Derivados de para-metoxianilina que aumentan el poder antidetonante de fueles hidrocarbonados y composiciones basadas en los mismos.

Uso de compuestos N-acetil-p-metoxianilina o N-metil-p-metoxianilina de la fórmula general I**Fórmula**

en donde R ≥

-CH3 y R1 ≥ -H, -CH3 o -COCH3, en calidad de aditivos antidetonantes para fueles hidrocarbonados opara fueles hidrocarbonados que contienen compuestos oxigenados como constituyentes del fuel adicionales.

Derivados de para-metoxianilina que aumentan el poder antidetonante de fueles hidrocarbonados y composiciones basadas en los mismos 5 Técnica pertinente La invención ofrecida se refiere al uso de sustancias que potencian la estabilidad antidetonante de combustibles hidrocarbonados (fueles) y se puede utilizar en el sector de refinado del petróleo y el procesamiento de gas de para producir fueles antidetonantes.

Estado conocido de la técnica Es conocido que las gasolinas vírgenes consisten en hidrocarburos estables que pueden ser almacenadas en tanques de almacenamiento de gasolinas sin una resinificación visible [1, 4]. Sin embargo, el uso de este tipo de gasolinas en motores de combustión interna provoca una detonación que fomenta su desgaste prematuro, reduce la potencia del motor, aumenta el consumo de combustible y su combustión incompleta conduce, por lo tanto, a la formación de óxido de carbono e hidrógeno, aumentando así la formación de humo [1, 2, 4].

Con la llegada de motores de combustión interna que funcionan a una relación de compresión elevada, surge el problema de mejorar el grado antidetonante (el mismo que el octanaje o índice de octano) de combustibles hidrocarbonados (fueles) [1, 2, 4].

Es conocido que el grado antidetonante de fueles crece con el aumento del contenido de hidrocarburos ramificados 25 e insaturados e hidrocarburos de la serie aromática en el fuel [1-7].

Dado que las gasolinas vírgenes o gasolinas de refinado están fuertemente enriquecidas con hidrocarburos parafínicos que tienen una estructura normal, su grado antidetonante no excede normalmente de 60 unidades [1-4].

Ahora ha aumentado y continúa creciendo la demanda de combustibles hidrocarbonados (fueles) antidetonantes [18, 16, 17].

El craqueo térmico ha permitido aumentar rápidamente la producción de gasolina y mejorar su calidad [1, 4].

La reducción de la tendencia de gasolinas craqueadas a una detonación es provocada por la mezcla de hidrocarburos olefínicos formados durante la degradación térmica de moléculas grandes [1-7]. El desarrollo y la perfección constantes de la ingeniería aeronáutica y del automóvil demandan crear nuevos tipos de fueles antidetonantes [1-7].

Esta misión se puede resolver creando nuevos procedimientos químicos de reformado de gasolinas vírgenes, craqueo catalítico y reformado catalítico o mediante la adición a combustibles hidrocarbonados (fueles) de aditivos antidetonantes especiales y componentes de alto octanaje [1, 4]. Esto puede dar origen a un efecto de sinergismo [1-7].

A pesar de que se considera prometedor obtener combustibles hidrocarbonados (fueles, gasolinas) utilizando una vía tecnológica, el desarrollo de métodos y más, así como la creación y construcción de nuevas instalaciones tecnológicas para producir fueles antidetonantes demanda grandes inversiones de capital que no siempre son razonables para muchos países.

Por lo tanto, la vía más tecnológica y económicamente ventajosa para producir combustibles hidrocarbonados (fueles, gasolinas) antidetonantes es el uso de aditivos.

Es conocido que para potenciar el grado antidetonante de fueles se utilizan compuestos (aditivos) antidetonantes tanto con cenizas como libres de cenizas [1-17, 35].

Se conocen, pero ahora raramente son aplicables, compuestos (aditivos) antidetonantes con cenizas, y los sinergentes son compuestos orgánicos de manganeso, hierro, cobre, cromo, cobalto, níquel, elementos de las tierras raras, plomo [1, 4, 5, 17, 35], etc.

Sin embargo, la totalidad de ellos son altamente tóxicos, especialmente compuestos orgánicos de plomo. Los compuestos de plomo y hierro, individualmente, y los productos de su combustión también influyen negativamente sobre el funcionamiento de los motores de combustión interna, acumulándose en electrodos de las bujías, en pistones y en paredes de la cámara de combustión, reduciendo considerablemente su vida útil [1, 4, 5, 10 -17, 35].

Los compuestos (aditivos) antidetonantes libres de cenizas, a pesar de que son menos eficaces que los aditivos con cenizas, encuentran una difusión y aplicación más amplias, especialmente en combinación con otros componentes [1-15, 17].

Los compuestos (aditivos) antidetonantes libres de cenizas más conocidos y difundidos son: aminas aromáticas de bajo peso molecular [N-metilanilina (MMA) , xilideno, toluidina].

Así, se conoce un aditivo Ekstralin TU 6.02.571-90 que contiene, en relación en porcentaje en masa, dimetilanilina hasta 4, 5%, anilina hasta 6% y N-metilanilina hasta 100% [14].

Otro aditivo conocido de tipo similar es el aditivo ADA TU 38-401-58-61-93 que, además, contiene un aditivo antioxidante tal como ionol [14].

Este tipo de aditivos tiene los siguientes inconvenientes: sus contenidos están restringidos debido al incremento en productos de oxidación, la resinificación en la gasolina cuando se almacena y la carbonización durante el funcionamiento en el motor en el caso de su concentración incrementada, y más bien un bajo aumento del grado antidetonante en fueles [14, 17].

