BRPI0920665B1

BRPI0920665B1 - Aditivos para reduzir a captação de metal em combustíveis

Info

Publication number: BRPI0920665B1
Application number: BRPI0920665-5A
Authority: BR
Inventors: Robert H.Barbour; Paul R. Stevenson; Emma Fahey
Original assignee: The Lubrizol Corporation
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2022-09-20
Also published as: PL2385977T5; EP2385977A1; AU2017251765A1; EP2385977B1; EP3486300A1; EP3127992B1; DK2385977T3; CN102239238A; PL2385977T3; US20110219674A1; DK2385977T4; CA2739432A1; SG194415A1; EP3127992A1; JP2013234336A; AU2009302649A1; CA2739432C; CA3025740C; JP2015147942A; AU2017251765B2

Abstract

ADITIVOS PARA REDUZIR A CAPTAÇÃO DE METAL EM COMBUSTÍVEIS. A presente invenção se refere a aditivos para combustíveis, composições de aditivos para combustíveis e composições de combustíveis, bem como a um método para alimentar um motor de combustão interna, proporcionar captação de metal reduzida pelos combustíveis onde as composições da presente invenção contêm um hidrocarboneto substituído com pelo menos duas funcionalidades carboxila na forma de ácidos ou pelo menos uma funcionalidade carboxila na forma de um anidrido.

Description

Antecedentes da Invenção

A presente invenção se refere a aditivos de com- 5 bustiveis, a composições de aditivos de combustíveis e a composições de combustíveis, bem como a um método para alimentar um motor de combustão interna, proporcionando a captação de metais oxidantes reduzida em combustíveis.

No passado havia incerteza com referência ao im pacto da captação, ou solubilização, de determinados metais oxidantes pelo combustível no desempenho do motor. Tais questões foram avaliadas de uma maneira geral sob um ponto de vista de controle de corrosão. Entretanto, existe uma 15 evidência crescente de que a captação de metal, por exemplo, a captação de zinco, é uma questão que pode ter impacto no desempenho do motor.

Niveis minimos de metais dissolvidos ou que são solúveis, tais como o zinco (Zn) e o cobre (Cu), nos com- 20 bustiveis, tais como o combustível diesel, demonstraram au-mentar a incrustação do injetor. Os metais residuais como estes podem ingressar no sistema de distribuição de combustível através de contaminação, ou seja, através de captação (dissolução) de metal, pelo combustível, a partir 25 das partes de metais que fazem parte do sistema de distribuição de combustível com que o combustível entra em contacto.Por exemplo, o combustível diesel pode captar zinco a partir das superficies de aço galvanizado nos tanques de combustível, resultando assim em niveis de zinco 30 elevados nos combustíveis, o que pode conduzir à incrustação de injetor acelerada discutida anteriormente. 0 zinco, e outros metais, também podem ser captados pelo combustível em decorrência do contacto dessas superficies que contêm metal no sistema de injeção de combustível do veiculo.

Existe uma necessidade quanto a aditivos de combustível e composições de combustível que reduzam efetiva- 5 mente a quantidade de captação de metal, e mais especificamente, a captação de zinco, ao mesmo tempo em que reduz ao minimo o impacto no aditivo e nos custos e complexidade da composição de combustível.

Sumário da Invenção

Descobriram-se aditivos de combustivel, composi ções de aditivos de combustivel e composições de combustíveis que reduzem a quantidade da captação de metal observada em composições de combustivel. A presente invenção proporciona essas composições bem como um método para reduzir 15 a captação de metal de contaminação, tais como a captação de zinco, em composições de combustivel.

De acordo com a presente invenção descobriu-se que a adição de um aditivo, que compreende um hidrocarbo- neto substituído com pelo menos duas funcionalidades car- 20 boxila na forma de ácidos ou pelo menos uma funcionalidade carboxila na forma de um anidrido, a uma composição de com-bustivel resulta na redução da quantidade de captação de metais oxidantes na composição de combustivel.

Em algumas concretizações o aditivo de hidrocar- 25 boneto substituído é um agente de acilação hidrocarbila substituído com pelo menos duas funcionalidades carboxila na forma de ácidos ou anidridos.

De acordo com algumas concretizações, o aditivo de hidrocarboneto substituído e/ou agente de acilação hi— 30 drocarbila substituído é dotado de funcionalidade diácido.

Em outras concretizações o aditivo é um agente de acilação succinico. Ainda em outras concretizações, que podem ser usadas em combinação com uma ou mais das concretizações descritas neste contexto, o grupo hidrocarbila do aditivo é derivado de poliisobutileno.

O metal, para o qual a captação está sendo reduzida, inclui metais de transição do grupo IV. Em algumas concretizações, o metal é V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, ou suas combinações. Em algumas concretizações, o metal pode ser selecionado a partir do grupo que consiste de cobre, zinco, ferro, ou suas combinações. Em algumas concretizações, o metal oxidante é zinco. Em outras concretizações, 10 o metal oxidante, para o qual a tendência da composição de combustível captar está sendo reduzida, pode ser qualquer um dos metais, ou grupos de metais, descritos anteriormente, exceto ferro.

A presente invenção também proporciona o método 15 descrito em que o aditivo de hidrocarboneto substituído pode ser: (a) um anidrido succínico hidrocarbila substituído; (b) um anidrido succínico hidrocarbila substituído hidroli- sado; ou (c) as suas combinações.

Em algumas concretizações o combustível que está 20 sendo tratado no método é suscetível à captação de metais oxidantes em um nível maior do que 0,5 ppm quando deixado em contacto durante um período de tempo prolongado com materiais sólidos que contêm o dito metal.

O método da presente invenção também pode resul- 25 tar na redução dos depósitos de injetor em um motor em que é aplicada a composição de combustível do método.

A presente invenção também proporciona uma composição de combustível que compreende: (a) um combustível; (b) um aditivo que compreende o aditivo de hidrocarboneto 30 substituído descrito neste contexto; e (c) aditivos de de-sempenho adicional opcionais A presente invenção também proporciona um composição de aditivo de combustível que compreende: (a) um solvente opcional; (b) o aditivo de hi- drocarboneto substituído descrito neste contexto; e (c) a- ditivos de desempenho adicional opcionais.

Descrição Detalhada da Invenção

Vários aspectos e concretizações preferidos serão descritos em seguida a título de ilustração não limitativa. Campo da Invenção

A presente invenção envolve um aditivo de combustível, uma composição de aditivo de combustível, uma composição de combustível e um método para alimentar um motor de combustão interna. A invenção proporciona um método de redução de captação, e em algumas concretizações captação de zinco, em uma composição de combustível, em algumas concretizações durante a operação de um motor de combustão interna .

A composição da presente invenção pode ser usada em composições de combustível para reduzir a sua tendência para captar metais a partir das superfícies com as quais elas entram em contacto. As composições de aditivo da presente invenção também podem proporcionar detergência comparável e/ou aperfeiçoada, especificamente controle de depósitos de motor aperfeiçoado quando eles são usados nas composições de combustível. Estas características permitem o desempenho de motor aperfeiçoado, incluindo, sendo que não se fica limitado às mesmas, reduções na incrustação de injetor, perdas de potência de motor causadas por depósito reduzido, perdas de economia de combustível causadas por depósito reduzido e emissões de motor causadas por depósito reduzidas.

Aditivo de Hidrocarboneto Substituído

O aditivo de hidrocarboneto substituído da pre-sente invenção compreende um hidrocarboneto substituído com pelo menos duas funcionalidades carboxila na forma de ácidos ou pelo menos uma funcionalidade carboxila na forma de um anidrido. Em algumas concretizações o aditivo é um hi-drocarboneto substituído com pelo menos duas funcionalidades carboxila na forma de ácidos ou anidridos. Em outras concretizações o aditivo é um agente de acilação succinico 5 hidrocarbila substituído. Em outras concretizações o aditivo de hidrocarboneto substituído é um composto ácido di- mero. Ainda em outras concretizações o aditivo de hidrocarboneto substituído da presente invenção inclui uma combinação de dois ou mais dos aditivos que se encontram des- 10 critos nesta seção.

