[0001] La présente invention concerne une combinaison d'additifs pour carburants capable
de prévenir la cristallisation de l'eau, en particulier la formation de flocons de
glace, à basse température. Elle concerne également un procédé pour éviter la formation
de cristaux de glace dans un carburant à basse température.
Etat de la technique antérieure
[0002] Les carburants moteur, notamment les gazoles (y compris biodiesel) incorporent naturellement
jusqu'à 300ppm d'eau. Dans des conditions extrêmement froides (par exemple en Russie)
et selon les cycles et évolutions de température, cette eau peut cristalliser et former
des flocons (« flakes ») en suspension, plus ou moins gros. Ces flocons peuvent affecter
la qualité du carburant et, en particulier, peuvent entraîner des problèmes de bouchage
des filtres.
[0003] Les carburants liquides de moteurs à combustion interne contiennent des composants
pouvant se dégrader au cours du fonctionnement du moteur. La problématique des dépôts
dans les parties internes des moteurs à combustion est bien connue des motoristes.
Des additifs dits détergents utilisés dans les carburants sont utilisés pour maintenir
la propreté du moteur en limitant les dépôts (effet « Keep-clean » en anglais) ou
en réduisant les dépôts déjà présents dans les parties internes du moteur à combustion
(effet « clean-up » en anglais). La présence de dépôts peut altérer les performances
de la combustion notamment augmenter les émissions polluantes et les émissions de
particules. D'autres conséquences de la présence excessive de dépôts ont été rapportées
dans la littérature, telles que l'augmentation de la consommation de carburant et
les problèmes d'agrément de conduite (ou de fonctionnement moteur). La prévention
et la réduction des dépôts dans ces nouveaux moteurs sont essentielles pour un fonctionnement
optimal des moteurs d'aujourd'hui.
[0004] On a constaté que l'ajout d'additifs dits de performance tels que les détergents
et/ou les désémulsifiants aggrave fortement le problème de formation de flocons de
glace à basse température.
[0005] Le problème technique résolu par l'invention consiste à proposer une composition
d'additifs pour carburant permettant de prévenir ou empêcher la formation de flocons
tout en maintenant les propriétés du carburant, en particulier, lorsque le carburant
est additivé avec un additif de détergence destiné à garantir la propreté du moteur.
[0006] Une des solutions existantes pour éviter la formation de flocons à basse température
consiste à sélectionner des carburants contenant une teneur en eau très faible. Il
existe des unités de séparation d'eau dans les installations pétrolières permettant
d'obtenir des carburants quasiment exempts d'eau. Néanmoins, selon les pays et les
contraintes logistiques, cette solution n'est pas toujours envisageable.
[0007] Certains carburants spécifiques comme les carburants utilisés dans l'aviation sont
traités avec des additifs anti-glace (en anglais « deicing agent »), tels que l'éther
méthylique de diéthylene glycol (ou DIEGME pour « diethylene glycol methyl ether »
en anglais) ou l'éther méthylique d'éthylene glycol (ou EGME pour « ethylene glycol
methyl ether » en anglais). Ces additifs sont ajoutés aux carburants utilisés dans
l'aviation pour prévenir la formation de cristaux de glace qui pourraient affecter
le bon fonctionnement des organes du circuit carburant d'un aéronef à basse température
(filtres, pompes et vannes).
[0008] Toutefois, ces additifs anti-glace sont coûteux et on souhaite pouvoir les utiliser
en quantité moindre tout en préservant l'effet technique.
[0009] Les autres additifs anti-glace connus pour abaisser la température de congélation
de l'eau dans un carburant sont les alcools. Néanmoins, l'ajout de ces additifs affecte
les propriétés du carburant, en particulier lorsque le carburant est additivé avec
un détergent. On constate dans ce cas une inhibition des propriétés détergentes du
carburant.
[0010] GB 2 071 140 divulgue l'utilisation du méthanol, du 2-méthoxyéthanol et/ou de composés de type
éthers de glycols comme additifs antigel pour carburant de moteurs à combustion internes,
et notamment pour moteur diesel.
[0011] US 4,661,120 divulgue des carburants diesel additivés présentant des propriétés améliorées à basse
température. Les carburants additivés comprennent (a) un agent agissant sur la formation
de cristaux de cire, (b) un agent dispersant/stabilisant des dépôts, (c) un solvant
hydrocarboné et (d) un solvant aqueux comprenant un composé présentant des unités
-CH
2CH
2O-.
[0012] US 2,952,969 divulgue l'utilisation de composés de type esters de glycol comme additifs antigel
pour les carburants utilisés dans l'aviation.
[0013] US 3,717,446 décrit l'utilisation de l'association de deux composés tensioactifs et d'une huile
lubrifiante comme additif détergent et antigel dans les carburants.
[0014] L'objectif de l'invention a donc été de trouver des additifs qui permettent de prévenir
la congélation de l'eau sous forme de cristaux dans un carburant, en particulier dans
un carburant gazole, ces additifs étant compatibles avec l'utilisation d'additifs
détergents pour maintenir la propreté du moteur.
[0015] On a aussi cherché des compositions d'additifs dont le coût est moins élevé que celui
des DIEGME et EGME tout en ayant des performances de niveau comparable.
Résumé de l'invention
[0016] L'invention repose sur la combinaison d'un composé polyalkylène glycol (T1) choisi
parmi : les polyalkylène glycols, les éthers d'alkyle en C1-C12 et de polyalkylène
glycol, et leurs mélanges et d'au moins un composé (T2) choisi parmi les esters de
polyols et d'hydrocarbures aliphatiques monocarboxyliques en C
1 à C
36, de préférence en C
4 à C
30, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
pouvant être pris seuls ou en mélange. Cette combinaison d'additifs permet, de façon
surprenante, d'éviter la formation de flocons de glace dans un carburant à une température
inférieure ou égale à -15°C, ou même inférieure ou égale à -25°C, voire inférieure
ou égale à -30°C. Cette propriété est observée avec des quantités réduites de composé
polyalkylène glycol, et donc avec un coût en matière première réduit par rapport à
un polyalkylène glycol seul, tout en conservant des performances élevées de résistance
à la formation de cristaux de glace.
[0017] L'invention a pour objet une composition de carburant qui comprend au moins :
- un carburant issu d'une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant
en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques,
- de 5 à 1000 ppm d'un composé (T1) choisi parmi : les polyalkylène glycols, les éthers
d'alkyle en C1-C12 et de polyalkylène glycol, et leurs mélanges,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi les esters de polyols et d'hydrocarbures
aliphatiques monocarboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C30, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
pouvant être pris seuls ou en mélange,
- de 1 à 1000 ppm d'au moins un additif détergent,
dans laquelle le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 :1 à 1 :10.
[0018] Selon un mode de réalisation préféré, le carburant comprend au moins 50% en masse
d'un gazole, de préférence au moins 70% en masse, plus préférentiellement au moins
90% en masse, par rapport à la masse totale de carburant, encore plus préférentiellement
le carburant est constitué par du gazole.
[0019] Selon un mode de réalisation préféré, le carburant comprend au moins 50 ppm d'eau,
de préférence au moins 100 ppm, encore plus préférentiellement au moins 150 ppm.
[0020] Selon un mode de réalisation préféré, le composé (T1) est choisi parmi les polyéthylène
glycols, les éthers d'alkyle en C
1-C
12 et de polyéthylène glycol et leurs mélanges.
[0021] Selon un mode de réalisation encore préféré, le composé (T1) est choisi parmi les
éthers d'alkyle en C
1-C
6 et de polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol, de préférence
l'éther méthylique de diéthylene glycol.
[0022] Selon un mode de réalisation encore préféré, le composé (T2) est obtenu par estérification
entre :
- un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C1 à C36 de préférence en C4 à C30, comprenant éventuellement une ou plusieurs liaisons éthyléniques ; et
- un polyol en C4-C20, linéaire ou ramifié, cyclique ou acyclique comprenant éventuellement un ou plusieurs
hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence un ou deux hétérocycles de 4 à 5 atomes
de carbone et un atome d'oxygène.
