PAQUETE TENSIOACTIVO Y EMULSIÓN DE AGUA EN HIDROCARBURO QUE USA EL MISMO.

Un paquete tensioactivo para una emulsi6n de agua en hidrocarburo que comprende:

un componente acido graso; un componente sal de acido graso; un componente alcohol, cuyo componente comprende alcoholes C4-C8 y una sal aminica soluble en agua de acido dodecanodioico o acido hexanodioico, en el que dicho componente sal de acido graso comprende una sal de acido graso y una amina soluble en agua, en la que dicha amina soluble en agua se selecciona del grupo que constituyen monoetanolamina, etilamina, dietilamina, trietilamina, n-propilamina, isopropilamina, dietanolamina, trietanolamina, etilendiamina, isopropanolamina, 2-amino-2-metil-1-propanol y mezclas de las mismas, y en la que dicho componente acido graso y dicho componente sal de acido graso estan presentes en una relaci6n en volumen frente a dicha sal aminica de acido dodecanodioico soluble en agua de entre 3, 33 y 20.

Paquete tensioactivo y emulsi6n de agua en hidrocarburo que usa el mismo.

La invenci6n se refiere a un paquete tensioactivo y a una emulsi6n de agua en hidrocarburo que usa el mismo.

La incorporaci6n de agua en hidrocarburos es util para varios prop6sitos incluido el suministro de combustibles con las propiedades deseables.

Los intentos de proporcionar emulsiones de agua en hidrocarburos han cumplido con problemas tecnicos y econ6micos muy serios debido a la estabilidad a corto plazo de las emulsiones formadas con tamafos de gotitas en el intervalo de macroemulsi6n, y ademas debido a las grandes cantidades de tensioactivos y codisolventes requeridos para formar emulsiones con tamafos de gotitas en el intervalo de la microemulsi6n.

Por ejemplo, las patentes de EE.UU. nO 4.568.354 y 4.568.355 de Davis et al. se redactan en procesos para transformar una mezcla nebulosa o potencialmente nebulosa de agua saturada de alcohol/gasolina en una composici6n de gasolina estable transparente con una graduaci6n de octano mejorada. El sistema asi producido tiene un contenido de agua de no mas que 1% en volumen, y para producir este sistema se usan volumenes relativamente grandes de tensioactivo no i6nico .

De forma similar, las patentes de EE.UU. nO 4.770.670 y 4.744.796 de Hazbun et al. tambien describen la formaci6n de microemulsiones estables que contienen grandes cantidades de tensioactivos si se compara con el contenido de agua.

El documento US-A-5.004.479 describe una composici6n de combustible en microemulsi6n que comprende (a) al menos 50% en peso de combustible (diesel) de hidrocarburos petroliferos, (b) 2-40% en peso de agua y (c) una cantidad eficaz de una combinaci6n de tensioactivo de (1) MeOH y (2) un acido graso parcialmente neutralizado hasta dentro de 20% en moles del valor de neutralizaci6n 6ptimo con una base nitrogenada de NH3, monoetanolamina. El acido graso es una mezcla de un acido graso que comprende acido oleico, acido linoleico y acido palmitico.

El documento WO 99/35215 A se refiere a composiciones de aditivos que comprenden a) uno o mas alcoholes C1-C5, b) uno o mas alcoholes C6-C18, c) uno o mas alcoholes etoxilados , d) un acido graso de la estructura R- (C=O) -OH, en donde R se selecciona de alquilo, alquenilo o alquinilo con desde 10 a 24 atomos de carbono o una mezcla del mismo con e) una fuente de nitr6geno en un estado anhidro o como una soluci6n acuosa seleccionada del grupo constituido por amoniaco, hidrazina, alquil-hidrazina, dialquil-hidrazina, urea, etanolamina, monoalquil- etanolamina, dialquil-etanolamina. Las composiciones de aditivos se usan para preparar microemulsiones de combustible (diesel) .

