ES2246934T3 - Combustible emulsionado estable a la temperatura. - Google Patents
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Abstract
Combustible emulsionado que contiene en proporción mayor un hidrocarburo líquido y en proporción menor de 5 a 35% en peso de agua, conteniendo un conjunto de aditivos cuyo sistema emulsionante comprende: i) de 2, 5 a 3, 5 partes en peso de, por lo menos, un éster de sorbitol de la siguiente fórmula (I): en la que los radicales X son idénticos o diferentes y corresponden cada uno de ellos a un grupo seleccionado a partir de los grupos OR1, en los que R1 es hidrógeno o un radical alifático que comprende de 1 a 6 átomos de carbono, y los grupos R2-COO- en los que R2 es hidrógeno o un radical hidrocarburo alifático saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por, por lo menos, un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono, correspondiendo por lo menos un radical X a R2-COO-, ii) de 1, 5 a 2, 5 partes en peso de por lo menos un éster de ácido graso polialcoxilo de la siguiente formula (II): en la que R3 es un radical hidrocarburo alifático, saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por, por lo menos, un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono, R4 es un grupo alquileno lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, preferentemente de 2 a 3 átomos de carbono, n es un número entero superior o igual a 6, variando preferentemente entre 6 y 30, y finalmente R5 es hidrógeno, un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono.
Description
Combustible emulsionado estable a la
temperatura.
La presente invención se refiere a combustibles
emulsionados estables a temperaturas superiores a 70ºC e inferiores
a -10ºC, en particular, a carburantes destinados a ser utilizados
en los motores de combustión interna. Más concretamente, los
combustibles contemplados en el marco de la invención contienen
mayoritariamente hidrocarburos líquidos y en particular:
- -
- los de origen mineral, tales como los derivados de petróleo tipo gasolinas, gasóleos, querosenos, mazut y/o derivados de carbón o de gas (carburantes de síntesis),
- -
- los de origen vegetal tales como aceites vegetales y ésteres de los mismos,
- -
- y mezclas de los mismos, a las que se añaden opcionalmente compuestos oxigenados tales como los mono y polialcoholes.
La presente invención se dirige más
específicamente a la composición de los combustibles que consisten
en emulsiones de agua/hidrocarburos líquidos, preferentemente
emulsiones de agua/gasóleo económicamente interesantes y que están
limitados por los problemas de contaminación medioambiental. Por
consiguiente, se estudiará en la presente invención emulsiones
estabilizadas de agua/hidrocarburos que comprenden tensoactivos
adecuados para favorecer y mantener la emulsión estable para
variaciones de temperaturas de entre -10ºC y más de 70ºC.
El agua se presenta como un aditivo o un
sustituyente parcial interesante de la gasolina o gasóleo. Debido a
que es barato y no tóxico, permite disminuir el consumo específico
del carburante, y la emisión de los contaminantes tanto visibles
como no visibles.
A pesar de todas estas supuestas ventajas, muy
pocos carburantes de agua/hidrocarburos han sido producidos
industrialmente y distribuidos a gran escala a los consumidores del
carburante.
De todos los ensayos realizados, se ha
contemplado prever un depósito separado de agua y de carburante en
el vehículo, siendo realizada su mezcla antes de la inyección en el
motor en utilización. Este enfoque necesita la implantación a bordo
del vehículo de un dispositivo complejo y sofisticado para mezclar y
dosificar cada componente de la mezcla. El coste, el estorbo y la
fragilidad de tales dispositivos parecen ser totalmente disuasivos
para el desarrollo de este enfoque.
En un segundo enfoque se ha contemplado almacenar
las mezclas previamente dosificadas de agua y de carburante, sin
embargo el distribuidor se encontró rápidamente con problemas de
estabilidad durante el almacenamiento de mezclas de este tipo en
los rangos de temperaturas que varían desde -20ºC hasta 70ºC, así
como el propietario del automóvil, con problemas de estabilidad de
esta mezcla en el depósito.
