BRPI0904782A2 - composição de ajuste de combustìvel com componente melhorador de potência - Google Patents

Abstract

COMPOSIçãO DE AJUSTE DE COMBUSTìVEL COM COMPONENTE MELHORADOR DE POTêNCIA. A presente invenção trata de uma composição de ajuste de combustível com componente melhorador de potência para melhorar o desempenho de combustão, que tem três componentes: (A) um acelerador de ignição que é preferivelmente nitrato de propilaa normal e/ou peróxído de diterbutila; (B) propileno glicol monoalquila éter e/ou butileno glicol monoalquíla éter; e (C) carbonato de metila e/ou carbonato de etila e/ou carbonato de propíla e/ou carbonato de butila, que pode se usado misturado em qualquer proporção com metilal (dimetoximetano) ou etilal (dietoximetano). A composição de ajuste de combustível com componente melhorador de potência da presente invenção pode ser usado sozinho ou misturado com gasolina, diesel ou óleos para queima em motores a combustão sem necessidade de modificação. A composição de ajuste de combustível com componente melhorador de força permite que combustíveis a base de alcool com baixo teor energético substituam combustíveis convencionais, tais como gasolina ou diesel, em motores de combustão interna convencionais não modificados, desse modo gerando baixas quantidades de emissão de gases tóxicos ao mesmo tempo em que provê mais força.

Description

COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA

Campo da invenção

A presente invenção refere-se à composição deajuste de combustível com componente melhorador depotência. Mais especificamente, ela se refere à composiçãode ajuste de combustível com componente melhorador depotência que aumenta a potência e diminui a emissão degases tóxicos quando misturado a combustível a base dehidrocarbonetos e/ou álcool de baixo poder energético apartir de combustíveis oxigenados.

Estado da Técnica

Combustíveis de hidrocarbonetos, tal como opetróleo, não são renováveis. Adicionalmente, a naturezavolátil, incluindo a flutuação de preços, instabilidadesocial reinante e guerra nas áreas onde o petróleo éextraído tornaram a· procura por outras fontes de energia emalta prioridade. Ainda mais, os combustíveis dehidrocarbonetos, tal como o petróleo, liberam na atmosferaaltos níveis de subprodutos tóxicos. Em países de rápidocrescimento, onde a regulamentação é no mínimo leniente, apopulação está vendo suas belas cidades, tornarem-se valessufocados por fumaças tóxicas dos combustíveis dehidrocarbonetos queimados. Isto provocou um debate mundiale busca pela queima de combustíveis mais limpos,reutilizáveis ou por aditivos que reduzam a dependência emcombustíveis de hidrocarbonetos.

Alguns destes combustíveis substitutos incluemálcool combustível oxigenado que pode ser produzidos namaioria dos países, utilizando recursos renováveisresultantes de safras agrícolas ou resíduos orgânicos.Adicionalmente, álcool combustível oxigenado produz muitomenos subprodutos tóxicos, e alguns deles não resultam emnenhum subproduto Devido a estas vantagens, há interesseno uso de combustíveis de álcool oxigenado como combustívelprincipal em motores de combustão interna convencionais,preferivelmente não modificados. Entretanto, a pesquisapara tal álcool combustível substituto que não exige amodificação do motor tradicional movido a gasolina ou gás,enfrentou problemas e permanece sem solução no estado datécnica.

Os problemas enfrentados pelo estado da técnica,incluem menor conteúdo energético do que combustíveistradicionais que exigem uma relação muito diferente dear/combustível. Para compensar o conteúdo energético menore ser competitivo em uma comparação "litro a litro" com oscombustíveis convencionais, o combustível a base de álcoolexigiria uma eficiência de combustão maior do que aquelaalcançada pelos combustíveis convencionais do tipocombustível de hidrocarboneto. Com esta baixa eficiência,tal álcool combustível força o uso de maior quantidade delitros por HP e seu custo não pode, portanto, ser comparado"litro a litro" com outros combustíveis.

Combustíveis à base de álcool tem uma temperaturade ignição muito alta e velocidade de chama muito baixa.Portanto, os motores exigem alteração para aumentar a taxade compressão. Esta solução exige a modificação dasfábricas de motores no mundo inteiro e os motores teriam umcusto de produção significativamente maior. Em nenhumlugar da técnica existente pode um motor movido acombustível de hidrocarboneto (isto é, gasolina) ser usadocom combustível a base de álcool ou qualquer outrocombustível alternativo sem qualquer modificação.

Adicionalmente, quando álcool combustível équeimado em motores a gasolina, a máxima pressão é obtidatardiamente, isto é, quando o pistão está rapidamentedescendo, diminuindo assim a eficiência de combustão.

