Agente mejorador de la fluidez en frío para aceites combustibles de procedencia vegetal o animal.

Composición de aceite combustible, que contiene

a) un aceite combustible de procedencia animal o vegetal,

que es un éster alquílico de un ácido graso a basede unos ácidos grasos con 14 a 24 átomos de C y de unos alcoholes con 1 a 4 átomos de C, o que es una mezclade ésteres metílicos de ácidos grasos y de un gasóleo de aceite mineral con hasta 25 % en peso de un aceitecombustible de procedencia animal o vegetal, y

b) de 0,001 a 5% en peso de un aditivo, que contiene en la relación ponderal de A:B ≥ 20:1 hasta 1:20A) un copolímero de etileno y 8 - 21 % en moles de por lo menos un éster acrílico o vinílico con un radicalalquilo de C1-C18 y

B) un polímero en forma de peine a base de por lo menos un éster alquílico de C8-C16 de un ácidodicarboxílico insaturado etilénicamente y de por lo menos una olefina de C10-C20, siendo de 23 a 27 la sumaQ

de los valores medios molares de las distribuciones de cadenas de C en las cadenas laterales de alquilo de lasolefinas, por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, siendo w1 y w2 lasproporciones molares de las longitudes de cadenas individuales en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas,por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, y representando n1 y n2 las longitudesde cadenas laterales, en el caso de unas olefinas sin los átomos de C unidos originalmente por enlaces olefínicos,de las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster,por otra parte, y representando las variables de control i y j las longitudes individuales de las cadenas laterales enlas cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster, porotra parte.

Agente mejorador de la fluidez en frío para aceites combustibles de procedencia vegetal o animal

El presente invento se refiere a un aditivo, a su utilización como agente mejorador de la fluidez en frío para aceites combustibles vegetales o animales, y a unos aceites combustibles provistos correspondientemente de aditivos.

Con arreglo a la disminución de las reservas mundiales de petróleo y a la discusión en torno a las consecuencias perjudiciales para el medio ambiente del consumo de combustibles fósiles y minerales, aumenta el interés en unas fuentes de energía alternativas, que se basan en materias primas renovables. Entre éstas se cuentan en particular unos aceites y unas grasas naturales de procedencia vegetal o animal. Éstos/as son por regla general unos triglicéridos de ácidos grasos con 10 hasta 24 átomos de C, que tienen un poder calorífico comparable con el de los combustibles habituales, pero que al mismo tiempo pueden ser clasificados como biológicamente degradables y compatibles con el medio ambiente.

Unos aceites obtenidos a partir de un material animal o vegetal son predominantemente unos productos metabólicos, que comprenden unos triglicéridos de ácidos monocarboxílicos, p.ej. unos ácidos con 10 hasta 25

en la que R es un radical alifático con 10 hasta 25 átomos de carbono, que puede ser saturado o insaturado.

Por lo general, tales aceites contienen glicéridos de una serie de ácidos, cuya cantidad y cuyo tipo varían con la fuente del aceite, y ellos pueden contener adicionalmente unos fosfoglicéridos. Tales aceites se pueden obtener

según unos procedimientos conocidos en el estado de la técnica.

Debido a las propiedades físicas de los triglicéridos, que son parcialmente insatisfactorias, en el sector técnico se ha pasado a transformar a los triglicéridos que se presentan en la naturaleza en unos ésteres con ácidos grasos de alcoholes de orden inferior tales como metanol o etanol.

En el caso de la utilización de ésteres de ácidos grasos de alcoholes univalentes inferiores como sustitutivo de un combustible diesel, a solas o en mezcla con este combustible diesel, se ha manifestado como un obstáculo el comportamiento de fluidez a bajas temperaturas. La causa de ello es la alta uniformidad de estos aceites en comparación con los materiales destilados medios de aceites minerales. Así, p.ej. el éster metílico de ácidos de aceite de colza (RME) tiene una CFPP (= temperatura de obstrucción de filtros en frío) de -14°C. Con los aditivos del estado de la técnica no era posible hasta ahora ajustar de un modo seguro un valor de la CFPP de -20°C solicitado para la utilización como un gasóleo para invierno en Centroeuropa así como, para unos usos especiales, de -22°C y por debajo de ésta. Este problema se agudiza en el caso del empleo de unos aceites, que contienen unas cantidades más grandes de los aceites de girasol y de soja, que son asimismo bien accesibles.

El documento de patente europea EP-B-0 665 873 divulga una composición de aceite combustible, que comprende un combustible biológico, un aceite combustible constituido sobre la base de petróleo y un aditivo, que (a) contiene un copolímero de etileno soluble en un aceite o (b) un polímero en forma de peine o (c) un compuesto nitrogenado polar o (d) un compuesto, en el que por lo menos un grupo alquilo esencialmente lineal con 10 hasta 30 átomos de 45 carbono está unido con un radical orgánico no polimérico, con el fin de proporcionar por lo menos una cadena lineal de átomos, que comprende los átomos de carbono de los grupos alquilo y uno o varios átomos de oxígeno no situados en los extremos, o (e) uno o varios de los componentes (a) , (b) , (c) y (d) .