Por consiguiente existen numerosas propuestas
técnicas infructuosas que apuntaban, sin éxito, a suministrar
carburantes emulsionados que comprenden agua y, más generalmente,
nuevos carburantes no contaminantes, y que conducen a un consumo
específico bajo.
A título de descripción de un estado de la
técnica de este tipo, se puede citar la solicitud de la patente
francesa Nº 2 470 153 que da a conocer un carburante emulsionado,
que comprende hidrocarburos, agua, un alcohol (metanol, etanol) y
un sistema emulsionante formado por monooleato de sorbitán y
nonilfenol etoxilato. La concentración del sistema emulsionante en
la emulsión está comprendida entre 3% y 10% en volumen. La
presencia indispensable de alcohol en esta emulsión constituye un
elemento extremadamente penalizante, especialmente desde el punto de
vista económico y del funcionamiento de los motores susceptibles a
ser obtenidos con esta emulsión. Además, cabe destacar que la
estabilidad de esta emulsión
agua-alcohol/hidrocarburo no es la más eficiente. De
hecho, al cabo de 72 horas de almacenamiento de la emulsión, lo que
corresponde a una duración realista de no utilización de un vehículo
que funciona con este carburante, se puede observar un comienzo de
separación de fases (desfase/desmezcla) entre los hidrocarburos y
la mezcla hidroalcohólica. Los hidrocarburos desfasados (separados)
al término de esta duración pueden representar hasta un 3% en
volumen de la emulsión. Es fácil imaginar que después de algunos
días de almacenamiento, el desfase de esta emulsión, según la
solicitud Nº 2 470 153, es suficientemente importante para llegar a
ser redhibitoria al funcionamiento en condiciones normales de
aplicación.
Por otro lado, se conoce a través de la patente
USA Nº 4 877 414 un carburante emulsionado que comprende un cierto
número de aditivos, cuyo sistema emulsionante está formado por
sesquioleato de sorbitán, monooleato de sorbitán y éter de
polioxietileno (6 OE) de alcohol dodecílico. De modo preferente, y
de acuerdo con esa patente, la concentración total de todos los
aditivos es del 2,1% aproximadamente. Excepto el sistema
emulsionante, los otros aditivos susceptibles de ser empleados
pueden ser una mono-\alpha-olefina
(deceno-1), un metoximetanol, un tolueno, un
alquilbenceno y un hidróxido de calcio. Esta formulación es
extremadamente compleja debido al número de aditivos empleados.
Además es relativamente costosa. Por último, el carburante
emulsionado según esa patente sufre también de falta de
estabilidad, en particular a baja temperatura. Por otro lado, la
Firma Solicitante ha podido poner claramente esto en evidencia
reproduciendo el ejemplo preferente del empleo del carburante
emulsionado según esa patente USA. Se ha observado que la emulsión
se separa (desfasa) en una hora. El fenómeno incluso aumenta a baja
temperatura, inferior a 5ºC. Por consiguiente, a penas se puede
imaginar lo que se podría producir en los depósitos del vehículo
que contienen esta emulsión a lo largo de un invierno riguroso.
El resumen de la patente japonesa Nº
77-69 909 publicado en el Chemical Abstract 87:138
513 x, se refiere a un carburante emulsionado (queroseno: agua) que
comprende como emulsionantes el sesquioleato de sorbitán y el éter
de polietilenglicol de nonilfenol. El tamaño de las gotitas de la
fase acuosa dispersa es \leq 20 \mu y en promedio está del
orden de 10 \mu. Esta propuesta técnica tampoco permite
satisfacer de modo adecuado los objetivos de estabilidad
fisicoquímicos, de limitación de la contaminación, de economía y de
reducción de consumo del carburante. Por consiguiente, esta enseñaza
técnica no puede ser de ninguna ayuda para un técnico en la materia
para el desarrollo prospectivo de la invención.