Os aditivos de hidrocarbonetos substituídos da presente invenção, quando usados nas composições e método descritos neste contexto, reduzem a tendência das composições de combustivel em que eles são usados de captarem me- 15 tais.

Os aditivos de hidrocarbonetos substituídos in-cluem ácidos dimeros. Os ácidos dimeros são um tipo de po-límero diácido derivado de ácidos graxos e/ou poliolefinas, incluindo os polialcenos descritos neste contexto, que con- 20 tém funcionalidade ácida. Em algumas concretizações, o á- cido dimero usado na presente invenção é derivado de polio- lefinas CIO até C20, poliolefinas C12 até C18, e/ou polio- lefinas C16 até C18.

Os aditivos de hidrocarbonetos substituídos in- 25 cluem ácidos succinicos, halogenetos, anidridos e as suas combinações. Em algumas concretizações os agentes são ácidos ou anidridos, e em outras concretizações os agentes são anidridos, e ainda em outras concretizações os agentes são anidridos hidrolisados. O hidrocarboneto do aditivo de hi- 30 drocarboneto substituído e/ou o grupo hidrocarbila primário do agente de acilação succinico hidrocarbila substituído de uma maneira geral contém uma média de pelo menos cerca de 8, ou cerca de 30, ou cerca de 35 até cerca de 350, ou até cerca de 200, ou até cerca de 100 átomos de carbono. De acordo com uma concretização, o grupo hidrocarbila é derivado de um polialceno.

O polialceno pode ser caracterizado por um Mn (número de peso molecular médio) de pelo menos cerca de 300. De uma maneira geral, o polialceno é caracterizado por um Mn de cerca de 500, ou cerca de 700, ou cerca de 800, ou mesmo cerca de 900 até cerca de 5000, ou até cerca de 2500, ou até cerca de 2000, ou mesmo até cerca de 1500. Em outra concretização, n varia entre cerca de 300, ou cerca de 500, ou cerca de 700 até cerca de 1200 ou até cerca de 1300.

Os polialcenos incluem homopolimeros e interpoli- meros de monômeros de olefinas polimerizáveis de 2 até cerca de 16 ou até cerca de 6, ou até cerca de 4 átomos de carbono. As olefinas podem ser monoolefinas, tais como e- tileno, propileno, 1-buteno, isobuteno, e 1-octeno; ou um monômero poliolefinico, tal como monômero diolefinico, tal como 1,3-butadieno e isopreno. De acordo com uma concretização, o interpolimero é um homopolimero. Um exemplo de um polimero é um polibuteno. Em um exemplo cerca de 50% do polibuteno é derivado de isobutileno. Os polialcenos são preparados por meio de procedimentos convencionais.

De acordo com uma concretização, os grupos hidrocarbila são derivados de polialcenos que têm um n de pelo menos cerca de 1300, ou cerca de 1500, ou cerca de 1600 até cerca de 5000, ou até cerca de 3000, ou até cerca de 2500, ou até cerca de 2000, ou até cerca de 1800, e o Mw/Mn varia entre cerca de 1,5 ou cerca de 1,8, ou cerca de 2, ou até cerca de 2,5 até cerca de 3,6, ou até cerca de 3,2. Em algumas concretizações o polialceno é poliisobutileno com um peso molecular de 800 até 1200. A preparação e uso de hi- drocarbonetos substituídos e/ou agentes de acilação succi- nicos substituídos, em que o hidrocarboneto e/ou substitu- inte é derivado de tais polialcenos encontram-se descritos na patente U.S. 4.234.435, cuja exposição fica incorporada neste contexto por referência.

De acordo com outra concretização, os hidrocarbo- netos e/ou os agentes de acilação succinicos substituídos são preparados por meio de reação do polialceno anteriormente descrito com um excesso de anidrido maléico para proporcionarem agentes de acilação succinicos substituídos, em que o número de grupos succinicos para cada peso equivalente de grupo substituinte é pelo menos 1,3, ou até cerca de 1,5, ou até cerca de 1,7, ou até cerca de 1,8. De uma maneira geral o número máximo não excederá 4,5, ou até cerca de 2,5, ou até cerca de 2,1, ou até cerca de 2,0. O poli-alceno neste caso pode ser qualquer um daqueles descritos anteriormente.

De acordo com outra concretização, o grupo hidrocarboneto e/ou hidrocarbila contém uma média de cerca de 8, ou cerca de 10, ou cerca de 12 até cerca de 40, ou até cerca de 30, ou até cerca de 24, ou até cerca de 20 átomos de carbono. De conformidade com uma concretização, o grupo hidrocarbila contém uma média de cerca de 16 até cerca de 18 átomos de carbono. De acordo com outra concretização, o grupo hidrocarbila é o grupo tetrapropenila. De acordo a- inda com uma concretização, o grupo hidrocarbila é um grupo alquenila.

O grupo hidrocarboneto e/ou hidrocarbila pode ser derivado de uma ou mais olefinas que têm de cerca de 2 até cerca de 40 átomos de carbono ou os seus oligômeros. Estas olefinas são preferentemente alfa-olefinas (por vezes referidas como mono-l-olefinas) ou alfa-olefinas isomerizadas. Exemplos das alfa-olefinas incluem etileno, propileno, bu- tileno, 1-octeno, 1-noneno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1- trideceno, 1-tetradeceno, 1-pentadeceno, 1-hexadeceno, 1- heptadeceno, 1-octadeceno, 1-nonadeceno, 1-eicoseno, 1- henicoseno, 1-docoseno, 1-tetracoseno, e outros assemelhados. As frações de alfa-olefinas disponíveis comercialmente que podem ser usadas incluem as alfa-olefinas C15-18, al- fa-olefinas C12-16, alfa-olefinas Ci4_í6, alfa-olefinas Ci4-ia, alfa-olefinas Ciβ-iβ, alfa-olefinas C16-20, alfa-olefinas C22- 28, e assim por diante. De acordo com uma concretização, as olefinas são alfa-olefinas C16 e Ciε-is- Adicionalmente, poderão ser usadas frações de C30+ alfa-olefinas tais como aquelas disponíveis a partir da Gulf Oil Company sob o nome Gulftene. De acordo com uma concretização, os monômeros de olefinas incluem etileno, propileno e 1-buteno.

As alfa-olefinas isomerizadas são alfa-olefinas que foram convertidas para olefinas internas. As alfa- olefinas isomerizadas adequadas para o uso neste contexto estão usualmente na forma de misturas de olefinas internas com algumas alfa-olefinas presentes. Os procedimentos para a isomerização das alfa-olefinas são amplamente conhecidos daqueles versados na técnica. Sucintamente, estes procedimentos envolvem contactar a alfa-olefina com uma resina permutadora de cátions sob uma temperatura em uma faixa de cerca de 80° cerca de 130°C até ser alcançado o grau de i- somerização desejado. Estes procedimentos encontram-se descritos, por exemplo, na patente U.S, 4.108.889 que fica incorporada neste contexto por referência.

As monoolefinas podem ser derivadas a partir do craqueamento de cera de parafina. O processo de craquea- mento de cera produz olefinas líquidas Cg-20 de número tanto par quanto ímpar, das quais 85% a 90% são 1-olefinas de cadeia direta. 0 equilíbrio das olefinas de cera craqueada é feito de olefinas internas, olefinas ramificadas, diolefi- nas, aromáticos e impurezas. A destilação de olefinas li quidas C6-2o» obtidas a partir do processo de craqueamento de cera, produz frações (por exemplo, alfa-olefinas Ci5-ie) que são de utilidade na preparação dos agentes de acilação succinicos.

Outras mono-olefinas podem ser derivadas do pro-cesso de crescimento da cadeia de etileno. Este processo proporciona 1-olefinas de cadeia direta de numeração par a partir de uma polimerização de Ziegler controlada. Outros métodos para preparar as mono-olefinas incluem cloração- desidrocloração de parafina e desidrogenação catalítica de parafinas.