[0023] Selon un mode de réalisation encore préféré, les acides alkyl carboxyliques et alcényl
carboxyliques sont choisis parmi le groupe constitué par les acides stéarique, isostéarique,
linolénique, oléique, linoléique, béhénique, arachidonique, ricinoléique, palmitique,
myristique, laurique, caprique, pris seuls ou en mélange.
[0024] Selon un mode de réalisation préféré, le polyol est choisi parmi les molécules hydrocarbonées
oxygénées en C
4-C
20 comprenant au moins deux, de préférence au moins trois fonctions hydroxyle.
[0025] Selon un mode de réalisation préféré, le polyol est choisi parmi le groupe consistant
en l'érythritol, le xylitol, l'arabitol, le ribitol, le sorbitol, le maltitol, l'isomaltitol,
le lactitol, le volemitol, le mannitol, le pentaérythritol, le 2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol,
le 1,1,1- tri(hydroxyméthyl)éthane, le triméthylolpropane, le sorbitan, l'isosorbide,
et les glucides comme le saccharose, le fructose, le maltose, et le glucose.
[0026] Selon un mode de réalisation préféré, le composé (T2) est choisi parmi les esters
de sorbitan et les esters d'isosorbide, de préférence parmi les mono-, di- et tri-esters
de sorbitan et les mono-, et di-esters d'isosorbide, pris seuls ou en mélange.
[0027] Selon un mode de réalisation encore préféré, le composé (T2) est choisi parmi les
mélanges d'esters partiels de sorbitan, de préférences les mélanges de mono, di et
tri-oléate de sorbitan.
[0028] Selon un autre mode de réalisation préféré, le composé (T2) est choisi parmi les
monoester(s) et les diester(s) de polyglycérols ayant de 2 à 10 motifs glycérol par
molécule, de préférence de 2 à 5 motifs glycérol par molécule, et leurs mélanges.
[0029] Selon un mode de réalisation préféré, l'additif détergent est choisi parmi les succinimides,
les polyétheramines et les sels d'ammonium quaternaire.
[0030] Selon un mode de réalisation préféré, l'additif détergent est choisi parmi les polyisobutylène
succinimides et les polyisobutylènes fonctionnalisés par un groupement ammonium quaternaire.
[0031] Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend :
- de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm d'additif (T 1),
- de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 100 ppm d'additif (T2).
[0032] Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend :
- de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm d'additif (T 1),
- de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 100 ppm d'additif (T2)
- de 5 à 400 ppm d'au moins un additif détergent.
[0033] Selon un mode de réalisation préféré, la composition comprend :
- de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm d'additif (T 1),
- de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 100 ppm d'additif (T2)
- 5 à 400 ppm d'au moins un additif détergent,
- au moins 50 ppm d'eau, encore plus préférentiellement au moins 100 ppm d'eau, encore
mieux, au moins 150 ppm d'eau.
[0034] Selon un mode de réalisation préféré, le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 : 1
à 1 : 1.
[0035] L'invention a encore pour objet une composition d'additifs pour carburant destiné
à un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, et qui comprend au moins :
- un composé (T1) choisi parmi les éthers d'alkyle en C1-C6 et de polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol, de préférence
l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters d'un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques
ou alcényl carboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C36, et d'un polyol choisi parmi le sorbitan et l'isosorbide, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent, de préférence un additif détergent comprenant une fonction ammonium
quaternaire,
dans laquelle le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 :1 à 1 :10..
[0036] Selon un mode de réalisation préféré, la composition d'additifs comprend au moins
:
- un composé (T1) qui est l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters partiels de sorbitan, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent, de préférence un additif détergent comprenant une fonction ammonium
quaternaire.
[0037] L'invention concerne encore l'utilisation d'une composition d'additifs dans un carburant
destiné à un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, pour prévenir, éviter
ou retarder la formation de cristaux ou de flocons de glace dans ledit carburant,
dans laquelle la composition d'additifs comprend :
- au moins un additif (T1) choisi parmi : les polyalkylène glycols et les éthers d'alkyle
en C1-C12 et de polyalkylène glycol, et
- au moins un composé (T2) choisi parmi les esters de polyols et d'hydrocarbures aliphatiques
monocarboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C30, saturés ou insaturés, linaires
ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters pouvant être pris seuls ou en
mélange,
- un additif détergent,
où la quantité d'additif (T1) dans le carburant est de 5 à 1000 ppm, la quantité d'
additif (T2) dans le carburant est de 5 à 500 ppm et la quantité d' additif détergent
dans le carburant est de 1 à 1000 ppm et le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 :1
à 1 :10.
[0038] Selon un mode de réalisation préféré de l'utilisation, le carburant comprend au moins
50 ppm d'eau, encore plus préférentiellement au moins 100 ppm d'eau, encore mieux,
au moins 150 ppm d'eau.
Description détaillée
[0039] L'expression « consiste essentiellement en » suivie d'une ou plusieurs caractéristiques,
signifie que peuvent être inclus dans le procédé ou le matériau de l'invention, outre
les composants ou étapes explicitement énumérés, des composants ou des étapes qui
ne modifient pas significativement les propriétés et caractéristiques de l'invention.
[0040] L'expression « compris entre X et Y » inclut les bornes, sauf mention contraire explicite.
Cette expression signifie donc que l'intervalle visé comprend les valeurs X, Y et
toutes les valeurs allant de X à Y.
[0041] On entend par « flocon », des agrégats plus ou moins gros visibles à l'oeil formés
à partir d'eau. Il est convenu que l'utilisation du terme « flocon » dans la description
ne fait en aucun cas référence à des flocons formés à partir de composés autres que
l'eau, par exemple, de paraffines.
[0042] On entend par « additif » une substance chimique souvent liquide ou en poudre, qui
est en général introduite avant ou pendant la mise en forme du matériau, pour apporter
ou améliorer une ou plusieurs propriété(s) spécifique(s). L'incorporation en masse
est faible, généralement moins de 1% massique au maximum, à la différence d'une charge
ou d'une base. Ils peuvent être utilisés pour obtenir un effet positif en phase de
production, stockage, traitement, pendant et après la phase d'utilisation du produit.
Composé polyalkylène glycol (T1)
[0043] Le composé polyalkylène glycol (T1) est choisi parmi les polyalkylène glycols et
les polyalkylène glycols fonctionnalisés en extrémité de chaine par un éther d'alkyle.
[0044] Parmi les polyalkylène glycols, on peut citer le polyéthylène glycol et le polypropylène
glycol. De préférence, l'invention concerne le polyéthylène glycol et les dérivés
du polyéthylène glycol fonctionnalisés en extrémité de chaine par un éther d'alkyle.
[0045] La fonctionnalisation en extrémité de chaine par un éther d'alkyle est choisie parmi
un éther d'alkyle en C
1-C
12, préférentiellement en C
1-C
6, encore plus avantageusement en C
1-C
3.
[0046] Le groupement alkyle en extrémité de chaine peut être linéaire ou ramifié. Par exemple,
on peut citer un groupement méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, isobutyle,
terbutyle, pentyle, hexyle, heptyle, octyle, nonyle, décyle, dodécyle.
[0047] De préférence, le composé polyalkylène glycol (T1) est choisi parmi les oligomères
d'éthylène glycol comprenant de 2 à 20 unités d'éthylène glycol et leurs dérivés fonctionnalisés
en extrémité de chaine par un éther d'alkyle. Encore plus avantageusement, il est
choisi parmi les oligomères d'éthylène glycol comprenant de 2 à 10 unités d'éthylène
glycol et leurs dérivés fonctionnalisés en extrémité de chaine par un éther d'alkyle.