Otro Chemical Abstract, Nº 101: 57 568 z, que
resume la patente brasileña Nº 82 4 947, se refiere a un combustible
emulsionado que comprende hidrocarburos que consisten en derivados
de petróleo extremadamente viscosos y pesados, agua, etanol y un
emulsionante constituido por nonilfenol etoxilado. Este combustible
emulsionado está destinado a ser utilizado en los hornos, quemadores
de gasóleos convencionales. Este combustible no sabría responder a
las especificaciones esperadas de funcionamiento de combustión, de
limitación de los contaminantes y del bajo consumo de los motores de
combustión interna de vehículos pesados y ligeros. Además, la
estabilidad fisicoquímica de esta emulsión no es buena.
La solicitud de la patente WO 97/34969, a nombre
de la Firma Solicitante, describe combustibles emulsionados que la
presente invención propone de mejorar.
Estos combustibles emulsionados, que pueden ser
carburantes, comprenden cantidades específicas de hidrocarburos y un
conjunto de aditivos en cantidad menor, cuyo sistema emulsionante
comprende por lo menos un éster de sorbitol, por lo menos un éster
de ácido graso polialcoxilo con un valor de HLB superior o igual a
9, y por lo menos un alquilfenol polialcoxilo con un valor de HLB
comprendido entre 10 y 15, las proporciones de concentración
respectiva de estos compuestos variando de 2,5-3,5;
1,5-2,5; 0,5-1,9. La fase dispersa
de estos combustibles emulsionados está constituida por el agua
presente en una cantidad de 5 a 35% en peso, mientras que los
aditivos están presentes en una cantidad de 0,1 a 2% en peso. Estos
combustibles son particularmente estables para tiempos de
almacenamiento de por lo menos tres meses. Sin embargo, se ha
observado que cuando se utilizan en vehículos cuyo combustible se
somete a un calentamiento antes o durante la fase de inyección antes
de ser introducido en el carburador, y cuando una parte se devuelve
al depósito después de haber atravesado un filtro alcanzando
temperaturas próximas a 75ºC, el combustible emulsionado se
separaba en dos fases agua e hidrocarburos. Así, un autobús que se
paraba durante el fin de semana no podría salir el lunes por la
mañana, debido a la decantación del conjunto del combustible. Este
fenómeno de decantación del combustible emulsionado aumenta cuando
se utilizan sistemas de alimentación bajo alta presión favoreciendo
el aumento de temperatura. En particular, en todas las nuevas
tecnologías de motores Diesel a inyección directa que equipan todos
los vehículos pesados y una fracción cada vez más importante de los
nuevos vehículos ligeros, los carburantes se calientan a una
temperatura superior a 70ºC.
Las prestaciones de estos combustibles
emulsionados conocidos, en términos de estabilidad de temperatura
hacia temperaturas superiores a 75ºC y también a -20ºC pueden ser
totalmente mejorables para responder a los problemas relacionados
con su utilización en condiciones reales del combustible en un
vehículo.
La presente invención da a conocer un combustible
emulsionado estable a temperaturas superiores a 70ºC durante por lo
menos cuatro días, siendo mantenida la estabilidad del combustible
en frío, es decir a -10ºC o más aún durante el almacenamiento hasta
40ºC, por lo menos durante tres meses sin decantación intempestiva.
Además, la presente invención apunta hacia la obtención de un
carburante emulsionado que satisface todas las administraciones
gubernamentales sobre el plan medioambiental. Por consiguiente se
trata de sustituir en particular los alquilfenolpolialcoxilos,
utilizados en numerosos combustibles emulsionados pero que no son
aceptados por todas las administraciones, por un compuesto o una
mezcla de compuestos que permiten no solamente obtener la misma
estabilidad de emulsión durante el almacenamiento, sino que también
una estabilidad mejorada a una temperatura superior a 70ºC, y
también una buena estabilidad durante la utilización a lo largo de
un ciclo estimulado de entre -10 y +20ºC.