Os procedimentos supra para a preparação de mono- olefinas são amplamente conhecidos daqueles versados na técnica e encontram-se descritos em detalhes sob o titulo "Olefinas" na Encyclopedia of Chemical Technology, Second Edition, Kirk and Othmer, Supplement, Pages 632,657, Interscience Publishers, Div. of John Wiley and Son, 1971, que fica incorporada neste contexto por referência quanto às suas descrições relevantes pertinentes aos métodos para preparar mono-olefinas.

Os agentes de acilação succinicos são preparados por reação das olefinas anteriormente descritas, olefinas isomerizadas ou seus oligômeros com agentes de acilação carboxilicos insaturados, tais como agentes de acilação i- tacônicos, citracônicos, ou maléicos sob uma temperatura de cerca de 160°, ou cerca de 185°C até cerca de 240°C, ou até cerca de 210°C. Os agentes de acilação maléicos constituem o agente de acilação insaturado preferido. Os procedimentos usados para preparar os agentes de acilação são amplamente conhecidos daqueles versados na técnica e foram descritos, por exemplo, na patente U.S. 3.412.111; e Ben et al, "The Ene Reaction of Maleic Anhydride With Alcenos", J.C.S. Perkin II (1977), páginas 535-537. Estas referên cias ficam incorporadas neste contexto por referência quanto à sua exposição dos procedimentos para preparar os agentes de acilação expostos anteriormente. De acordo com uma concretização, o grupo alquenila é derivado de oligômeros de olefinas inferiores, ou seja, olefinas que contêm desde cerca de 2 até cerca de 6, ou cerca de 4 átomos de carbono. Exemplos destas olefinas incluem etileno, propileno e buti- leno.

Pode-se fazer reagir a olefina, oligômero olefi- nico, ou polialceno com o reagente carboxilico de forma tal que existe pelo menos um mol de reagente carboxilico para cada mol de olefina, oligômero olefinico, ou polialceno que reage. Preferentemente, utiliza-se um excesso de reagente carboxilico. De acordo com uma concretização, este excesso está situado entre cerca de 5% até cerca de 25%. De acordo com outra concretização, o excesso é maior do que 40%, ou maior do que 50%, e ainda maior do que 70%.

As condições, ou seja, temperatura, agitação, solventes, e assemelhados, para formarem o agente de acilação succinico hidrocarbila substituído, são conhecidos daqueles versados na técnica. Exemplos de patentes que descrevem vários procedimentos para preparar agentes de acilação de utilidade incluem as patentes U.S. 3.172.892 (Le Suer et al.); 3.215.707 (Rense); 3.219.666 (Norman et al) ; 3.231.587 (Rense); 3.912.764 (Palmer); 4.110.349 (Cohen); and 4.234.435 (Meinhardt et al); e U.K. 1.440.219. As exposições destas patentes ficam incorporadas neste contexto por referência.

Em algumas concretizações os aditivos de hidro- carbonetos substituídos e/ou agentes de acilação succinicos hidrocarbila substituídos adequados para o uso na presente invenção contêm funcionalidade diácido. Em outras concretizações, que podem ser usadas isoladamente ou em combina- çâo com as concretizações descritas anteriormente, o grupo hidrocarbila do agente de acilação succinico hidrocarbila substituído é derivado de poliisobutileno e a funcionalidade diácido do agente é derivada dos grupos de ácido carbo- xílico, tais como ácido succínico hidrocarbila substituído.

Em algumas concretizações o agente de acilação hidrocarbila substituído compreende um ou mais grupos de anidrido succínico hidrocarbila substituído. Em algumas concretizações o agente de acilação hidrocarbila substituído compreende um ou mais grupos de anidrido succinico hi- drolisado hidrocarbila substituído.

Em algumas concretizações os substituintes hidrocarbila dos agentes de acilação descritos anteriormente são derivados de homopolímeros e/ou copolímeros que contêm de 2 até 10 átomos de carbono. Em algumas concretizações os substituintes hidrocarbila de qualquer um dos agentes de acilação descritos anteriormente são derivados de poliisobutileno .

Os aditivos de combustível da presente invenção podem ser sólidos semi-sólidos, ou líquidos (óleos) na dependência do(s) álcool(s) e/ou amina(s) particular(s) usados na sua preparação. Para o uso como aditivos em composições oleaginosas que incluem lubrificantes e composições de combustível os aditivos de combustível são vantajosamente solúveis e/ou suscetíveis de ser disperso de forma estável nessas composições oleaginosas. Assim, por exemplo, as composições destinadas para o uso em combustíveis são tipicamente solúveis em combustível e/ou dispersáveis de forma estável em um combustível em que elas se destinam a ser u- sadas. Da maneira que é utilizado neste relatório e nas reivindicações anexas, o termo "solúvel em combustível" não significa necessariamente que todas as composições em questão são miscíveis ou solúveis em todas as proporções em to- dos os combustíveis. Em vez disso, destina-se a significar que a composição é solúvel em um combustível (hidrocarboneto, não hidrocarboneto, misturas, e outros) em que se destina a funcionar em uma extensão que permita que a solução exiba uma ou mais das propriedades desejadas. De forma assemelhada, não é necessário que essas "soluções" sejam soluções autênticas no sentido estrito físico ou químico. Em vez disso, elas podem ser micro-emulsões ou dispersões co- loidais que, para o propósito desta invenção, exibem propriedades suficientemente próximas daquelas apresentadas pelas soluções autênticas, para propósitos práticos, permu-táveis com elas dentro do contexto desta invenção.

Tal como indicado anteriormente, os aditivos de captação anti-metal desta invenção são de utilidade como aditivos para combustíveis, em que eles também podem fun-cionar como detergentes. Os aditivos de combustível da presente invenção podem estar presentes em composições de combustível sob de 1 até 10.000 ppm (onde ppm é calculado em uma base de pesorpeso). Em concretizações adicionais, o aditivo de combustível encontra-se presente nas composições de combustivel em faixas com limites inferiores de 1, 3, 5, 10, 50, 100, 150 e 200 ppm e limites superiores de 10.000, 7.500, 5.000, e 2.500 onde qualquer limite superior pode ser combinado com qualquer limite inferior para proporcionar uma faixa para o aditivo de combustível presente nas composições de combustíveis.

Considera-se que os aditivos da presente invenção podem formar sais ou outros complexos e/ou derivados, quando interagindo com outros componentes das composições em que eles são usados. Essas formas destes aditivos fazem igualmente parte da presente invenção e estão incluídas na concretização descrita neste contexto. Alguns dos agentes de acilação succínicos da presente invenção e os processos para preparar os mesmos encontram-se expostos nas patentes U.S. N°s. 5.739.356; 5.777.142; 5.786.490; 5.856.524; 6.020.500; e 6.114.547 que ficam incorporadas neste contexto por referência. Outros métodos para a preparação do a- gente de acilação hidrocarbila substituído podem ser encontrados nas patentes U.S. N°s. 5.912.213; 5.851.966; e 5.885.944 que ficam incorporadas neste contexto por referencia. Em algumas concretizações os agentes de acilação succinicos da presente invenção são preparados por processos térmicos e/ou processo isento de cloro somente, tal como descrito na EP0355895 que fica incorporada neste contexto por referência.

Composições de Aditivos de Combustíveis

A composição de aditivo de combustível da presente invenção compreende o aditivo de combustível descrito anteriormente e compreende ainda um solvente e/ou um ou mais aditivos de desempenho adicionais. Estas composições de aditivos, também conhecidas como concentrados e/ou concentrados de aditivos, podem ser usadas para preparar composições de combustível pela adição da composição de aditivo a um combustível não aditivado.

