COMPOSICIÓN DE UNA GRASA BIODEGRADABLE UTILIZANDO UN RESIDUO DE DESTILACIÓN GENERADO EN LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL.

Una composicion de grasa producida por medio de la adicion de 3 a 20% en peso de aditivos a 50 a 95% en peso de residuos de destilacion,

que se generan en la produccion del biodiesel por destilacion de una mezcla de reaccion obtenida por medio de transesterificacion de aceite animal o vegetal con un alcohol, y 3 a 30% en peso de espesantes

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07118302.

Solicitante: KOREA HOUGHTON CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: República de Corea.

Dirección: 322 SINDONG-RL SUNJANG-MYUN, ASAN-SI CHOONGCHUNGNAM-DO REPUBLICA DE COREA.

Inventor/es: KIM,KWANG SOON, LEE MOON,SIK.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Octubre de 2007.

Fecha Concesión Europea: 11 de Agosto de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10M109/00 QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es un compuesto de composición indeterminado o incompletamente determinada (C10M 101/00 tiene prioridad).
  • C10M169/00 C10M […] › Composiciones lubricantes caracterizadas porque contienen como constituyentes una mezcla de al menos dos tipos de ingredientes, cubiertos por los grupos precedentes, escogidos entre materiales de base, espesantes o aditivos, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial.
  • C10M177/00 C10M […] › Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases.

Clasificación PCT:

  • C10M101/04 C10M […] › C10M 101/00 Composiciones lubricantes, caracterizadas porque el material de base es un aceite mineral o un aceite graso (que contienen más del 10% de agua C10M 173/00). › Fracciones de aceites grasos.
  • C10M109/00 C10M […] › Composiciones lubricantes caracterizadas porque el material de base es un compuesto de composición indeterminado o incompletamente determinada (C10M 101/00 tiene prioridad).
  • C10M169/00 C10M […] › Composiciones lubricantes caracterizadas porque contienen como constituyentes una mezcla de al menos dos tipos de ingredientes, cubiertos por los grupos precedentes, escogidos entre materiales de base, espesantes o aditivos, siendo cada uno de estos compuestos un compuesto esencial.
  • C10M177/00 C10M […] › Métodos particulares de preparación de composiciones lubricantes; Modificación química por tratamiento posterior de los constituyentes o de la composición lubricante en sí, no cubierta por otras clases.

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:

5 ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la Invención

La presente invención se relaciona con una grasa para la lubricación de maquinaria, equipamiento o instrumentos utilizados en la industria en general, y más particularmente, con una composición de una grasa producida utilizando, como aceite base, 10 a 95% en peso de los residuos finales que se generan en la producción de biodiesel utilizando destilados desodorizados de aceite de soja y aceite de canola.

2. Descripción del Estado del Arte Relacionado <Componentes y Clasificación de la Grasa Común>

Componente Contenido Asunto 1 Asunto 2 Asunto 3 C O M P O S I C Aceite Base 50-95% Hidrocarburo de Petróleo Aceite Mineral Destilado de Petróleo a base de Parafina, a base de Naftaleno, etc. Para un centro de reabastecimiento de combustible Para múltiples propósitos Para alto peso Aceite Con base en PAO, con Grasa Sintética de Aceite, I Sintético base en Éster, con base Grasa de Baja Ó en Poli Glicol, con base Temperatura (Dewax) N en Silicona, con base en D Flúor, etc. E L A G R A S A Espesante 3 -30% Jabón Formación de jabón por medio de la reacción entre hidróxido metálico tal como Ca, Li, Al, etc. y ácido graso Litio y Grasa Compleja de Litio, Grasa Compleja de Aluminio, Grasa Compleja de Calcio Sin Jabón Urea, Gel de Sílice, Bentona Grasa de Urea, Grasa Bentona, Grasa de Gel de Sílice Aditivo 3 -30% Aditivo Antioxidación, Mejora en la lubricación Anticorrosivo, Estabilizador Estructural Relleno Negro de Carbón, Óxido de Cinc Lubricante Grafito, Disulfuro de Pasta de Molibdeno, Grasa Sólido Molibdeno, etc. de Fluoro (silicona)

La grasa lubricante se clasifica en una grasa de jabón metálico tal como de Ca, Na, Li, Al, Ba o su grasa compleja y grasa sin jabón tal como bentona, sílice, urea, grafito o PTFE de acuerdo con la clase del espesante, y se clasifica en grasa de un aceite mineral y en grasa de aceite sintético de acuerdo con la clase de aceite base.