Por consiguiente, la presente invención tiene por
objeto un combustible emulsionado que contiene en mayor proporción
un líquido hidrocarburo y en menor proporción de 5 a 35% en peso de
agua, conteniendo un conjunto de aditivos cuyo sistema emulsionante
comprende:
- i)
- de 2,5 a 3,5 partes en peso de, por lo menos, un éster de sorbitol de la siguiente fórmula (I):
- en la que los radicales X son idénticos o diferentes y corresponden cada uno de ellos a un grupo seleccionado a partir de los grupos OR_{1}, en los que R_{1} es hidrógeno o un radical alifático que comprende de 1 a 6 átomos de carbono, y los grupos R_{2}-COO- en los que R_{2} es hidrógeno o un radical hidrocarburo alifático saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido, por lo menos, por un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono por, correspondiendo por lo menos un radical X a R_{2}-COO-,
- ii)
- de 1,5 a 2,5 partes en peso de por lo menos un éster de ácido graso polialcoxilo de la siguiente formula (II):
(II)R_{3} ---
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}} --- O ---
(R_{4}O)_{n} ---
R_{5}
- en la que R_{3} es un radical hidrocarburo alifático, saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por, por lo menos, un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono, R_{4} es un grupo alquileno lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, preferentemente de 2 a 3 átomos de carbono, n es un número entero superior o igual a 6, variando preferentemente entre 6 y 30, y finalmente R_{5} es hidrógeno, un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, o incluso es:
---
\uelm{C}{\uelm{\para}{R _{6} }} \longequalO
- siendo R_{6} idéntico o diferente de R_{3}.
- iii)
- de 0,5 a 2,0 partes en peso de, por lo menos, un compuesto polialcoxilo de la siguiente fórmula general (III):
- en la que R_{9} y R_{10} son grupos alquilo lineales o ramificados, idénticos o diferentes, que comprenden de 1 a 20 átomos de carbono, R_{7} es un alquileno lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, preferentemente de 1 a 3, R_{8} es seleccionado a partir del grupo que consiste en hidrógeno, grupos alquilo lineales o ramificados de 1 a 10 átomos de carbono, y:
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
R_{11},
- siendo R_{11} un radical alifático, saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por funciones hidroxilo y que comprenden de 6 a 22 átomos de carbono, y siendo m y p íntegros que varían de 0 a 20 y de 3 a 10, respectivamente,
- el valor del Balance Hidrofílico Lipofílico HLB del sistema emulsionante varía de 6 a 8.
Se ha observado que, de modo inesperado, la
introducción del compuesto de formula (III) en combinación con la
mezcla de compuestos de fórmula (I) y fórmula (II) aumentaba de
modo considerable la estabilidad del combustible emulsionado cuando
este último se mantenía durante más de tres días o, de modo puntual,
a temperaturas superiores a 50ºC incluso superiores a 75ºC, en
comparación con la técnica anterior la más próxima descrita en la
solicitud
WO 97/34969. De hecho la emulsión, tal como se dio a conocer anteriormente, se separa en dos fases en cuanto la emulsión se lleva a más de 50ºC durante más de 24 horas.
WO 97/34969. De hecho la emulsión, tal como se dio a conocer anteriormente, se separa en dos fases en cuanto la emulsión se lleva a más de 50ºC durante más de 24 horas.
Paralelamente, la estabilidad durante la
utilización y la estabilidad durante el almacenamiento de las
emulsiones según la invención se conservan en comparación con el
estado de la técnica.
Esta estabilidad de temperatura superior a tres
días se obtiene introduciendo en el combustible emulsionado el
sistema emulsionante a una concentración del 2% en peso como máximo.
Evidentemente, siempre es posible introducir más cantidad del
sistema emulsionante en el combustible aunque no es necesario.