Algumas publicações descrevem a incorporação de álcoolcombustível oxigenado de baixo conteúdo energético comocomponente principal da gasolina, pela adição de explosivostais como nitroparafina, de forma a obter pressão máximapróxima do ciclo de expansão. Ao assim fazê-lo, durante acombustão tais explosivos liberam aproximadamente o dobrode energia liberada pelo metanol ou ètanol. No entanto, avelocidades baixas, o motor bate, são produzidas emissõestóxicas, a octanagem diminui e o risco de separação defases permanece. Mesmo usando aditivos, os componentes domotor necessitam modificação porque a relaçãoar/combustível é diferente. A câmara de combustão tambémnecessita de alterações, devido à taxa de compressãosignificativamente mais alta.

Quando combustíveis a base de álcool sãoqueimados em motores a diesel, o volume de cetano diminui ea potência do motor também. Diversas tentativas foramfeitas para resolver estes problemas em motores a diesel,pela adição de explosivos moderados, tais como osconhecidos "melhoradores de cetano" com o propósito dereduzir a temperatura de ignição e produzir pontos deignição prematura para promover a propagação das chamas.

Entretanto, altas quantidades de emissões tóxicas sãoproduzidas, o risco de separação de fases permanece e ocusto aumenta. Adicionalmente, há possibilidade de maufuncionamento do motor, a menos que modificações sejamfeitas no motor ou alguns dos componentes do motor sejamalterados.

O inventor está ciente do estado da técnica aseguir onde tentativas de fornecer combustíveisalternativos foram feitas. Nessas invenções, álcoois foramusados como principal componente do combustível ou métodospara utilização de álcoois, combustíveis à base de álcool eoutros combustíveis com éter de propila .normal, éterdietílico, éter dimetílico, éter metil-etil e metil-terc-butil éter.

A patente EP0019340 Al mostra um método deoperação de um motor a diesel usando metanol ou etanol comocombustível principal pela adição de compostos orgânicostais como dimetoximetano, metoximetano, éter dietílico,éter dimetílico, éter metil-etil, ou éter metil propil.

A patente japonesa JP1259091, revela umacomposição bio-combustível feita de metanol e álcool deéter ou outros aditivos de carbono aromático tais comodimetoximetano, dietoxietano, metil-terc-butil éter eoutros combustíveis como o xileno e tolueno, etc.

A patente japonesa JP2000026871, revela umacomposição bio-combustível compreendendo metanol, gasolinapesada e um agente aditivo tais como éter de propíliconormal misturado com éter metil-terc-butil.

Nessas invenções onde os éteres de glicol sãoempregados como componente de uma composição de aditivo ouem métodos para reduzir a poluição e consumo, aperfeiçoam aco-solvência, evitam o congelamento e promovem a limpeza dedepósitos de carbono, as patentes a seguir compõem o estadoda técnica.

O pedido de patente norte-americanoUS2003/0217505 Al, descreve que ao menos um éter de alquilapropilenoglicol deve estar presente na nova formulação dacomposição de aditivo para combustível, de forma a reduzira poluição provocada pela gasolina.

A patente européia EP0407950 Al, revela o uso deéter monoalquil polioxialquileno glicol, como um compostoútil como aditivo para diesel, sozinho ou em composiçãoaditivada.A patente norte-americana US6.183.525, mostra umacomposição de aditivo para combustível para reduziremissões tóxicas onde o éter alquil glicol é um componentede tal composição.

0 pedido de patente inglês GB2071140 descreve ouso de éteres de glicol tais como dipropilenoglicolmetílico éter ou dietileno glicol metil éter, misturado aum álcool ou 2-metoximetanol como compostos adequados paraevitar o congelamento do combustível.

A patente norte-americana US5.314.511 revela umaditivo para diesel para reduzir a emissão de combustível emelhorar a economia de combustível, que contém peróxido di-terc-butílico em combinação com um propileno ou butilenoglicol ou polióis monoalquil éter.

A patente norte-americana US4.753.661 descreve ouso de um condicionador de combustível para evitar aseparação de fases, com média de peso molecular entre 250 e500. 0 condicionador inclui um éter de glicol mono(dietileno glicol monometil éter) misturado aoscombustíveis hidrocarbonetos de óleos minerais, paradiminuir o consumo de combustível e depósitos de carbono.

Nessas invenções onde o éter de propila normal éempregado como ingrediente de composições de aditivos ouonde métodos para reduzir as emissões de combustível emelhorar a ignição têm sido descrito, o depositante estáciente da seguinte arte anterior.

A patente australiana AU8425207 divulga o uso demetilal trioxano, e/ou dinitrato trietilenoglicol, como umbom potenciador de ignição e adequado para aplicações emmotores a álcool ou diesel.

A patente australiana AU30.045/67 revela autilização de um combustível de hidrocarbonetos contendometilal, para reduzir as emissões de gases nocivos.O pedido de patente norte-americanoUS2002/0020107 Al, revela o uso de dimetoximetano, quandoadicionado a um combustível de hidrocarboneto contendo de6 a 14 átomos de carbono, para reduzir emissões de gás.

