Aditivos mejoradores de la lubricación con tendencia reducida a la emulsión para aceites combustibles altamente desulfurados.

Aceites combustibles con un contenido en azufre de como máximo 0,

035% en peso, que contienen al menos unéster a base de un alcohol divalente o polivalente y una mezcla de ácidos grasos insaturados y, eventualmente,saturados, cuyas longitudes de cadenas de carbonos se encuentran entre 8 y 30 átomos de carbono, presentandolos ésteres mencionados un índice de OH entre 110 y 195 mg de KOH/g de éster y un índice de yodo de más de 100g de I/100 g de éster, en cantidades de 0,001 a 0,5% en peso referido al aceite combustible.

Aditivos mejoradores de la lubricación con tendencia reducida a la emulsión para aceites combustibles altamente desulfurados La presente invención se refiere a aditivos a base de ésteres entre polioles y mezclas de ácidos grasos, así como a su uso para la mejora del efecto lubricante de aceites combustibles altamente desulfurados con simultánea tendencia reducida a la emulsión.

Aceites minerales y destilados de aceites minerales que se utilizan como aceites combustibles contienen, por lo general, 0, 5% en peso y más de azufre, el cual, durante la combustión, provoca la formación de dióxido de azufre. Con el fin de reducir las contaminaciones del medio ambiente que resultan de ello, el contenido en azufre de aceites combustibles es reducido cada vez más. La norma EN 590, que se refiere a carburantes Diesel, prescribe actualmente en Alemania un contenido máximo en azufre de 350 ppm. En Escandinavia pasan a emplearse ya aceites combustibles con menos de 50 ppm y, en casos excepcionales, con menos de 10 ppm de azufre. Por norma general, estos aceites combustibles se preparan sometiendo a un refinado hidrogenante las fracciones obtenidas a partir del petróleo mediante destilación. Durante la desulfuración se eliminan, sin embargo, también otras sustancias que confieren a los aceites combustibles un efecto lubricante natural. A estas sustancias pertenecen, entre otros, compuestos poliaromáticos y polares.

Sin embargo, se ha demostrado ahora que las propiedades que reducen el rozamiento y el desgaste de los aceites combustibles empeoran con un grado creciente de desulfuración. A menudo, estas propiedades son tan deficientes que en los materiales lubricados por el carburante tales como p. ej., las bombas de inyección del distribuidor de motores Diesel se debe contar ya después de poco tiempo, con fenómenos de corrosión. El valor máximo establecido conforme a la norma EN 590 desde el año 2000 para el punto de destilación del 95% de como máximo 360ºC y la reducción adicional del punto de destilación del 95% llevada a cabo entretanto en Escandinavia a menos de 350ºC y, en parte, a menos de 330ºC, continua acentuando esta problemática. Por lo tanto, en el estado conocido de la técnica se describen tandas que deben representar una solución a este problema (los denominados aditivos de lubricidad) .

El documento EP-A-0 680 506 da a conocer que ésteres de ácidos grasos confieren a aceites combustibles altamente desulfurados un efecto lubricante mejorado. En particular, se menciona mono-oleato de glicerol y adipato de diisodecilo.

El documento EP-A-0 739 970 da a conocer la idoneidad de mezclas de ácidos grasos para la mejora de la capacidad lubricante de aceites combustibles pobres en azufre. Se dan a conocer composiciones de diferentes grados de esterificación y diferentes grados de saturación de los ácidos grasos.

El documento EP-A-0 839 174 da a conocer aceites combustibles mejorados en su efecto lubricante que son pobres en azufre y que comprenden una mezcla de poliésteres con ácidos grasos insaturados.

El documento DE-A-196 14 722 da a conocer aditivos lubricantes y de carburantes que, en esencia, se componen de monoésteres de ácidos grasos o mezclas de monoésteres y diésteres de ácidos grasos insaturados con 16 a 22 átomos de C con al menos dos polioles diferentes, presentan un comportamiento en frío más favorable que los correspondientes monoésteres o monoésteres y diésteres de polioles unitarios. Preferiblemente, como poliol se adecua una mezcla a base de glicerol y otro poliol del grupo trimetilolpropano, pentaeritrita y dipentaeritrita en la relación molar 1:1 a 3:1.