Entre los compuestos de fórmula (I), los ésteres
de sorbitol preferentes son seleccionados a partir de los oleatos de
sorbitol solos o en mezcla, siendo el más preferente el
sesquioleato de sorbitol.
Los ésteres de ácido graso de fórmula (II) son
seleccionados a partir de oleatos, estearatos y ricinoleatos de
polietilenglicol. Los ésteres preferentes son aquéllos cuya
fracción de polietilenglicol presenta un peso molecular inferior o
igual a 600, preferentemente inferior a 450.
Los compuestos polialcoxilo de fórmula (III) que,
en combinación con los otros dos compuestos del sistema
emulsionante, aseguran la estabilidad del combustible en caliente,
son seleccionados a partir de alcoholes iso di y trialquilícos,
cada radical alquilo presenta de 1 a 15 átomos de carbono,
preferentemente alcoholes cuyo radicales alquilo comprenden de 5 a
12 átomos de carbono. De modo preferente, se seleccionan a partir
de alcoholes isotridecílicos que comprenden de 3 a 10 grupos
etoxilo.
En la presente invención el hidrocarburo liquido,
que constituye la mayor proporción del combustible, se selecciona a
partir del grupo que consiste en gasolinas, destilados medios,
carburantes de síntesis, aceites animales o vegetales,
esterificados o no, y mezclas de los mismos.
El combustible emulsionado, según la invención,
comprende además la fase hidrocarburo, agua y el sistema
emulsionante de otros aditivos tales como los mejoradores de cetano
seleccionados preferentemente a partir de peróxidos y/o nitratos y
mezclas de los mismos, y opcionalmente un catalizador metálico para
la combustión posterior de hollines, siendo dicho metal un elemento
del grupo que consiste en magnesio, calcio, bario, cerio, cobre,
hierro o mezclas de los mismos. Puede contener además en la fase
acuosa un biocida, preferentemente un bactericida y/o un fungicida,
y también un anticongelante.
Para una utilización como carburante emulsionado,
el combustible según la invención puede contener aditivos usuales
tales como aditivos de filtrabilidad, de mejora del punto de
turbidez, aditivos lubricantes y de antisedimentación, aditivos
antidesgastes, aditivos antiemulsionantes, aditivos anticorrosivos,
aditivos detergentes, y/o aditivos o compuestos de aditivos para
mejorar el funcionamiento en frío.
Entre estos aditivos, se pueden citar de modo
particular:
- a)
- aditivos mejoradores de cetano, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir de nitratos de alquilo, preferentemente nitrato de 2-etilhexilo, peróxidos de aroil, preferentemente peróxido de benzoil, y peróxidos de alquilo, preferentemente peróxido de tert-butilo.
- b)
- aditivos de filtrabilidad, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir de copolímeros de etileno/acetato de vinilo (EVA), etileno/propionato de vinilo (EVP), etileno/etanoato de vinilo (EVE), etileno/metacrilato de metilo (EMMA), y etileno/fumarato de alquilo. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en los siguientes documentos: EP-A-0187488, FR-A-2490669; EP-A-0722481, EP-A-0832172.
- c)
- aditivos antiemulsionantes, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir de polisiloxanos, polisiloxanos oxialquilos, y amidas de ácidos grasos provenientes de aceites vegetales o animales. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en los siguientes documentos: EP-A-0861182, EP-A-0663000, EP-A-0736590.
- d)
- detergentes y/o aditivos anticorrosivos, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir del grupo que consiste en aminas, succinimidas, alquenilsuccinimidas, polialquilaminas, polialquilos, poliaminas y poliéteraminas. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en el siguiente documento: EP-A-0938535.
- e)
- aditivos lubricantes o antidesgastes, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir del grupo que consiste en ácidos grasos y sus derivados éster o amida, especialmente monooleato de glicerol, y los derivados de ácido carboxílico mono y policíclico. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en los siguientes documentos: EP-A-0680506, EP-A-0860494, WO-A-9804656, EP-A-0915944, FR-A-2772783, FR-A-2772784.
