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CARBURANT ANTI-DETONANT POUR MOTEURS.
La présente invention a trait à des carburants pour moteurs à combustion interne et plus spécialement à des carburants pour moteurs, contenant du fer bis (cyclopentadiényle) comme agent anti-détonant.
Il est bien connu que les caractéristiques anti-détonantes des carburants pour moteurs à combustion interne peuvent être améliorées par l'addition de certains composés métalliques; le plomb tétraéthyle est employé commercialement à cet effet. Toutefois l'addition de plomb tétraéthy- le à de l'essence n'est pas une solution idéale du problème consistant à éviter les détonations. C'est un produit extrêmement toxique et la quantité que l'on peut en ajouter à l'essence pour la consommation ,publique est strictement limitée par les règlements. Il a une tension de vapeur élevée qui le rend également dangereux à manipuler. En outre, l'essence, qui en contient, prend au repos une apparence trouble qui non seulement l'empêche d'attirer le client, mais est fréquement associée à une réduction de l'indice d'octane de l'essence.
Le'plomb tétraéthyle est lentement hydrolysé par l'eau qui peut se trouver dans l'essence, ce qui contribue encore à la turbidité de celle-ci. On a essayé d'employer les carbonyles métalliques et en particulier le pentacarbonyle de fer, en remplacement du plomb tétra- éthyle, le pentacarbonyle de fer étant comparable au plomb tétraéthyle quant à ses propriétés anti-détonantes. Toutefois le pentacarbonyle de fer offre de sérieux inconvénients, qui ont empêché son utilisation commerciale. L'un d'eux est qu'il provoque de l'usure dans le moteur et doit, par conséquent, être employé avec un anti-usure.
Encore plus grave est le fait que le carbonyle de fer, comme d'autres carbonyles métalliques, est extrêmement toxique et de plus extrêmement instable, lorsqu'il est exposé à la lumière, se décomposant rapidement à la lumière solaire ou à la lumière bleue. Par suite, l'indice d'octane est diminué et, en outre, l'essence est rendue impro-
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pre à être employée comme carburant pour moteur, par suite de la précipitation de composés ferreux.
Selon la présente invention, il a été découvert que des carburants pour moteurs, contenant du fer bis(cyclopentadiényle), font preuve d'excellentes caractéristiques anti-détonantes. Le fer bis (cyclopentadiényle) a, comme agent anti-détonant, de nombreux avantages sur le plomb tétraéthyle. Il est non seulement stable à la lumière, mais aussi aux acides, aux bases et à l'eau. Etant relativement inerte, il ne subit aucune réac tion appréciable vis-à-vis de substances oxygénées ou d'inhibiteurs contenant des groupes fonctionnels réactifs. Il ne réagit pas avec le soufre ou les composés contenant du soufre, qui se trouvent dans l'essence. Un autre avantage est qu'il ne réagit pas avec l'alcool, qui est fréquemment incorporé à l'essence pour éviter la séparation de l'eau.
Donc, un carburant pour moteurs contenant ce nouvel agent anti-détonant a tous les avantages d'excellentes propriétés anti-détonantes, sans présenter les nombreux in convénients des carburants anti-détonants de la technique antérieure.
Le fer bis(cyclopentadiényle), dont la formule chimique est (C5H5)2Fe, est facilement préparé par la réaction de bromure de cyclopenta- diénylmagnésium avec du chlorure ferrique. L'exemple ci-dessous démontre la préparation de ce composé et l'augmentation de l'indice d'octane qui peut etre obtenue en en ajoutant de petites quantités à l'essence.
EXEMPLE :
On a ajouté 95 parties de bromure d'éthyle à un mélange de 20 parties de magnésium dans 300 parties d'éther anhydre. Lorsque la vigoureuse réaction qui s'en est suivie a eu cessé, on a ajouté 66 parties de cy- clopentadiène, et le mélange réactionnel a été chauffé à reflux pendant 3 heures. Une solution à 25% de chlorure ferrique anhydre dans de l'éther anhydre a ensuite été ajoutée lentement. Après avoir reposé pendant 16 heures environ, le mélange réactionnel a été versé sur un mélange de glace et d'acide chlorhydrique. La couche éthérifiée a été isolée, lavée et séchée sur du sulfate de soude. L'éther a ensuite été éliminé et le résidu a été recristallisé à partir de méthanol. Le fer bis (cyclopentadiényle) ainsi obtenu avait un point de fusion de 170-172 C.
Une série de mélanges de carburant pour moteurs a été réalisée à partir d'essence directe à indice d'octane 60 et de diverses quantités de fer bis (cyclopentadiényle), et l'augmentation de l'indice d'octane obtenue dans chaque cas a été déterminée. Les résultats sont donnés dans le ta- bleau ci...dessous:
EMI2.1
<tb>
<tb> Fer <SEP> bis <SEP> (cyclopentadiényle) <SEP> Indice <SEP> octane <SEP> Augmentation <SEP> de
<tb> en <SEP> grammes <SEP> /4 <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> l'indice <SEP> d'octane
<tb> - <SEP> 60,4 <SEP> -
<tb> 0,11 <SEP> 68,8 <SEP> 8,4
<tb> o <SEP> ,22 <SEP> 73 <SEP> ,2 <SEP> 12,8
<tb>
Du fer bis (cyclopentadiényle) peut être incorporé à n'importe lequel des types usuels de carburants pour moteurs à combustion interne, tels que l'essence directe ou les carburants produits synthétiquement par crac king thermique, cracking catalytique,"re-forming" (des exemples typiques sont l'"hydroforming" et le "platforming"), polymérisation acide ou thermi-- que d'oléfines et procédés d'alcoylation.
Par suite de l'extrême stabilité du composé vis-à-vis de substances oxygénées, on peut aussi l'utiliser pour augmenter l'indice d'octane d'autres carburants pour moteurs à combustion interne, l'alcool par exemple. La quantité de fer bis (cyclopentadiényle) à incorporer dans le carburant dépend des caractéristiques que l'on désire pour le carburant à produire.
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Comme même une petite quantité de fer bis (cyclopentadiényle) augmente les propriétés anti-détonantes d'un carburant pour moteurs, la limite supérieure n'est déterminée que par des considérations pratiques. En tout cas, le fer bis (dcyclopentadiényle) présent dans le carburant ne représente qu'une quantité minime du carburanttotal. En général une quantité allant de 0,005% environ à 2% environ, et plus généralement de 0,01% environ à 1% environ, sera utilisée.
Le nouvel agent anti-détonant, objet de la présente invention, peut être employé en relation avec d'autres additifs et constituants de carburants, tels que des hydrocarbures légers pour satisfaire aux exigences de volatilité, des colorants, des anti-gomme, des agents stabilisateurs et des agents éliminant les résidus métalliques anti-détonants selon les techniques antérieures en la matière.
REVENDICATIONS.
1. - Carburant pour moteurs contenant du fer bia-(cyclopenta- diényle).