Naquelas invenções onde as misturas de éter depropila normal e metanol, como componentes de combustível,são utilizadas em métodos para reduzir as emissões, orequerente está ciente da seguinte arte anterior.

A patente russa RU2165957 descreve um método paraproduzir gasolina, onde a fração de metanol metilal éconsiderada uma parte do combustível que ajuda a reduzir atoxicidade dos produtos da combustão da gasolina.

A patente norte-americana US4.668.245 revela umacomposição combustível onde o componente principal é umálcool tendo de 1 a 4 átomos de carbono, gasolina oucomponentes individuais de gasolina, ou dimetoximetano. Eainda, ele revela um aditivo obtido da reação de um ácidocarboxílico ou amino.

Nestas invenções onde metanol e éteres glicólicossão combinados como misturas, como parte de uma composiçãode aditivo para combustível, para ser usado em métodos paraevitar o congelamento, para funcionar como um co-solventepara limpeza de bicos injetores, e para reduzir as emissõescontaminantes, as seguintes patentes são conhecidas.

A patente inglesa GB2071140 descreve o uso demetanol, 2-metoxietanol e éteres glicólicos da classe dedipropileno glicol metil éter, como aditivo ou componentesde aditivos, para evitar o congelamento de combustíveis.

A patente japonesa JP2194089 A, revela o uso deaditivo de metanol, para evitar adesão de depósitos decarbono nos bicos injetores Tal aditivo é umpolioxialquileno glicol mono éter.

A patente inglesa GB766591 descreve misturas dedietileno glicol monoetil éter com álcoois, acetais eoutros éteres, para melhorar a gasolina para evitarproblemas de motor quando há umidade.

Todo o estado da técnica elencado acima revela ouso de aditivos diluídos em metilal e éteres misturado comálcool e gasolina ou diesel, para reduzir a toxicidade naemissão dos gases, para melhorar o rendimento energético, epara usar o álcool como o principal componente.

Dito isto, nada do estado da técnica revela oupode ser combinado de forma que seja óbvio para um técnicono assunto fazer o que é claramente necessário paramelhorar a técnica anterior. Isto é, a técnica anteriornão revela uma composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência com um efeitosinergístico produzido por compostos tais como propilenoglicol monoalquil éter ou butileno glicol monoalquil éterque quando misturados em uma proporção definida com umproduto tal como o nitrato de propila normal e tambémcombinado com um terceiro componente tal como carbonato dedimetila ou dietila e então adicionado a combustível dehidrocarboneto e/ou álcool combustível oxigenado, temcapacidade de aumentar a potência, evitar modificações nosmotores convencionais desenhados para usar hidrocarbonetoscombustíveis, relação de compressão ar-combustível,reduzindo emissões de gases tóxicos e melhorando acetanagem de motores a diesel e a octanagem de motores agasolina.

Portanto, seria vantajoso e um enorme avanço noestado da técnica, ter tal componente de melhora que quandomisturado a combustíveis principais, tais comohidrocarbonetos combustíveis e/ou combustíveis oxigenados,permite ajustes na temperatura de ignição, velocidade dachama, nível de explosividade e cetanagem ou octanagem;permite que componentes com baixo teor energético sejammais competitivos numa comparação "litro a litro" comcombustíveis de alto teor energético; evita a separação defases quando pequenas quantidades de água estão presentesno hidrocarboneto combustível; produz menor quantidade deemissões de gases contaminantes; aumenta a octanagem quandousado como substituto da gasolina e a cetanagem quandousado como substituto para o diesel, também reduz aopacidade quando usado como substituto do diesel.

Divulgação da Invenção

A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência, a qual dentro daproporção definida de seus componentes e quando misturada aálcoois combustíveis de baixo teor energético para serusado em sua forma pura ou em mistura com hidrocarbonetoscombustíveis, permite que álcoois combustíveis de baixoteor energético sejam usados para substituir combustíveisconvencionais, tais como gasolina ou diesel, em motores decombustão interna convencionais não modificados e portantogerando baixas emissões de gases tóxicos.

A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência inclui os seguintescomponentes: (A) um acelerador de ignição, que é nitrato depropilaa normal e/ou peróxido de diterbutila que pode sersubstituído por um ou mais aceleradores de ignição dentreos seguintes compostos menos preferidos: peróxido deacetona, dinitrato de meta-nitrobenzoadecilamido di outrietilenoglicol, e nitratos de alquila ou cicloalquilatendo até 10 átomos de carbono, tais como: o nitrato dealila, nitrato de heptila, nitrato de 2-etilhexila, nitratode butila, nitrato de etila, nitrato de amila e nitrato deisopropila; (B) polietilenoglicol monoalquil éter e/oubutileno glicol monoalquil éter, que pode ser substituídocom um ou mais dos seguintes compostos menos preferidos:propoxiálcool e/ou butoxiálcool onde tal álcool contém de 1a 4 átomos de carbono, polioxipropileno glicol monoalquiléter ou polioxibutileno glicol monoalquil éter com um pontode ebulição na faixa de 39 a 190 graus Celsius para asubstituição da gasolina, ou de 39 a 350 graus Celsius paraa substituição de óleo diesel ou óleos, e (C) carbonato demetila e/ou carbonato de etila e/ou carbonato de propilae/ou carbonato de butila, que podem ser usados e misturadosem qualquer proporção com metilal (dimetoximetano) ouetilal (dietoximetano).