- f)
- aditivos para la mejora del punto de turbidez, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir del grupo que consiste en terpolímeros de olefina de cadena larga/éster (met)acrílico/maleimi- da, y los derivados de ésteres de ácido fumárico/maleico. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en los siguientes documentos: EP-A-0071513, EP-A-0100248, FR-A-2528051, FR-A-2528423, EP-A-0112195, EP-A-0172758, EP-A-0271385, EP-A-0291367.
- g)
- aditivos de antisedimentación, seleccionados especialmente (pero sin limitación a los mismos) a partir del grupo que consiste en copolímeros de ácido (met)acrílico/(met)acrilato de alquilo amidificado con una poliamina, alquenilsuccinimidas de poliamina, derivados de ácido ftalámico y de amina grasa con cadena doble. Se dan ejemplos de aditivos de este tipo en los siguientes documentos: EP-A-0261959, EP-A-00593331, EP-A-0674689, EP-A-0327423, EP-A-0512889, EP-A-0832172.
- h)
- aditivos polifuncionales con capacidad de funcionamiento en frío seleccionados a partir del grupo que consiste en polímeros a base de olefina y de nitrato de alquenilo tales como aquéllos descritos en la solicitud de la patente francesa Nº 99 12549 del 8 de Octubre de 1999.
Un segundo objetivo de la invención es dar a
conocer la composición de aditivos para el combustible que contiene
esencialmente el sistema emulsionante y opcionalmente, por lo menos,
otro aditivo seleccionado a partir de compuestos del grupo que
consiste en mejoradores de cetano, promotores catalíticos de
combustión y de hollín, biocidas, anticongelantes, detergentes,
aditivos lubricantes, aditivos antiemulsionantes, aditivos
anticorrosivos, aditivos antidesgastes y aditivos o compuestos de
aditivos para mejorar el funcionamiento en frío.
A continuación se dan ejemplos para describir la
invención sin limitar el ámbito de la misma.
El presente ejemplo presenta los resultados de
estabilidad de combustibles emulsionados de la invención en
comparación con aquéllos de la técnica conocida.
Por consiguiente, se prepararon, según los
métodos descritos en la solicitud de la patente WO 97/34969, varias
emulsiones cuyas composiciones se diferencian por la composición de
su sistema emulsionante.
A título de comparación, se utiliza una
formulación estándar para todas las emulsiones examinadas obtenidas
con un gasóleo de referencia de tipo EN 590:
13% en peso de agua que contiene biocida
(2\textperthousand en volumen de gasóleo) y opcionalmente 10% en
peso de monoetilenglicol en las formulaciones de invierno.
1\textperthousand en volumen de gasóleo de un
biocida orgánico
1,86% en peso de un sistema emulsionante
y 1% en peso de un aditivo mejorador de
cetano
siendo el porcentaje en peso restante de
gasóleo.
Se dan las composiciones de los sistemas
emulsionantes en la siguiente tabla I:
En esta tabla, las composiciones A, C y F son
composiciones según la invención, las composiciones B, D, E y N
sirven de ejemplos comparativos.
Se ha evaluado la calidad de las emulsiones según
criterios de granulometría, de estabilidad durante el almacenamiento
independientemente de la temperatura ambiental, de estabilidad
durante su utilización, de estabilidad durante el almacenamiento y
de estabilidad de temperatura.
Mediante el análisis de imagen a partir de
micrografías, se caracteriza el aspecto homogéneo de las gotitas
del agua disperso en la fase continua del gasóleo por el tamaño
medio de las partículas y su distribución.
La estabilidad de la emulsión durante la
utilización se caracteriza por la ausencia de la
desmezcla/decantación u otra ruptura de la emulsión en un vaso de
precipitación de 1 litro que ha experimentado un ciclo de
estimulación correspondiendo a un ciclo de recirculación
presupuesto de gasóleo en un depósito de vehículo.