Encore mieux, il est choisi parmi les oligomères d'éthylène glycol comprenant de 2
à 6 unités d'éthylène glycol et leurs dérivés fonctionnalisés en extrémité de chaine
par un éther d'alkyle. Avantageusement, il est choisi parmi les oligomères d'éthylène
glycol comprenant de 2 à 4 unités d'éthylène glycol et leurs dérivés fonctionnalisés
en extrémité de chaine par un éther d'alkyle. De préférence, il est choisi parmi les
oligomères d'éthylène glycol comprenant de 2 à 4 unités d'éthylène glycol et leurs
dérivés fonctionnalisés en extrémité de chaine par un éther d'alkyle en C
1-C
12, préférentiellement en C
1-C
6, encore plus avantageusement en C
1-C
3.
[0048] De façon avantageuse, le composé polyalkylène glycol (T1) est l'éther méthylique
de diéthylène glycol.
[0049] La quantité d' additif (T1) dans la composition de carburant est de 5 à 1 000 ppm,
de préférence de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm.
Emulsionnants non-ioniques (T2)
[0050] La composition selon l'invention comprend en outre un composé (T2) choisi parmi les
esters de polyols et d'hydrocarbures aliphatiques monocarboxyliques en C
1 à C
36, de préférence en C
4-C
30, plus préférentiellement en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, lesdits esters pouvant être pris seuls ou en mélange.
[0051] Par hydrocarbure aliphatique monocarboxylique en C
1 à C
36, on entend une chaine alkyle ou alcényle, linaire ou ramifiée, cyclique ou acyclique,
comprenant éventuellement plus d'une insaturation et comprenant une fonction acide
carboxylique -COOH.
[0052] De préférence, le composé (T2) est choisi parmi les esters partiels de polyols et
d'hydrocarbures aliphatiques monocarboxyliques.
[0053] Par ester partiel de polyol on entend qu'une partie des fonctions alcool du polyol
est libre, non estérifiée.
[0054] Un ester partiel d'un polyol peut être obtenu en faisant réagir une quantité d'acide
monocarboxylique inférieure à la quantité nécessaire pour estérifier la totalité des
fonctions alcool du polyol.
[0055] Un ester partiel d'un polyol peut être obtenu en arrêtant la réaction d'estérification
avant d'avoir estérifié la totalité des fonctions alcool du polyol.
[0056] De préférence, on choisit les émulsionnants non-ioniques parmi les esters partiels
de polyols en C
4-C
20 et d'hydrocarbures aliphatiques monocarboxyliques en C
4 à C
30, de préférence en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
partiels pouvant être pris seuls ou en mélange.
[0057] Le composé (T2) comprend, de préférence, x motifs ester, y motifs hydroxyle et z
motifs éther, x, y et z étant des nombres entiers tels que x varie de 1 à 10, y varie
de 1 à 10, et z varie de 0 à 6.
[0058] Selon un mode de réalisation particulier, x varie de 1 à 10, y varie de 3 à 10, et
z varie de 0 à 6.
[0059] Selon un autre mode de réalisation particulier x varie de 1 à 4, y varie de 1à 7
et z varie de 1 à 3. Avantageusement, x varie de 2 à 4.
[0060] La synthèse d'esters de polyols, notamment d'esters partiels de polyols, est connue
; ils peuvent par exemple être préparés par estérification d'acide(s) gras et de polyols
linéaires et/ou ramifiés comprenant éventuellement des (hétéro)cycles de 5 à 6 atomes
supportant des fonctions hydroxyle. Généralement ce type de synthèse conduit à un
mélange de mono-, di-, tri- et éventuellement de tétra-esters ainsi que de faibles
quantités d'acide(s) gras et de polyols qui n'ont pas réagi.
[0061] Selon un mode de réalisation particulier, le composé (T2) est obtenu par réaction
d'estérification d'un ou de plusieurs acide(s) en C
1 à C
36, de préférence d'un ou de plusieurs acides en C
4-C
30, encore plus préférentiellement d'un ou de plusieurs acide(s) gras en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, comprenant éventuellement une ou plusieurs liaisons éthyléniques, et avec au moins
un polyol en C
4-C
20, linéaire ou ramifié, cyclique ou acyclique comprenant éventuellement un ou plusieurs
hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence un ou plusieurs hétérocycles de 4 à 5
atomes de carbone et un atome d'oxygène, substitué par des groupements hydroxyles.
[0062] De préférence, le composé (T2) est un ester partiel d'un ou de plusieurs acide(s)
en C
1 à C
36, de préférence d'un ou de plusieurs acides en C
4-C
30, encore plus préférentiellement d'un ou de plusieurs acide(s) gras en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, comprenant éventuellement une ou plusieurs liaisons éthyléniques, et d'au moins
un polyol en C
4-C
20, linéaire ou ramifié, cyclique ou acyclique comprenant éventuellement un ou plusieurs
hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence un ou plusieurs hétérocycles de 4 à 5
atomes de carbone et un atome d'oxygène, substitué par des groupements hydroxyles.
[0063] Les acides gras sont, avantageusement, choisis parmi le groupe constitué par les
acides stéarique, isostéarique, linolénique, oléique, linoléique, béhénique, arachidonique,
ricinoléique, palmitique, myristique, laurique, caprique, pris seuls ou en mélange.
[0064] Les acides gras peuvent provenir de la transestérification ou de la saponification
d'huiles végétales et/ou de graisses animales. Les huiles végétales et/ou les graisses
animales préférées seront choisies en fonction de leur concentration en acide oléique.
On pourra se reporter par exemple au Tableau 6.21 du chapitre 6 de l'ouvrage Carburants
& Moteurs de J.C. Guibet et E. Faure, édition 2007 dans lequel sont indiquées les
compositions de plusieurs huiles végétales et graisses animales.
[0065] Les acides gras peuvent également provenir d'acides gras dérivés d'huile de tall
(Tall Oil Fatty Acids) qui comprennent une quantité majoritaire d'acides gras, typiquement
supérieure ou égale à 90 % massiques ainsi que des acides résiniques et d'insaponifiables
en quantité minoritaire, i-e en quantités en général inférieures à 10 %.
[0066] On choisit, de préférence, le polyol parmi les polyols linéaires ou ramifiés en C
4-C
20 comprenant au moins trois fonctions hydroxyle et les polyols comprenant au moins
un cycle de 5 ou 6 atomes, de préférence un hétérocycle de 4 à 5 atomes de carbone
et un atome d'oxygène, éventuellement substitué par des groupements hydroxyle, pris
seuls ou en mélange.
[0067] Avantageusement le polyol est choisi parmi les molécules hydrocarbonées oxygénées
en C
4-C
20 comprenant un ou deux hétérocycles de 4 à 5 atomes de carbone et un atome d'oxygène,
et plusieurs groupements hydroxyles.
[0068] Selon une variante préférée, le polyol est choisi parmi les molécules hydrocarbonées
oxygénées en C
4-C
20 comprenant au moins un cycle de 5 ou 6 atomes, de préférence un hétérocycle de 4
à 5 atomes de carbone et un atome d'oxygène, éventuellement substitué par des groupements
hydroxyle, pris seuls ou en mélange.
[0069] Selon une autre variante, le polyol est choisi parmi les molécules hydrocarbonées
oxygénées comprenant au moins deux hétérocycles de 4 ou 5 atomes de carbone et d'un
atome d'oxygène, reliés par la formation d'une liaison acétal entre une fonction hydroxyle
de chaque cycle, lesdits hétérocycles étant éventuellement substitués par des groupements
hydroxyle.
[0070] Le polyol est, en particulier, choisi parmi le groupe consistant en l'érythritol,
le xylitol, l'arabitol, le ribitol, le sorbitol, le maltitol, l'isomaltitol, le lactitol,
le volemitol, le mannitol, le pentaérythritol, le 2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol,
le 1,1,1-tri(hydroxyméthyl)éthane, le triméthylolpropane, le sorbitan, l'isosorbide
et les glucides comme le saccharose, le fructose, le maltose, le glucose, de préférence
le sorbitan et l'isosorbide.
[0071] Selon un mode de réalisation particulier, le composé (T2) est choisi parmi les esters
de sorbitan.
[0072] De préférence, selon ce mode de réalisation particulier, le composé (T2) est choisi
parmi les esters partiels de sorbitan, de préférence les di-, mono- et tri-esters
de sorbitan, pris seuls ou en mélange.