Os três componentes da dita composição de ajustede combustível com componente melhorador de potência podemser obtidos tanto de petróleo ou de matériavegetal/resíduos orgânicos (biomassa) e oxigênio do ar, epodem então ser misturados com aditivos para a gasolina oudiesel com lubrificantes, como óleo de palma, ácidos graxosinsaturados dimerizados, éster isoamílico, e também aminas,antioxidantes, outros melhoradores cetanos e inibidorescorrosivos.

Descrição da modalidade preferida.

Esta invenção descreve uma nova abordagem técnicapara resolver os problemas mencionados acima no estado datécnica e proporciona aperfeiçoamentos inovadores erevolucionários para o estado da técnica. Isto é feitoatravés de um produto que melhora o desempenho doscombustíveis de hidrocarbonetos, bem como os combustíveis àbase de álcool, que têm baixo conteúdo energéticocomparados com os combustíveis fósseis convencionais.

A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência inclui os seguintes trêscomponentes: (A) um acelerador de ignição, geralmentenitrato de propilaa e/ou peróxido de diterbutila que podemser substituídos por um ou mais aceleradores de ignição dosseguintes compostos menos preferidos: peróxido de acetona,dinitrato meta-nitrobenzotadecilamide di outrietilenoglicol e nitratos de alquila ou cicloalquilatendo até 10 átomos de carbono, tais como o nitrato dealila, nitrato de heptila, nitrato 2-etilhexila, nitrato debutila, nitrato de etila, nitrato de amila e nitrato deisopropila; (B) polietilenoglicol monoalquil éter e/oubutileno glicol monoalquil éter, que pode ser substituídopor um ou mais dos seguintes compostos menos preferidos:propoxialcool e/ou butoxialcool onde tal álcool contém de 1a 4 átomos de carbono, polioxipropileno glicol monoalquiléter ou polioxibutileno glicol monoalquil éter com um pontode ebulição na faixa de 39 a 190 graus Celsius para asubstituição da gasolina, ou de 39 a 350 graus Celsius paraa substituição de óleo diesel ou óleos, e (C) é carbonatode metila e/ou carbonato de etila e/ou carbonato de propilae/ou carbonato de butila, que podem ser usados e misturadosem qualquer proporção com metilal (dimetoximetano) ouetilal (dietoximetano).

Quando a minha composição de ajuste decombustível com componente melhorador de potência émisturada a um álcool combustível de baixo teor energéticoe/ou combustível de hidrocarbonetos com alto teor deenergia, em proporções definidas e de acordo com o tipo decombustível que será substituído ou misturado, o impactoque a minha composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência tem na totalidade damistura de combustíveis mencionada é caracterizada pelasseguintes particularidades:

• Torna-se mais competitiva "litro a litro" doque combustíveis convencionais puros, permitindo que agasolina ou diesel atuais possam ser utilizados sem exigirmudanças nos componentes de motores e que o tanque decombustível possa ser totalmente, parcialmente oualternadamente preenchido com qualquer quantidade decombustível convencional.

Ela funciona de forma competitiva, contendocombustíveis altamente oxigenados de baixo custo feitos debiomassa;

• Ela libera óxido de propileno e/ou óxido debutileno do componente (B) em um momento exato, antes que oprocesso de combustão ocorra, contribuindo assim paraaumentar a pressão máxima, próximo do início do ciclo deexpansão. Tal óxido de propileno e/ou óxido de butileno éproduzido a partir do componente (B), que pelo efeitoprecursor de ignição do componente (A), é comprimido a altatemperatura no final do ciclo de compressão. Em seguida,experimenta decomposição térmica e libera óxido depropileno e/ou óxido de butileno, que, além de serproduzido, queima e, portanto, ajuda a queimar ocombustível restante, e também induz a uma rápida expansãovolumétrica do gás, que reduz o espaço disponível paracombustão do combustível remanescente. Essa redução doespaço disponível para a combustão do combustívelremanescente produz alguns efeitos no motor semelhantes aoalimento da taxa de compressão: a velocidade de propagaçãoda chama aumenta, não há necessidade de redução datemperatura de ignição dos componentes que têm maiortemperatura de ignição, e ter uma curva de destilaçãosemelhante ao de hidrocarbonetos combustíveiscomercialmente disponíveis. Finalmente, alta eficiência decombustão é obtida.