2 Las grasas preservan el rendimiento y la vida útil de las unidades de lubricación y del equipo reduciendo la fricción entre las unidades en la región de lubricación, reduciendo el desgaste de los metales, mejorando las características de una superficie de lubricación, reduciendo la adhesión a una superficie metálica y la fundición, previniendo la deformación debido al calor por medio de su 5 remoción, y maximizando la prevención de la inyección de impurezas y el efecto de sellado. El aceite lubricante base de hidrocarburo de petróleo, que se produce en la etapa final del proceso de refinación del petróleo crudo común, se utiliza generalmente aceite base para grasa. Sin embargo, la grasa que utiliza el hidrocarburo de petróleo puede causar daño ambiental, y puede poner en riesgo la salud de un humano que utilice la grasa. 10 Recientemente, debido a que ha aumentado el interés en la importancia de la protección ambiental y en la salud y la seguridad de los trabajadores, está creciendo la investigación sobre aceites lubricantes base aceptables para el medio ambiente que sustituirán a los aceites lubricantes base de hidrocarburos de esta grasa, en naciones de Norte América y Europa Occidental. De acuerdo con esta tendencia, la presente invención está encaminada a desarrollar una 15 composición de una grasa utilizando un residuo de destilación generado en la producción de biodiesel como aceite lubricante base amigable con el medio ambiente. Biodiesel se refiere a una energía alternativa procesada a partir de un lípido elemental en vegetales y animales para que tengan propiedades similares a la gasolina, que pueda ser utilizado como un equivalente del diesel o para motores diesel mezclándolo con la gasolina. En general, 20 biodiesel se refiere a ésteres metílicos de ácido graso que tienen una pureza del 95% elaborados a partir de la transesterificación entre alcoholes (generalmente, metanol) y aceite vegetal (salvado de arroz, aceite de residuos de cocina, aceite de soja, aceite de colza, etc.). (Comunicado del Ministerio de Comercio, Industria y Economía (MOCIE) No. 2000-57). El aceite vegetal descrito anteriormente, esto es, un compuesto que incluye un grupo 25 hidrófobo insoluble en agua, está generalmente compuesto de triglicéridos representados de acuerdo a la siguiente fórmula química estructural.

**(Ver fórmula)**

El aceite vegetal se caracteriza comúnmente por el contenido de ácidos grasos, y la longitud, contenido y grado de saturación de los mismos se convierten en factores críticos para determinar las 30 características físicas y químicas del aceite. El aceite animal es menos útil que el aceite vegetal, y únicamente aquellos elaborados a partir de cerdo, vaca y oveja entre los animales terrestres, y arenque y lacha entre los peces son considerados comercialmente importantes. Los aceites animales están compuestos de triglicéridos saturados e insaturados como los aceites vegetales, pero incluyen una amplia distribución de ácidos grasos y algunos ácidos grasos de cadena impar, a diferencia de los

35 aceites vegetales. Cuando el éster metílico elaborado a partir de aceite vegetal, es decir, biodiesel, es derramado en el suelo, éste queda menos contaminado que por aceite lubricante a base de hidrocarburos, debido a su menor toxicidad y alto nivel de biodegradación. También, correspondiente a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (UNFCCC) (Ciclo de vida del CO2: de

40 gasolina), una (1) tonelada de éster metílico de aceite vegetal reduce 2,2 toneladas de CO2, lo cual

contribuye a un incremento en competitividad global. El éster metílico a partir de aceite vegetal está compuesto principalmente de oleato de metilo y linoleato de metilo como componentes principales, y exhibe excelente desempeño en la maquinabilidad o detergencia debido a la baja viscosidad (40ºC, 1.9 a 6.0 cSt.) y buena lubricación cuando es utilizado en vez del aceite lubricante base a partir de hidrocarburos de petróleo.

CH3-(CH2)14-COO-CH3: Palmitato de Metilo CH3-(CH2)6-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)6-COO-CH3: Oleato de Metilo CH3-(CH2)3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-(CH2)6-COO-CH3: Linoleato de Metilo

El éster metílico a partir de aceite vegetal se elabora por medio de los siguientes procesos.

**(Ver fórmula)**

Aquí, R, R' y R” son hidrocarburos saturados o insaturados con grupos alquilo. <Composiciones de Ácidos Grasos de Aceite de Canola y Aceite de Soja para la Producción de Biodiesel>

Ácido Graso Aceite Graso y Aceites C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:0 C22:0 C20:1 C22:1 Aceite de Canola - 2 -5% 0,2% 1 -2% 10% 10% 5 -10% 0,9% 50% Aceite de Soja 0,3% 7 -10% 0 -1% 3 -6% 22-34% 50-60% 2-10% 5-10% -

