MÉTODO PARA MEJORAR COMPOSICIONES DE ACEITE.

Un método para mejorar las propiedades a baja temperatura de un aceite,

que comprende ésteres de alquilo de ácido graso de procedencia animal o vegetal, en el que al menos 5% en peso de los ésteres de alquilo de ácido graso procede de ácidos grasos saturados C16-C22, comprendiendo dicho método hacer reaccionar entre 0,05 y 10% en peso del aceite con al menos un compuesto que tiene 3 o más átomos de nitrógeno, estando al menos uno de los átomos de nitrógeno presente en forma de grupo de amina primaria; en el que al menos el compuesto que tiene 3 átomos de nitrógeno comprende una poli(polialquilen amina) o un compuesto de imidazolina que transporta por un lado el sustituyente de poli-alquilen imina y por otro, al menos el grupo de amina primaria preparado mediante reacción de un ácido graso o del éster de metilo de ácido graso con la poli(polialquilen amina)

El presente invento se refiere a un método para mejorar las propiedades, a baja temperatura, de aceites de procedencia animal o vegetal.

Los aceites y grasas de procedencia animal o vegetal encuentran cada vez más aplicación como 5 combustibles y en particular, como sustitutivo total o parcial de combustibles semi-destilados procedentes del petróleo tales como el diesel. Comúnmente dichos combustibles se conocen como “biocombustibles” o “biodiesel”. Los biocombustibles pueden proceder de distintas fuentes. Entre las más comunes se encuentran los ésteres de alquilo, normalmente de metilo, de ácidos grasos de origen vegetal tal como colza, girasol, etc. Normalmente, estos tipos de combustible son denominados FAME (ésteres de ácido graso de metilo). 10

Desde el punto de vista ambiental, existe una tendencia a la utilización de dichos combustibles debido a su procedencia de fuentes renovables. También está indicado que los biocombustibles generan menos contaminación durante el proceso de combustión que el combustible equivalente derivado del petróleo.

Los fuelóleos de procedencia animal o vegetal contienen componentes, por ejemplo, n-alcanoatos de metilo, que a baja temperatura tienden a precipitar en forma de cristales de gran tamaño con forma de placa o en forma de 15 esferolitos de cera de tal manera que se produce la formación de estructuras de gel que provocan que el combustible pierda su capacidad para fluir. La temperatura más baja a la cual el combustible todavía presenta capacidad para fluir se conoce como punto de fluidez.

A medida que disminuye la temperatura del combustible y se aproxima al punto de fluidez, aparecen dificultades asociadas al transporte del combustible a través de las tuberías y bombas. Además, los cristales de cera 20 tienden a obturar las tuberías de combustible, tamices y filtros a temperaturas por encima del punto de fluidez. Estos problemas son bien conocidos en la técnica, y se ha propuesto varios aditivos, muchos de ellos de uso comercial, para rebajar el punto de fluidez de los fuelóleos; tanto de los derivados de fuentes de petróleo como de los de procedencia animal o vegetal. De igual modo, se han propuesto otros aditivos de uso comercial para reducir el tamaño y para modificar la forma de los cristales de cera que se generan. Se prefieren cristales de pequeño tamaño 25 ya que resulta menos probable que saturen el filtro. Determinados aditivos inhiben la tendencia de las ceras generadas a cristalizar en forma de plaquetas provocando que adopten una geometría acircular. Las agujas resultantes tienen mayor probabilidad que las plaquetas de atravesar el filtro, o de formar una capa porosa de cristales sobre el mismo. Los aditivos también pueden presentar el efecto de retener los cristales de cera en suspensión en el combustible, reduciendo la sedimentación y de esta forma contribuyendo a evitar las obturaciones. 30

Las propiedades a baja temperatura de los aceites de procedencia animal o vegetal se determinan en gran medida por medio del contenido en ácidos grasos saturados del aceite, y en particular a partir del proporción presente de ácidos grasos saturados C16-C22. Los ésteres de metilo y etilo de estos ácidos pueden resultar particularmente problemáticos. El transporte o manejo de dichos aceites a la temperatura a la que tiene lugar la cristalización de estas especies a partir de la mezcla de ésteres de ácido graso o a una temperatura por debajo de 35 ella, resulta complicado. En ocasiones, los aceites que contienen muy poca cantidad de ésteres de ácido graso saturado pueden tratarse de forma satisfactoria con aditivos convencionales con el fin de mejorar sus propiedades a baja temperatura. No obstante, se ha comprobado que incluso los aceites que contienen cantidades relativamente pequeñas de, en particular, ésteres procedentes de ácidos palmítico y esteárico, no responden a la acción de los aditivos convencionales. 40

A pesar de los problemas reseñados anteriormente, resulta deseable la utilización de aceites de origen animal o vegetal que contienen ácidos grasos saturados C16-C22. Esto se debe a que se obtienen a partir de fuentes baratas y abundantes. El presente invento proporciona una solución para los problemas que presentan estos aceites en cuanto a manejo y transporte a baja temperatura.