• Ela se comporta como um co-solvente, mantendo-se em uma única fase mesmo quando em toda a mistura,pequenas quantidades de água estão presentes. Taisestabilidades de fases únicas são mantidas na mistura comcombustível de hidrocarboneto e/ou a base de álcool e mesmoquando o combustível é exposto a alta umidade ambiente,tais como clima frio e limitada filtração de água.

· Ela produz combustão a temperaturas mais baixasem comparação aos combustíveis convencionais, permitindoaos fabricantes usar sistemas de refrigeração maiseconomicos e mais leves.

• Produz uma chama mais fria, quando comparada aoscombustíveis convencionais, e dependendo das proporções,pode tornar-se extinguível com água, reduzindo assim osriscos de acidentes em veículos incendiando-se, o que porsua vez, permite que os fabricantes possam construirmotores mais seguros.

· Pode ser ajustada para obtenção de maioroctanagem do que a gasolina pura, mesmo quando usadamisturado a gasolina e tal gasolina é o principalcomponente da mistura.

• Ela pode ser ajustada para uma opacidade menordo que o diesel puro, mesmo quando usada em mistura com taldiesel e este diesel é o principal componente da mistura.

• Ele pode ser ajustado para maior cetanagem doque o diesel puro, mesmo quando usado em mistura com odiesel e este diesel é o principal componente.

O componente preferido (A) desta composição deajuste de combustível com componente melhorador de potênciautilizados na presente invenção é nitrato de propilaa (NPN)normal. NPN pode ser preparado pela reação de álcool de n-propila com 70% de ácido nítrico dissolvido em acetato deetila. Durante a reação, a temperatura deve ser mantida a20°C. e o produto pode então ser extraído por destilação.NPN também pode ser preparado pela reação um fluxo contínuode álcool propílico abaixo da superfície de um ácido mistoremexido composto de 20% de ácido nitrico, 68% de ácidosulfúrico e 12% em peso de água em uma cuba de açoinoxidável aberta resfriada a 0-5°C. Ácido misto adicionalé também simultaneamente introduzido a cerca de iam terço donível do líquido. Um tubo de descarga mantém um nívelconstante de reagente e o produto efluente é separado,lavado com uma solução aquosa de 10% de carbonato de sódio,e secado por passagem através de uma torre acondicionadacom Filtrol com 50% de álcool isopropílico como solvente a0°C. 0 rendimento é de cerca de 66,5 %.

O Componente (B) da composição de ajuste decombustível com componente melhorador de potência dapresente invenção é éter monoalquila propileno glicol e/ouéter monoalquila butileno glicol.

Alguns exemplos de tais compostos são: propilenoglicol monometil éter, propileno glicol monoetil éter,propileno glicol monopropil éter, propileno glicol mono-n-but il éter, propileno glicol mono-t—butil éter, propilenoglicol mono-n-amil éter, propileno glicol mono-t-amil éter,dipropileno glicol monometil éter, dipropileno glicolmonoetil éter, dipropileno glicol monopropil éter,dipropileno glicol mono-n-butil éter, dipropileno glicolmono-t-butil éter, dipropileno glicol mono-n-amil éter,dipropileno glicol mono-t-amil éter, tripropileno glicolmonometil éter, tripropileno glicol monoetil éter,tripropileno glicol monopropil éter, tripropileno glicolmono-n-butil éter, tripropileno glicol mono-t-butil éter,tripropileno glicol mono-n-amil éter, tripropileno glicolmono-t-amil éter e outros compostos da mesma classe.

Outros exemplos são o propilenoglicol monofeniléter, e outros compostos da mesma classe. Derivadoscorrespondente a 1,2-butileno óxidos podem ser utilizados,incluindo dibutileno glicol monometil éter, dibutilenoglicol monoetil éter, dibutileno glicol mono-n-propil éter,dibutileno glico mono isopropil éter, dibutileno glicolmono-n-butil éter, dibutileno glicol mono-t-butil éter,tributileno glicol monometíl éter, tributileno glicolmonoetil éter, tributileno glicol mono-n-propil éter,tributileno glicol mono-isopropil éter, tributileno glicolmono-n-butil éter, tribulineno glicol mono-t-butil éter eoutros compostos da mesma classe. Além disso, os derivadoscorrespondentes a 2,3-butileno e a óxidos de propilenopodem ser usados em uma configuração preferencial.