El término "ciclo de estimulación" se
refiere a un ciclo de temperatura que consiste en:
- -
- llevar la muestra a una temperatura de -10ºC durante una hora,
- -
- elevar la temperatura de la muestra desde -10ºC hasta +40ºC durante una hora,
- -
- luego bajar de nuevo esta temperatura a +10ºC durante tres horas,
- -
- finalmente, bajar de nuevo la temperatura hasta -10ºC durante 7 horas y mantener la muestra a esta temperatura durante una hora.
Se considera que la desmezcla tiene lugar a lo
largo de este ciclo de estimulación cuando, al final del ciclo, el
volumen del líquido sobrenadante, es decir el gasóleo decantado, es
superior al 5% en volumen del volumen total de la muestra, o
incluso cuando aparece agua en el fondo del vaso de precipitado.
La estabilidad durante el almacenamiento se
determina por la ausencia de la desmezcla/decantación después de
tres meses de almacenamiento estático en frascos cónicos de tres
muestras mantenidas a 0ºC, 20ºC y 40ºC, respectivamente.
En este caso, la desmezcla se caracteriza por la
separación en dos fases distintas no necesariamente
transparentes.
La estabilidad en caliente se caracteriza por la
ausencia total de la desmezcla/decantación después de cuatro días de
almacenamiento estático a 75ºC.
Para esta última estabilidad, la desmezcla se
caracteriza por la separación en dos fases transparentes.
Se evalúan las estabilidades por un tiempo más o
menos largo durante el cual se separa la preparación de la emulsión
y por el tiempo en el cual produce la desmezcla/decantación. Este
tiempo se puede evaluar en horas (h), días (d), semanas (s) y meses
(m), según la estabilidad evaluada.
El conjunto de los resultados se presenta en la
siguiente tabla II.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
A partir de esta tabla, se observa que la
estabilidad durante la utilización y la estabilidad durante el
almacenamiento de los sistemas emulsionantes A, C, F y F' según la
invención, se conservan en comparación con los sistemas
emulsionantes B, D, E y N según la solicitud WO 97/34969. En cambio,
la estabilidad de la temperatura ha mejorado mucho. También se
observa que las dos formulaciones de los sistemas emulsionantes
según la presente solicitud y según la solicitud WO 97/34969 son
muy superiores a las formulaciones G a M.
Claims (11)
1. Combustible emulsionado que contiene en
proporción mayor un hidrocarburo líquido y en proporción menor de 5
a 35% en peso de agua, conteniendo un conjunto de aditivos cuyo
sistema emulsionante comprende:
- i)
- de 2,5 a 3,5 partes en peso de, por lo menos, un éster de sorbitol de la siguiente fórmula (I):
- en la que los radicales X son idénticos o diferentes y corresponden cada uno de ellos a un grupo seleccionado a partir de los grupos OR_{1}, en los que R_{1} es hidrógeno o un radical alifático que comprende de 1 a 6 átomos de carbono, y los grupos R_{2}-COO- en los que R_{2} es hidrógeno o un radical hidrocarburo alifático saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por, por lo menos, un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono, correspondiendo por lo menos un radical X a R_{2}-COO-,
- ii)
- de 1,5 a 2,5 partes en peso de por lo menos un éster de ácido graso polialcoxilo de la siguiente formula (II):
(II)R_{3} ---
\delm{C}{\delm{\dpara}{O}} --- O ---
(R_{4}O)_{n} ---
R_{5}- en la que R_{3} es un radical hidrocarburo alifático, saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por, por lo menos, un grupo hidroxilo y que comprende de 6 a 22 átomos de carbono, R_{4} es un grupo alquileno lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, preferentemente de 2 a 3 átomos de carbono, n es un número entero superior o igual a 6, variando preferentemente entre 6 y 30, y finalmente R_{5} es hidrógeno, un grupo alquilo lineal o ramificado de 1 a 10 átomos de carbono, o incluso es:
---
\uelm{C}{\uelm{\para}{R _{6} }} \longequalO
- siendo R_{6} idéntico o diferente de R_{3}.