<Estructura Química del Ácido Graso Utilizado en la Producción de Grasa>

Nombre del Ácido Graso Número de Carbonos Número de Dobles Enlaces Estructura Química Ácido Palmítico 16 0 COCH3(CH2)14COOH Ácido Palmitoleico 16 1 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Ácido Esteárico 18 0 CH3(CH2)16COOH Ácido Oleico 18 1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Ácido Linoleico 18 2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Ácido Linolénico 18 3 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH= CH(CH2)CH=CH (CH2)7COOH Ácido Araquídico 20 0 CH3(CH2)18COOH Ácido Eicosenóico 20 1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)9COOH Ácido Behénico 22 0 CH3(CH2)20COOH Ácido Erúcico 22 1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH

15 <Comparación de la Biodegradación de Aceite Vegetal y de Aceite Base de Éster Sintético, Método CEL-L-33-A-93>

Orden Aceite de Soja Aceite de Colza Éster Sintético Hidrocarburo de Petróleo (Aceite mineral) 1 96,5% 97,0% 96,4% 19,7% 2 97,2% 99,0% 97,2% 18,9% Promedio 96,9% 97,5% 96,8% 19,3%

Los componentes y proporciones del éster metílico de aceite vegetal dependen de los componentes y de las proporciones de la composición de ácido graso del aceite vegetal. El éster metílico del ácido graso enlistado en la Tabla 1 es un componente del éster metílico del aceite vegetal. <Estructura Química del Ácido Graso Utilizado en la Grasa Biodegradable Elaborada a partir de Aceite Vegetal>

Nombre del Ácido Graso Número de Carbonos / Número de Dobles Enlaces Estructura Química Caprílico C8 CH3(CH2)6COOH Cáprico C10 CH3(CH2)8COOH Láurico C12 CH3(CH2)10COOH Mirístico C14 CH3(CH2)12COOH Palmítico C16:0 CH3(CH2)14COOH Palmitoleico C16:1 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Esteárico C18:0 CH3(CH2)16COOH Oleico C18:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Linoleico C18:2 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linolénico C18:3 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH= CH(CH2)CH=CH (CH2)7COOH Araquídico C20:0 CH3(CH2)18COOH Eicosenóico C20:1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)9COOH Behénico...

 


Reivindicaciones:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

11

Una composición de grasa producida por medio de la adición de 3 a 20% en peso de aditivos a 50 a 95% en peso de residuos de destilación, que se generan en la producción del biodiesel por destilación de una mezcla de reacción obtenida por medio de transesterificación de aceite animal o vegetal con un alcohol, y 3 a 30% en peso de espesantes. La composición de acuerdo a la reivindicación 1, en donde al aceite vegetal se selecciona el grupo que incluye aceite de salvado de arroz, aceite de residuos de cocina, aceite de soja o aceite de canola y en donde el residuo de destilación tiene una viscosidad cinemática del aceite base de 20 a 400 cSt a 40ºC. La composición de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el espesante incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste de jabón de litio, diurea, un complejo de aluminio, un espesante de bentona y un espesante de gel de sílice. La composición de acuerdo a la reivindicación 3, en donde el espesante de jabón de litio incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compuesto metálico de hidróxido de litio, ácidos 12-hidroxi esteárico, esteárico, bórico, azeláico, y sebácico. La composición de acuerdo a la reivindicación 3, en donde el espesante de diurea incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste de un compuesto de diisocianato, monoaminas tales como bencilamina, toluidina y cloroanilina, y aminas aromáticas tales como tetradecilamina, pentadecilamina, hexadecilamina, heptadecilamina, octadecilamina, nonildecilamina y eicosilamina. La composición de acuerdo a la reivindicación 3, en donde el espesante de jabón del complejo de aluminio se forma a partir de un compuesto de metal aluminio, y al menos uno seleccionado del grupo que consiste de los ácidos benzoico, esteárico, palmítico, palmitoleico, y oleico. La composición de acuerdo a la reivindicación 3, en donde el espesante de gel de sílice se forma de sílice pirogénica, que incluye sílices hidrófoba e hidrofílica y se dispersa en el aceite base que a ser utilizado como el espesante de la grasa. La composición de acuerdo a la reivindicación 1, en donde el aditivo incluye al menos uno seleccionado del grupo que consiste de: un reductor del punto de gota que incluye polimetacrilato, aceite base sintético aromático y derivados de los mismos; un aditivo lubricante que incluye sales metálicas de ditiocarbamato, fosfato de arilo o éster fosfórico, sulfuro o derivados de los mismos; un inhibidor de corrosión que incluye benzotriazol, toliltriazol, mercaptobenzotriazol o derivados de los mismos; un inhibidor de oxidación que incluye tetrabutil metilfenol, un compuesto de quinolina o derivados de los mismos; y un estabilizador de estructura que incluye un copolímero tal como etileno, propileno y derivados de los mismos.


 

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