[0073] Les esters de sorbitan peuvent être représentés par la formule (I) ci-dessous
[0074] Dans laquelle R1, R2, R3, R4 représentent, indépendamment, un atome d'hydrogène ou
un groupement alkylcarboxylique ou alcénylcarboxylique en C
1-C
36, de préférence en C
4-C
30, avantageusement en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, l'un au moins de R1, R2, R3 et R4 étant distinct de H.
[0075] Selon un autre mode de réalisation particulier, le composé (T2) est choisi parmi
esters d'acides monocarboxyliques et d'isosorbides.
[0076] Avantageusement, selon ce mode de réalisation particulier, le composé (T2) est choisi
parmi les esters partiels d'acides monocarboxyliques et d'isosorbides, de préférence
les mono-esters d'isosorbide et leurs mélanges avec les di-esters d'isosorbide.
[0077] Les esters d'acides monocarboxyliques et d'isosorbides peuvent être représentés par
la formule (II) ci-dessous
dans laquelle R1 et R2 représentent, indépendamment, un atome d'hydrogène ou un groupement
alkylcarboxylique ou alcénylcarboxylique en C
1-C
36, de préférence en C
4-C
30, avantageusement en C
12-C
24, plus préférentiellement en C
16-C
20, l'un au moins de R1 et R2 étant distinct de H.
[0078] Selon une variante, le composé (T2) est choisi parmi les esters partiels de sorbitan
comprenant plus de 40% massique de triesters de sorbitan, de préférence plus de 50%
massique.
[0079] Selon une autre variante, le composé (T2) est choisi parmi les esters partiels de
sorbitan comprenant plus de 20% massique de monoesters de sorbitan et/ou plus de 20%
massique de diesters de sorbitan, de préférence plus de 20% massique de monoesters
de sorbitan et/ou plus de 30% massique de diesters de sorbitan, plus préférentiellement
plus de 25% massique de monoesters de sorbitan et/ou plus de 35% massique de diesters
de sorbitan.
[0080] Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, le composé (T2) est
choisi parmi les monoester(s) et/ou les diester(s) de polyglycérols dérivés d'acide(s)
gras, avantageusement parmi les composés comprenant deux à 10 unités glycérol, encore
plus avantageusement de deux à cinq unités glycérol.
[0081] Comme exemples d'ester de polyglycérol, on peut citer le polyricinoléate de polyglycérol
(composé d'esters de polyglycérol et d'acides gras condensés à partir de l'huile de
ricin), ou les esters de polyglycérols d'acides gras dimérisés d'huile de soja.
[0082] Selon cette variante, avantageusement, le composé (T2) est choisi parmi les monoester(s)
et/ou diester(s) de polyglycérols dérivés d'acide(s) gras ayant plus de 50 % en nombre
des chaînes grasses comprenant entre 12 et 24 atomes de carbone. De tels polyglycérols
ont été décrits dans le document
WO2013/120985.
[0083] Selon cette variante, le composé (T2) est, de préférence, choisi parmi les monoester(s)
et/ou diester(s) de diglycérol et/ou de triglycérol.
[0084] En particulier selon une variante préférée, les esters partiels de diglycérol et/ou
de triglycérol comprennent :
∘ au moins 50 % massique de monoester(s) et/ou de diester(s) d'acide oléique et de
diglycérol, donc de mono-oléate(s) de diglycérol (DGMO) et/ou de dioléate(s) de diglycérol
(DGDO), ou
∘ au moins 50 % massique de mono- et/ou de diester(s) d'acide oléique et de triglycérol,
donc de mono-oléate(s) de triglycérol (DGMO) et/ou de dioléate(s) de triglycérol,
ou
∘ au moins 50 % massique de mono- et/ou de diester(s) d'acide oléique et de diglycérol
et/ou de triglycérol.
[0085] La quantité d'additif (T2) dans la composition de carburant est de 5 à 500 ppm, de
préférence de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 100 ppm.
Carburant
[0086] Le carburant liquide est issu d'une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe
consistant en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques. On choisira,
de préférence, le pétrole comme source minérale.
[0087] Le carburant liquide est, de préférence, choisi parmi les carburants hydrocarbonés
et les carburants non essentiellement hydrocarbonés, seuls ou en mélange.
[0088] On entend par carburant hydrocarboné, un carburant constitué d'un ou de plusieurs
composés constitués uniquement de carbone et d'hydrogène.
[0089] On entend par carburant non essentiellement hydrocarboné, un carburant constitué
d'un ou de plusieurs composés constitués non essentiellement de carbone et d'hydrogène
c'est-à-dire qui contiennent également d'autres atomes, en particulier des atomes
d'oxygène.
[0090] Les carburants hydrocarbonés comprennent notamment des distillats moyens de température
d'ébullition allant de 100 à 500°C ou les distillats plus légers ayant une température
d'ébullition dans la gamme des essences. Ces distillats peuvent par exemple être choisis
parmi les distillats obtenus par distillation directe d'hydrocarbures bruts, les distillats
sous vide, les distillats hydrotraités, les distillats issus du craquage catalytique
et/ou de l'hydrocraquage de distillats sous vide, les distillats résultant de procédés
de conversion type ARDS (en anglais « atmospheric residue desulfuration ») et/ou de
viscoréduction, les distillats issus de la valorisation des coupes Fischer Tropsch.
Les carburants hydrocarbonés sont typiquement les essences et les gazoles (également
appelé carburant Diesel).
[0091] Les essences comprennent, en particulier, toutes compositions de carburant pour moteur
par allumage commandé disponibles dans le commerce. On peut citer à titre d'exemple
représentatif, les essences répondant à la norme NF EN 228. Les essences ont généralement
des indices d'octane suffisamment élevés pour éviter le phénomène de cliquetis. Typiquement,
les carburants de type essence commercialisés en Europe, conformes à la norme NF EN
228 ont un indice d'octane moteur (MON en anglais « Motor Octane Number ») supérieur
à 85 et un indice d'octane recherche (RON en anglais « Research Octane Number ») d'un
minimum de 95. Les carburants de type essence ont, généralement, un RON allant de
90 à 100 et un MON allant de 80 à 90, les RON et MON étant mesurés selon la norme
ASTM D 2699-86 ou D 2700-86.
[0092] Les gazoles comprennent, en particulier, toutes compositions de carburant pour moteur
à combustion interne Diesel disponibles dans le commerce. On peut citer, à titre d'exemple
représentatif, les gazoles répondant à la norme NF EN 590.
[0093] Les carburants non essentiellement hydrocarbonés comprennent notamment les carburants
oxygénés, par exemple les distillats résultant de la conversion BTL (en anglais «
biomass to liquid ») de la biomasse végétale et/ou animale, pris seuls ou en combinaison
; les biocarburants, par exemple les huiles et/ou esters d'huiles végétales et/ou
animales ; les biodiesels d'origine animale et/ou végétale et les bioéthanols.
[0094] Les mélanges de carburant hydrocarboné et de carburant non essentiellement hydrocarboné
sont typiquement les gazoles de type B
x ou les essences de type E
x.
[0095] On entend par gazole de type B
x pour moteur à combustion interne Diesel, un carburant gazole qui contient x% (v/v)
d'esters d'huiles végétales ou animale (y compris huiles de cuisson usagées) transformés
par un procédé chimique appelé transestérification, obtenu en faisant réagir cette
huile avec un alcool afin d'obtenir des esters d'acide gras (EAG). Avec le méthanol
et l'éthanol, on obtient, respectivement, des esters méthyliques d'acides gras (EMAG)
et des esters éthyliques d'acides gras (EEAG). La lettre "B" suivie par un nombre
indique le pourcentage d'EAG contenu dans le gazole. Ainsi, un B99 contient 99% de
EAG et 1% de distillats moyens d'origine fossile (source minérale), le B20, 20% de
EAG et 80% de distillats moyens d'origine fossile etc.... On distingue donc les gazoles
de type B
0 qui ne contiennent pas de composés oxygénés, des gazoles de type Bx qui contiennent
x% (v/v) d'esters d'huiles végétales ou d'acides gras, le plus souvent esters méthyliques
(EMHV ou EMAG). Lorsque l'EAG est utilisé seul dans les moteurs, on désigne le carburant
par le terme B100.