Os compostos mais preferidos são os que têmpontos de ebulição em um intervalo de 41-188 graus Celsius,quando são usados para a gasolina e de 39 a 350 grausCelsius, quando utilizado para diesel ou óleo queimando.Propilenoglicol monoalquil éter ou butileno glicolmonoalquil éter pode ser substituído pelos seguintescompostos menos preferidos: i) propoxialcoois e/oubutoxialcoois, onde estes álcoois tem de 1 a 4 átomos decarbono; exemplos incluem propoximetanol, butoximetanol,propoxietanol, butoxietanol, propoxi-n-propanol, propoxi-iso-propanol, butoxi-n-propanol, butoxi-iso-propanol,propoxi-n-butanol, propoxi-sec-butanol, propoxi-iso-butanol, propoxi-t-butanol, butoxi-n-butanol, butoxi-sec-butanol, butoxi-iso-butanol, butoxi-t-butanol, e ii)polioxipropileno glicol monoalquil éter e/oupolioxibutileno glicol monoalquil éter com pontos deebulição na faixa de 39-190 graus Celsius, quando utilizadona gasolina , ou no intervalo de 39-350 graus Celsius,quando utilizado em motores diesel ou óleos.

Todos os compostos acima mencionados, quecorrespondem ao componente (B) , quando combinados emproporção definida com um produto, tais como o nitrato depropilaa normal do componente (A) e carbonato de dimetil oude dietil de componente (C) , sob pressão e temperaturadefinidas e antes do processo de combustão, libera óxido depropileno ou óxido de butileno. Estes compostos sãoresponsáveis pela alta eficiência de combustão dacomposição de ajuste de combustível com componentemelhorador de potência.

O propileno glicol monometil éter ou butilenoglicol monometil éter podem ser produzidos a partir debiometanol e glicóis obtidos a partir de culturasagrícolas, tais como cana-de-açúcar, mandioca, milho,sorgo, etc O processo químico para a produção destesglicóis envolve duas etapas básicas. Na primeira etapa, háuma hidrogenação catalítica para converter glicose ou ummonossacarídeo em sorbitol. A segunda etapa é um processocatalítico contínuo, conhecido como hidro-craqueamento queusa vapor para converter moléculas de sorbitol em glicóis,que são purificados por destilação.

O Componente (C) da composição de ajuste docombustível com componente melhorador de potência dapresente invenção consiste de carbonato de dimetila edietila que são produzidas comercialmente a partir dometanol, monóxido de carbono e oxigênio em um reator a umapressão moderada e temperatura. Este componente pode serusado misturando-o em qualquer proporção com metilal(dimetoximetano) ou etilal (dietoximetano).

A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência da presente invenção podeser usada em mistura com combustíveis tais como o diesel oubiodiesel ou com um combustível composto por um ou mais doshidrocarbonetos componentes da gasolina a partir dopetróleo, combustíveis sintéticos ou bio-gasolina, queimade óleo, óleo mineral, óleo vegetal e misturas depolioximetilenos alcoxi-terminal, para citar apenas alguns.A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência da presente invençãoaumenta a octanagem do combustível principal pelo aumentoda proporção de carbonato de dimetil ou dietil docomponente (C). Este componente (C) conta com octanagemexcedendo a 120. A composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência da presente invenção podeaumentar o a cetanagem do combustível principal, aumentandoas proporções de nitrato de propilaa normal provenientes decomponente (A), que ajuda a aumentar o nível deexplosividade e velocidade de chama. Tal composição deajuste de combustível com componente melhorador de potênciatambém diminui a temperatura de ignição e emissões de gasestóxicos, aumentando a proporção de propileno glicolmonoalquil éter e/ou butileno glicol monoalquil éter.

Portanto, a temperatura de ignição, e a cetanagemou octanagem, pode ser alterada pela variação da proporçãodos componentes desta composição de ajuste de combustívelcom componente melhorador de potência para obter apercentagem definida necessária para acionar a liberação deóxido de propileno e/ou oxido de butileno em um momentoexato, próximo ao início do ciclo de expansão, no momentode pressão máxima e antes do processo de combustão de modoa obter alta eficiência de combustão. O óxido de propilenoe/ou óxido de butileno produzidos pela decomposição térmicado propileno glicol monoalquil éter ou butileno glicolmonoalquil éter, resultam do confinamento no interior dacâmara de combustão e de alta pressão e temperatura, que éo que gera uma combustão eficiente. Alguns carros decorrida têm utilizado óxido de propileno, alimentando omotor por meio de um tanque separado, para aumentar orendimento do motor. No entanto, isto foi proibido, devidoà alta toxicidade para seres humanos e ao extremo cuidadonecessário manusear este composto. 0 propilenoglicolmonoalquil éter ou butileno glicol monoalquil éter, quandousado na forma aqui descrita, funciona como umtransportador para "transportar e liberar" tais óxidos semos efeitos tóxicos associados durante ou após o processo decombustão.