El documento EP-B-0 629 231 divulga una composición, que contiene una proporción mayor de un aceite, que se 50 compone esencialmente de ésteres alquílicos de ácidos grasos, que se derivan de aceites vegetales o animales o de ambos tipos, mezclados con una pequeña proporción de un agente mejorador de la fluidez en frío de aceites minerales, que comprende uno o varios de los siguientes componentes:

(I) un polímero en forma de peine, el copolímero del anhídrido de ácido maleico o del ácido fumárico y de otro 55 monómero insaturado etilénicamente, pudiendo el copolímero estar esterificado, o el polímero o el copolímero de una α-olefina, o un polímero o copolímero de fumarato o itaconato,

(II) poli (oxialquilen) -ésteres, -éster/éteres o una mezcla de los mismos,

(III) un copolímero de etileno y de un éster insaturado,

(IV) un agente inhibidor del crecimiento de cristales de parafinas, nitrogenado, orgánico, polar,

(V) un polímero de hidrocarburo,

(VI) compuestos de azufre y carboxi y

(VII) un agente reductor del punto de congelación, aromático, provisto de radicales hidrocarbilo con la condición de que la composición no ha de comprender ninguna mezcla de ésteres poliméricos o de copolímeros de ésteres del ácido acrílico y/o metacrílico, que se derivan de alcoholes con 1 hasta 22 átomos de carbono.

El documento EP-B-0 543 356 divulga un procedimiento para la preparación de unas composiciones con un comportamiento mejorado a muy bajas temperaturas, para el empleo como combustibles o agentes lubricantes, partiendo de los ésteres de los ácidos grasos de cadena larga obtenidos a partir de fuentes naturales, con alcoholes univalentes de C1-C6 (FAE) , que está caracterizado porque a) se añaden unos aditivos PPD (acrónimo del inglés "pour point depressants" = depresores de la temperatura de fluidez crítica) , en sí conocidos, utilizados para el mejoramiento del comportamiento a muy bajas temperaturas de aceites minerales, en unas proporciones de 0, 0001 a 10 % en peso, referidas a los ésteres de ácidos grasos de cadena larga FAE y

b) se enfría a una temperatura situada por debajo de la temperatura de obstrucción de filtros en frío (en inglés "Cold Filter Plugging Point") de los ésteres de ácidos grasos de cadena larga FAE, no provistos de aditivos, y

c) se separan los precipitados (FAN) resultantes.

El documento de solicitud de patente alemana DE-A-40 40 317 divulga unas mezclas de ésteres alquílicos inferiores de ácidos grasos con una estabilidad en frío mejorada, que contienen a) de 58 a 95 % en peso de por lo menos un éster con un índice de yodo situado en el intervalo de 50 a 150, que se deriva de unos ácidos grasos con 12 a 22 átomos de carbono y de unos alcoholes alifáticos inferiores con 1 a 4 átomos de carbono,

b) de 4 a 40 % en peso de por lo menos un éster de ácidos grasos con 6 a 14 átomos de carbono y de alcoholes alifáticos inferiores con 1 a 4 átomos de carbono, y c) de 0, 1 a 2 % en peso de por lo menos un éster polimérico.

El documento EP-B-0 153 176 divulga la utilización de unos polímeros constituidos sobre la base de ésteres dialquílicos de ácidos dicarboxílicos de C4-C8 insaturados, con unas longitudes medias de las cadenas de alquilo de 12 a 14, como agentes mejoradores de la fluidez en frío para determinados aceites combustibles de materiales destilados de petróleo. Como comonómeros adecuados se mencionan en particular los ésteres vinílicos, pero también unas α-olefinas.

El documento EP-B-0 153 177 divulga un concentrado de aditivos, que contiene una combinación de I) un copolímero con por lo menos 25 % en peso de un éster n-alquílico de un ácido mono- o dicarboxílico de C4-C8 insaturado monoetilénicamente, siendo de 12 -14 el número promedio de los átomos de carbono en los radicales de n-alquilo y otro éster insaturado o una olefina, con II) otro agente mejorador de la fluidez a bajas temperaturas para unos aceites combustibles de materiales destilados.

El documento EP-A-0 282 342 enseña una composición de combustible, que contiene una proporción mayor de un aceite de calefacción de material destilado y una proporción menor de un copolímero de (1) una α-olefina con 2 a 17 átomos de carbono por cada molécula o una olefina aromática sustituida con 8 a 40 átomos de carbono por cada molécula, y de (2) un éster, conteniendo el éster un fumarato, itaconato, citraconato, mesaconato, trans- o cisglutamato de mono- o di-alquilo, en que los grupos alquilo tienen de 8 a 23 átomos de carbono.