[0096] On entend par essence de type E
x pour moteur par allumage commandé, un carburant essence qui contient x% (v/v) d'oxygénés,
généralement de l'éthanol, du bioéthanol et/ou l'éthyl-tertio-butyl-éther (ETBE).
[0097] La teneur en soufre du carburant liquide est, de préférence, inférieure ou égale
à 5000 ppm, de préférence inférieure ou égale à 500 ppm, et plus préférentiellement
inférieure ou égale à 50 ppm, voire même inférieure ou égale à 10 ppm et avantageusement
sans soufre.
[0098] Avantageusement, le carburant est choisi parmi les carburants tels que ci-décrits
ci-dessus à l'exception des carburants comprenant ou constitués par du kérosène ayant
typiquement un point initial (PI) de distillation compris entre 150 °C et 180 °C,
et un point final (PF) de distillation entre 225 °C et 250 °C. Plus préférentiellement,
les carburants pour l'aviation sont exclus de l'invention.
[0099] Avantageusement, le carburant comprend au moins 50% en masse d'un gazole, de préférence
au moins 70% en masse, plus préférentiellement au moins 90% en masse par rapport à
la masse totale de carburant. Encore plus préférentiellement le carburant est constitué
par du gazole.
[0100] L'invention s'applique plus particulièrement aux gazoles.
[0101] Plus spécifiquement, elle concerne les gazoles ne comprenant pas d'alcool.
[0102] Plus spécifiquement, elle concerne les gazoles ne comprenant pas d'EMAG ni d'EEAG.
[0103] Avantageusement, elle concerne les gazoles B
0.
[0104] L'invention concerne plus particulièrement les carburants contenant de l'eau, en
particulier les carburants présentant une teneur en eau d'au moins 50 ppm, préférentiellement
au moins 100 ppm, elle est particulièrement remarquable pour le traitement des carburants
présentant une teneur en eau d'au moins 150 ppm.
[0105] L'invention concerne plus spécifiquement les gazoles contenant de l'eau, en particulier
les gazoles présentant une teneur en eau d'au moins 50 ppm, préférentiellement au
moins 100 ppm, elle est particulièrement remarquable pour le traitement des gazoles
présentant une teneur en eau d'au moins 150 ppm.
[0106] Il est entendu que la teneur en eau est évaluée lors de la formulation du carburant
avec la composition d'additifs selon l'invention. Il est connu que la teneur massique
en eau peut augmenter lors du stockage et du transport du carburant. Ainsi, un carburant
à moins de 50 ppm en eau à l'origine peut présenter des problèmes d'apparition de
flocons selon ses conditions de transport ou de stockage.
Additifs détergents
[0107] On entend par additif détergent pour carburant liquide, un additif qui est incorporé
à faible quantité dans le carburant liquide et produit un effet sur la propreté dudit
moteur comparativement audit carburant liquide non spécialement additivé.
[0108] Les additifs détergents pour les carburants destinés aux véhicules équipés d'un moteur
à combustion interne sont bien connus et largement décrits dans la littérature. On
peut citer notamment : le groupe constitué par les succinimides, les polyétheramines
et les sels d'ammonium quaternaire ; par exemple ceux décrits dans les documents
US4,171,959 (sels d'ammonium quaternaire et de succinimides) et
WO2006135881 (sels d'ammonium quaternaires).
[0109] Selon un premier mode de réalisation avantageux, l'additif détergent est choisi parmi
les alcénylsuccinimides N-substitués. Les alcénylsuccinimides N-substitués comportent
habituellement une longue chaîne et présentent une variété de structures chimiques,
et notamment ils peuvent être choisis parmi un mono-succinimide ou un di-succinimide.
Souvent, le groupe alcényle à longue chaîne a une masse moléculaire moyenne en nombre
de 350 à 10 000, de préférence de 400 à 7 000, encore plus préférentiellement 500
à 5 000 et encore mieux de 500 à 4 000. Dans un mode de réalisation, le groupe alcényle
à longue chaîne est un groupe polyisobutylène, qui a une masse moléculaire moyenne
en nombre de 200 à 4000 et de préférence de 800 à 3000, plus préférentiellement de
1000 à 2000. Les additifs dispersants à longue chaîne alcényle N-substitué et leur
préparation sont décrits, par exemple, dans les documents
US-A-3,361,673,
US-3,401,118 et
US-4,234,435. Selon un second mode de réalisation avantageux, l'additif détergent est choisi parmi
les sels d'ammonium quaternaire tels que décrit dans
WO2006135881 et dans dans
WO2015124575, en particulier les sels d'ammonium quaternaire de polyisobutylène.
[0110] L'additif détergent est incorporé, de préférence, en faible quantité dans le carburant
liquide décrit précédemment, la quantité de détergent étant suffisante pour produire
un effet détergent tel que décrit ci-dessus et améliorer ainsi la propreté moteur.
[0111] La composition de carburant comprend de 1 à 1000 ppm, de préférence de 5 à 400 ppm,
d'au moins un détergent.
Autres additifs
[0112] Outre les détergents décrits ci-dessus, la composition de carburant peut également
comprendre un ou plusieurs autres additifs, différents des composés (T1) et (T2) selon
l'invention, et choisis par exemple parmi les agents anti-corrosion, les dispersants,
les biocides, les réodorants, les additifs procétane, les modificateurs de friction,
les additifs de lubrifiance ou additifs d'onctuosité, les agents d'aide à la combustion
(promoteurs catalytiques de combustion et de suie), les agents améliorant le point
de trouble, le point d'écoulement, la TLF (« Température limite de filtrabilité »),
les agents anti-sédimentation, les agents anti-usure et/ou les agents modifiant la
conductivité.
[0113] Parmi ces additifs, on peut citer en particulier :
- a) les additifs procétane, notamment (mais non limitativement) choisis parmi les nitrates
d'alkyle, de préférence le nitrate de 2-éthyl hexyle, les peroxydes d'aryle, de préférence
le peroxyde de benzyle, et les peroxydes d'alkyle, de préférence le peroxyde de ter-butyle
;
- b) Les additifs fluidifiants à froid (CFI en anglais « Cold Flow Improver ») choisis
parmi les copolymères d'éthylène et d'ester insaturé, tels que copolymères éthylène/acétate
de vinyle (EVA), éthylène/propionate de vinyle (EVP), éthylène/éthanoate de vinyle
(EVE), éthylène/méthacrylate de méthyle (EMMA), et éthylène/fumarate d'alkyle décrits,
par exemple, dans les documents US3048479, US3627838, US3790359, US3961961 et EP261957 ;
- c) les additifs de lubrifiance ou agents anti-usure, notamment (mais non limitativement)
choisis dans le groupe constitué par les acides gras ;
- d) les additifs de point de trouble, notamment (mais non limitativement) choisis dans
le groupe constitué par les terpolymères oléfine à chaîne longue/ester (méth)acrylique
/maléimide, et les polymères d'esters d'acides fumarique /maléique. Des exemples de
tels additifs sont donnés dans FR2528051, FR2528051, FR2528423, EP112195, EP172758, EP271385, EP291367 ;
- e) les additifs polyfonctionnels d'opérabilité à froid choisis dans le groupe constitué
par les polymères à base d'oléfine et de nitrate d'alkényle tels que décrits dans
EP573490.
[0114] Ces autres additifs sont en général ajoutés en quantité allant de 100 à 1 000 ppm
chacun.
Composition de carburant
[0115] Avantageusement, la composition de carburant additivée comprend :
- de 5 à 1 000 ppm d'un composé (T1) choisi parmi les éthers d'alkyle en C1-C6 et de
polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi les esters d'un ou plusieurs acides
alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C1 à C36 et d'au moins un polyol en C4-C20, comprenant éventuellement un ou plusieurs hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence
un ou deux hétérocycles de 4 à 5 atomes de carbone et un atome d'oxygène, et
- de 1 à 1 000 ppm d'un additif détergent.
