ACEITES MINERALES CON UNA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y UNA FLUIDEZ EN FRÍO MEJORADAS.

Composiciones, que contienen por lo menos una resina de alquil-fenol (el componente I) y,

referido a la resina de alquil-fenol, de 0,05 a 10% en peso de por lo menos una sal formada a partir de una base aromática y de un ácido sulfónico (el componente II), en las que la resina de alquil-fenol y aldehído comprende una unidad estructural repetitiva de la fórmula en la que R5 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200, O-R6 u O-C(O)-R6, en que R6 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200, y n representa un número de 2 a 100

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06013803.

Solicitante: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BRUNINGSTRASSE 50 65929 FRANKFURT AM MAIN ALEMANIA.

Inventor/es: KRULL, MATTHIAS, Cohrs,Carsten,Dr. , Freundl,Hildegard , MIKULECKY,KLAUS.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 4 de Julio de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10L1/14B
  • C10L10/00 QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10L COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL; GAS NATURAL DE SINTESIS OBTENIDO POR PROCEDIMIENTOS NO PREVISTOS EN LAS SUBCLASES C10G O C10K; GAS DE PETROLEO LICUADO; USO DE ADITIVOS PARA COMBUSTIBLES O FUEGOS; GENERADORES DE FUEGO.Uso de aditivos con fines particulares para combustibles o fuegos (empleo de ligantes para fabricación de briquetas de combustibles sólidos C10L 5/10; empleo de aditivos para mejorar la combustión de combustibles sólidos C10L 9/10).
  • C10L10/16 C10L […] › C10L 10/00 Uso de aditivos con fines particulares para combustibles o fuegos (empleo de ligantes para fabricación de briquetas de combustibles sólidos C10L 5/10; empleo de aditivos para mejorar la combustión de combustibles sólidos C10L 9/10). › Aditivos para rebajar el punto de congelación.

Clasificación PCT:

  • C10L1/16 C10L […] › C10L 1/00 Combustibles carbonosos líquidos. › Hidrocarburos.
  • C10L1/198 C10L 1/00 […] › obtenidos de forma distinta que por reacciones en las que intervienen únicamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C10L1/222 C10L 1/00 […] › conteniendo al menos un enlace simple carbono-nitrógeno.
  • C10L1/223 C10L 1/00 […] › teniendo al menos un grupo amino enlazado a una átomo de carbono aromático.
  • C10L1/224 C10L 1/00 […] › Amidas; Imidas.
  • C10L1/232 C10L 1/00 […] › conteniendo nitrógeno y un anillo heterocíclico.
  • C10L1/233 C10L 1/00 […] › conteniendo nitrógeno y oxígeno en el anillo, p. ej. oxazoles.
  • C10L1/2387 C10L 1/00 […] › Polioxialquilenaminas.
  • C10L1/24 C10L 1/00 […] › conteniendo azufre, selenio o teluro.
  • C10L10/00 C10L […] › Uso de aditivos con fines particulares para combustibles o fuegos (empleo de ligantes para fabricación de briquetas de combustibles sólidos C10L 5/10; empleo de aditivos para mejorar la combustión de combustibles sólidos C10L 9/10).
  • C10L10/16 C10L 10/00 […] › Aditivos para rebajar el punto de congelación.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.


Fragmento de la descripción:

Aceites minerales con una conductividad eléctrica y una fluidez en frío mejoradas.

El presente invento se refiere a la utilización de resinas de alquil-fenoles y aldehídos y de sales de bases aromáticas orgánicas con ácidos sulfónicos para el mejoramiento de la conductividad eléctrica de materiales destilados de aceites minerales pobres en azufre, así como a los materiales destilados de aceites minerales que están provistos de aditivos.

