Una composición para mejorar las propiedades de fluidez en frío de aceites combustibles.

Una composición que comprende

al menos un polímero de poli(met)acrilato de alquilo que tiene un peso molecular medio numérico Mn de 1000 a 10000 g/mol y una polidispersidad Mw/Mn de 1 a 8,

y

al menos un copolímero de etileno-acetato de vinilo que comprende unidades que derivan de al menos un (met)acrilato de alquilo que tiene 1 a 30 átomos de carbono en el resto alquílico.

Una composición para mejorar las propiedades de fluidez en frío de aceites combustibles La presente solicitud se refiere a una composición para mejorar las propiedades de fluidez en frío de aceites combustibles. Además, la presente invención describe un uso de las presentes composiciones.

Los combustibles se obtienen generalmente hoy en día de fuentes fósiles. Sin embargo, estas fuentes son limitadas, de manera que se están buscando sustitutos. Por lo tanto, está surgiendo un interés en materias primas renovables que se puedan usar para producir combustibles. Un sustituto muy interesante es en particular combustibles de biodiesel.

El término biodiesel se entiende en muchos casos que significa una mezcla de ésteres de ácidos grasos, habitualmente ésteres metílicos de ácidos grasos (FAMEs) , con longitudes de cadena de la fracción de ácido graso de 14 a 24 átomos de carbono, con 0 a 3 dobles enlaces. Cuanto mayor sea el número de carbonos y menor el de dobles enlaces, mayor es el punto de fusión del FAME. Las materias primas típicas son aceites vegetales (es decir, glicéridos) tales como aceites de semilla de colza, aceites de girasol, aceites de soja, aceites de palma, aceites de coco y, en casos aislados, incluso aceites vegetales usados. Estos se convierten en los FAMEs correspondientes mediante transesterificación, habitualmente con metanol en catálisis básica.

El contenido de FAME también afecta a las propiedades de fluidez en frío de la materia prima. Cuanto menor sea el número de carbonos y mayor el de dobles enlaces en las cadenas de ácido graso, mejor es la propiedad de fluidez en frío de la materia prima. Los métodos habituales para evaluar la calidad de fluidez en frío son: el ensayo del punto de vertido (PP) como se menciona en ASTM D97, el límite de filtrabilidad vía el ensayo del punto de obturación del filtro en frío (CFPP) medido según DIN EN 116 o ASTM D6371, y el ensayo del punto de turbidez (CP) como se describe en ASTM D2500.

Actualmente, el éster metílico del aceite de semilla de colza (RME) es la materia prima preferida para la producción de biodiesel en Europa, puesto que la semilla de colza produce más aceite por unidad de área de terreno en comparación con otras fuentes de aceite. Sin embargo, con el elevado precio de RME, se han utilizado igualmente mezclas de RME con otras materias primas, tales como éster metílico de haba de soja (SME) o de palma (PME) . Además de la utilización de biodiesel de 100%, también son de interés las mezclas de diesel de fósiles, es decir, el destilado medio de la destilación de petróleo crudo, y biodiesel, dadas las propiedades mejoradas de baja temperatura y mejores características de combustión.

A la vista de la calidad ecológica cada vez peor y las reservas mundiales decrecientes de petróleo crudo, el uso de biodiesel puro (B100) ha sido una diana importante en muchos países. Sin embargo, se han dado a conocer muchos aspectos, que oscilan desde diferentes características de combustión hasta la corrosión de los materiales de sellado, como impedimentos para el uso de biodiesel como un sustituto del diesel de fósiles. Otro obstáculo importante es el comportamiento de la fluidez del biodiesel a baja temperatura.

Por ejemplo, RME tiene un Punto de Obturación del Filtro en Frío (CFPP) en el intervalo de -13 a -16ºC, que no se puede usar directamente para satisfacer la necesidad invernal de diesel en Europa central (es decir, valor de CFPP de -20ºC o inferior) . El aspecto es más desafiante cuando se usan materias primas que contienen mayores cantidades de cadenas de carbono saturadas, tales como SME, PME o éster metílico de sebo (TME) , ya sea como B100 puro o como mezcla con RME. Por lo tanto, la técnica anterior enseña el uso de aditivos para mejorar las propiedades de fluidez en frío.

