aumentar la lubricidad de los combustibles que tiene contenido bajo de azufre. Además, a diferencia de los aditivos de lubricidad convencionales, el butanol, al tiempo que aumenta la lubricidad, puede restaurar además, y en realidad puede aumentar, los índices de octano de los combustibles que tiene contenido bajo de azufre.

Un beneficio de la presente invención es que puede usarse cualquier tipo de combustible. En este sentido, los términos "combustible" y "gasolina" se usan indistintamente. Particularmente, la presente invención incluye, por ejemplo, cualquier gasolina para usar en vehículos de motor y motores de los vehículos de motor, así como cualquier combustible usado en otros vehículos y motores, que incluyen barcos, aviones, locomotoras, motores de combustión interna, y motores diesel. Además, los combustibles de la presente solicitud pueden incluir cualquier tipo de materia prima mezclada, que incluye pero no se limita a, materia prima mezclada para mezclas oxigenadas (BOB, por sus siglas en inglés) , materia prima mezclada reformulada para mezclas oxigenadas (RBOB, por sus siglas en inglés) , y gasolina tratada como materia prima mezclada (GTAB, por sus siglas en inglés), así como combustibles diesel, combustibles de reactor, combustibles no vehiculares, combustibles de locomotoras, combustibles para uso marítimo, combustibles reformulados, combustibles convencionales, combustibles por lotes, gasolinas previamente certificadas (PCG, por sus siglas en inglés) , y combustibles diesel previamente diseñados (PDD, por sus siglas en inglés) . En este sentido, los combustibles de la presente invención pueden comprender mezclas de hidrocarburos saturados, insaturados, olefínicos y aromáticos, que pueden derivarse de corrientes de destilación directa, materias primas de hidrocarburos craqueados térmica o catalíticamente, fracciones de petróleo hidrocraqueadas , hidrocarburos catalíticamente reformados, mezclas de hidrocarburos producidas sintéticamente, mezclas de hidrocarburos derivados de catalizadores u organismos biológicos, y mezclas de estos.

En algunas modalidades, el contenido de azufre en el combustible que tienen contenido bajo de azufre puede ser menor que aproximadamente 25 ppm en peso, menor que aproximadamente 20 ppm en peso, o menor que aproximadamente 15 ppm en peso. En algunas modalidades, el contenido de azufre puede ser menor que aproximadamente 10 ppm en peso, mientras que en otras modalidades, el contenido de azufre puede ser menor que aproximadamente 5 ppm en peso. Sin embargo, aun los combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen un contenido de azufre relativamente mayor pueden exhibir una lubricidad mejorada cuando se añade butanol. En este sentido, en otras modalidades, el combustible que tienen contenido bajo de azufre puede tener un contenido de azufre de hasta aproximadamente 50 ppm en peso, o hasta aproximadamente 30 ppm en peso.

Puede usarse cualquier proceso para reducir el contenido de azufre en el combustible, que incluye, pero sin limitarse a, procesos de hidrodesulfuración tales como los procesos SCANfining™ y 0CTGAINSM (ver, por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 5,985,136; patente de los Estados Unidos núm. 6,013,598; y la patente de Estados Unidos núm. 6,126,814), así como hidrodesulfuración o absorción de las especies de azufre por craqueo catalítico fluido (FCC, por sus siglas en inglés) , hidrocraqueo, isomerización, y reformación o sus procesamiento de hidrosulfuración con alimentación auxiliar. Además, el contenido de azufre puede determinarse mediante el uso de cualquier versión de ASTM D2622 ("Método de prueba estándar para azufre en productos de petróleo por espectroscopia de fluorescencia con longitud de onda dispersiva de rayos X") , ASTM D5453 ("Método de prueba estándar para determinar el contenido total de azufre en hidrocarburos ligeros, combustibles de motor de encendido por chispa, combustible de motor diesel, y aceite de motor por fluorescencia ultravioleta") , ASTM D6920 ("Método de prueba estándar para el azufre total en naftas, destilados, gasolinas reformuladas , diesel, biodiesel, y combustibles de motor por combustión oxidativa y detección electroquímica") , ASTM D3120 ("Método de prueba estándar para restos de azufre en hidrocarburos de petróleo líquidos ligeros por microculombimetría oxidativa") , y ASTM D7039 ("Método de prueba estándar para azufre en gasolina y combustible diesel por espectroscopia de fluorescencia con longitud de onda dispersiva monocromática de rayos x ") .