Os solventes adequados para o uso na presente invenção incluem solventes de hidrocarbonetos que proporcionam a compatibilidade e/ou homogeneidade da composição de aditivo e para facilitar o seu manuseio e transferência e podem incluir um combustível tal como descrito adiante. O solvente pode ser um hidrocarboneto alifático, um hidrocarboneto aromático, uma composição que contém oxigênio, ou uma mistura das mesmas. Em algumas concretizações o ponto de inflamação do solvente é de uma maneira geral cerca de 25°C ou mais alto. Em algumas concretizações o solvente de hidrocarboneto é uma nafta aromática que é dotada de um ponto de inflamação superior a 62°C ou uma nafta aromática dotada de um ponto de inflamação de 40°C ou um querosene com um teor aromático de 16% dotado de um ponto de inflamação superior a 62°C.

Os hidrocarbonetos alifáticos incluem várias frações de ponto de ebulição da nafta e do querosene que têm uma maioria de componentes alifáticos. Os hidrocarbonetos aromáticos incluem benzeno, tolueno, xilenos e várias frações de ponto de ebulição da nafta e do querosene que têm uma maioria de componentes aromáticos. Os álcoois são usualmente álcoois alifáticos que são dotados de cerca de 2 até 10 átomos de carbono e incluem etanol, 1-propanol, álcool isopropilico, 1-butanol, álcool isobutilico, álcool amilico, e 2-metil-l-butanol.

A composição que contém oxigênio pode incluir um álcool, uma cetona, um éster de um ácido carboxílico, um glicol e/ou um poliglicol, ou uma mistura dos mesmos. O solvente em uma concretização da invenção será substancialmente isento de enxofre tendo um teor de enxofre, em diversos casos, que é inferior a 50 ppm, 25 ppm, inferior a 18 ppm, inferior a 10 ppm, inferior a 8 ppm, inferior a 4 ppm, ou inferior a 2 ppm. O solvente pode estar presente na composição de concentrado de aditivo em de 0 até 99 por cento, em peso, e em outros casos em de 3 até 80 por cento, em peso, ou 10 até 70 por cento, em peso. 0 modificador de fricção da presente invenção e os aditivos de desempenho adicionais tomados separadamente ou em combinação podem estar presentes na composição de concentrado de aditivo sob 0,01 até 100 por cento, em peso, e em outros casos, podem estar presentes sob 0,01 até 95 por cento, em peso, sob 0,01 até 90 por cento, em peso, ou sob 0,1 até 80 por cento, em peso.

Conforme permitido pelas variações expostas ante riormente neste caso, de acordo com uma concretização, o concentrado de aditivo pode compreender o aditivo de com-bustivel da presente invenção e ser substancialmente isento de qualquer solvente adicional. Nestas concretizações, o concentrado de aditivo que contém o aditivo de combustivel da presente invenção é puro, pelo fato de que não contém qualquer solvente adicional acrescentado para aperfeiçoar as características de manuseio do material do concentrado, tal como a sua viscosidade.

Em diversas concretizações da invenção a composição de combustivel, concentrado de aditivo de combustivel, e/ou o próprio aditivo de combustivel são substancialmente isentos de ou isentos de pelo menos um elemento selecionado a partir do grupo que consiste de enxofre, fósforo, cinza sulfatada, e suas combinações, e em outras concretizações a composição de combustivel contém menos do que 50 ppm, 20 ppm, menos do que 15 ppm, menos do que 10 ppm, ou menos do que 1 ppm de qualquer um ou de todos estes elementos.

Em uma concretização da invenção, a composição de concentrado de aditivo, ou a composição de combustivel que contém o aditivo de combustivel da presente invenção, pode ser preparada por mistura dos componentes da composição sob temperatura ambiente até temperaturas elevadas, usualmente até 60°C até a composição ficar homogênea.

Os aditivos de desempenho adicionais que podem ser incluidos nas composições de aditivos da presente in-venção encontram-se descritos adiante.

O Combustivel

A composição de combustivel da presente invenção compreende o aditivo de combustivel descrito anteriormente e um combustivel liquido, e é de utilidade para alimentar um motor de combustão interna. 0 combustivel também pode ser um componente das composições de aditivos descritas anteriormente .

É geralmente aceito na indústria que muitos tipos de combustível comercial, particularmente os combustíveis diesel e/ou biocombustíveis do mercado, têm a capacidade de captar, ou solubilizar, um certo nível de metal oxidante quando colocados em contacto direto superfícies de metal suscetível. Existe igualmente evidência de que a maior parte, se não todos os combustíveis, particularmente os combustíveis diesel do mercado têm uma certa tendência para captar metais. É igualmente reconhecido que muitos aditivos de combustível podem aumentar a tendência de o combustível captar metais oxidantes no combustível e composições de aditivos de combustível em que eles são usados. A presente invenção reduz a propensão da captação de metais oxidantes nessas composições de combustíveis e aditivos de combustíveis.

Em algumas concretizações, os combustíveis ade-quados para o uso na presente invenção incluem quaisquer combustíveis disponíveis comercialmente, e em algumas concretizações quaisquer combustíveis diesel e/ou biocombustíveis disponíveis comercialmente. Em outras concretizações, os combustíveis adequados para o uso na presente invenção incluem quaisquer combustíveis disponíveis comercialmente que são suscetíveis à captação de metal, e em algumas concretizações quaisquer combustíveis diesel e/ou biocombustíveis disponíveis comercialmente suscetíveis à captação de metal.

Ainda em outras concretizações, os combustíveis adequados para o uso na presente invenção são quaisquer combustíveis, ou quaisquer combustíveis diesel e/ou biocombustíveis, que são suscetíveis à captação de metais oxidantes até um nível maior do que 0,5 ppm quando deixados durante um período de tempo prolongado com materiais sólidos que contêm o dito metal. Em algumas concretizações o tempo de exposição envolvido é maior do que 72 horas, maior do que 48 horas, ou maior do que 24 horas.

A presente invenção inclui composições de combustível e composições de concentrado de aditivo de combustível que podem conter combustível. O combustível usado nestas composições pode exibir ou não uma propensão para captar metal oxidante, e podem, com efeito, ser qualquer um dos combustíveis descritos neste pedido de patente ou suas combinações. O combustível usado nestas composições não precisa ser o mesmo combustível ao qual o aditivo da presente invenção pode ser adicionado nos métodos aqui descritos. Ou seja, o aditivo da presente invenção pode estar presente em uma composição que também compreende um combustível. Este combustível pode exibir ou não uma propensão para captar metal oxidante. A composição que contém aditivo pode ser então adicionada a um combustível e/ou composição de aditivo de combustível. A identidade do combustível presente nesta composição é independente da identidade do componente de combustível opcional na composição que contem aditivo. A propensão de captação de metal oxidante do combustível e/ou composição de aditivo de combustível pode ser um resultado das propriedades do combustível e/ou das propriedades de um ou mais dos aditivos presentes no combustível e /ou composição de aditivo. A adição das composições que contêm aditivo, como descrito no método e composições da presente invenção resulta em uma redução da propensão de captação de metal oxidante do combustível e/ou composições de aditivo de combustível.

A descrição que se segue dos tipos de combustí-veis adequados para o uso na presente invenção refere-se ao combustível que pode estar presente nas composições que contêm aditivo da presente invenção, bem como no combustível e/ou nas composições de aditivo de combustível aos quais as composições que contêm aditivo podem ser adicionadas .

Os combustíveis adequados para o uso na presente invenção não são demasiadamente limitados. De uma maneira geral, os combustíveis adequados são normalmente líquidos sob condições ambiente, por exemplo, temperatura ambiente (20 até 30°C). 0 combustivel líquido pode ser um combustível de hidrocarboneto, um combustível não de hidrocarbonetos, ou uma mistura dos mesmos.