- iii)
- de 0,5 a 2,0 partes en peso de por lo menos un compuesto polialcoxilo de la siguiente fórmula general (III):
- en la que R_{9} y R_{10} son grupos alquilo lineales o ramificados, idénticos o diferentes, que comprenden de 1 a 20 átomos de carbono, R_{7} es un alquileno lineal o ramificado que comprende de 1 a 10 átomos de carbono, preferentemente de 1 a 3, R_{8} es seleccionado a partir del grupo que consiste en hidrógeno, grupos alquilo lineales o ramificados de 1 a 10 átomos de carbono, y
---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
R_{11},- siendo R_{11} un radical alifático, saturado o no saturado, lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por funciones hidroxilo y que comprenden de 7 a 22 átomos de carbono, siendo m y p íntegros que varían de 0 a 20 y de 3 a 10 respectivamente,
- el valor de HLB del sistema emulsionante varía de 6 a 8.
2. Combustible, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la concentración del sistema
emulsionante es inferior o igual a 2% en peso.
3. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los ésteres de
sorbitol de fórmula (I) son seleccionados a partir de oleatos de
sorbitán solos o mezclados, siendo preferente el sesquioleato.
4. Combustible, según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque los ésteres de ácido graso de fórmula
(II) son seleccionados a partir de oleatos, estearatos y
ricinoleatos de polietilenglicol, siendo los ésteres preferentes
aquéllos cuya fracción de polietilenglicol presenta un peso
molecular inferior o igual a 600, preferentemente inferior a
450.
5. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los compuestos
polialcoxilo de fórmula (III) son seleccionados a partir de
alcoholes iso di- y trialquílicos, teniendo cada radical alquilo de
1 a 15 átomos de carbono, preferentemente alcoholes cuyos radicales
alquilo comprenden de 2 a 12 átomos de carbono.
6. Combustible, según la reivindicación 5,
caracterizado porque los compuestos polialcoxilo de fórmula
(III) son preferentemente alcoholes isotridecílicos que comprenden
de 3 a 10 grupos etoxilo.
7. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el hidrocarburo
líquido es seleccionado a partir del grupo que consiste en
gasolinas, destilados medios, carburantes de síntesis, aceites
animales o vegetales, esterificados o no, y mezclas de los
mismos.
8. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque comprende
aditivos mejoradores de cetano, seleccionados preferentemente a
partir de peróxidos y/o nitratos y mezclas de los mismos, y
opcionalmente un catalizador metálico de combustión posterior de
hollines, siendo dicho metal uno del grupo que consiste en magnesio,
calcio, bario, cerio, cobre, hierro o mezclas de los mismos.
9. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la fase acuosa
contiene un biocida, preferentemente un bactericida y/o fungicida y
opcionalmente un anticongelante.
10. Combustible, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque comprende uno o
varios aditivos de filtrabilidad, de mejora del punto de turbidez,
de lubricación, de antisedimentación, aditivos antidesgastes,
aditivos antiemulsionantes, aditivos anticorrosivos, aditivos
detergentes, y/o aditivos o compuestos de aditivos para mejorar el
funcionamiento en frío.
11. Compuesto de aditivos para el combustible, en
particular, para el carburante caracterizado porque contiene
principalmente el sistema emulsionante, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, y opcionalmente por lo menos otro aditivo
seleccionado a partir de compuestos del grupo que consiste en
mejoradores de cetano, promotores catalíticos de combustión y de
hollín, biocidas, anticongelantes, detergentes, aditivos
lubricantes, aditivos antidesgastes, aditivos antiemulsionantes,
aditivos anticorrosivos y aditivos o compuestos de aditivos para
mejorar el funcionamiento en frío.
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