COMPOSICION ADITIVA QUE COMPRENDE: (A) UN DISPERSANTE SIN CENIZA QUE COMPRENDE UN COMPUESTO DE NITROGENO ACILADO;

Y (B) UN ACIDO CARBOXILICO O UN ESTER DEL MISMO Y UN ALCOHOL, TENIENDO EL ACIDO ENTRE 2 Y 50 ATOMOS DE CARBONO Y EL ALCOHOL, UNO O MAS ATOMOS DE CARBONO. DICHA COMPOSICION PROPORCIONA UNA MEJORA EN LA LUBRICIDAD DE FUELOILS Y PRESENTA UNA SOLUBILIDAD MEJORADA EN EL FUELOIL

Uso de aditivos en composiciones de fueloil diesel.

Esta solicitud es una división de la solicitud Europea nº 96 903 973.4.

Este invento se refiere al uso de aditivos para mejorar la lubricidad del fueloil tal como el fueloil diesel. Las composiciones del fueloil diesel que incluyen los aditivos presentan una lubricidad mejorada y un desgaste del motor reducido.

La preocupación por el medio ambiente ha dado como resultado medidas para reducir significativamente los componentes nocivos en las emisiones cuando se quema el fueloil, particularmente en motores tal como motores diesel. Los intentos se están haciendo por ejemplo para minimizar las emisiones de dióxido de azufre que resultan de la combustión del fueloil. Como consecuencia, los intentos se están haciendo para minimizar el contenido en azufre del fueloil diesel. Aunque el fueloil diesel típico ha contenido en el pasado 1% en peso o más de azufre (expresado como azufre elemental), ahora se considera deseable reducir el nivel, preferentemente a 0,05% en peso y, ventajosamente, menor que 0,01% en peso.

El refinado adicional del fueloil, necesario para conseguir estos bajos niveles de azufre, a menudo dan como resultado reducciones en el nivel de otros componentes polares. Además, los procedimientos de la refinería pueden reducir el nivel de compuestos polinuclear aromáticos presentes en tal fueloil.

Reducir el nivel de uno o más de los componentes de azufre, polinuclear aromáticos o polares del fueloil diesel puede reducir la capacidad del aceite para lubricar el sistema de inyección del motor, así que, por ejemplo, la bomba de inyección de combustible del motor falla relativamente pronto en la vida del motor. El fallo puede suceder en sistemas de inyección de combustible a alta presión, tales como distribuidores rotativos de alta presión, bombas en línea e inyectores.

El problema de la pobre lubricidad en el fueloil es probable que se agrave por los desarrollos de futuros motores dirigidos adicionalmente a reducir las emisiones, que tendrán unas necesidades de lubricidad más exigentes que los motores actuales. Por ejemplo, se espera la llegada de inyectores unitarios a alta presión para aumentar la necesidad de lubricidad del fueloil y por lo tanto, las demandas de aditivos de lubricidad.

Las preocupaciones medioambientales están fomentando también la reducción de componentes de alta ebullición del fueloil. Mientras que el fueloil destilado medio tiene típicamente un punto de destilación del 95% de hasta 380ºC o incluso mayor, cobran velocidad los movimientos para reducir este punto a 360ºC o incluso 350ºC o menor.

Esta reducción en el punto de destilación del 95% tiene el resultado de limitar o excluir la presencia de algunos n-alcanos pesados que suceden naturalmente del fueloil.

Reducir los niveles tanto de los compuestos polinuclear aromáticos como de algunos n-alcanos pesados puede cambiar las propiedades físicas del fueloil resultante. Se ha encontrado ahora que los aditivos de lubricidad usados hasta el momento en la técnica y particularmente los que son ésteres, son poco solubles en tal fueloil, particularmente a bajas temperaturas, llevando a la precipitación parcial de estos aditivos. Como resultado, los aditivos de lubricidad pueden no alcanzar sus sitios destinados de acción adicional a lo largo del sistema combustible.

Además, hay una necesidad continua de aditivos con un comportamiento de lubricidad mejorada.

Se ha encontrado ahora que la lubricidad del fueloil, especialmente el fueloil de bajo punto de destilación del 95% y bajo azufre, puede mejorarse por el uso de una composición aditiva que presenta también una solubilidad mejorada en el fueloil.

El documento de patente de Reino Unido GB 1.310.847 describe aditivos para limpiar los sistemas combustibles de motores de combustión de combustibles líquidos y otros dispositivos de combustión de combustibles, comprendiendo el aditivo un dispersante que puede ser un compuesto de nitrógeno acilado, y un oxicompuesto que puede ser un éster de un glicol, poliglicol, monoéter glicol y poliglicol monoéter con un ácido mono carboxílico que contiene hasta veinte átomos de carbono.

El documento de patente WO-A-92/02601 describe aditivos de control del depósito para combustibles que comprenden un polímero o copolímero de un hidrocarburo olefínico, un poliéter, polialquenil succinimida N-sustituido de una poliamina y un éster de poliol basado en neopentil glicol, pentaeritritol o trimetilol propano con los ácidos monocarboxílicos correspondientes, un éster oligomérico o un éster de polímero basado en ácido dicarboxílico, poliol y monoalcohol. El polímero de olefina, poliéter y éster formar un vehículo fluido para la succinimida.

El documento de patente EP-A-0 526 129 describe aditivos del combustible para controlar el aumento de la necesidad de octano, que comprenden poli-a-olefina sin hidrotratar y el producto de reacción de poliamina y un agente acilante succínico sustituido con hidrocarbilo acíclico y también puede comprender opcionalmente un inhibidor de la corrosión (E) que puede ser el medio éster de un poliglicol y un alquenilsuccínico que tiene 8 a 24 átomos de carbono en el grupo alquenilo.