[0116] Encore plus avantageusement, la composition de carburant additivée comprend :
- de 5 à 1 000 ppm d'un composé (T1) choisi parmi les éthers d'alkyle en C1-C6 et de
polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi les esters d'un ou plusieurs acides
alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C4 à C30 et d'au moins un polyol en C4-C20, comprenant éventuellement un ou plusieurs hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence
un ou deux hétérocycles de 4 à 5 atomes de carbone et un atome d'oxygène,
et
- de 1 à 1 000 ppm d'un additif détergent.
[0117] De façon encore plus avantageuse, la composition de carburant additivée comprend
:
- de 5 à 1 000 ppm d'un composé (T1) qui est l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi les esters partiels d'un ou plusieurs
acides alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C12 à C24 et d'au moins un polyol choisi parmi le sorbitan et l'isosorbide,
et
- de 1 à 1 000 ppm d'un additif détergent.
[0118] Selon un mode de réalisation encore préféré, la composition de carburant additivée
comprend :
- de 5 à 1 000 ppm d'un composé (T1) qui est l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi parmi les mélanges d'esters partiels
d'un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C12 à C24 et de sorbitan, de préférences les mélanges de mono, di et tri-oléate de sorbitan,
et
- de 1 à 1 000 ppm d'un additif détergent.
[0119] Selon l'invention, la composition de carburant additivée comprend, ou mieux, consiste
essentiellement en :
- de 5 à 1 000 ppm, de préférence de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de
100 à 300 ppm d'additif (T1),
- de 5 à 500 ppm, de préférence de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50
à 100 ppm d'additif (T2)
- de 1 à 1 000 ppm, plus préférentiellement de 5 à 200 ppm d'au moins un additif détergent.
[0120] Selon un mode de réalisation préféré, la composition de carburant additivée comprend,
ou mieux, consiste essentiellement en :
- de 5 à 1 000 ppm, de préférence de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de
100 à 300 ppm d'additif (T1),
- de 5 à 500 ppm, de préférence de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50
à 100 ppm d'additif (T2)
- de 1 à 1 000 ppm, plus préférentiellement de 5 à 200 ppm d'au moins un additif détergent,
- au moins 50 ppm d'eau, encore plus préférentiellement au moins 100 ppm d'eau, encore
mieux, au moins 150 ppm d'eau.
[0121] Le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 : 1 à 1 : 10, encore préférentiellement de
10 : 1 à 1 : 1.
Composition d'additifs pour carburant
[0122] Selon un mode de réalisation particulier, le mélange des composés (T1) et (T2) est
utilisé sous forme d'un concentré d'additifs, éventuellement en association avec au
moins un autre additif pour carburant de moteur à combustion interne différent de
(T1) et (T2).
[0123] Le concentré d'additifs peut, typiquement, comprendre un ou plusieurs autres additifs
choisis parmi des additifs détergents ou autres qui ont été décrits ci-dessus.
[0124] La composition d'additifs pour carburant peut être utilisée pour formuler une composition
de carburant. Elle comprend au moins :
- un composé (T1) choisi parmi les éthers d'alkyle en C1-C6 et de polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol, de préférence
l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters d'un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques
ou alcényl carboxyliques en C1 à C36, et d'un polyol choisi parmi le sorbitan et l'isosorbide, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent,
le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 :1 à 1 :10.
[0125] De préférence, le ou les acides alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques sont
choisis parmi ceux en C
4 à C
36, encore plus préférentiellement en C
12-C
24 et avantageusement en C
16-C
20.
[0126] Avantageusement, le concentré d'additifs comprend au moins :
- un composé (T1) qui est l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters partiels de sorbitan, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent.
[0127] De préférence, l'additif détergent est choisi parmi choisi parmi les succinimides,
les polyétheramines et les sels d'ammonium quaternaire, avantageusement parmi ceux
comprenant une fonction ammonium quaternaire.
[0128] Avantageusement, dans la composition d'additifs, le ratio massique (T1) : (T2) est
de 10 : 1 à 1 : 1.
[0129] La composition d'additifs est avantageusement mise en oeuvre dans la composition
de carburant en une teneur allant de 5 à 5000 ppm, avantageusement de 10 à 1000 ppm,
Encore mieux de 20 à 500 ppm.
Procédé
[0130] L'invention a également pour objet un procédé de formulation d'un carburant destiné
à un véhicule équipé d'un moteur à combustion interne, comprenant l'additivation d'un
carburant avec au moins un additif (T1) choisi parmi : les polyalkylène glycols et
les éthers d'alkyle en C
1-C
12 et de polyalkylène glycol, et au moins un composé (T2) choisi parmi les esters de
polyols et d'hydrocarbures aliphatiques monocarboxyliques en C
1 à C
36, de préférence en C
4 à C
30, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
pouvant être pris seuls ou en mélange.
[0131] Les préférences décrites ci-dessus pour les composés (T1) et (T2) s'appliquent également
au procédé.
[0132] Selon l'invention, le procédé comprend l'additivation de 5 à 1000 ppm, de préférence
de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm d'additif (T1), et
de 5 à 500 ppm, de préférence de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50
à 100 ppm d'additif (T2).
[0133] De préférence, le procédé de formulation d'un carburant comprend en outre l'additivation
avec au moins un additif détergent.
[0134] Les préférences décrites ci-dessus pour les additifs détergents s'appliquent également
au procédé.
[0135] Avantageusement, le procédé comprend l'additivation de :
- 5 à 1 000 ppm, de préférence de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100
à 300 ppm d'additif (T1),
- 5 à 500 ppm, de préférence de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à
100 ppm d'additif (T2)
- 1 à 1 000 ppm, plus préférentiellement de 5 à 200 ppm d'au moins un additif détergent.
[0136] Le procédé de l'invention est avantageusement mis en oeuvre pour prévenir, éviter,
retarder, la formation de cristaux ou de flocons de glace dans un carburant d'un véhicule
équipé d'un moteur à combustion interne, ce procédé comprenant au moins les étapes
suivantes :
- la préparation d'une composition de carburant par additivation d'un carburant avec
au moins un additif (T1) et au moins un additif (T2) tels que décrits ci-dessus.
[0137] Ce procédé permet d'éviter la formation de glace dans les carburants, en particulier
dans les gazoles, à une température inférieure ou égale à -15°C, et de préférence
à une température inférieure ou égale à -25°C.
[0138] Ce procédé concerne plus particulièrement les carburants comprenant au moins 50 ppm
d'eau, encore plus préférentiellement au moins 100 ppm d'eau, encore mieux, au moins
150 ppm d'eau.
[0139] Ce procédé est particulièrement utile dans les pays comme la Russie où le contrôle
de la qualité des carburants est limitée, la présence d'eau fréquente, et où les températures
descendent en dessous de zéro pendant des périodes prolongées, de plusieurs semaines
à plusieurs mois.
[0140] L'invention concerne encore l'utilisation d'au moins un additif (T1) et au moins
un additif (T2) tels que décrits ci-dessus, pour éviter la formation de glace dans
les carburants, en particulier dans les gazoles, à une température inférieure ou égale
à - 15°C, et de préférence à une température inférieure ou égale à -25°C
[0141] Des méthodes d'évaluation des propriétés détergente des carburants ont largement
été décrites dans la littérature et relèvent des connaissances générales de l'homme
du métier. On citera, à titre d'exemple non limitatif, les essais normalisés ou reconnus
par la profession ou les méthodes suivantes décrites dans la littérature :
Pour les moteurs à combustion interne Diesel à injection directe :
- la méthode DW10, méthode d'essai moteur normée CEC F-98-08, pour mesurer de la perte
de puissance des moteurs Diesel à injection directe
- la méthode XUD9, méthode d'essai moteur normée CEC F-23-1-01 Issue 5, pour mesurer
la restriction de flux de carburant émise par l'injecteur
- la méthode décrite par la demanderesse dans la demande WO2014/029770 page 17 à 20, pour l'évaluation des dépôts lacquering (IDID), cette méthode étant
citée à titre d'exemple et/ou incorporée par référence à la présente demande.