Con respecto al butanol útil para la invención, puede usarse cualquier isómero de butanol que incluye, pero sin limitarse a, 1-butanol, 2 -butanol, isobutanol, terc-butanol , y mezclas de estos. En algunas modalidades, el butanol que se usa consiste prácticamente de isobutanol, en donde la cantidad de isómeros de butanol distintos del isobutanol no interfiere materialmente con la mejora de la lubricidad del combustible que tienen contenido bajo de azufre. En este sentido en una modalidad, los isómeros de butanol distintos del isobutanol pueden ser aproximadamente 50 % en vol . o menor que el % en vol. de butanol total en los combustibles. En otras modalidades, el contenido del isómero de butanol distinto del isobutanol puede ser aproximadamente 25 % en vol. o menor, aproximadamente 10 % en vol. o menor, o aproximadamente 5 % en vol . , o menor del total del % vol de butanol en los combustibles. En otra modalidad, el contenido de isómeros de butanol distintos del isobutanol puede ser aproximadamente 1 % en vol. o menor que el % en vol. de butanol total en los combustibles.

El butanol puede derivarse, además, del petróleo o puede derivarse de fuentes biológicas, tales como materias primas orgánicas, materias primas renovables, o ambas. En este sentido, el butanol que se usa en la presente invención puede ser biobutanol, así como mezclas de biobutanol con butanol derivado del petróleo. Los métodos para producir biobutanol se describen en, por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 7,851,188, y la publicación de las solicitudes de patente de Estados Unidos núms . 2007/0092957; 2007/0259410; 2007/0292927; 2008/0182308; 2008/0274525; 2009/0155870; 2009/0305363; 2009/0305370; 2010/0221802; 2011/0097773; 2011/0312044; 2011/0312043; y publicación internacional del PCT núm. WO 2011/159998, cuyos contenidos completos se incorporan en la presente descripción como referencia. Generalmente, en algunas modalidades, los combustibles que tienen contenido bajo de azufre pueden tener de aproximadamente 5 % en vol . a aproximadamente 55 % en vol . de butanol en los combustibles, o los combustibles pueden tener de aproximadamente 10 % en vol. a aproximadamente 30 % en vol. de butanol. En una modalidad, la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre puede tener presente aproximadamente 16 % en vol. de butanol. En otra modalidad, la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre puede tener presente aproximadamente 24 % en vol. de butanol.

Como se señaló anteriormente, se encontró que mediante la adición de butanol a la gasolina que tienen contenido bajo de azufre, puede mejorarse la lubricidad del combustible. La lubricidad de un combustible puede determinarse mediante el uso una prueba HFRR para obtener el valor HFRR del combustible. Generalmente, cuanto mayor es el valor HFRR para un combustible dado, peor es la lubricidad para el combustible. En la presente invención, en algunas modalidades, la lubricidad de un combustible que tienen contenido bajo de azufre puede mejorarse mediante la reducción del valor HFRR del combustible en por lo menos 5 % después de la adición de butanol. En otras modalidades, la lubricidad de un combustible que tienen contenido bajo de azufre puede mejorarse mediante la reducción del valor HFRR en por lo menos 10 % después de la adición de butanol. Aun los combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen un contenido de azufre relativamente alto pueden exhibir un valor HFRR reducido de por lo menos 5 %, o por lo menos 10 % y, por lo tanto, una lubricidad mejorada, después de la adición de butanol.

En algunas modalidades, el valor HFRR del combustible que tienen contenido bajo de azufre después de la adición de butanol puede ser menor que aproximadamente 780 µp?, o menor que aproximadamente 750 µp?. En algunas otras modalidades, el valor HFRR del combustible que tienen contenido bajo de azufre después de la adición de butanol puede ser menor que aproximadamente 730 µ??, y puede ser aun menor que aproximadamente 700 µp?. En este sentido, el combustible que se usa antes de la adición de butanol, que incluye cualquier tipo de combustible o gasolina, que incluyen cualquier tipo de materia prima mezclada, puede tener un valor HFRR mayor que aproximadamente 800 µp?.

Como un beneficio adicional, el butanol no solo puede aumentar la lubricidad del combustible que tienen contenido bajo de azufre, sino que el índice de octanaje del combustible puede restaurarse, además, a los niveles anteriores a la hidrodesulfuración, o aumentarse a niveles más altos que antes de la hidrodesulfuración . En este sentido, en algunas modalidades, después de tratarse con butanol, los combustibles que tienen contenido bajo de azufre pueden tener un RON de por lo menos aproximadamente 80, por lo menos aproximadamente 84, o por lo menos aproximadamente 89. Además, en algunas modalidades, después de tratarse con butanol, los combustibles que tienen contenido bajo de azufre pueden tener un ON de por lo menos aproximadamente 75, por lo menos aproximadamente 79, o por lo menos aproximadamente 81. El RON puede determinarse mediante el uso de cualquier versión de ASTM D2699 ("Método de prueba estándar para la investigación del número de octano de combustible de motor de encendido por chispa") , mientras que el MON puede determinarse mediante el uso de cualquier versión de ASTM D2700 ("Método de prueba estándar para el número de octano de motor de combustible de motor de encendido por chispa") .