El invento proporciona el uso según la reivindicación 1.

Mientras no se desee estar unido por cualquier teoría, se cree que cuando se incluye el aditivo en el fueloil para uso en un motor de combustión interna de compresión-encendido, es capaz de formar al menos, capas mono- o multi- moleculares parciales de una composición lubricante en las superficies del sistema de inyección, particularmente en la bomba inyectora, que se mueven en contacto la una con la otra, siendo la composición tal como para dar un aumento, si se compara con una composición a la que le falta el aditivo, para uno o más de una reducción en el desgaste, una reducción en la fricción o un aumento en la resistencia al contacto eléctrico en cualquier ensayo, en el que dos o más cuerpos cargados están en movimiento relativo bajo condiciones de lubricación no hidrodinámicas.

Una ventaja principal de la composición aditiva del invento es mejorar mucho la lubricidad del fueloil que contiene menos de 0,05% en peso de azufre y que tienen un punto de destilación del 95% no mayor que 350ºC. La combinación de (a) y (b) puede proporcionar aumentos inesperados en el comportamiento de la lubricidad. La composición aditiva del invento tiene también una buena solubilidad en el fueloil, particularmente a bajas temperaturas. Mientras que pueden presentarse dificultades para transportar el fueloil a través de tuberías y bombas debido a la precipitación de los aditivos con posterior bloqueo de las tuberías del combustible, tamices y filtros, la combinación de los componentes en la composición aditiva del presente invento proporciona una combinación soluble, mutuamente compatible en el fueloil. La composición del fueloil del presente invento presenta un alto grado de homogeneidad y libertad del material sólido o semi-sólido suspendido como se ha medido por una alta filtrabilidad, particularmente a bajas temperaturas.

El fueloil

El fueloil es fueloil diesel. Una especificación preferida para un fueloil diesel para uso en el presente invento incluye un punto de inflamación mínimo de 38ºC.

El contenido en azufre del fueloil es 0,05% en peso o menos, preferentemente 0,03%, por ejemplo 0,01% en peso o menos, más preferentemente 0,005% en peso o menos, y lo más preferentemente 0,001% en peso o menos, basado en el peso del fueloil. La técnica describe métodos para reducir el contenido en azufre de los combustibles destilados medios de hidrocarburos, incluyendo tales métodos la extracción de disolventes, tratamiento de ácido sulfúrico e hidrodesulfurización.

El fueloil tiene también un punto de destilación del 95% no mayor que 350ºC, preferentemente no mayor que 340ºC y más preferentemente, no mayor que 330ºC, como se ha medido por ASTM-D86.

El fueloil preferido tiene un número de cetanos de al menos 50. El fueloil puede tener un número de cetanos de al menos 50 antes de la adición de cualquier mejorador de cetanos o el número de cetanos del combustible puede aumentar hasta al menos 50 por la adición de un mejorador de cetanos.

Más preferentemente, el número de cetanos del fueloil es al menos 52.

La composición aditiva

(a) El componente (a) de la composición aditiva es un dispersante sin cenizas que comprende un compuesto de nitrógeno...

1. El uso de una composición aditiva que comprende (a) un dispersante sin cenizas que comprende un compuesto de nitrógeno acilado y (b) un ácido policarboxílico, en la que el ácido tiene de 2 a 50 átomos de carbono y en la que la relación del componente (a):componente (b), calculada en una base peso:peso, está en el intervalo de 1:2 a 2:1, en un fueloil diesel que no contiene más de 0,05% en peso de azufre y que tiene un punto de destilación del 95% no mayor que 350ºC, tal que el comportamiento de lubricidad del mismo se mejora en relación al conseguido por el uso del componente (b) solo, en el que la mejora en la lubricidad está en la bomba de inyección de un motor de combustión interna de compresión-encendido.

2. El uso según la reivindicación 1, en el que el compuesto de nitrógeno acilado tiene un sustituyente hidrocarbilo de al menos 10 átomos de carbono alifático y se obtiene haciendo reaccionar un agente acilante de ácido carboxílico con al menos un compuesto de amina que contiene al menos un grupo -NH-, estando unido dicho agente acilante a dicho compuesto de amino a través de un enlace imido, amido, amidina o aciloxi amonio.

3. El uso según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el agente acilante es un ácido succínico o propiónico sustituido y el compuesto de amino es una poliamina o mezcla de poliaminas.

4. El uso según la reivindicación 3, en el que el compuesto de nitrógeno acilado comprende succinimida sustituida con hidrocarbilo o succinamida de hidrocarbilo preparada haciendo reaccionar un agente acilante de anhidrido succínico sustituido con poli(isobutileno), en el que el sustituyente de poli(isobutileno) tiene entre 30 y 400 átomos de carbono con una mezcla de etilén poliaminas que tiene 3 a 7 átomos de amino nitrógeno por etilén poliamina y 1 a 6 grupos etileno.

5. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que (b) es ácido dicarboxílico.

6. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que (b) es un ácido de fórmula general

R¹(COOH)x

en la que R¹ representa un grupo hidrocarbilo que tiene de 2 a 50 átomos de carbono, y x representa un número entero y es más de 1.

7. El uso de la reivindicación 6, en el que x representa 2 a 4.

8. El uso según la reivindicación 6 o 7, en el que R¹ tiene 10 a 40 átomos de carbono.

9. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que (b) es un ácido dímero formado por dimerización de ácidos grasos insaturados.

10. El uso según la reivindicación 9, en el que (b) se forma a partir del ácido linoléico u oleico, o mezclas de los mismos.

11. El uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el fueloil tiene un número de cetanos de al menos 50.