Sin embargo, los ésteres de ácidos grasos del estado conocido de la técnica, basados en mezclas de ácidos grasos comerciales, muestran en los aceites combustibles adicionados con las mismas, una acusada tendencia a la emulsión. Esto significa que al contacto de un aceite combustible de este tipo con agua tiene lugar una emulsión del agua en el aceite combustible. Estas emulsiones que inciden, en particular, en el límite de fases de aceite/agua no se pueden separar o sólo se pueden separar con gran complejidad. Dado que estas emulsiones como tales no pueden emplearse como aceites combustibles, reducen el valor de los productos. Este problema se manifiesta de manera particularmente intensa cuando se utilizan ésteres basados en mezclas de ácidos grasos naturales.

Por lo tanto, misión de la presente invención era encontrar aditivos mejoradores de la lubricación para aceites combustibles desulfurados que presentaran una tendencia a la emulsión reducida con respecto al estado conocido de la técnica.

Sorprendentemente, se encontró que ésteres a base de mezclas de ácidos grasos, que muestran una determinada combinación a base del índice de hidroxilo y el índice de yodo, no presentan la capacidad de emulsión de los ésteres del estado conocido de la técnica y tienen un efecto lubricante extraordinario en aceites combustibles desulfurados. Presumiblemente, la tendencia reducida a la emulsión viene determinada por dos efectos: por una parte, el intervalo de polaridad determinado por el índice OH de los aditivos determina una afinidad reducida de los principios activos anfífilos con respecto al agua. Por otra parte, al mismo tiempo se perturba la configuración de estructuras tensioactivas micelares debido al número de dobles enlaces establecidos por el índice de yodo en los radicales alquilo.

Por lo tanto, objeto de la invención son aceites combustibles con un contenido en azufre de como máximo 0, 035% en peso, que contienen al menos un éster a base de un alcohol divalente o polivalente y una mezcla de ácidos grasos insaturados y, eventualmente, saturados, cuyas longitudes de cadenas de carbonos se encuentran entre 8 y 30 átomos de carbono, presentando los ésteres mencionados un índice de OH entre 110 y 195 mg de KOH/g de éster y un índice de yodo de más de 100 g de I/100 g de éster, en cantidades de 0, 001 a 0, 5% en peso referido al aceite combustible.

Otro objeto de la invención es el uso de los aditivos de acuerdo con la invención en cantidades de 0, 001 a 0, 5% en peso, referido al aceite combustible, para la mejora del efecto lubricante de aceites combustibles con un contenido en azufre de a lo sumo 0, 035% en peso.

Ácidos grasos preferidos, que son componente de la mezcla de ácidos grasos, son aquellos con 10 a 26 átomos de C, en particular 12 a 22 átomos de C. Los radicales alquilo de los ácidos grasos se componen esencialmente de carbono e hidrógeno. Sin embargo, también pueden portar otros sustituyentes tales como, p. ej., grupos hidroxi, halógeno, amino o nitro, siempre que éstos no perjudiquen al predominante carácter de hidrocarburos. Los ácidos grasos contenidos en la mezcla de ácidos grasos contienen preferiblemente al menos un doble enlace. Pueden contener varios dobles enlaces, por ejemplo 2 ó 3 dobles enlaces y pueden tener un origen natural o sintético. En el caso de ácidos carboxílicos varias veces insaturados, sus dobles enlaces pueden estar aislados o también conjugados. En mezclas preferidas de ácidos grasos, al menos el 50% en peso, en particular al menos el 75% en peso, en especial al menos el 90% en peso de los ácidos grasos contienen uno o varios dobles enlaces. Los índices de yodo de los ácidos grasos en los que se fundamentan los ésteres de acuerdo con la invención se encuentran preferiblemente entre 105 y 190, en particular de 110 a 180 y, en especial, de 120 a 180 g de I/100 g de éster.

Mezclas de ácidos grasos adecuadas contienen al menos dos ácidos grasos insaturados con 10 a 26 átomos de C. Ácidos grasos insaturados adecuados son, por ejemplo, ácido oleico, ácido erúcico, ácido palmitoleico, miristoleico, linoleico, linolénico, eleosteárico, araquidónico y/o ricinoleico. Preferiblemente, de acuerdo con la invención, se emplean mezclas o bien fracciones de ácidos grasos obtenidas a partir de grasas y aceites naturales tales como, p. ej., ácido graso de aceite de cacahuete, de pescado, de aceite de lino, de aceite de palma, de aceite de colza, de ricino, aceite de ricino, aceite de colza, aceite de soja, aceite de girasol y aceite de taloil, que presentan correspondientes índices de yodo.

