ADITIVOS PARA MEJORAR LA CAPACIDAD DE FLUJO EN FRÍO Y LA LUBRICIDAD DE ACEITES COMBUSTIBLES.

Resinas de alquilfenol-aldehído que contienen oligómeros o polímeros con una unidad estructural repetitiva de la fórmula **Fórmula** en donde representa un radical alquilo o alquenilo ramificado con 10 a 40 átomos de C que porta al menos un grupo carboxilo,

carboxilato y/o éster, R 2 R 3 representa hidrógeno o R 1, representa hidrógeno o un grupo alcoxi de la fórmula A representa un grupo alquileno C2 a C4, m representa un número de 1 a 100, R 4 R 5 R 6 -(A - O)m - H, representa hidrógeno, un radical alquilo C1 a C11 o un grupo carboxilo, representa alquilo o alquenilo C1-C200, O- R 6 u O-C(O)-R 6 , representa alquilo o alquenilo C1-C200, n representa un número de 1 a 100 y k representa 1 ó 2

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06018633.

Solicitante: CLARIANT PRODUKTE (DEUTSCHLAND) GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BRUNINGSTRASSE 50 65929 FRANKFURT AM MAIN ALEMANIA.

Inventor/es: KRULL, MATTHIAS, Cohrs,Carsten,Dr. , Rausch,Heidi.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 6 de Septiembre de 2006.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D17/04J
  • C08G8/10 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 8/00 Polímeros de condensación de aldehídos o cetonas solamente con fenoles. › con fenol.
  • C10L1/14B
  • C10L1/14P
  • C10L1/18P10B
  • C10L10/08 C […] › 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. › 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). › para mejorar la lubricidad; para reducir el desgaste.
  • C10L10/14 C10L 10/00 […] › para mejorar las propiedades a baja temperatura.

Clasificación PCT:

  • B01D17/05 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B;   aparato de vórtice   B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 17/00 Separación de líquidos, no previsto en otro lugar, p. ej. por difusión térmica. › por tratamiento químico.
  • C10L1/14 C10L […] › C10L 1/00 Combustibles carbonosos líquidos. › Compuestos orgánicos.
  • C10L1/198 C10L 1/00 […] › obtenidos de forma distinta que por reacciones en las que intervienen únicamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C10L10/08 C10L 10/00 […] › para mejorar la lubricidad; para reducir el desgaste.
  • C10L10/14 C10L 10/00 […] › para mejorar las propiedades a baja temperatura.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, 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.

PDF original: ES-2359929_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a resinas de alquilfenol-aldehído que contienen unidades estructurales de ácidos grasos o de sus derivados, y que presentan propiedades técnicas de aplicación mejoradas, en calidad de aditivos para aceites combustibles.

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos son componentes de todas las fracciones de alto punto de ebullición en la destilación de aceite pesado. Son considerados como nocivos para la salud de los seres vivos y para el medio ambiente. Por lo tanto, el contenido de aceites combustibles en hidrocarburos aromáticos policíclicos se continúa disminuyendo, con lo cual se consigue, entre otros, una reducción de las emisiones de partículas nocivas para la salud en gases de escape. Las consideraciones sanitarias con respecto a los hidrocarburos aromáticos policíclicos, también designados como compuestos poliaromáticos tales como, por ejemplo, naftalina, que se encuentra bajo la sospecha de generar cáncer, determinan una búsqueda de vías para reducir estas sustancias en productos técnicos. Por el mismo motivo, para aceites combustibles a base de materias primas regenerantes, se buscan posibilidades de reemplazar a hidrocarburos de origen mineral, a menudo empleados como disolvente para la producción de aditivos, por materias primas regenerantes. Por hidrocarburos poliaromáticos se entienden en este caso compuestos que contienen al menos dos anillos aromáticos condensados.

Para mejorar las propiedades de uso se añaden aceites combustibles tanto de origen mineral como también animal y vegetal de diversos aditivos. En este caso, se trata predominantemente de compuestos monómeros sintéticos, al igual que también de compuestos polímeros. Una clase de compuestos empleada para diferentes fines son resinas de alquilfenol y sus derivados que se preparan mediante condensación de alquilfenoles con aldehídos en condiciones de carácter ácido o básico. Por ejemplo, las resinas de alquilfenol se emplean en calidad de mejoradores de la fluencia en frío, mejoradores de la lubricidad, inhibidores de la oxidación, inhibidores de la corrosión así como dispersores de asfaltos, y resinas de alquilfenol alcoxiladas en calidad de emulsionantes en destilados medios. Además de ello, se emplean resinas de alquilfenol en calidad de estabilizadores para combustibles de aviones. También se emplean resinas a base de ésteres del ácido benzoico con aldehídos o cetonas en calidad de aditivos en frío para aceites combustibles.