El contenido de los materiales destilados de aceites minerales en cuanto a compuestos que contienen azufre y a compuestos aromáticos tiene que ser disminuido cada vez más con arreglo a la legislación medioambiental, que se va agudizando progresivamente. En los casos de los procesos de refinería, que son empleados para la producción de unas calidades de aceites minerales que están adaptadas a las especificaciones, se eliminan simultáneamente, sin embargo, también otros compuestos polares así como compuestos aromáticos. Como efecto secundario, se disminuye grandemente de esta manera la conductividad eléctrica de estos materiales destilados de aceites minerales. De esta manera no se pueden compensar unas adquisiciones de cargas electrostáticas, tales como las que se presentan en particular bajo altas velocidades de fluencia, por ejemplo al hacer circular por bombeo en conducciones y filtros en la refinería, en la cadena de distribución así como también en las instalaciones del consumidor. Tales diferencias de potenciales entre el aceite y su entorno implican sin embargo el riesgo de la descarga de chispas, que puede conducir a la autoinflamación o respectivamente a la explosión de los líquidos que son fácilmente inflamables. Por lo tanto, a tales aceites con una pequeña conductividad eléctrica se les añaden unos aditivos, que aumentan la conductividad y que facilitan la compensación de los potenciales entre el aceite y su entorno. Una conductividad eléctrica de más que 50 pS/m es considerada en general como suficiente para una manipulación segura de los materiales destilados de aceites minerales. Unos procedimientos para la determinación de la conductividad eléctrica se describen por ejemplo en las normas DIN 51412-T02-79 y ASTM 2624.

Una clase de compuestos empleados en aceites minerales para múltiples y variadas finalidades, la constituyen las resinas de alquil-fenoles y sus derivados, que se pueden preparar mediante una condensación de fenoles portadores de radicales alquilo con aldehídos en condiciones ácidas o respectivamente básicas. Por ejemplo, las resinas de alquil-fenoles se emplean como agentes mejoradores de la fluidez en frío, agentes mejoradores de la lubricación, agentes inhibidores de la oxidación, agentes inhibidores de la corrosión así como agentes dispersivos en asfaltos, y las resinas alcoxiladas de alquil-fenoles se emplean como agentes desemulsionantes en petróleos crudos y en materiales destilados medios. Por lo demás, se emplean resinas de alquil-fenoles como agentes estabilizadores para combustibles para motores de chorros (en inglés jet-fuel). Igualmente, ciertas resinas de ésteres de ácido benzoico con aldehídos o respectivamente con cetonas se emplean como aditivos en frío para aceites combustibles. No obstante, el efecto de las resinas conocidas y de los sistemas de aditivos que las contienen, no es satisfactorio todavía en particular en muchos aceites pobres en azufre o respectivamente exentos de azufre.

Los documentos de solicitudes de patentes británicas GB-A-2 305 437 y GB-A-2 308 129 divulgan unas resinas de alquil-fenoles y formaldehído como agentes depresores de la temperatura de fluidez crítica = punto de vertido (en inglés "pour point depressants") para líquidos que contienen parafinas, tales como un gasóleo (aceite Diesel), un aceite lubricante, un aceite hidráulico y petróleos crudos. La condensación de los alquil-fenoles con formaldehído en la relación de 2:1 hasta 1:1,5 se puede llevar a cabo en presencia de unos catalizadores de carácter ácido tales como ácido sulfúrico, ácidos sulfónicos o ácidos carboxílicos. La resina puede ser tratada a continuación, en caso necesario, con NaOH, con el fin de transformar al catalizador de carácter ácido en la sal de sodio y de separarlo, por ejemplo, mediante filtración. En los ejemplos, se trabaja con un ácido sulfúrico concentrado, que después de la condensación es separado por filtración en forma de la sal de sodio.

El documento de solicitud de patente europea EP-A-0 857 776 divulga la utilización de resinas de alquil-fenoles en combinación con copolímeros de etileno y de agentes dispersivos de parafinas que contienen nitrógeno para el mejoramiento de las propiedades en frío de los materiales destilados medios. La condensación de las resinas se puede efectuar en tal caso mediando una catálisis por ácidos inorgánicos u orgánicos que, eventualmente después de una neutralización no especificada adicionalmente, permanecen en el producto. En los ejemplos, la condensación de las resinas se efectúa mediando una catálisis por un ácido alquil-benceno-sulfónico que, a continuación, es neutralizado con KOH o respectivamente NaOH.

El documento EP-A-1 088 045 divulga el hecho de que ciertas resinas de alquil-fenoles pueden ser combinadas con unas aminas, que llevan por lo menos un radical hidrocarbilo. De acuerdo con los ejemplos, en este caso se trata de unas sales de las resinas de alquil-fenoles, en las que escasamente la mitad de los grupos OH fenólicos es neutralizada con alquil-aminas secundarias.