A proporção definida para cada um dos trêscomponentes na composição da composição de ajuste decombustível com componente melhorador de potência dapresente invenção é definida de acordo com as condições defuncionamento da câmara de combustão. As condições defuncionamento da câmara de combustão em um motor diesel sãodiferentes das condições de funcionamento da câmara decombustão de um motor a gasolina. Portanto, quando estacomposição de ajuste de combustível com componentemelhorador de potência é misturada com outro combustível, aproporção definida para cada um dos três componentes éselecionada de acordo com o tipo específico de combustívela ser utilizado na mistura. Desta forma, a proporçãodefinida de cada um dos três componentes desta composiçãode ajuste de combustível com componente melhorador depotência é diferente para uma mistura que contém diesel epara um motor diesel, que para uma mistura que contémgasolina, e para um motor a gasolina.

O processo de obtenção das três de misturas decomponentes desta composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência envolve a mistura dostrês componentes simultaneamente ou seqüencialmente, semqualquer ordem específica. Aditivos podem ser adicionadosantes, ao mesmo tempo ou após a elaboração destas misturas.

Em resumo, as composições da presente invenção eo método para a sua utilização, abre caminhos para maiorutilização de combustíveis alternativos de baixo teor deenergia em motores de combustão interna convencionais, sema necessidade de modificações.

Especificamente, a presente invenção fornece umacomposição de ajuste de combustível com componentemelhorador de potência que permite componentes docombustível com alto teor de oxigênio a serem usados emdoses maiores quando funcionando em motores convencionaisnão modificados, contribuindo para reduzir o custo globalde combustíveis. Normalmente, quanto maior o conteúdo deoxigênio de um combustível, mais barato ele é. Para a mesmarelação ar/combustível e densidade semelhante decombustível, aumentando o peso do combustível pelaincorporação do oxigênio custa muito menos do que aincorporação de composições de hidrocarbonetos. Alémdisso, a composição de ajuste de combustível com componentemelhorador de potência da presente invenção, quando sobproporções definidas para os seus componentes e, quandomisturado com hidrocarbonetos e/ou álcool combustível debaixo teor de energia, aumenta o poder combustível damistura de todos os seus componentes, tem a propriedade deser miscível com combustíveis oxigenados, bem como parapermitir que os tanques dos veículos sejam enchidoscompleta, parcial ou alternadamente com combustíveisconvencionais.

Ainda mais, a composição de ajuste de combustívelcom componente melhorador de potência, em proporçõesdefinidas para os seus componentes e, quando misturado comhidrocarbonetos e/ou álcool combustíveis de baixo teor deenergia, para substituir gasolina, aumenta a octanagem, epara a substituição de diesel reduz a opacidade e aumenta acetanagem do mesmo. Ainda adicionalmente, a composição deajuste de combustível com componente melhorador de potênciadesta invenção, quando sob proporções especificadas edefinidas de seus componentes e, quando misturado comálcool de baixo teor energético ou com combustíveisderivados de álcool misturados com os combustíveis dehidrocarbonetos, reduz a produção de contaminantes, crianovas oportunidades combustíveis alternativos de biomassa ecria formas de aumentar a independência energética dosprodutores de petróleo, reduzindo assim o desemprego,aumentando atividades agro-industriais, reduzindo asimportações em muitos países subdesenvolvidos, reduzindo apobreza, sem aumentar os níveis de dióxido de carbono naatmosfera, contribuindo para evitar o efeito conhecido como"Aquecimento Global

Outra vantagem desta composição de ajuste decombustível com componente melhorador de potência, que sobproporções definidas de seus componentes e, quandomisturada com álcool de baixo teor energético oucombustíveis derivados do álcool de baixo teor energéticomisturados com os combustíveis de hidrocarbonetos, faz oprincipal combustível queimar em temperaturas mais baixasdo que os combustíveis convencionais, permitindo apossibilidade de produzir motores com menores exigências dequalidade, oferecendo aos fabricantes a oportunidade deproduzir motores a um custo menor, mais leves e com umamelhor relação peso/potência, e com um menor custo dosistema de refrigeração.

Vantagens adicionais incluem uma composição deajuste de combustível com componente melhorador de potênciaque, sob as proporções definidas de seus componentes e,quando misturado com álcool de baixo teor energético ou combaixo teor energético dos combustíveis derivados do álcoolmisturados com os combustíveis de hidrocarbonetos, produzuma chama mais fria e pode ser facilmente apagada com água,reduzindo os riscos de acidentes em veículos em chamas epropiciando os que fabricantes de motores a produção demotores mais seguros. Além disso, esta composição deajuste de combustível com componente melhorador depotência, quando sob proporções definidas e especificadasde seus componentes pode ser misturada com os combustíveiscontendo componentes de combustíveis de álcool de baixoteor de energia, que pode ser feita a partir de biomassa eoxigênio do ar, sem sacrificar o desempenho competitivo.

Ainda mais, esta composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência, que sob proporçõesdefinidas de seus componentes e, quando misturada comhidrocarbonetos e/ou álcool baixo teor de energia ou decombustíveis à base de hidrocarbonetos, mantém uma únicafase, mesmo na presença de pequena quantidade de água.