Cabe destacar, además, que la adición de butanol a los combustibles que tienen contenido bajo de azufre puede prevenir la corrosión del acero y de las superficies de aluminio en los componentes del vehículo. En este sentido, el butanol puede actuar como un inhibidor de la corrosión. Esto es especialmente cierto con respecto a los combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen etanol, que puede corroer el aluminio y el acero. Como tal, mediante la adición de butanol a un combustible que tienen contenido bajo de azufre que tiene etanol, el butanol puede evitar que el etanol corroa las superficies de aluminio y acero.

Las composiciones de gasolina que tienen contenido bajo de azufre en la presente descripción pueden tener, además, por lo menos aproximadamente 0.5 % en vol . de olefinas de C3-C10 presentes, hasta aproximadamente 25 % en vol. Las olefinas pueden ser mono-olefinas, e incluyen alfa-olefinas , que pueden ser seleccionadas de isómeros de penteno, isómeros de hexeno, isómeros de hepteno, isómeros de octeno, isómeros de noneno, isómeros de deceno, y mezclas de estos. Además, las composiciones de gasolina que tienen contenido bajo de azufre de la presente invención pueden tener un contenido aromático de hasta aproximadamente 50 % en vol., o hasta aproximadamente 40 % en vol. Además, los combustibles que tienen contenido bajo de azufre en la presente descripción pueden tener una presión de vapor Reid (RVP, por sus siglas en inglés) de por lo menos aproximadamente 34.5 kPa (5 psi) , o por lo menos aproximadamente 41.4 kPa (6 psi) . La RVP puede determinarse mediante el uso ASTM D4953 ("Método de prueba estándar para la presión de vapor de gasolina y mezclas oxigenados de gasolina, método en seco") , ASTM D5190 ("Método de prueba estándar para la presión de vapor de productos del petróleo, método automático") , ASTM D5191 ("Método de prueba estándar para la presión de vapor de productos del petróleo, método mini") , y ASTM D5482 ("Método de prueba estándar para la presión de vapor de productos del petróleo, método mini - atmosférico") .

Los combustibles que tienen contenido bajo de azufre de la presente solicitud pueden tener, además, diversos aditivos que son conocidos en la técnica, tales como, pero sin limitarse a, detergentes, dispersantes, aditivos de control de depósito, detergentes para el carburador, detergentes que eliminan los depósitos de las válvulas de admisión, detergentes para el sistema de admisión, aditivos de control de depósitos en la cámara de combustión, detergentes para el inyector de combustible, fluidificantes, aceites portadores y polímeros, inhibidores de la corrosión, antioxidantes, desactivadores de superficies metálicas, pasivadores de superficies metálicas, aditivos potenciadores de la combustión, auxiliares para el arranque en frío, promotores de chispa, mejoradores de chispa, detergentes para bujías, tensioactivos , mejoradores de la viscosidad, agentes modificadores de la viscosidad, modificadores de fricción, modificadores de la pulverización del inyector de combustible, potenciadores de la pulverización del inyector de combustible, agentes de modificación del tamaño de gota del combustible, agentes de volatilidad, oxigenantes, desemulsionantes de agua, agentes de rechazo de agua, agentes de separación de agua, anticongelantes, y mezclas de estos.

Procesos para preparar las composiciones de gasolina que tienen contenido bajo de azufre Las composiciones de gasolina que tienen contenido bajo de azufre que tienen lubricidad mejorada descritas en la presente descripción pueden prepararse mediante el mezclado de la cantidad requerida de butanol o isómero de butanol con un combustible que tienen contenido bajo de azufre. En algunas modalidades, el butanol puede mezclarse con una materia prima mezclada que tienen contenido bajo de azufre. Los procesos de mezclado puede llevarse a cabo por procedimientos conocidos, y puede ocurrir en la refinería o terminales de mezcla, tales como terminales de camiones, terminales de ferrocarril, y terminales marítimas.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos son ilustrativos de los combustibles que tienen contenido bajo de azufre preferidos que tienen lubricidad mejorada, y no se pretende que sean limitaciones de estos.