De acuerdo con el presente invento, se proporciona un método para mejorar las propiedades a baja 45 temperatura de un aceite que comprenden ésteres de alquilo de ácido graso de procedencia animal o vegetal, en el que al menos 5% en peso de los ésteres de ácido graso proceden de ácidos grasos saturados C16-C22, comprendiendo el método hacer reaccionar entre 0,05 y 10% en peso del aceite con al menos un compuesto que presenta 3 ó más átomos de nitrógeno, estando al menos uno de los átomos de nitrógeno presente en forma de grupo amina primario; en el que al menos el compuesto que presenta 3 ó más átomos de nitrógeno comprende un 50 compuesto de poli(polialquilen amina) o de imidazolina que transporta tanto el sustituyente de polialquilen imina como al menos el grupo amina primario preparado haciendo reaccionar un ácido graso o éster de metilo de ácido graso con una poli(polialquilen amina).

En el contexto del presente invento, una mejora de las propiedades a baja temperatura del aceite puede constituir una mejora en cualquiera o cualesquiera de punto de fluidez, punto de enturbiamiento, punto de 55 obstrucción del filtro en frío (CFPP) u otro ensayo de capacidad de funcionamiento. Los ensayos apropiados son conocidos por los expertos en la técnica. Preferiblemente, una mejora de las propiedades a baja temperatura constituye una mejora del punto de fluidez y/o una mejora de CFPP.

Sin pretender estar avalado por teoría, se cree que la amidación de una mezcla de tipos de ésteres de ácido graso que da lugar a pobres propiedades a baja temperatura proporciona un “aditivo” que resulta eficaz para mejorar las propiedades a baja temperatura del aceite en que se encuentran presentes estos ésteres en cantidades importantes. El “aditivo” se produce in situ haciendo reaccionar el compuesto que presenta 3 o más átomos de nitrógeno directamente con el aceite que contiene los ésteres problemáticos derivados de ácido graso saturado. 5 Como se conoce en la técnica, la reacción de, por ejemplo, un éster de metilo con una amina para formar una amida resulta sencilla.

Preferiblemente, la parte del aceite que se hace reaccionar con el compuesto que presenta 3 o más átomos de nitrógeno se encuentra entre 0,05-2% en peso del aceite, más preferiblemente de 0,05-1% en peso.

Una vez que ha reaccionado con el compuesto que presenta 3 o más átomos de nitrógeno, el aceite se puede 10 utilizar en sí mismo, por ejemplo, en forma de bio-combustible puro, o se puede combinar en cualquier proporción con un aceite derivado del petróleo.

En una realización preferida, de manera adicional se emplea al menos un ácido graso. Preferiblemente, se emplea una mezcla de ácidos grasos por ejemplo, una mezcla de ácidos grasos de origen vegetal o animal. Se hace co-reaccionar al menos el ácido graso con el aceite y con al menos un compuesto que contiene 3 átomos de 15 nitrógeno, o se añade sobre el aceite. Al menos el ácido graso y al menos el compuesto que contiene 3 ó más átomos de nitrógeno se pueden añadir sobre el aceite en cualquier orden.

Mediante el empleo de al menos un ácido graso, se pueden mejorar en gran medida las propiedades a baja temperatura del aceite de origen animal o vegetal que comprende al menos 5% en peso de ésteres de alquilo de ácido graso procedentes de ácidos grasos saturados C16-C22. 20

Se espera que uno (o más si están presentes) de los grupos amina primarios del compuesto que presenta 3 o más átomos de nitrógeno reaccione con los ésteres de alquilo de ácido graso para forma una amida. Como se ha mencionado anteriormente, esta reacción resulta favorable y puede favorecerse mediante la aplicación de calor moderado. Otros nitrógenos, tales como grupos amina, resultan menos favorables y de este modo cabe esperar que permanezcan sin reaccionar en presencia de los ésteres de alquilo de ácido graso. Actualmente se piensa que la 25 adición del ácido graso puede promover la formación de una sal con uno o más de otros átomos de nitrógeno.

A continuación se describen las distintas características del invento con más detalle.

Mezcla de ésteres de alquilo de ácido graso

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1. Un método para mejorar las propiedades a baja temperatura de un aceite, que comprende ésteres de alquilo de ácido graso de procedencia animal o vegetal, en el que al menos 5% en peso de los ésteres de alquilo de ácido graso procede de ácidos grasos saturados C16-C22, comprendiendo dicho método hacer reaccionar entre 0,05 5 y 10% en peso del aceite con al menos un compuesto que tiene 3 o más átomos de nitrógeno, estando al menos uno de los átomos de nitrógeno presente en forma de grupo de amina primaria; en el que al menos el compuesto que tiene 3 átomos de nitrógeno comprende una poli(polialquilen amina) o un compuesto de imidazolina que transporta por un lado el sustituyente de poli-alquilen imina y por otro, al menos el grupo de amina primaria preparado mediante reacción de un ácido graso o del éster de metilo de ácido graso con la poli(polialquilen amina). 10

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la poli(polialquilen amina) tiene 5 o más átomos de nitrógeno.

3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el aceite que comprende ésteres de alquilo de ácido graso de procedencia animal o vegetal está formado considerablemente por ésteres de metilo o de etilo. 15

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos 5% en peso de los ésteres de alquilo de ácido graso que proceden de ácidos grasos saturados C16-C22 comprende palmitato de metilo, estearato de metilo o una de sus mezclas.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos un ácido graso se hace co-reaccionar con el aceite y al menos se añade un compuesto que presenta 3 o más átomos de 20 nitrógeno.

6. El método de la reivindicación 5, en el que al menos el ácido graso comprende una mezcla de ácidos grasos de procedencia animal o vegetal.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende añadir un polímero de etileno al aceite.