O combustível de hidrocarbonetos pode ser um destilado de petróleo, incluindo uma gasolina tal como definida pela especificação ASTM D4814 ou um combustível diesel tal como definido pela especificação ASTM D975. Em uma concretização da invenção o combustível liquido é uma gasolina, e de acordo com uma concretização o combustivel líquido é uma gasolina sem chumbo. De acordo com outra concretização desta invenção o combustível líquido é um combustível diesel. 0 combustível de hidrocarbonetos pode ser um hidrocarboneto preparado por um processo de gás para líquido de modo a incluir, por exemplo, hidrocarbonetos preparados por um processo, tal como o processo Fischer- Tropsch. Em algumas concretizações, o combustível usado na presente invenção é um combustível diesel, um combustível de biodiesel, ou suas combinações

O combustível não de hidrocarbonetos pode ser uma composição que contém oxigênio, frequentemente chamada de um oxigenado, que inclui um álcool, um éter, uma cetona, um éster de um ácido carboxílico, um nitroalcano, ou uma mistura dos mesmos. Os hidrocarbonetos não combustíveis podem incluir, por exemplo, metanol, etanol, metil t-butil éter, metil etil cetona, óleos e/ou gorduras transesterifiçados provenientes de plantas e animais, tais como éster metílico de colza e éster metílico de soja, e nitrometano.

As misturas de combustíveis de hidrocarbonetos e não hidrocarbonetos podem incluir, por exemplo, gasolina e metanol e/ou etanol, combustível diesel e etanol, e combustível diesel e um óleo vegetal transesterifiçado, tal como éster metílico de colza e outros combustíveis bioderivados. Em uma concretização da invenção o combustível líquido é uma emulsão de água em um combustível de hidrocarbonetos, um combustível de não hidrocarbonetos, ou uma mistura dos mesmos. Em diversas concretizações desta invenção o combustível líquido pode ser dotado de um teor de enxofre em uma base em peso que é de 5000 ppm ou menos, 1000 ppm ou menos, 300 ppm ou menos, 200 ppm ou menos, 30 ppm ou menos, ou 10 ppm ou menos.

O combustível líquido da invenção encontra-se presente em uma composição de combustível em uma quantidade principal que é de uma maneira geral maior do que 95%, em peso, e em outras concretizações encontra-se presente em mais do que 97%, em peso, mais do que 99,5%, em peso, ou mais do que 99,9%, em peso.

Aditivos de Desempenho Adicionais

As composições de aditivos e composições de com-bustíveis da presente invenção podem compreender ainda um ou mais aditivos de desempenho adicionais. Os aditivos de desempenho adicionais podem ser adicionados a uma composição de combustível na dependência de vários fatores que incluem o tipo de motor de combustão interna e o tipo de combustível que está sendo usado nesse motor, a qualidade do combustível, e as condições de serviço sob as quais o motor está sendo operado.

Em algumas concretizações, os aditivos de desem-penho adicionais descritos neste contexto podem aumentar a tendência de uma composição de combustível captar metais, tais como zinco. 0 uso da presente invenção nessas situa- ções pode reduzir e/ou eliminar este impacto dos aditivos adicionais.

Os aditivos de desempenho adicionais podem incluir: um antioxidante, tal como um fenol impedido ou derivado do mesmo e/ou uma diarilamina ou derivado da mesma, um inibidor de corrosão, tal como um ácido alquenilsuccinico, e/ou um aditivo detergente/dispersante, tal como um detergente que contém polieteramina ou nitrogênio, que inclui, sendo que não se fica limitado aos mesmos, dispersantes de amina PIB, dispersantes de sal quaternário e dispersantes de succinimida, incluindo derivados de dispersantes de succinimida, tais como seus sais de amónio quaternário.

Os aditivos de desempenho adicional também podem incluir: um agente de melhoramento de fluxo a frio, tal como um copolimero esterificado de anidrido maléico e estire- no e/ou um copolimero de etileno e acetato de vinila, um inibidor de espuma tal como um fluido de silicone; um dese- mulsionador tal como um álcool polialcoxilado; um agente lubrificante tal como um ácido carboxilico graxo; um desa- tivador de metal tal como um triazol aromático ou derivado do mesmo, incluindo sendo que não se fica limitado ao mesmo benzotriazol; e/ou aditivo de recessão de sede de válvula, tal como um sal de alfossuccinato de metal alcalino.

Os antiespumantes adequados também incluem sili-cones orgânicos tais como polidimetil siloxano, polietilsi- loxano, polidietilsiloxano, poliacrilatos e polimetacrila- tos, trimetil-triflouro-propilmetil siloxano e outros assemelhados .

Os aditivos adicionais também podem incluir um biocida; um agente anti-estático, um degelador, um fluidi- ficante tal como um óleo mineral e/ou uma poli(alfa- olefina) e/ou a poliéter, e um agente de melhoramento de combustão, tal como um melhorador de octano ou cetano.

Os aditivos de desempenho adicionais, que podem estar presentes na composição de aditivo de combustíveis e composições de combustivel da presente invenção, também in-cluem di-éster, di-amida, éster-amida, e modificadores de 5 fricção de éster-imida preparados pela reação de um ácido dicarboxilico (tal como ácido tartárico) e/ou um ácido tri- carboxilico (tal como ácido citrico), com uma amina e/ou álcool, opcionalmente na presença de um catalisador de es- terificação conhecido. Estes modificadores de fricção, 10 frequentemente derivados de ácido tartárico, ácido citrico, ou seus derivados, podem ser derivados de aminas e/ou álcoois que são ramificados de maneira que o próprio modificador de fricção tem quantidades significativas de grupos hidrocarbila ramificados presentes dentro da sua estrutura.

Exemplos de álcoois ramificados adequados usados para pre-parar estes modificadores de fricção incluem 2-etilexanol, isotridecanol, álcoois de Guerbet, ou as suas misturas.

Os aditivos de desempenho adicionais podem com-preender um dispersante que contém nitrogênio de TBN eleva- 20 do, tal como um dispersante de succinimida, que é o produto de condensação de um anidrido succinico hidrocarbila substituído com uma poli(alquilenoamina). Os dispersantes de succinimida são amplamente conhecidos na técnica da formu-lação de lubrificantes. Essas moléculas são comumente de- 25 rivadas da reação de um agente de acilação de alquenila com uma poliamina, e uma ampla variedade de encadeamentos entre as duas metades é possivel incluindo uma estrutura de imida simples, bem como uma variedade de amidas e sais de amónio quaternário. Dispersantes de succinimida encontram-se mais 30 amplamente descritos nas patentes U.S. 4.234.435 e 3.172.892. Esses materiais também podem conter ligações de éster ou funcionalidade de éster.

Outra classe de dispersante que contém nitrogênio consiste nas bases de Mannich. Estes são materiais que são formados pela condensação de um fenol alquila substituído de peso molecular mais elevado, uma poliamina de alquileno, e um aldeido tal como formaldeido. Tais materiais encon- 5 tram-se descritos de forma mais detalhada na patente U.S. 3.634.515.

Outros dispersantes que contêm nitrogênio incluem aditivos dispersantes poliméricos, que são de uma maneira geral polimeros baseados em hidrocarbonetos que contêm 10 funcionalidade polar para transmitir características de dispersão ao polimero.

Uma amina é empregada tipicamente no preparo do dispersante que contém nitrogênio de TBN elevado. Pode ser usada uma ou mais poli(alquilenoamina)s, e estas podem com- 15 preender uma ou mais poli(etilenoamina)s que têm de 3 a 5 unidades de etileno e de 4 a 6 nitrogénios. Tais materiais incluem trietilenotetramina (TETA), tetraetilenopentamina (TEPA), e pentaetilenohexamina (PEHA). Tais materiais são tipicamente disponíveis comercialmente como misturas de vá- 20 rios isômeros que contêm um número de série de unidades de etileno e átomos de nitrogênio, bem como uma variedade de estruturas isoméricas, incluindo várias estruturas cíclicas. A poli(alquilenamina) pode compreender similarmente aminas de peso molecular relativamente mais alto conhecidas 25 na indústria como destilação de etileno amina.