Métodos y condiciones de prueba El desempeño de la lubricidad de las composiciones combustibles que tienen contenido bajo de azufre de la presente invención se midió de acuerdo con la prueba HFRR, que consiste de una bola superior cargada de 6 mm de diámetro que oscila contra una placa inferior estática. La fricción y la resistencia al contacto se monitorearon a través de toda la prueba. Las pruebas de HFRR se llevaron a cabo en gran medida de acuerdo con el procedimiento estándar publicado como ASTM D6079-04 ("Método de prueba estándar para evaluar la lubricidad combustibles diesel por el equipo alternativo de alta frecuencia") en el que se aplicó una carga de 2 N (200 g) , la longitud del recorrido fue 1 mm, la frecuencia alternativa fue 50 Hz, y la temperatura de la muestra de 25 °C. La temperatura y la humedad ambiente se controlaron dentro de los límites especificados. La bola de muestra era una bola de acero E-52100 de grado 28 (Instituto Nacional Americano de Normalización, ANSI B3.12), AISI (Instituto Americano del Hierro y el Acero) con un número de escala de dureza Rockwell "C" (HRC) de 58-66 (Organización (Internacional de Normalización, ISO 6508) , y una superficie acabada de Ra menor que 0.05 µt?, y la placa inferior fue acero AISI E-52000 manufacturada a partir de una barra recocida, con un número de escala de dureza Vickers "HV30" de 190-210- (ISO 6507/1) . Esta se voltea, recubre, y se pule hasta una superficie acabada de Ra menor que 0.02 µ?t?. La muestra inferior estaba contenida en un reservorio para pruebas de muestras de gasolina que tenía una superficie aproximada de 15 era2. La parte superior del reservorio se cubrió con una caperuza de Teflon® con un agujero central y un disco de Teflon® con un agujero para acomodar el eje de soporte de la bola superior, y formar así un arreglo deslizante para contener los vapores de la muestra y permitir la oscilación de la bola superior. Se usaron aproximadamente 4 mi de muestra. Tabla 1 Sumario de las condiciones de la prueba HFRR Ejemplos Comparativos 1 y 2 Combustibles que tienen contenido bajo de azufre sin isobutanol A un combustible alquilado que tienen contenido bajo de azufre que tiene 6 ppm de azufre, se añadió reformado pesado (HUF) , reformado ligero (LUF) , y nafta ligera craqueada catalíticamente (LS DAN) en las cantidades indicadas en las Tablas 2 y 3. El contenido de aromáticos (ARO) y olefina (OLE) se calculó en por ciento en peso (% en peso) y % en vol . El contenido de azufre (S) se calculó en ppm en peso. Los valores mayores, valores menores y valores promedio de HFRR determinados se reportaron en mieras (im) en la Tabla 4. Ejemplos 1 y 2 Combustibles que tienen contenido bajo de azufre con isobutanol Al mismo combustible alquilado que tienen contenido bajo de azufre que se usó en los Ejemplos Comparativos 1 y 2, se añadió 15.8 % en vol. y 16.3 % en vol. de isobutanol, respectivamente. Se añadió, además, reformado pesado (HUF) , reformado ligero (LUF) , y nafta ligera craqueada catalíticamente (LS DAN) en las cantidades indicadas en las Tablas 2 y 3. El contenido de aromáticos (ARO) y olefina (OLE) se calculó en por ciento en peso (% en peso) y % en vol. El contenido de azufre (S) se calculó en ppm en peso. Los valores mayores, valores menores y valores promedio de HFRR determinados se reportaron en mieras (µp?) en la Tabla 4.

Al comparar el Ejemplo 1 que tiene isobutanol con el Ejemplo Comparativo 1 sin isobutanol, que tiene un % en vol. de aromáticos y olefina similar, el valor promedio de HFRR disminuyó de 849 µt? a 761 pm. Además, al comparar el Ejemplo 2 que tiene isobutanol con el Ejemplo Comparativo 2 sin isobutanol, que tiene, además, un % en vol. de aromáticos y olefina similar, el valor promedio de HFRR disminuyó de 841 im a 728 µp?.

Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Ejemplos Comparativos 3 y 4 Combustibles que tienen contenido bajo de azufre que tienen etanol A una materia prima mezclada reformulada que tienen contenido bajo de azufre para mezclas oxigenadas (RBOB) formuladas para 10 % de etanol (E10) , se añadió etanol en aproximadamente 10 % en vol. y 15 % en vol., respectivamente. Los valores mayores, valores menores y valores promedio de HFRR determinados se reportaron en mieras (µp?) en la Tabla 5.

Las características de RBOB se reportan en la Tabla 6 .