El documento EP-A-0 381 966 divulga un procedimiento para la producción de novolacas mediante una condensación de fenoles con aldehídos mediando una retirada azeótropa de agua desde el circuito. Como catalizadores adecuados se mencionan ciertos ácidos minerales fuertes, en particular el ácido sulfúrico y sus derivados de carácter ácido. Éstos pueden ser neutralizados, antes del tratamiento de la mezcla de reacción, de manera preferida con hidróxidos de metales o aminas. En los ejemplos se cataliza siempre con ácido sulfúrico, que es neutralizado a continuación con una lejía de sosa (= una solución de hidróxido de sodio).

El documento EP-A-0 311 452 divulga unos materiales condensados de alquil-fenoles y formaldehído como aditivos en frío para combustibles y aceites lubricantes. Como catalizador se utiliza ácido el p-tolueno-sulfónico, que permanece como tal en la resina.

El documento EP-A-1482024 divulga unos materiales condensados a base de ésteres del ácido p-hidroxi-benzoico y aldehídos o respectivamente cetonas como aditivos en frío para aceites combustibles. La condensación se efectúa en este caso en presencia de unos catalizadores de carácter ácido, tales como el ácido p-tolueno-sulfónico, que permanecen como tales en el producto.

Dentro del marco del presente invento, por el concepto de "resinas de alquil-fenoles" se entienden todos los polímeros, que son accesibles mediante una condensación de un fenol portador de radicales alquilo, con aldehídos o respectivamente cetonas. En este contexto, el radical alquilo puede estar unido directamente a través de un enlace C-C con el radical arilo del fenol o también a través de unos grupos funcionales tales como ésteres o éteres.

Como catalizadores para las reacciones de condensación de un alquil-fenol y de un aldehído, junto a unos ácidos carboxílicos tales como el ácido acético y el ácido oxálico, constituyen unos catalizadores usuales en particular unos ácidos minerales fuertes, tales como el ácido clorhídrico, el ácido fosfórico y el ácido sulfúrico, así como unos ácidos sulfónicos. Usualmente, después de haber finalizado la reacción, éstos permanecen en el producto como tales o en una forma neutralizada.

A partir del estado de la técnica se conoce el recurso de neutralizar con una base al catalizador empleado para la condensación de la resina de alquil-fenol. En la práctica, para esto se emplean usualmente unas bases tales como una lejía de sosa (= solución de hidróxido de potasio) o una lejía de potasa (= solución de hidróxido de potasio), que dan lugar a la formación de las sales de sodio o respectivamente de potasio de estos ácidos fuertes. Sin embargo, para el empleo como aditivos para combustibles, tales sales son indeseadas, puesto que ellas precipitan desde el aceite en una forma cristalina y pueden provocar obstrucciones de las conducciones o respectivamente de los filtros, así como, en el caso de una combustión, pueden dar lugar a unos residuos indeseados (cenizas).

Una misión del presente invento fue, por consiguiente,...

 


Reivindicaciones:

1. Composiciones, que contienen por lo menos una resina de alquil-fenol (el componente I) y, referido a la resina de alquil-fenol, de 0,05 a 10% en peso de por lo menos una sal formada a partir de una base aromática y de un ácido sulfónico (el componente II), en las que la resina de alquil-fenol y aldehído comprende una unidad estructural repetitiva de la fórmula


en la que R5 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200, O-R6 u O-C(O)-R6, en que R6 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200, y n representa un número de 2 a 100.

2. Composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el aldehído utilizado para la condensación de la resina de alquil-fenol y aldehído, contiene de 1 a 12 átomos de carbono.

3. Composición de acuerdo con la reivindicación 1 y/o 2, en la que el grupo alquilo de la resina de alquil-fenol y aldehído contiene de 1 a 200 átomos de carbono.

4. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, en la que el peso molecular de las resinas de alquil-fenoles y aldehídos es de 400 a 20.000 g/mol.

5. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, en la que el ácido sulfónico utilizado para la preparación de las sales de ácidos sulfónicos es soluble en aceites, y contiene por lo menos un grupo de ácido sulfónico y por lo menos un radical hidrocarbilo saturado o insaturado, lineal, ramificado y/o cíclico con 1 hasta 40 átomos de C.

6. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, en la que las bases aromáticas utilizadas para la preparación de las sales de ácidos sulfónicos, son unos compuestos solubles en aceites, que contienen un entramado de hidrocarburo cíclico, conjugado, con 4n+2 electrones π, así como por lo menos un heteroátomo, que está capacitado para la formación de sales.

7. Composición de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el heteroátomo, que está capacitado para la formación de sales, es un componente del sistema anular aromático.

8. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, en la que están contenidos adicionalmente unos copolímeros a base de etileno y de 6 a 21% en moles de ésteres vinílicos, ésteres acrílicos, ésteres metacrílicos, alquil-vinil-éteres y/o alquenos.

9. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 8, en la que están contenidos adicionalmente unos productos de reacción de compuestos de la fórmula NR6R7R8, en la que R6, R7 y R8 pueden ser iguales o diferentes, y por lo menos uno de estos grupos representa alquilo de C8-C36, cicloalquilo de C6-C36, alquenilo de C8-C36, en particular alquilo de C12-C24, alquenilo de C12-C24 o ciclohexilo, y los grupos restantes significan o bien hidrógeno, alquilo de C1-C36, alquenilo de C2-C36, ciclohexilo, o un grupo de las fórmulas -(A-O)x-E ó -(CH2)n-NYZ, en las que A representa un grupo etilo o propilo, x significa un número de 1 a 50, E es = H, alquilo de C1-C30, cicloalquilo de C5-C12 o arilo de C6-C30, y n es = 2, 3 ó 4, e Y y Z significan, independientemente uno de otro, H, alquilo de C1-C30 o -(A-O)x-E,

con unos compuestos, que comprenden un grupo funcional de la fórmula

>C=O.

10. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 9, en la que están contenidos adicionalmente unos polímeros en forma de peine de la fórmula


en la que

Asignifica R', COOR', OCOR', R''-COOR', OR'; Dsignifica H, CH3, A o R''; Esignifica H, A; Gsignifica H, R'', R''-COOR', un radical arilo o un radical heterocíclico; Msignifica H, COOR'', OCOR'', OR'', COOH; Nsignifica H, R'', COOR'', OCOR, o un radical arilo; R'significa una cadena de hidrocarburo con 8 a 50 átomos de carbono; R''significa una cadena de hidrocarburo con 1 hasta 10 átomos de carbono; msignifica un número comprendido entre 0,4 y 1,0; y nsignifica un número comprendido entre 0 y 0,6.

11. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 10, en la que están contenidos adicionalmente unos compuestos de poli(oxialquileno), que son unos ésteres, éteres y éteres/ésteres, que llevan por lo menos un radical alquilo con 12 a 30 átomos de C.

12. Composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 11, en la que está contenidos adicionalmente unos copolímeros que, junto a unas unidades estructurales de etileno, contienen unas unidades estructurales, que se derivan de α-olefinas con 3 a 24 átomos de C, y que tienen unos pesos moleculares de hasta 120.000 g/mol.

13. Materiales destilados de aceites minerales con una conductividad eléctrica de más que 50 pS/m, caracterizados porque ellos contienen unas composiciones de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12.

14. Materiales destilados de aceites minerales con un contenido de menos que 25% en peso de compuestos aromáticos, que contienen de 5 a 5.000 ppm de la composición de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12.

15. Utilización de unas composiciones de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 12 para el mejoramiento de la conductividad eléctrica de materiales destilados de aceites minerales con un contenido de compuestos aromáticos de menos que 25% en peso.

16. Utilización de unas composiciones, que contienen por lo menos una resina de alquil-fenol (el componente I) y, referido a la resina de alquil-fenol, de 0,05 a 10% en peso de por lo menos una sal formada a partir de una base aromática y de un ácido sulfónico (el componente II), para el mejoramiento de la fluidez en frío de materiales destilados de aceites minerales con un contenido de azufre de menos que 350 ppm, en la que la resina de alquil-fenol y aldehído comprende una unidad estructural repetitiva de la fórmula


en la que R5 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200, O-R6 u O-C(O)-R6, en que R6 representa alquilo de C1-C200 o alquenilo de C2-C200 y n representa un número de 2 a 100.


 

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