Os aditivos de desempenho adicionais podem com-preender um sal quaternário que compreende o produto de re-ação de: (i) pelo menos um composto selecionado a partir do grupo que consiste de: (a) o produto de condensação de um 30 agente de acilação hidrocarbila substituído e um composto que tem um átomo de oxigênio ou nitrogênio capaz de condensação com o dito agente de acilação e o dito produto de condensação tendo ainda um grupo amino terciário; (b) uma amina polialceno substituída tendo pelo menos um grupo amino terciário; e (c) um produto de reação de Mannich tendo um grupo amino terciário, sendo o dito produto de reação de Mannich preparado a partir da reação de um fenol hidrocar- 5 bila substituído, um aldeído, e uma amina; e (ii) um agente de quaternização adequado para converter o grupo amino ter-ciário do compostos (i) para um nitrogênio quaternário, em que o agente de quaternização é selecionado a partir do grupo que consiste de sulfatos de dialquila, halogenetos de 10 benzila, carbonatos hidrocarbila substituídos; epóxidos de hidrocarbila em combinação com um ácido ou as suas misturas .

De acordo com uma concretização o sal quaternário compreende o produto de reação de (i) pelo menos um compos- 15 to selecionado a partir do grupo que consiste de: uma amina polialceno substituída tendo pelo menos um grupo amino terciário e/ou um produto de reação de Mannich dotado de um grupo amino terciário; e (ii) um agente de quaternização.

De acordo com outra concretização o sal quaterná- 20 rio compreende o produto de reação de (i) o produto de reação de um anidrido succinico e uma amina; e (ii) um agente de quaternização. Em tais concretizações, o anidrido succinico pode ser derivado de poliisobutileno e um anidrido, onde o poliisobutileno tem um número de peso molecular mé- 25 dio de cerca de 800 até cerca de 1600. Em algumas concretizações o anidrido succinico é isento de cloro.

Em algumas concretizações, o agente de acilação hidrocarbila substituído do componente (i) (a) descrito an-teriormente é o produto de reação de um hidrocarboneto de 30 cadeia longa, de uma maneira geral uma poliolefina substi-tuída com um reagente de ácido carboxílico mono-insaturado, tal como (1) ácido dicarboxílico C4 até C10 mono-insaturado tal como ácido fumárico, ácido itacônico, ácido maléico; (2) derivados de (1) tais como anidridos mono- ou di- ésteres derivados de álcool Ci até C5 de (1); (3) ácido mo- nocarboxilico C3 até Cio mono-insaturado, tais como ácido acrilico e ácido metacrilico; ou (4) derivados de (3) tais 5 como ésteres derivados de álcool Ci até C5 de (3) com qual-quer composto que contém uma ligação olefinica representada pela fórmula geral:

em que cada R1 é independentemente hidrogênio ou um grupo 10 hidrocarbila.

Os polimeros de olefinas para reação com os ácidos carboxilicos mono-saturados podem incluir polimeros que compreendem uma grande quantidade molar de C2 até C2o, por exemplo, monoolefina C2 até C5. Tais olefinas incluem eti- 15 leno, propileno, butileno, isobutileno, penteno, octeno-1, ou estireno. Os polimeros podem ser homopolimeros tais como poliisobutileno, bem como copolimeros de duas ou mais de tais olefinas, tais como copolimeros de; etileno e propileno; butileo e isobutileno; propileno e isobutileno. Ou- 20 tros copolimeros incluem aqueles em que uma quantidade molar menor dos monómeros de copolimero, por exemplo, 1 até 10 mols % é uma diolefina C4 até Ci8, por exemplo, um copolimero de isobutileno e butadiene; ou um copolimero de etileno, propileno e 1,4-hexadieno.

De acordo com uma concretização, pelo menos um R da fórmula (I) é derivado de polibuteno, isto é, polimeros de olefinas C4, incluindo 1-buteno, 2-buteno e isobutileno. Os polimeros C4 podem incluir poliisobutileno. De acordo com outra concretização, pelo menos um R da fórmula (I) é 30 derivado de polimeros de etileno-alfa olefina, incluindo polimeros de etileno-propileno-dieno. Copolimeros de etileno-alfa olefina e terpolimeros de etileno-olefina inferi- or-dieno encontram-se descritos em numerosos documentos de patentes, incluindo a publicação de patente européia EP0279863 e as seguintes patentes dos Estados Unidos: 3.598.738; 4.026.809; 4.032.700; 4.137.185; 4.156.061; 4.320.019; 4.357.250; 4.658.078; 4.668.834; 4.937.299; 5.324.800, cada uma das quais fica incorporada neste contexto por referência quanto às exposições relevantes destes polimeros baseados em etileno.

De acordo com outra concretização, as ligações olefinicas da fórmula (I) são predominantemente grupos vinilideno, representados pelas seguintes fórmulas:

em que R e um grupo hidrocarbila, e em algumas concretizações os dois grupos R2 são grupos metila, e

em que R3 é um grupo hidrocarbila.

De acordo com uma concretização, o teor de vini- lideno da fórmula (I) pode compreender pelo menos cerca de 30 mols % de grupos vinilideno, pelo menos cerca de 50 mo- ls % de grupos vinilideno, ou pelo menos cerca de 70 mols % de grupos vinilideno. Esses materiais e métodos para os preparar encontram-se descritos nas patentes U.S. N°s. 5.071.919; 5.137.978; 5.137.980; 5.286.823. 5.408.018. 6.562.913. 6.683.138. 7.037.999 e publicações U.S. N°s. 20040176552A1, 20050137363 e 20060079652A1, que ficam expressamente incorporadas neste contexto por referência, sendo tais produtos disponíveis comercialmente a partir da BASF, sob o nome comercial GLISSOPAL® e pela Texas Petrochemicals LP, sob o nome comercial TPC 1105™ e TPC 595™.

Os métodos para preparar os agentes de acilação hidrocarbila substituídos a partir da reação do reagente de ácido carboxilico mono-insaturado e do composto da fórmula (I) são amplamente conhecidos na técnica e encontram- se expostos nas seguintes patentes: patentes U,S. N°s. 3.361.673 e 3.401.118 para fazer com que ocorra uma reação "ene" térmica; patentes U.S. N°s. 3.087.436; 3.172.892; 3.272.746. 3.215.707; 3.231.587; 3.912.764; 4.110.349; 4.234.435; 6.077.909; 6.165.235 e ficam incorporadas neste contexto por referência.

De acordo com outra concretização, o agente de acilação hidrocarbila substituído pode ser preparado a partir da reação de pelo menos um reagente carboxilico representado pelas seguintes fórmulas:

em que cada R4 é independentemente H ou um grupo hidrocarbila, e cada R5 é um grupo hidrocarbileno divalente e n é 0 ou 1 com qualquer composto que contém uma ligação de ole- fina como representada pela fórmula (I). Os compostos e processos para preparar estes compostos encontram-se expostos nas patentes U.S. N°s. 5.739.356; 5.777.142; 5.786.490; 5.856.524; 6.020.500; e 6.114.547 que ficam incorporadas neste contexto por referência.

Outros métodos para preparar o agente de acilação hidrocarbila substituído podem ser encontrados nas seguintes referências, patentes U.S. N°s. 5.912.213; 5.851.966; e 5.885.944 que ficam incorporadas neste contexto por referência .

O composto que tem um átomo de oxigênio ou nitrogênio capaz de condensação com o agente de acilação e que tem ainda um grupo amino terciário pode ser representado pelas seguintes fórmulas:

em que X é um grupo alquileno que contém cerca de 1 até cerca de 4 átomos de carbono; e em que cada R6 é indepen-dentemente um grupo hidrocarbila, e R6' pode ser hidrogênio ou um grupo hidrocarbila.

em que X é um grupo alquileno que contém cerca de 1 até cerca de 4 átomos de carbono; e em que cada R? é indepen-dentemente um grupo hidrocarbila.