También existen homólogos conocidos del benceno: xileno, etilbenceno, tolueno [14, 16, 17] utilizados como antidetonantes que aumentan el grado antidetonante de fueles más bien de manera insignificante.

Se conoce el uso de compuestos oxigenados y su mezcla de alcohol etílico o metílico con alcoholes de peso molecular más elevado: metil-terc-butil-éter y su mezcla con alcohol isobutílico en una relación de 60-80% y de 4020%, respectivamente [14] en calidad de agentes antidetonantes.

Los inconvenientes de compuestos (aditivos) de este tipo son un incremento insignificante del grado antidetonante de las gasolinas a altos contenidos de esos compuestos (hasta 20%) , elevada higroscopicidad del fuel.

J.E. BROWN, F.X. MARKLEY y H. SHAPIRO describen (“Mechanism of Aromatic Amine Antiknock Action”, INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, vol. 47, nº 10, 1955, páginas 2141-2146, tabla I y págs. 2142, I.27-32) 4-metoxi-anilina y su uso como un agente antidetonante a una concentración menor que 5% en peso.

Hasta ahora existe un surtido más bien limitado de compuestos (aditivos) antidetonantes libres de cenizas en forma de compuestos (sustancias) individuales, lo que no permite crear en base a ellos nuevos tipos de combustibles hidrocarbonados (fueles) antidetonantes con propiedades requeridas para cada uno de los casos específicos dependiendo de objetos a la vista o de propiedades universales.

Es posible conseguir un resultado de este tipo en el caso de utilizar los compuestos (sustancias) propuestos en calidad de componentes, aditivos, a combustibles hidrocarbonados (fueles) .

Es bien conocido que las propiedades de compuestos (sustancias) dependen básicamente no sólo de los elementos contenidos en las moléculas, sino también del posicionamiento relativo de estos elementos o grupos de átomos de elementos en relación entre sí, y también debido a qué enlaces químicos producen su conexión en una molécula de la sustancia, es decir, la estructura de las moléculas, su contenido y el tipo de enlaces en las mismas influyen indudablemente sobre el comportamiento físico y químico de las sustancias (compuestos) tanto de modo intramolecular como intermolecular, incluida la interacción entre moléculas de diferentes sustancias (compuestos) que, a su vez, pueden afectar esencialmente a las propiedades del sistema en su conjunto.

Es sabido que los combustibles hidrocarbonados (fueles) consisten en una mezcla de diversos hidrocarburos que, en el caso de una determinada combinación de componentes, pueden obtener las propiedades necesarias durante su uso (aplicación) , a saber, como combustibles hidrocarbonados (fueles) en motores de combustión interna, para cuyo funcionamiento óptimo se requiere obtener simultáneamente la máxima presión de la mezcla de vapor-aire en el momento en el que el pistón pasa por el punto muerto superior y la descomposición (ignición) de esta mezcla a partir de una chispa eléctrica de una bujía. Si no se observan estas condiciones, existe una detonación que influye

negativamente sobre el funcionamiento del motor, el consumo de combustible y la estructura de los gases de escape [1-7]. Para ajustar procesos de este tipo se utilizan compuestos (sustancias) en donde la excitación de las moléculas puede producirse únicamente debido a un determinado factor (por ejemplo, la chispa eléctrica) y a la transferencia de la excitación de una manera sensibilizada al sistema en su conjunto y, así, para frenar a otros factores de manera prematura que influyen sobre este proceso, por ejemplo, influencias de alta temperatura (térmica)... [Seguir leyendo]

1. Uso de compuestos N-acetil-p-metoxianilina o N-metil-p-metoxianilina de la fórmula general I

en donde R = -CH3 y R1 = -H, -CH3 o -COCH3, en calidad de aditivos antidetonantes para fueles hidrocarbonados o para fueles hidrocarbonados que contienen compuestos oxigenados como constituyentes del fuel adicionales.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dichos compuestos N-acetil-p-metoxianilina o N-metil-pmetoxianilina de fórmula general I se utilizan individualmente o en forma de sus mezclas, o en forma de mezclas 10 que comprenden p-metoxianilina, para elevar la estabilidad antidetonante de fueles hidrocarbonados que contienen opcionalmente compuestos oxigenados como constituyentes del fuel adicional.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde dichos compuestos N-acetil-pmetoxianilina o N-metil-p-metoxianilina de la fórmula general I se utilizan en cantidades de 0, 1 - 30% en peso, en 15 relación con los fueles hidrocarbonados.

4. Uso de p-metoxianilina en combinación con compuestos oxigenados seleccionados de metil-terc. butil-éter (MTBE) , metanol, fenetol, anisol, metil-terc. amil-éter, metil-sec. pentil-éter, etil-terc. butil-éter, diisopropil-éter, alcohol etílico, alcohol butílico, fracciones de éter y residuos de destilación de alcohol butílico y sus mezclas,

acetona en calidad de composición antidetonante para fueles hidrocarbonados.

5. Composición de fuel hidrocarbonado que comprende un fuel hidrocarbonado y un aditivo que es N-acetil-pmetoxianilina o N-metil-p-metoxianilina o N, N-dimetil-p-metoxianilina o N-metil-N-acetil-p-metoxianilina, individualmente o en forma de sus mezclas, o en forma de mezclas que comprenden compuestos oxigenados y/o p

metoxianilina, o que es una combinación de p-metoxianilina y compuestos oxigenados, en donde dicho aditivo se utiliza en una cantidad de 0, 1 - 30% en peso, en relación con el fuel hidrocarbonado.