Habitualmente, la reacción de condensación para la preparación de resinas de alquilfenol se lleva a cabo en disolventes aromáticos de elevado punto de ebullición. Además de ello, resinas de alquilfenol, en las que se trata per se de polímeros muy viscosos o frágiles, deben disolverse en un disolvente para su uso en calidad de aditivos para aceites combustibles. En virtud de las propiedades físico-químicas de las resinas de alquilfenol, se prefieren tanto para la condensación como también para la preparación de concentrados de hidrocarburos aromáticos de elevado punto de ebullición o bien mezclas de hidrocarburos técnicas. Estos contienen típicamente 10% en peso y más de hidrocarburos poliaromáticos. Los hidrocarburos alifáticos son inadecuados en virtud de sus propiedades de disolución de resinas de alquilfenol.

A menudo, también el comportamiento de los aditivos conocidos es insatisfactorio. En particular en aceites combustibles refinados de forma hidrogenante con un contenido reducido en azufre y compuestos aromáticos, así como, al mismo tiempo, un elevado contenido en n-parafinas, la actividad de los mejoradores de la fluencia en frío y de los dispersadores de parafina del estado conocido de la técnica no es suficiente. Además, en paquetes de aditivos, la compatibilidad de resinas de alquilfenol con otros aditivos tales como copolímeros de etileno y compuestos nitrogenados polares es a menudo insuficiente y se producen separaciones de fases.

El documento EP-A-0 311 452 da a conocer condensados de alquilfenol-formaldehído en calidad de aditivos fríos para combustibles y aceites lubricantes.

Los documentos EP-A-0 857 776 y EP-A-1 088 045 dan a conocer el uso de resinas de alquilfenol en combinación con copolímeros de etileno y dispersadores de parafina nitrogenados para mejorar las propiedades en frío de destilados medios.

El documento EP 0 935 645 da a conocer el uso de resinas de alquilfenol para mejorar la lubricidad de destilados medios pobres en azufre.

El documento EP-A-1 482 024 da a conocer condensados a base de ésteres del ácido p-hidroxibenzoico y aldehídos o cetonas en calidad de aditivos en frío para aceites combustibles.

El documento EP-A-0 381 966 da a conocer un procedimiento para la preparación de novolacas mediante condensación de fenoles con aldehídos bajo purga azeótropa de agua.

El documento EP-A-1 380 633 da a conocer líquidos oleosos estabilizados por oxidación que contienen ésteres a base de ácidos grasos, cuyas longitudes de cadena de hidrocarburos tienen entre 8 y 30 átomos de C y un alcohol C1-C5 monovalente y al menos una resina de alquilfenol-aldehído. Las resinas pueden prepararse y utilizarse exentas de disolvente.

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En el marco de la presente invención se entienden por resinas de alquilfenol todos los polímeros a los que se puede acceder mediante condensación de un fenol portador de radicales alquilo con aldehídos o cetonas. El radical alquilo puede estar unido en este caso directamente a través de un enlace C-C al radical arilo del fenol

o también a través de grupos funcionales tales como ésteres o éteres. El fenol puede estar alcoxilado.

Por consiguiente, era misión de la presente invención encontrar un aditivo para mejorar tanto las propiedades en frío como también las propiedades de lubricidad de destilados de aceites minerales, que estuviera esencialmente exento de compuestos poliaromáticos monómeros o de bajo peso molecular. Otra misión de la invención era mejorar la compatibilidad entre resinas de alquilfenol y otros componentes de aditivos, en particular otros componentes de aditivos en frío, con el fin de evitar separaciones de fases en paquetes de aditivos que contienen varios principios activos.

Se encontró que la condensación de alquilfenoles con aldehídos en presencia de ácidos grasos con 2-50 átomos de C o derivados tales como, por ejemplo, sus ésteres con alcoholes con 1 a 10 átomos de C y 1 a 5 grupos OH conducen a resinas con propiedades técnicas de aplicación mejoradas en calidad de aditivos para aceites combustibles. En particular, en combinación con copolímeros de etileno y, eventualmente, compuestos nitrogenados polares, muestran una actividad mejorada frente a resinas habituales en calidad de mejoradores del flujo en frío y de aditivo de lubricidad. También la compatibilidad entre los tres grupos polímeros está claramente mejorada. Por consiguiente, no se requieren solubilizantes adicionales con el fin de evitar una separación de fases. Al mismo tiempo, los ácidos grasos mencionados y sus derivados son disolventes adecuados para la preparación de concentrados de aditivos.

Por consiguiente, son objeto de la invención resinas de alquilfenol-aldehído que contienen oligómeros o polímeros con una unidad estructural repetitiva de la fórmula

**(Ver fórmula)**

en donde

R1 representa un radical alquilo o alquenilo ramificado con 10 a 40 átomos de C que porta al menos un grupo carboxilo, carboxilato y/o éster, R2 representa hidrógeno o R1, R3 representa hidrógeno o un grupo alcoxi de la fórmula

- (A – O)m – H, A representa un grupo alquileno C2 a C4, m representa un número de 1 a 100, R4 representa hidrógeno, un radical alquilo C1 a C11 o un grupo carboxilo, R5 representa alquilo o alquenilo C1-C200, O-R6 u O-C(O)- R6,

R6 representa alquilo o alquenilo C1-C200,

n representa un número de 1 a 100 y

k representa 1 ó 2.