Se han aceptado ampliamente los poli (met) acrilatos de alquilo PA (M) A, con la presencia de M (M) A (por ejemplo, patente de Rohm & Haas Co: US 5.312.884) o sin la presencia de M (M) A (por ejemplo, patente de Shell Oil: US 3.869.396) , como mejoradores de la fluidez para aceite mineral. El uso de PA (M) A que contiene funcionalidad hidroxílica como mejorador de la fluidez en frío (CFI) de biodiéseles también se puede encontrar en la bibliografía (por ejemplo, patente de RohMax Additives GmbH: EP 103260) . También el documento US 2009/0064568 describe una composición de combustible de biodiesel, particularmente PME, que contiene PA (M) A como mejorador de la fluidez.

El documento WO 2009/047786 (Dai-ichi Karkaria Ltd) describe un procedimiento de esterificación y polimerización para sintetizar copolímero de PA (M) A a partir de una mezcla alcohólica que contiene 1-6% de hidrocarburo. El copolímero se usa como un reductor del punto de vertido para fuelóleo y biodiesel. El documento WO 2008/154558 (Arkema Inc) describe la invención de copolímeros de bloques u homopolímeros de (met) acrilato de alquilo, sintetizados mediante un procedimiento por radicales libres controlado, y el uso como modificadores de la fluidez en frío en biocombustibles.

Otro ingrediente usado ampliamente como CFI es copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) , como se describe en los documentos US 5.743.923 (Exxon Chemicals) , US 7.276.264 (Clariant GmbH) . El documento US 6.565.616 (Clariant GmgH) describe un aditivo para mejorar las propiedades de fluidez en frío que contiene una mezcla de EVA y copolímeros que contienen anhídrido maleico o acrilatos de alquilo. El documento EP 406684 (Röhm GmbH) describe un aditivo mejorador de la fluidez que contiene una mezcla de copolímero de EVA y PA (M) A.

Los documentos US 4.932.980 y EP 406684 (ambos de Röhm GmbH) describen mejoradores de la fluidez basados en un polímero de injerto que consiste en 80-20% de copolímero de EVA como la cadena principal y 20-80% de (met) acrilato de alquilo como el monómero de injerto. El documento US 2007/0161755 (Clariant Ltd) se centra en el uso de EVA injertado con (met) acrilato como mejoradores de la fluidez para combustibles minerales y biocombustibles. La patente (solicitud) también menciona la adicción de coaditivos.

Los polímeros conocidos muestran una eficiencia aceptable como mejoradores de la fluidez en frío. Sin embargo, basándose en los objetos mencionados anteriormente, un reto duradero es una mejora adicional de las propiedades de fluidez en frío. Algunos de los aditivos mencionados anteriormente mejoran las propiedades de fluidez en frío a una cantidad muy específica en el fuelóleo. Sin embargo, por debajo o por encima de esa cantidad muy especifica, las propiedades de fluidez en frío son significativamente menores. Los aceites combustibles comercialmente disponibles están estandarizados en algunos aspectos tales como propiedades de fluidez, comportamiento de la combustión, y el origen del fuelóleo. Sin embargo, los aceites combustibles de biodiesel no están estandarizados con respecto a la composición de los ésteres de ácidos grasos. Además, los motores recientes pueden usar aceites combustibles fósiles y aceites combustibles de biodiesel en cantidades diferentes. Basándose en los precios y disponibilidad de los aceites combustibles, los usuarios usan habitualmente aceites combustibles de diferentes fuentes que comprenden diversos mejoradores de la fluidez en frío. Por lo tanto, no se puede evitar una dilución del aditivo del fuelóleo de manera que se reduzca la eficiencia del aditivo. Por lo tanto, aunque estos aditivos muestran una eficiencia aceptable a contenidos muy específicos, se debería mejorar la eficiencia global.

Además, algunos de los aditivos pueden tener una eficiencia aceptable con respecto a un tipo muy especial de fuelóleo, tal como éster metílico de aceite de semilla de colza (RME) . Sin embargo, en otros aceites combustibles tales como el combustible de diesel de origen mineral o éster metílico de aceite de palma (PME) , estos aditivos muestran un bajo comportamiento. Como se menciona anteriormente, no se puede evitar el mezclamiento de aceites combustibles por los usuarios. Por lo tanto, los aditivos deberían ser útiles en composiciones de fuelóleo muy diferentes.