As proporções dos três componentes definidasacima para a composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência da presente invenção namodalidade preferida varia de 0,001 a 99,998% v/v para ocomponente (A); 0,001 a 99,98% para o componente (B) e0, 001 a 99,998% v/v para o componente (C). No entanto, emuma construção alternativa, as variações são de 2 a 16% v/vpara o componente (A) 2 a 16% v/v para o componente (B) e68 a 96 % v/v para o componente (C) . No entanto, em outraconstrução alternativa, as variações são 2 a 14% v/v para ocomponente (A) ; 2 a 36% v/v para o componente (B) e 50 a96% v/v para o componente (C) . Naturalmente, outrasvariações podem ser empregadas para alcançar os mesmosresultados do mesmo modo e da mesma maneira. Portanto,entende-se que as variações estabelecidas imediatamenteacima não pretendem limitar as percentagens das misturasque podem ser empregadas com a nova composição de ajuste decombustível com componente melhorador de potência dapresente invençãoA composição de ajuste de combustível comcomponente melhorador de potência da presente invençãotambém pode incluir meta-nitrobenzoctadecilamida e/ounitrobenzoctadecilamida. Em uma construção preferida, cercade 0,3% até cerca de 11% em peso é utilizado. Estescompostos auxiliam na diminuição dos níveis de corrosão emelhoram as propriedades de lubrificação a tal nível que nolongo prazo a deterioração acelerada é evitada.

Claims (10)

1. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de combustão doscombustíveis a base de hidrocarboneto e/ou álcool, talcomposição compreendendo pelo menos três componentes,caracterizada pelo fato de que o componente (A) é umacelerador de ignição escolhido do grupo consistindo denitrato de propilaa normal, peróxido de diterbutila,peróxido de acetona, dinitrato de meta-nitrobenzoadecilamido di ou trietilenoglicol e nitratos dealquila ou cicloalquila tendo até 10 átomos de carbono,escolhido do grupo consistindo de nitrato de alila, nitratode heptila, nitrato 2-etilhexila, nitrato de butila,nitrato de etíla, nitrato de amíla e nitrato de isopropila;no qual um componente (B) é escolhido do grupo consistentede propileno glicol monoaquil éter, butilenoglicolmonoalquil éter, metiloxialcool, etiloxialcool,propoxialcool, butoxialcool, em que qualquer destes álcooiscontem de 1 a 4 átomos de carbono, polioxipropileno glicolmonoaquil éter e polioxibutileno glicol monoalquil éter, eno qual um componente (C) é escolhido do grupo consistindode carbonato de metila, carbonato de etila, carbonato depropila, carbonato de butila misturado com metilal(dimetoximetano) ou etilal (dietoximetano).

2. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que trêscomponentes são empregados e onde o componente (A) énitrato de propilaa normal ou peróxido de diterbutila ouuma mistura dos mesmos, o componente (B) é propilenoglicolmonoalquil éter ou butileno glicol monometil éter, ou umamistura dos mesmos, e o componente (C) é carbonato demetila ou uma mistura destes produtos, misturados commetilal (dimetoximetano) ou etilal (dietoximetano).

3. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que ocomponente (B) tem ponto de ebulição na faixa de 39 a 190graus Celsius, quando utilizado com gasolina, e dentro dointervalo de 39 a 350 graus Celsius, quando utilizado comdiesel ou óleo .

4. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a proporçãodo componente (A) é de 0,001 a 99, 998% v/v, a proporção docomponente (B) é de 0,001 a 99, 98% v/v e a proporção decomponentes (C) é de 0,001 a 99,998% v/v.

5. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a proporçãodo componente (A) é 2 a 16% v/v, a proporção do componente(B) é 2 a 16% v/v, e a proporção da componente (C) é de 68a 96% v/v.

6. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a proporçãodo componente (A) é a partir de 2 a 14% v/v, a proporção docomponente (B) é 2 a 36% v/v, e a proporção de componentes(C) é de 50 a 96% ν /ν.

7. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que acomposição é empregada como um componente combustível demotor a gasolina ou diesel normal não modificado e emmotores fabricados ou modificados para trabalhar comálcoois e/ou combustíveis com alto teor de álcool.

8. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óxido depropileno e/ou óxido de butileno é libertado durante umprocesso de combustão dentro de um motor utilizando areferida composição para fornecer uma pressão máxima pertodo inicio de um ciclo de expansão do referido motor.

9. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreendemais de cerca de 0,3% a 11% em peso, de meta-nitrobenzoctadecilamido ou nitrobenzoctadecilamido ou umamistura destes.

10. COMPOSIÇÃO DE AJUSTE DE COMBUSTÍVEL COMCOMPONENTE MELHORADOR DE POTÊNCIA da reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que uma elevada percentagem denitrato de propilaa normal e/ou peróxido de di-t-butil éempregada para o componente (A) com a finalidade deaumentar o rendimento do motor.