Junto a ellos, las mezclas de ácidos grasos pueden contener cantidades secundarias, es decir de hasta 10% en peso, preferiblemente menos de 5%, en especial menos de 2% de ácidos grasos saturados tales como, por ejemplo, acido láurico, tridecanoico, mirístico, pentadecanoico, palmítico, margarínico, esteárico, isoesteárico, araquídico... [Seguir leyendo]

1. Aceites combustibles con un contenido en azufre de como máximo 0, 035% en peso, que contienen al menos un éster a base de un alcohol divalente o polivalente y una mezcla de ácidos grasos insaturados y, eventualmente, saturados, cuyas longitudes de cadenas de carbonos se encuentran entre 8 y 30 átomos de carbono, presentando los ésteres mencionados un índice de OH entre 110 y 195 mg de KOH/g de éster y un índice de yodo de más de 100 g de I/100 g de éster, en cantidades de 0, 001 a 0, 5% en peso referido al aceite combustible.

2. Aceites combustibles conforme a la reivindicación 1, en donde el índice de yodo oscila entre 100 y 180 g de I/100 g de éster.

3. Aceites combustibles conforme a la reivindicación 1 y/o 2, en donde los ácidos grasos, que son componente de la mezcla de ácidos grasos, contienen 10 a 26 átomos de C.

4. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en donde las mezclas de ácidos grasos contienen hasta 10% en peso de ácidos grasos saturados.

5. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en donde los alcoholes contienen 2 a 6 átomos de carbono.

6. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en donde los alcoholes contienen 2 a 5 grupos hidroxilo, pero como máximo un grupo hidroxilo por cada átomo de carbono.

7. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, en donde un componente de los 25 ácidos grasos son ácidos dicarboxílicos.

8. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde adicionalmente está contenida una resina de alquilfenol-formaldehído en la relación aditivo:resina de 1:10 a 20:1 según el peso.

9. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde, adicionalmente, están presentes copolímeros que contienen 10 a 40% en peso de acetato de vinilo y 60 a 90% en peso de etileno, terpolímeros de etileno/acetato de vinilo/ésteres vinílicos del ácido neononanoico o terpolímeros de etileno/acetato de vinilo/éster vinílico del ácido neodecanoico que, además de etileno, contienen 10 a 35% en peso de acetato de vinilo y 1 a 25% en peso del respectivo compuesto neo, o copolímeros que, junto a etileno y 10 a 35% en peso de ésteres vinílicos, contienen además 0, 5 a 20% en peso de olefina, en una relación de mezcla de aditivo a los copolímeros o bien terpolímeros precedentemente descritos (en partes en peso) de 20:1 hasta 1:20.

10. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde están contenidos adicionalmente compuestos polares solubles en aceite con grupos iónicos o polares que se obtienen mediante reacción de aminas alifáticas o aromáticas con ácidos mono-, di-, tri-o tetra-carboxílicos alifáticos o aromáticos o sus anhídridos.

4.

11. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde, adicionalmente, están en donde significan

M H, COOR”, OCOR”, OR” o COOH; N H, R”, COOR”, OCOR, COOH o un radical arilo; R’ una cadena hidrocarbonada con 8-150 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, en una relación de mezcla (en partes en peso) de los aditivos con polímeros peine de 1:10 a 20:1.

12. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde están contenidos 10 adicionalmente copolímeros del anhídrido del ácido maleico y compuestos a, º -insaturados que pueden hacerse reaccionar eventualmente con monoalquilaminas primarias y/o alcoholes alifáticos.

13. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde están contenidos adicionalmente productos de reacción de alquenilespirobislactonas con aminas.

1.

14. Aceites combustibles conforme a una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde están contenidos adicionalmente productos de reacción de terpolímeros a base de anhídridos de ácidos dicarboxílicos a, º -insaturados, compuestos a, º -insaturados y polioxialquilenéteres de alcoholes insaturados inferiores.

15. Uso de un aditivo como se define en una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en cantidades de 0, 001 a 0, 5% en peso referido al aceite combustible, para la mejora del efecto lubricante de aceites combustibles con un contenido de azufre de a lo sumo 0, 035% en peso.