Combustibles que tienen contenido bajo de azufre con isobutanol A la misma materia prima mezclada reformulada , que t iene contenido baj o de azufre para mezclas oxigenadas (RBOB) que se usó en los Ejemplos Comparativos 3 y 4 , se añadió aproximadamente 16 % en vol . y 24 % en vol . de isobutanol, respectivamente . Los valores mayores, valores menores y valores promedio de HFRR determinados se reportaron en mieras (um) en la Tabla 5.

Al comparar el Ejemplo 3 que tiene isobutanol con el Ejemplo Comparativo 3 que tiene etanol , el valor promedio de HFRR disminuyó de 794 µt? a 736 µp? mediante el uso de butanol en lugar de etanol . Además , al comparar el Ej emplo 4 que t iene isobutanol con el Ej emplo Comparativo 4 , el valor promedio de HFRR disminuyó de 744 µ?? a 676 µp? .

Tabla 5 Tabla 6 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre, caracterizada porque comprende: (a) butanol y (b) un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso; donde la gasolina que tiene contenido bajo de azufre tiene un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µp?.

2. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende aproximadamente 5 % en vol. a aproximadamente 55 % en vol. de butanol.

3. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende aproximadamente 10 % en vol. a aproximadamente 30 % en vol. de butanol.

4. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende aproximadamente 16 % en vol. de butanol.

5. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende aproximadamente 24 % en vol. de butanol .

6. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el butanol consiste esencialmente en isobutanol.

7. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el contenido de azufre es menor que aproximadamente 20 ppm en peso.

8. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el contenido de azufre es menor que aproximadamente 15 ppm en peso.

9. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el contenido de azufre es menor que aproximadamente 10 ppm en peso.

10. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el valor HFRR es menor que aproximadamente 780 µt?.

11. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el valor HFRR es menor que aproximadamente 750 µp\.

12. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el valor HFRR es menor que aproximadamente 730 µ??.

13. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además el valor HFRR es menor que aproximadamente 700 µp?.

14. Un proceso para producir una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre que tiene lubricidad mejorada; caracterizado porque comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol . a aproximadamente 30 % en vol . de isobutanol con un materia prima mezclada de gasolina, caracterizado porque la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre comprende un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso, y un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µt?.

15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además la materia prima mezclada de gasolina comprende un valor HFRR mayor que aproximadamente 800 µt?.

16. Un método para aumentar la lubricidad de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre; caracterizado porque comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol. a aproximadamente 30 % en vol. de isobutanol con una materia prima mezclada de gasolina, donde la materia prima mezclada de gasolina comprende un valor HFRR mayor que aproximadamente 800 µt?, y donde la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre comprende: (a) un contenido de azufre menor que aproximadamente 25 ppm en peso; y (b) un valor HFRR menor que aproximadamente 800 µp?.

17. Un método para aumentar la lubricidad de una composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre ; caracterizado porque comprende mezclar aproximadamente 10 % en vol . a aproximadamente 30 % en vol . de isobutanol con una materia prima mezclada de gasolina, donde el valor HFRR de la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre se reduce en por lo menos 5 % en comparación con el valor HFRR de la materia prima mezclada de gasolina.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además el valor HFRR de la composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre se reduce en por lo menos 10 % en comparación con el valor HFRR de la materia prima mezclada de gasolina.

19. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además la gasolina que tienen contenido bajo de azufre se selecciona de combustible diesel, combustible de reactor, combustible no vehicular, combustible de locomotoras, combustible para uso marítimo, combustible reformulado, combustible convencional, combustible por lotes, y materia prima mezcladas.

20. La composición de gasolina que tiene contenido bajo de azufre de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende detergentes, dispersantes, aditivos de control de depósito, detergentes para el carburador, detergentes que eliminan los depósitos de las válvulas de admisión, detergentes para el sistema de admisión, aditivos de control de depósitos en la cámara de combustión, detergentes para el inyector de combustible, fluidificantes, aceites portadores y polímeros, inhibidores de la corrosión, antioxidantes, desactivadores de superficies metálicas, pasivadores de superficies metálicas, aditivos potenciadores de la combustión, auxiliares para el arranque en frío, promotores de chispa, mejoradores de chispa, detergentes para bujías, tensioactivos , mejoradores de la viscosidad, agentes modificadores de la viscosidad, modificadores de fricción, modificadores de la pulverización del inyector de combustible, potenciadores de la pulverización del inyector de combustible, agentes de modificación del tamaño de gota del combustible, agentes de volatilidad, oxigenantes, desemulsionantes de agua, agentes de rechazo de agua, agentes de separación de agua, anticongelantes, o mezclas de estos.