Exemplos dos compostos que contém nitrogênio ou oxigênio capazes de condensação com o agente de acilação e tendo ainda um grupo amino terciário podem incluir, sendo que não se fica limitado aos mesmos: etilenodiamina, 1,2- propilenodiamina, 1,3-propileno diamina, as butilenodiami- nas isoméricas, pentanodiaminas, hexanodiaminas, heptanodi- aminas, dietilenotriamina, dipropilenotriamina, dibutileno- triamina, trietilenotetramina, tetraetilenopentamina, pen- taetilenohexamina, hexametilenotetramina, e bis(hexametileno) triamina, os diaminobenzenos, as diamino- piridinas ou suas misturas. Além disso, também podem ser usados compostos que contêm, nitrogênio ou oxigênio que podem ser alquilados para conter um grupo amino terciário. Exemplos dos compostos que contêm nitrogênio ou oxigênio capazes de condensação com o agente de acilação depois de serem alquilados para terem um grupo amino terciário podem incluir, sendo que não se fica limitado aos mesmos: dimeti- laminopropilamina, N,N-dimetil-aminopropilamina, N,N- dietil-aminopropilamina, N,N-dimetil-aminoetilamina ou as suas misturas. Os compostos que contêm nitrogênio ou oxi-gênio capazes de condensação com o agente de acilação e que têm ainda um grupo amino terciário podem incluir ainda compostos heterociclicos aminoalquila substituídos, compostos heterocíclicos tais como 1-(3-aminopropil)imidazol e 4-(3- aminopropil)morfolina, 1-(2-aminoetil)piperidina, 3,3- diamino-N-metiIdipropilamina, 3'3-aminobis(N,N-dimetil- propilamina). Outro tipo de compostos que contêm nitrogênio ou oxigênio capazes de condensação com o agente de acilação e tendo um grupo amino terciário incluem alcanolami- nas incluindo, sendo que não se fica limitado aos mesmos, trietanolamina, N,N-dimetilaminopropanol, N,N-dietilamino- propanol, N,N-dietilaminobutanol, N,N,N-tris(hidroxietil) amina, ou as suas misturas.

Exemplos de sal de amónio quaternário e métodos para preparar os mesmos encontram-se descritos nas seguintes patentes, as quais ficam incorporadas neste contexto por referência, US 4.253.980. US 3.778.371. US 4.171.959. US 4.326.973. US 4.338.206. e US 5.254.138.

Os aditivos de desempenho adicionais podem ser cada um adicionados diretamente ao aditivo e/ou às composição de combustíveis da presente invenção, mas eles devem ser de uma maneira geral misturados com o aditivo de combustível para formar uma composição de aditivo, ou concentrado, que é então misturada com o combustível para resultar em uma composição de combustível. As composições de concentrado de aditivo encontram-se descritas anteriormente de forma mais detalhada.

Em algumas concretizações, estes aditivos de desempenho adicionais descritos anteriormente podem ser a causa e/ou um fator contribuinte para a propensão de um combustível captar metal oxidante em uma composição de combustíveis em que eles são usados. Em outras concretiza ções, os aditivos descritos anteriormente podem não ter impacto nas propriedades de captação de metal de uma composição de combustivel em que eles são usados. Em ambos os casos, as composições de aditivo e métodos da presente invenção podem contrariar o efeito potencial destes aditivos e reduzir a tendência das composições de combustivel captarem metais, quer essa tendência seja causada, exacerbada por, ou não altere de forma significativa, os aditivos de desempenho adicionais descritos anteriormente.

Aplicação Industrial

De acordo com uma concretização a invenção é de utilidade para um combustivel líquido e/ou para a operação de um motor de combustão interna, incluindo seja motores de ignição por compressão ou motores de ignição por centelha. O motor de combustão interna inclui motores de 2 tempos ou de 4 tempos alimentados com gasolina, diesel, um gás natural, uma mistura de gasolina/álcool ou qualquer um dos combustíveis descritos nas seções anteriores. Os motores de ignição por compressão incluem os motores comerciais leves e motores diesel de trabalho pesado. Os motores com ignição por centelha incluem os motores a gasolina com injeção por orifício e injeção direta.

Em outras concretizações a invenção é de utilidade em composições de aditivo em que o aditivo de combustível e métodos descritos anteriormente reduzem a captação de metal nas composições de combustível, prevenindo assim níveis elevados dos metais, tais como zinco, no combustível.

Ainda em outras concretizações, as composições de aditivo da presente invenção podem ser usadas em uma composição de lubrificação de maneira tal que os aditivos estão presentes no sistema de lubrificação do motor. Os aditivos também podem entrar na câmara de combustão do motor durante a operação do motor pela transferência de pequenas quanti- dades da composição de lubrificação que contém o aditivo para a câmara de combustão devido ao fenômeno referido como "rajada" onde a composição de lubrificação, e neste caso a composição de aditivo, passa em torno das cabeças dos pistões dentro do cilindro, movendo-se do sistema de lubrificação do motor para dentro da câmara de combustão.

Em algumas concretizações os métodos e/ou composições da presente invenção proporcionam uma redução na captação de metal de pelo menos 5%, pelo menos 20% ou ainda pelo menos 50%. Em algumas destas concretizações a redução é com relação ao resultado do dia 7 e/ou resultado do dia 14 do procedimento de teste usado nos exemplos adiante. Em outras concretizações os métodos e/ou composições da presente invenção asseguram que o nivel de metal da composição de combustível não suba além de 10 ppm, 5 ppm, 1 ppm. 0,5 ppm, 0,3 ppm ou mesmo 0,1 ppm do teor de metal. Em algumas destas concretizações a redução é em relação ao resultado do dia 7 e/ou dia 14 do procedimento de teste usado nos exemplos expostos adiante. Em algumas concretizações, os métodos e/ou composições da presente invenção, quando avaliados nos 7 dias pelo teste descrito nos exemplos adiante, proporcionam uma redução nos níveis de metal de pelo menos 30%, ou pelo menos 80% e/ou asseguram que os níveis de metal não se elevem acima de 1 ppm. Em algumas concretizações, os métodos e/ou composições da presente invenção, quando avaliados nos 14 dias pelo teste descrito nos exemplos expostos adiante, proporcionam uma redução nos níveis de metal de pelo menos 40%, ou pelo menos 80% e/ou asseguram que os níveis de metal não se elevem acima de 8 ppm, ou mesmo 1 ppm.

A presente invenção inclui o uso do hidrocarboneto substituído e/ou agente de acilação hidrocarbila substituído descritos neste contexto como aditivos nas composi- ções de combustivel, bem como o próprio aditivo e o combustivel e composições de aditivo de combustivel que contêm o dito aditivo. Os aditivos da presente invenção podem ser distribuídos às composições de combustíveis e/ou composições de aditivos de combustivel em qualquer um dos meios conhecidos na técnica e o sincronismo do aditivo não é limitado. Em outras palavras, o aditivo da presente invenção pode ser adicionado a uma composição de combustivel antes, durante, ou depois da produção e/ou mistura do combustivel e/ou composição de aditivo. O aditivo da invenção pode ser adicionado ao combustivel e/ou composição de aditivo antes, durante, ou depois da adição de outros aditivos de desempenho que possam ser usados nas composições. O aditivo da invenção pode ser adicionado como um tratamento superior ao combustivel e/ou composições de aditivo ou ser incorporado na produção e/ou distribuição do combustivel e/ou composi-ções de aditivos em que ele é usado.