El documento US-A-4.451.265 describe composiciones de combustible (microemulsiones estables) que comprenden un aceite diesel (I) , un alcohol C1-C3 (II) , H2O (0, 1-6% en peso) y una cantidad de 0, 5-58% en peso de un tensioactivo (III) que comprende el producto de reacci6n de N, N-dimetil-etanolamina (IV) y uno o mas acidos grasos de 9-22C (acidos de soja) (V) en una relaci6n molar (IV) : V) de 2:1 a 1:2.

Se hace referencia ademas a los documentos US-A-4.083.698 y US-8-6.245.723.

5.104.418, WO 99/35215, patente de EE.UU. nO Re. 35237, patente de EE.UU. nO 5.743.922, WO 97/34969, patente de EE.UU. nO 5.873.916 y WO 99/13031.

A pesar de las descripciones de las anteriores patentes, continua la necesidad de una emulsi6n de agua en hidrocarburo que sea estable y que contenga una cantidad deseable de agua sin la necesidad de cantidades relativamente grandes de tensioactivo y/o de otros agentes estabilizantes.

Por tanto, el principal objeto de la presente invenci6n es proporcionar emulsiones de agua en hidrocarburos que sean ambos estables y preparadas usando cantidades relativamente pequefas de tensioactivo.

Un objeto adicional de la presente invenci6n es proporcionar un paquete tensioactivo que sea util para proporcionar emulsiones de agua en hidrocarburos de este tipo.

Otros objetos y ventajas de la presente invenci6n seran facilmente evidentes considerando lo que viene a continuaci6n.

Los problemas se resuelven por la ensefanza de acuerdo con las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se dan los desarrollos particulares.

De acuerdo con la presente invenci6n, se han logrado facilmente los objetos y ventajas anteriores.

De acuerdo con la invenci6n, se proporciona un paquete tensioactivo para una emulsi6n de agua en hidrocarburo que comprende un componente acido graso; un componente sal de acido graso; un componente alcohol y una sal de acido carboxilico, a partir de la reivindicaci6n 1.

Mas de acuerdo con la invenci6n, , se proporciona una emulsi6n de agua en hidrocarburo que comprende una fase acuosa; una fase hidrocarbonada; y un paquete tensioactivo, en el que dicho paquete tensioactivo comprende un componente acido graso; un componente sal de acido graso; un componente alcohol y una sal de acido carboxilico, a partir de la reivindicaci6n independiente 4.

De acuerdo con la presente invenci6n, se ha encontrado que el componente sal de acido carboxilico afadido al paquete tensioactivo permite la drastica reducci6n en la cantidad de tensioactivo necesaria para formar una microemulsi6n estable si se compara con la cantidad de tensioactivo necesaria sin el componente sal de acido carboxilico.

El componente alcoholes alcohol C4-C8.

A continuaci6n se plantea una descripci6n detallada de las realizaciones preferidas de la presente invenci6n, con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los que:

La Figura 1 ilustra esquematicamente una tensi6n interfacial frente a la concentraci6n de componentes individuales del paquete tensioactivo asi como el paquete tensioactivo combinado de acuerdo con la presente invenci6n.

La invenci6n se refiere a un paquete tensioactivo y a una emulsi6n de agua en hidrocarburo que usa el mismo. La emulsi6n es estable y puede formarse ventajosamente usando muy pequefas cantidades de tensioactivos. Una emulsi6n de este tipo es util, por ejemplo, como un fuel combustible, por ejemplo para motores de ignici6n por compresi6n y similares. La emulsi6n tiene caracteristicas beneficiosas como combustible incluidas las emisiones reducidas. Emulsiones de acuerdo con la presente invenci6n incluyen microemulsiones estables que incluyen una fase acuosa dispersa y una fase hidrocarbonada continua asi como un paquete tensioactivo beneficioso que, como se analizara a continuaci6n, incluye una combinaci6n de componentes que reducen ventajosamente la cantidad de tensioactivo necesario para formar la emulsi6n estable.

Hidrocarburos adecuados para uso en la preparaci6n de emulsiones de la presente invenci6n incluyen hidrocarburos de base petrolifera y productos derivados del gas natural, ejemplos de los cuales incluyen combustible Diesel y otros hidrocarburos de bajo peso especifico tales como Diesel sintetico de Fischer-Tropsch y parafinas C10 a C20.