El documento de patente de los EE.UU. US-4211534 enseña una composición de aditivos para aceites de calefacción de materiales destilados a base de tres (o más) componentes, que contiene

(A) una composición mejoradora de la fluidez de materiales destilados,

(B) un agente reductor del punto de fluidez de aceites lubricantes, y

(C) un compuesto polar, diferente de... [Seguir leyendo]

1. Composición de aceite combustible, que contiene a) un aceite combustible de procedencia animal o vegetal, que es un éster alquílico de un ácido graso a base de unos ácidos grasos con 14 a 24 átomos de C y de unos alcoholes con 1 a 4 átomos de C, o que es una mezcla de ésteres metílicos de ácidos grasos y de un gasóleo de aceite mineral con hasta 25 % en peso de un aceite combustible de procedencia animal o vegetal, y b) de 0, 001 a 5% en peso de un aditivo, que contiene en la relación ponderal de A:B = 20:1 hasta 1:20

A) un copolímero de etileno .

8. 21 % en moles de por lo menos un éster acrílico o vinílico con un radical alquilo de C1-C18 y

B) un polímero en forma de peine a base de por lo menos un éster alquílico de C8-C16 de un ácido dicarboxílico insaturado etilénicamente y de por lo menos una olefina de C10-C20, siendo de 23 a 27 la suma Q

de los valores medios molares de las distribuciones de cadenas de C en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, siendo w1 y w2 las proporciones molares de las longitudes de cadenas individuales en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, y representando n1 y n2 las longitudes de cadenas laterales, en el caso de unas olefinas sin los átomos de C unidos originalmente por enlaces olefínicos, de las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, y representando las variables de control i y j las longitudes individuales de las cadenas laterales en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte.

2. Composición de aceite combustible de acuerdo con la reivindicación 1, en la que Q es de 24 a 26.

3. Composición de aceite combustible de acuerdo con la reivindicación 1 y/o 2, en la que en el componente A, aparte de etileno hasta 100 % en moles, está contenido de un 3, 5 a un 20 % en moles de acetato de vinilo y de un 0, 1 a un 12 % en moles del éster vinílico de ácido neononanoico o del éster vinílico del ácido neodecanoico, estando situado entre 8 y 21 % en moles el contenido total de comonómeros.

4. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 3, en la que en el componente A, junto a etileno hasta 100 % en moles y a 8 a 18 % en moles de unos ésteres vinílicos, está contenido todavía de un 0, 5 a un 10 % en moles de unas olefinas escogidas entre el conjunto formado por propeno, buteno, isobutileno, hexeno, 4-metil-penteno, octeno, diisobutileno o norborneno.

5. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, en la que los copolímeros, que constituyen el componente A, tienen unos pesos moleculares comprendidos entre 3.000 y 15.000 g/mol (determinado por GPC frente a un poli (estireno) ) .

6. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 5, en la que los copolímeros, que constituyen el componente A, tienen unos grados de ramificación comprendidos entre 2 y 9 grupos CH3/100 grupos CH2, que no proceden de los comonómeros.

7. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 6, en la que los copolímeros, que constituyen el componente B, contienen unos comonómeros, que se derivan de ésteres y anhídridos del ácido maleico, ácido fumárico o ácido itacónico.

8. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 7, en la que los copolímeros, que constituyen el componente B, contienen unos comonómeros, que se derivan de α-olefinas.

9. Composición de aceite combustible de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 8, en la que junto a los componentes A y B, está contenido como componente C un polímero o un copolímero, que comprende unas unidades de acrilato o metacrilato de alquilo de C10-C24, con un peso molecular de 800 a 1.000.000 g/mol en una proporción de hasta 40 % en peso, referida al peso total de A, B y C.

10. Composición de aceite combustible de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 9, que contiene unos agentes nitrogenados polares dispersivos de las parafinas.

11. Utilización de un aditivo, que contiene en la relación ponderal de A:B = 20:1 hasta 1:20

A) un copolímero de etileno .

8. 21 % en moles de por lo menos un éster acrílico o vinílico con un radical alquilo de C1-C18 y

B) un polímero en forma de peine a base de por lo menos un éster alquílico de C8-C16 de un ácido dicarboxílico insaturado etilénicamente y por lo menos una olefina de C10-C20, siendo de 23 a 27 la suma Q

de los valores medios molares de las distribuciones de cadenas de C en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, siendo w1 y w2 las proporciones molares de las longitudes de cadenas individuales en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y en los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte, y representando n1 y n2 las longitudes de cadenas laterales, en el caso de unas olefinas sin los átomos de C unidos originalmente por enlaces olefínicos, de las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster,

por otra parte, y representando las variables de control i y j las longitudes individuales de las cadenas laterales en las cadenas laterales de alquilo de las olefinas, por una parte, y de los alcoholes grasos en los grupos de éster, por otra parte. para el mejoramiento de las propiedades de fluidez en frío de unos aceites combustibles de procedencia animal o vegetal, que constituyen unos ésteres alquílicos de ácidos grasos a base de unos ácidos grasos con 14 hasta 24

átomos de C y de unos alcoholes con 1 hasta 4 átomos de C, o que constituyen unas mezclas de ésteres metílicos de ácidos grasos y de un gasóleo de aceite mineral con hasta 25 % en peso de un aceite combustible de procedencia animal o vegetal.