Da maneira que é utilizado neste contexto, o termo "substituinte de hidrocarbila” ou "grupo hidrocarbila" é usado no seu sentido normal, que é amplamente conhecido daqueles versados na técnica. Especificamente, ele refere-se a um grupo que tem um átomo de carbono vinculado diretamente ao restante da molécula e que tem caráter predominantemente de hidrocarboneto. Exemplos de grupos hidrocarbila incluem: substituintes de hidrocarboneto, ou seja, substi- tuintes alifáticos (por exemplo, alquila ou alquenila), a- liciclicos (por exemplo, cicloalquila, cicloalquenila), e substituintes aromáticos-, alifáticos-, e aromáticos alici- clicos-substituidos, bem como substituintes ciclicos em que o anel é completado através de outra parte da molécula (por exemplo, dois substituintes em conjunto formam um anel); substituintes hidrocarboneto substituídos, ou seja, substituintes que contêm grupos não hidrocarboneto que, no con- texto desta invenção, não alteram a natureza predominantemente de hidrocarboneto do substituinte (por exemplo, halo (especialmente cloro e flúor), hidroxila, alcoxila, mercapto, alquilmercapto, nitro, nitroso, e sulfoxila); substitu- intes hétero, ou seja, substituintes os quais, muito embora sendo dotados de um caráter predominantemente de hidrocarboneto, no contexto desta invenção, contêm outro que não carbono no anel ou cadeia de outro modo composta de átomos de carbono. Os heteroátomos incluem enxofre, oxigênio, nitrogênio, e abrangem substituintes tais como piridila, fu- rila, tienila e imidazolila. De uma maneira geral, não mais do que dois, preferentemente não mais do que um, subs-tituinte não hidrocarboneto estará presente para cada dez átomos de carbono no grupo hidrocarbila; tipicamente, não haverá qualquer substituinte não hidrocarboneto no grupo hidrocarbila.

É sabido que alguns dos materiais descritos anteriormente podem interagir na formulação final, de maneira que os componentes da formulação final podem ser diferentes daqueles que são inicialmente adicionados. Por exemplo, ions de metal (de, por exemplo, um detergente) podem migrar para outros sitios ácidos ou aniônicos de outras moléculas. Além disso, os agentes de acilação e/ou aditivos hidrocarboneto substituídos da presente invenção podem formar sais ou outros complexos e/ou derivados, quando interagem com outros componentes das composições em que eles são usados. Os produtos assim formados, incluindo os produtos formados no emprego da composição da presente invenção no seu uso pretendido, podem não ser suscetíveis de fácil descrição. Não obstante, todas essas modificações e produtos de reação estão incluídos dentro do escopo da presente invenção; a presente invenção abrange a composição preparada pela mistura dos componentes descritos anteriormente.

EXEMPLOS

A invenção será ilustrada ainda pelos exemplos seguintes, que estabelece concretizações particularmente vantajosas. Embora os exemplos sejam proporcionados para ilustrar a presente invenção, eles não têm por finalidade limitar a mesma.

Exemplo Conjunto 1 - Combustível tratado com um dispersante de succinimida.

Um combustível diesel de certificação EU, conhe-cido como RF-06, é tratado com 200 ppm de um dispersante de succinimida disponível comercialmente. Sete cilindros graduados de 500 ML são preparados para teste pela colocação em cada um deles de uma seção de 4 cm de uma haste de Zn Goodfellow ZN007902, tendo um comprimento de 200 mm e um diâmetro de 2,0 mm. 0 peso de cada seção de haste é registrado e adiciona-se uma quantidade de combustível a cada cilindro de maneira que a mistura combinada da composição de combustível e haste de zinco é 1%, em peso, de zinco. Cada cilindro é carregado com uma quantidade ligeiramente diferente de combustível para assegurar que o teor de zinco de cada amostra seja o mesmo. Uma das sete amostras (1-1) é mantida como uma linha de base. As outras amostras (1-2 to 1-7) são cada uma delas tratadas independentemente sob 200 ppm com um aditivo adicional, tal como ilustrado na tabela exposta em seguida. Tabela 1 - Aditivos Adicionais Adicionados às Amostras de Teste

Os recipientes são armazenados sob condições am-biente em um local de teste escuro durante 14 dias. Cada uma das amostras é testada na marca do dia 7 e na marca do 5 dia 14 por meio de análise Inductively Coupled Plasma (ICP) para determinar o teor de zinco. Os resultados do Exemplo Conjunto 1 estão resumidos na tabela seguinte. Tabela 2 - Resultados provenientes do Exemplo Conjunto 1.

Exemplo Conjunto 2 - Biodiesel. Repete-se o E- xemplo conjunto 1 com a exceção de que o combustível diesel 5 tratado com dispersante de succinimida é substituído com B100, um combustível de biodiesel disponível comercialmente. Além disso, cada aditivo adicional nas amostras 2-2 até 2-7 encontra-se presente na composição de combustível em 500 ppm. As amostras 2-1 até 2-7 são testadas da mesma 10 maneira que se descreveu anteriormente e os resultados estão resumidos na tabela exposta em seguida. Tabela 3 - Resultados provenientes do Exemplo de Conjunto

Cada um dos documentos referidos anteriormente 5 fica incorporado neste contexto por referência. Exceto nos Exemplos, ou onde for explicitamente indicado, todas as quantidades numéricas nesta descrição especifiçando quanti-dades de materiais, condições de reação, pesos moleculares, número de átomos de carbono, e assemelhados, devem ser com- 10 preendidas como modificadas pela palavra "aproximadamente".

A não ser que de outro modo indicado todos os valores percentuais e valores de ppm neste contexto são valores de percentagem em peso e/ou calculados em uma base de peso. A não ser que de outro modo indicado, cada produto químico ou 15 composição referida neste contexto deverá ser interpretada como sendo material de classe comercial que pode conter os isômeros, subprodutos, derivados e outros de tais materiais que são normalmente compreendidos como estando presentes na classe comercial. Entretanto, a quantidade de cada componente quimico é apresentada exclusiva de qualquer solvente ou diluente, que pode estar usualmente presente no material comercial, a não ser que de outro modo especificamente in-dicado. Deve ser compreendido que a quantidade máxima e minima, faixa, e limites de proporção expostos neste contexto podem ser combinados independentemente. De forma semelhante, as faixas e quantidades para cada elemento da invenção podem ser usadas em conjunto com faixas ou quantidade para qualquer um dos outros elementos. Da maneira que é usada neste contexto, a expressão "que consiste essencialmente de" permite a inclusão de substâncias que não afetam materialmente as características básicas e novas da compo-sição sob consideração.

Além disso, todas as concretizações descritas anteriormente foram consideradas quanto ao seu uso, tanto i- soladamente quanto em combinação, com todas as outras concretizações descritas anteriormente, e estas combinações são consideradas como sendo parte da presente invenção. As concretizações especificas das aminas e álcoois descritos anteriormente neste contexto foram consideradas em combinação com as concretizações especificas dos ácidos carboxili- cos que são de utilidade na presente invenção.

Claims

1. Composição de aditivo de combustível compreendendo: (a) um solvente opcional; (b) um aditivo que compreende um ácido succínico substituído por hidrocarboneto ou um anidrido succínico substituído por hidrocarboneto hidrolisado, em que o dito hidrocarboneto é derivado de um po- liisobutileno com um peso molecular numérico médio de pelo menos 300; e caracterizada por (c) um aditivo dispersante/detergente, diferente de (b) que é um sal quaternário que compreende o produto de reação de: (i) pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em: (a) o produto de condensação de um agente de acilação substituído por hidrocarbila e um composto com um átomo de oxigênio ou nitrogênio capaz de se condensar com o dito agente de aci- lação e o ditoproduto tendo ainda um grupo amino terciário; (b) uma amina susbstituida por polialquileno com pelo menos um grupo amino terciário; e (c) um produto de reação de Mannich com um grupo amino terciário, o dito produto de reaão de Mannich sendo preparado a partir da reação de um fenol substituído por hidrocarbila, um aldeído; e (j) ) um agente quaternizante adequado para con-verter o grupo amino terciário do composto (i) em um nitrogênio quaternário, em que o agente quaternizante é selecionado do grupo que consiste em sulfatos de dialquila, hale- tos de benzila, carbonatos substituídos por hidrocarbila, epóxidos de hidrocarbila em combinação com um ácido ou suas misturas.

2. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender 5 ainda: um desemulsificante, um agente anti-espuma, um agente de fluxo frio, um aditivo dispersante/detergente, ou suas combinações.

3. Composição de aditivo de combustível, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo aditivo dis- 10 persante/detergente compreender dispersantes de succinimi- da, sais de amônio quaternário, ou suas combinações.

4. Composição de combustível caracterizada por compreender: (a) um combustível; e (b) uma composição de aditivo de combustível, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.