Otro objeto de la invención son composiciones de materiales combustibles con un contenido en azufre menor que 350 ppm, que contienen 1 a 1000 ppm de la resina de alquilfenol-aldehído de acuerdo con la invención y un combustible líquido, que es un destilado de aceite mineral y/o un aceite obtenido a partir de materias primas vegetales o animales.

Otro objeto de la invención es el uso de la resina de alquilfenol-aldehído de acuerdo con la invención para mejorar la lubricidad de destilados medios... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Resinas de alquilfenol-aldehído que contienen oligómeros o polímeros con una unidad estructural repetitiva de la fórmula

**(Ver fórmula)**

en donde R1 representa un radical alquilo o alquenilo ramificado con 10 a 40 átomos de C que porta al menos un grupo carboxilo, carboxilato y/o éster, R2 representa hidrógeno o R1, R3 representa hidrógeno o un grupo alcoxi de la fórmula

- (A – O)m – H, A representa un grupo alquileno C2 a C4, m representa un número de 1 a 100, R4 representa hidrógeno, un radical alquilo C1 a C11 o un grupo carboxilo, R5 representa alquilo o alquenilo C1-C200, O-R6 u O-C(O)-R6,

R6 representa alquilo o alquenilo C1-C200, n representa un número de 1 a 100 y k representa 1 ó 2. 2. Compuestos según la reivindicación 1, en donde R1 representa un radical alquilo o alquenilo C12 a C22

ramificado que porta al menos un grupo carboxilo, carboxilato y/o éster. 3. Compuestos según las reivindicaciones 1 y/ó 2, en donde R3 representa hidrógeno. 4. Compuestos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en donde A representa un grupo etileno. 5. Compuestos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en donde R4 representa hidrógeno. 6. Compuestos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en donde R5 y R6 representan, indepen

dientemente uno de otro, alquilo C4 a C20. 7. Compuestos según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, en donde n representa un número de 2 a 10. 8. Composiciones que contienen al menos un compuesto según al menos una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 y al menos un copolímero de etileno-éster insaturado (componente II). 9. Composiciones que contienen al menos un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 y

al menos un compuesto nitrogenado polar soluble en aceite, que es un producto de reacción de amina grasa con compuestos que contienen un grupo acilo (componente III). 30 10. Composiciones que contienen al menos un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 y al menos un polímero en forma de peine (compuesto IV) de la fórmula

**(Ver fórmula)**

en donde significan

A R', COOR', OCOR', R”·-COOR', OR'; D H, CH3, A o R”; E H, A; G H, R”, R”-COOR', un radical arilo o un radical heterocíclico; M H, COOR”, OCOR”, OR”, COOH; N H, R”, COOR”, OCOR”, un radical arilo; R' una cadena hidrocarbonada con 8 a 50 átomos de carbono; R” una cadena hidrocarbonada con 1 a 10 átomos de carbono; m un número entre 0,4 y 1,0; y n un número entre 0 y 0,6.

11. Composiciones, que contienen al menos un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 y al menos un compuesto de polioxialquileno, que es un éster, éter y éter/éster de polioles que portan al menos un radical alquilo con 12 a 30 atomos de C (componente V).

12. Composiciones, que contienen al menos un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 y al menos un copolímero de olefina que, junto a etileno, contiene unidades estructurales que se derivan de αolefinas con 3 a 24 átomos de C, y presenta un peso molecular de hasta 120.000 g/mol (componente VI).

13. Composición de materiales combustibles con un contenido en azufre menor que 350 ppm, que contiene un destilado de aceite mineral o un aceite obtenido a partir de materias primas vegetales o animales y 1 a 1000 ppm de un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 o una composición según una o varias de las reivindicaciones 8 a 12.

14. Composición de materiales combustibles según la reivindicación 13, en donde el destilado de aceite mineral es un destilado medio.

15. Uso de un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 o de una composición según una

o varias de las reivindicaciones 8 a 12 para mejorar la lubricidad de destilados medios con un contenido en azufre menor que 350 ppm o de aceites obtenidos a partir de materias primas vegetales o animales.

16. Uso de un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 o de una composición según una

o varias de las reivindicaciones 8 a 12 para mejorar las propiedades en frío de destilados medios con un contenido en azufre menor que 350 ppm o de aceites obtenidos a partir de materias primas vegetales o animales.

17. Uso de un compuesto según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7 o de una composición según una

o varias de las reivindicaciones 8 a 12 para la separación de emulsiones a partir de destilados medios con un contenido en azufre menor que 350 ppm o de aceites obtenidos a partir de materias primas vegetales o animales con agua..

 

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