Además, los aditivos deberían ser producibles de manera simple y barata, y se deberían usar especialmente componentes comercialmente disponibles. En este contexto, deberían ser producibles a escala industrial sin que se requieran para este fin nuevas plantas o plantas de construcción complicada.

Estos objetos y también otros objetos que no se señalan explícitamente pero son inmediatamente derivables... [Seguir leyendo]

1. Una composición que comprende al menos un polímero de poli (met) acrilato de alquilo que tiene un peso molecular medio numérico Mn de 1000 a 10000 g/mol y una polidispersidad Mw/Mn de 1 a 8, y al menos un copolímero de etileno-acetato de vinilo que comprende unidades que derivan de al menos un (met) acrilato de alquilo que tiene 1 a 30 átomos de carbono en el resto alquílico.

2. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho polímero de poli (met) acrilato de alquilo comprende al menos 50% en peso de unidades que derivan de (met) acrilatos de alquilo que tienen 7 a 15 átomos de carbono en el resto alquílico.

3. La composición según la reivindicación 1 ó 2, en la que la polidispersidad Mw/Mn de dicho polímero de poli (met) acrilato de alquilo está en el intervalo de 1, 1 a 5.

4. La composición según la reivindicación 1, en la que dicho polímero de poli (met) acrilato de alquilo comprende unidades que derivan de monómeros que contienen hidroxilo y/o (met) acrilatos de alcoholes de éteres.

5. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo comprende de 2 a 30% en peso de acetato de vinilo.

6. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo comprende de 30 a 80% en peso de unidades que derivan de al menos un (met) acrilato de alquilo que tiene 1 a 30 átomos de carbono en el resto alquílico.

7. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo comprende de 5 a 40% en peso de unidades que derivan de etileno.

8. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo comprende de 0 a 20% de unidades que derivan de comonómeros.

9. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo tiene un peso molecular medio numérico Mn de 1000 a 120.000 g/mol.

10. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo comprende de 30 a 90% en peso de unidades que derivan de al menos un (met) acrilato de alquilo que tiene 7 a 15 átomos de carbono en el resto alquílico.

11. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho copolímero de etilenoacetato de vinilo es un copolímero de injerto que tiene un copolímero de etileno-acetato de vinilo como base de injerto y un (met) acrilato de alquilo que tiene 1 a 30 átomos de carbono en el resto alquílico como capa de injerto.

12. La composición según la reivindicación 11, en la que la relación en peso de base de injerto a capa de injerto está en el intervalo de 1:1 a 1:8.

13. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que la relación en peso de dicho polímero de poli (met) acrilato de alquilo a dicho copolímero de etileno-acetato de vinilo está en el intervalo de 15:1 a

1:1.

14. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha composición es una composición de aditivo que comprende como máximo 70% en peso de aceite diluyente.

15. La composición según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha composición es una composición de aceite combustible que comprende al menos 70% en peso de aceite combustible.

16. La composición según la reivindicación 15, en la que dicho aceite combustible comprende un aceite mineral.

17. La composición según la reivindicación 15 ó 16, en la que dicho aceite combustible comprende aceite biodiesel.

18. La composición según la reivindicación 17, en la que dicho biodiesel comprende ésteres de ácidos grasos que derivan de alcoholes monohidroxilados que tienen 1 a 4 átomos de carbono.

19. La composición según la reivindicación 18, en la que dicho biodiesel comprende al menos 10% en peso de ésteres de ácidos grados que derivan de metanol y/o etanol y ácidos grasos saturados.

20. El método de uso de una composición que comprende al menos un polímero de poli (met) acrilato de alquilo que tiene un peso molecular medio numérico Mn de 1000 a 10.000 g/mol y una polidispersidad Mw/Mn de 1 a 8 y al menos un copolímero de etileno-acetato de vinilo que comprende unidades que derivan de al menos un (met) acrilato

de alquilo que tiene 1 a 30 átomos de carbono en el resto alquílico como mejoradores de la fluidez en composiciones de combustible.