[0142] Pour les moteurs par allumage commandé à injection indirecte :
- la méthode Mercedes Benz M102E, méthode d'essai normée CEC F-05-A-93, et
- la méthode Mercedes Benz M111, méthode d'essai normée CEC F-20-A-98.
[0143] Ces méthodes permettent de mesurer les dépôts sur les soupapes d'admission (IVD),
les tests étant généralement réalisés sur une essence Eurosuper répondant à la norme
EN228.
[0144] Pour les moteurs par allumage commandé à injection directe :
- la méthode décrite par la demanderesse dans l'article « Evaluating Injector Fouling in Direct Injection Spark Ignition Engines», Mathieu Arondel,
Philippe China, Julien Gueit ; Conventional and future energy for automobiles ; 10th
international colloquium ; January 20-22, 2015, p.375-386 (Technische Akademie Esslingen
par Techn. Akad. Esslingen, Ostfildern), pour l'évaluation des dépôts de type coking sur l'injecteur, cette méthode étant
citée à titre d'exemple et/ou incorporée par référence à la présente demande.
- la méthode décrite dans le document US20130104826, pour l'évaluation des dépôts de type coking sur l'injecteur, cette méthode étant
citée à titre d'exemple et/ou incorporée par référence à la présente demande.
[0145] La détermination de la quantité de détergent à ajouter à la composition de carburant
pour atteindre la spécification sera réalisée typiquement par comparaison avec la
composition de carburant mais sans le détergent, la spécification donnée relative
à la détergence pouvant par exemple être une valeur cible de perte de puissance selon
la méthode DW10 ou une valeur de restriction de flux selon méthode XLTD9 mentionnée
ci-dessus.
[0146] La quantité de détergent peut, également, varier en fonction de la nature et l'origine
du carburant, en particulier en fonction du taux de composés à substituants n-alkyle,
iso-alkyle ou n-alcényle. Ainsi, la nature et l'origine du carburant peuvent également
être un facteur à prendre en compte.
[0147] Le procédé de maintien de la propreté et/ou de nettoyage peut également comprendre
une étape supplémentaire de vérification de la cible atteinte et/ou d'ajustement du
taux d'additivation avec le ou les additifs détergents.
Partie expérimentale :
1- Matériel et méthode :
A- Matières premières :
[0148]
Carburant : les additifs ont été testés sur un carburant Diesel GO dont les caractéristiques
sont décrites dans le tableau 1 ci-dessous.
Détergent :
- un polyisobutylène succinimide commercialisé par TOTAL sous le nom TOTAL PIBSI.
Emulsionnant non-ionique :
- un mélange d'esters de sorbitan comprenant majoritairement du trioléate de sorbitan
commercialisé par la société Oleon sous la marque Radiasurf 7348 ®
Solvant : On a utilisé un solvant aromatique commercialisé sous le nom Solvarex 10
®
Agent anti-glace :
- l'éther méthylique de diéthylène glycol commercialisé par la société Nyco Defence
sous la marque Nycosol 13
®, ou
- l'éthyl 2-hexanol 99,6% (EHA) commercialisé par la société Sigma Aldrich
Tableau 1 : Caractéristiques du Diesel GO évaluées suivant la Norme DT-W-K5 moins
32 selon GOST R 55475-2013
|
|
GO Gazole hiver |
Unité |
Température Limite de Filtrabilité |
<-32 |
°C |
Point de trouble |
<-22 |
°C |
Polyaromatiques |
< 8.0 |
%w |
Point éclair |
> 40 |
°C |
Masse volumique à 15 °C |
800 - 855 |
kg/m3 |
Pouvoir lubrifiant |
< 460 |
µm |
Indice de cétane |
>48.0 |
Pt |
Teneur en Soufre |
<10 |
Mg/kg |
Teneur en EMVH |
/// |
%vol |
Teneur en eau |
43 |
Mg/kg |
Distillation |
|
|
|
E180 |
180°C |
< 10 |
%vol. |
E250 |
250°C |
|
%vol. |
E350 |
350°C |
|
%vol. |
T95 |
95% |
< 360 |
°C |
B- Méthode de caractérisation :
- Test visuel sur l'apparition de cristaux avec caractérisation de forme et de nombre :
[0149] On laisse la composition de carburant à -15°C pendant 12h puis à -25°C pendant 12h
supplémentaires. Ensuite, on évalue la quantité de cristaux et leur taille à chaque
palier de température après une légère agitation manuelle du flacon (l'utilisation
d'un barreau d'agitation en fond de flacon peut être utile). Les notations sont explicitées
dans le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2 : critères d'évaluation des cristaux de glace par test visuel
|
Note |
Signification |
Quantité de cristaux |
1 |
Un seul |
2 |
Rare |
3 |
beaucoup |
Taille des cristaux |
a |
Petit |
b |
Moyen |
c |
Grand |
- Test Moteur XUD9 - Evaluation des propriétés détergentes :
[0150] Les essais sont réalisés sur un moteur Peugeot de type XUD9 (1,9L de cylindrée) selon
le test normalisé CEC F23-01.
[0151] Le carburant utilisé est le carburant de référence CEC DF79.
[0152] Le test consiste à mesurer la perte de débit des injecteurs après 10h de fonctionnement
moteur avec le carburant à tester.
[0153] Des injecteurs totalement encrassés conduisent selon ce test à une perte de débit
mesurée de 100% tandis que des injecteurs propres (ou neufs) conduisent à une perte
de débit mesurée de 0%.
2- Test visuel sur l'apparition de cristaux dans différentes compositions de carburant
:
A- Compositions :
[0154] On a utilisé une composition d'additif détergent A1 et une composition d'additif
détergent A2 commerciales dont les caractéristiques sont rapportées dans le tableau
3 ci-dessous. Les teneurs sont données en % massique de produit commercial rapporté
au poids total de la composition.
Tableau 3 : Formulation des compositions d'additif détergent
|
Nom commercial |
A1 |
A2 |
Additif détergent |
TOTAL PIBSI (∗) |
64,6 |
100 |
Solvant |
Solvarex 10 ® |
35,4 |
- |
(*) matière active à 50% massique dans un solvant |
[0155] La composition d'additif détergent A1 a été utilisée pour formuler les compositions
de carburant C1 à C3 détaillées dans le tableau 4 ci-dessous, à partir du carburant
Diesel GO, la composition C0 est le témoin. Les teneurs sont données en ppm massiques.
Les exemples C1 et C2 sont comparatifs, l'exemple C3 est selon l'invention.
Tableau 4 : formulation des carburants additivés C0, C1, C2 et C3
Composition de carburant |
C0 |
C1 |
C2 |
C3 |
Carburant |
Teneur en Eau |
150 |
150 |
150 |
150 |
Composition d'additif détergent |
A1 |
- |
302 |
302 |
302 |
Agent anti-glace |
Nycosol 13 ® |
- |
- |
- |
200 |
EHA |
- |
- |
200 |
- |
Emulsionnant non-ionique |
Radiasurf 7348 ® |
- |
- |
65 |
65 |
[0156] La composition d'additif détergent A2 a été utilisée pour formuler les compositions
de carburant C1' à C4' détaillées dans le tableau 5 ci-dessous, à partir du carburant
Diesel GO, la composition C0' est le témoin. Les teneurs sont données en ppm massiques.
Les exemples C1', C2' et C4' sont comparatifs, l'exemple C3' est selon l'invention.