Las emulsiones que incluyen este hidrocarburo de acuerdo con la presente invenci6n han reducido las emisiones de NOx y las emisiones de C, y mejorado la opacidad si se compara con el hidrocarburo solo. Un ejemplo de hidrocarburo adecuado es un combustible Diesel caracterizado de la forma siguiente:

Tablaº

La fase acuosa para uso en la formaci6n de emulsiones de acuerdo con la presente invenci6n puede ser, adecuadamente, de cualquier fuente de agua aceptable, y preferiblemente es de agua que este disponible en cantidad suficiente, preferiblemente muy pr6xima al lugar en el que se vayan a preparar las emulsiones y preferiblemente a un coste barato. Por ejemplo, una fase acuosa adecuada puede ser un medio acuoso como salmuera de 310 ppm. Seria aceptable, por supuesto, cualquier otro medio acuoso de una fuente adecuada y que tuviera varias caracteristicas aceptables para la emulsi6n final, tal como el uso de un componente de un fuel combustible.

De acuerdo con la invenci6n, se proporciona un paquete tensioactivo que tiene en cuenta, ventajosamente, la formaci6n de una microemulsi6n estable de agua en hidrocarburo, con cantidades de tensioactivo sorprendentemente pequefas.

De acuerdo con la invenci6n, el paquete tensioactivo incluye preferiblemente un componente acido graso y un componente... [Seguir leyendo]

1. Un paquete tensioactivo para una emulsi6n de agua en hidrocarburo que comprende:

un componente acido graso;

un componente sal de acido graso;

un componente alcohol, cuyo componente comprende alcoholes C4-C8 y una sal aminica soluble en agua de acido dodecanodioico o acido hexanodioico, en el que dicho componente sal de acido graso comprende una sal de acido graso y una amina soluble en agua, en la que dicha amina soluble en agua se selecciona del grupo que constituyen monoetanolamina, etilamina, dietilamina, trietilamina, n-propilamina, isopropilamina, dietanolamina, trietanolamina, etilendiamina, isopropanolamina, 2-amino-2-metil-1-propanol y mezclas de las mismas, y en la que dicho componente acido graso y dicho componente sal de acido graso estan presentes en una relaci6n en volumen frente a dicha sal aminica de acido dodecanodioico soluble en agua de entre 3, 33 y 20.

2. El paquete tensioactivo de la reivindicaci6n 1, en el que dicho componente acido graso se selecciona del grupo constituido por acido oleico puro, acido linoleico puro y mezclas de los mismos.

3. El paquete tensioactivo de la reivindicaci6n 1, en el que dichos acidos grasos son acidos grasos de sebo e incluyen mezclas de moleculas C16-C22.

4. Una emulsi6n de agua en hidrocarburo, que comprende una fase acuosa; una fase hidrocarbonada; y un paquete tensioactivo, en el que dicho paquete tensioactivo comprende el paquete tensioactivo de una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho componente acido graso y dicho componente sal de acido graso estan presentes en una cantidad entre 3, 0% en volumen y 5, 5% en volumen basado en el volumen de dicha emulsi6n, y en la que dicha sal de dicha sal aminica de acido dodecanodioico o hexanodioico soluble en agua esta presente en una cantidad entre 0, 1% en volumen y 1, 2% en volumen basada en el volumen de dicha emulsi6n, y en la que dicha fase de hidrocarburo es combustible Diesel.

5. La emulsi6n de la reivindicaci6n 4, en la que dicha emulsi6n contiene dicha fase acuosa en una cantidad entre 5% en volumen y 20% en volumen basado en el volumen de dicha emulsi6n.

6. La emulsi6n de una de las reivindicaciones 4 a 5, en la que dicha emulsi6n tiene una relaci6n en volumen de dicha fase acuosa frente a dicho paquete tensioactivo de al menos 3, 0.

7. La emulsi6n de la reivindicaci6n 4, en la que dicha emulsi6n es una microemulsi6n estable.