Tableau 5 : formulation des carburants additivés C0', C1', C2', C3' et C4'
Composition de carburant |
C0' |
C1' |
C2' |
C3' |
C4' |
Carburant |
Teneur en Eau |
180 |
180 |
180 |
180 |
180 |
Composition d'additif détergent |
A2 |
- |
60 |
60 |
60 |
60 |
Agent anti-glace |
Nycosol 13 ® |
- |
- |
- |
25 |
85 |
Emulsionnant non-ionique |
Radiasurf 7348 ® |
- |
- |
85 |
60 |
0 |
B- Résultats :
∗ Compositions C0 à C3
[0157] Les résultats des tests réalisés sur les compositions C0 à C3 sont rapportés dans
le tableau 6 ci-dessous.
Tableau 6 : résultats des tests visuels sur les compositions C0 à C3
|
Test à -15°C pendant 12h |
Test à -25°C pendant 12h |
C0 |
2a/1b |
2a/1b |
C1 |
2a/1b |
1a/2b |
C2 |
1a |
1a/2b/1c |
C3 |
1a |
1a/1b |
[0158] On constate que la composition C1 qui comprend seulement l'additif détergent, forme
des cristaux de glace lorsqu'elle est exposée au froid. En particulier, à -25°C, la
présence de l'additif détergent favorise la formation de cristaux de glace comparativement
au gazole vierge C0.
[0159] On constate que la composition C2 n'est pas efficace à -25°C.
[0160] Seule la composition C3 selon l'invention remédie au problème de formation des cristaux
de glace à -15°C et -25°C.
* Compositions C0' à C4'
[0161] Les résultats des tests réalisés sur les compositions C0' à C4' sont rapportés dans
le tableau 7 ci-dessous.
Tableau 7 : résultats des tests visuels sur les compositions C0' à C4'
|
Test à -15°C pendant 12h |
Test à -25°C pendant 12h |
C0' |
1a/1b |
2a/1b |
C1' |
2a/1b |
2a/2b |
C2' |
1a/1b |
2a/1b/1c |
C3' |
1a/1b |
2a/1b |
C4' |
1a/1b |
2a/3b/1c |
[0162] On constate que la composition C1' qui comprend seulement l'additif détergent, forme
des cristaux de glace lorsqu'elle est exposée au froid. En particulier, à -25°C, la
présence de l'additif détergent favorise la formation de cristaux de glace comparativement
au gazole vierge C0'.
[0163] On constate que les compositions C2' et C4' ne sont pas efficaces à -25°C.
[0164] Seule la composition C3' selon l'invention remédie au problème de formation de cristaux
de glace à -15°C et -25°C.
3- Tests moteur XUD9 (CEC F23-01) :
A- Compositions de carburant
[0165] Les compositions C0", C1" et C3" répertoriées dans le tableau 8 ci-dessous ont été
testées selon le protocole décrit précédemment (1- B-).
Tableau 8 : formulation des carburants additivés C0", C1" et C3"
Composition de carburant |
C0" |
C1" |
C3" |
Base carburant |
CEC DF79 |
CEC DF79 |
CEC DF79 |
Composition d'additif détergent |
A2 |
- |
60 |
60 |
Agent anti-glace |
Nycosol 13 ® |
- |
- |
25 |
Emulsionnant non-ionique |
Radiasurf 7348 ® |
- |
- |
60 |
B- Résultats
[0166] Les résultats des tests moteur réalisés sur les compositions C0", C1" et C3" sont
donnés dans le tableau 9 suivant :
Tableau 9 : Résultats de perte de débit
Composition de carburant |
C0" |
C1" |
C3" |
Perte de débit injecteurs (%) à 0,1mm de levée d'aiguille |
75.4%* |
42,8% |
42,9% |
* moyenne de 2 essais : 75,7% et 75,0%. |
[0167] Les compositions de carburant C1" et C3" permettent d'améliorer les propriétés du
carburant en diminuant l'encrassement des injecteurs.
[0168] Cependant, seule la composition C3" selon l'invention permet de maintenir le moteur
propre tout en minimisant la formation de cristaux de glace à basse température dans
le gazole contenant de l'eau.
[0169] La composition d'additifs et les compositions de carburant selon l'invention sont
particulièrement efficaces dans la mesure où elles résolvent le problème d'apparition
de cristaux de glace à basse température tout en évitant la dégradation des autres
propriétés du carburant telles que par exemple les propriétés anticorrosion ou propreté
moteur.
1. Composition de carburant qui comprend au moins :
- un carburant issu d'une ou de plusieurs sources choisies parmi le groupe consistant
en les sources minérales, animales, végétales et synthétiques,
- de 5 à 1000 ppm d'un composé (T1) choisi parmi : les polyalkylène glycols, les éthers
d'alkyle en C1-C12 et de polyalkylène glycol, et leurs mélanges,
- de 5 à 500 ppm d'un composé (T2) choisi parmi les esters de polyols et d'hydrocarbures
aliphatiques monocarboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C30, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
pouvant être pris seuls ou en mélange,
- de 1 à 1000 ppm d'au moins un additif détergent,
dans laquelle le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 : 1 à 1 : 10.
2. Composition de carburant selon la revendication 1, dans laquelle le carburant comprend
au moins 50% en masse d'un gazole, de préférence au moins 70% en masse, plus préférentiellement
au moins 90% en masse, par rapport à la masse totale de carburant, encore plus préférentiellement
le carburant est constitué par du gazole.
3. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
laquelle le carburant comprend au moins 50 ppm d'eau, de préférence au moins 100 ppm,
encore plus préférentiellement au moins 150 ppm.
4. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
laquelle le composé (T1) est choisi parmi les polyéthylène glycols, les éthers d'alkyle
en C1-C12 et de polyéthylène glycol et leurs mélanges, de préférence les éthers d'alkyle en
C1-C6 et de polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol, plus préférentiellement
l'éther méthylique de diéthylene glycol.
5. Composition de carburant selon la revendication 1, dans laquelle le composé (T2) est
obtenu par estérification entre :
- un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques ou alcényl carboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C30, comprenant éventuellement une ou plusieurs liaisons éthyléniques ; et
- un polyol en C4-C20, linéaire ou ramifié, cyclique ou acyclique comprenant éventuellement un ou plusieurs
hétérocycles de 5 à 6 atomes, de préférence un ou deux hétérocycles de 4 à 5 atomes
de carbone, et un atome d'oxygène.
6. Composition de carburant selon la revendication 5, dans laquelle les acides alkyl
carboxyliques et alcényl carboxyliques sont choisis parmi le groupe constitué par
les acides stéarique, isostéarique, linolénique, oléique, linoléique, béhénique, arachidonique,
ricinoléique, palmitique, myristique, laurique, caprique, pris seuls ou en mélange,
et le polyol est choisi parmi le groupe consistant en l'érythritol, le xylitol, l'arabitol,
le ribitol, le sorbitol, le maltitol, l'isomaltitol, le lactitol, le volemitol, le
mannitol, le pentaérythritol, le 2-hydroxyméthyl-1,3-propanediol, le 1,1,1- tri(hydroxyméthyl)éthane,
le triméthylolpropane, le sorbitan, l'isosorbide, et les glucides comme le saccharose,
le fructose, le maltose, et le glucose.
7. Composition de carburant selon la revendication 6, dans laquelle le composé (T2) est
choisi parmi les esters de sorbitan et les esters d'isosorbide, de préférence parmi
les mono-, di- et tri-esters de sorbitan et les mono- et di-esters d'isosorbide, pris
seuls ou en mélange, ou parmi les mélanges d'esters partiels de sorbitan, de préférences
les mélanges de mono, di et tri-oléate de sorbitan.
8. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle
le composé (T2) est choisi parmi les monoester(s) et les diester(s) de polyglycérols
ayant de 2 à 10 motifs glycérol par molécule, de préférence de 2 à 5 motifs glycérol
par molécule, et leurs mélanges.
9. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
laquelle l'additif détergent est choisi parmi les succinimides, les polyétheramines
et les sels d'ammonium quaternaire, plus préférentiellement les polyisobutylène succinimides
et les polyisobutylènes fonctionnalisés par un groupement ammonium quaternaire.
10. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant
:
• de 50 à 500 ppm, encore plus préférentiellement de 100 à 300 ppm d'additif (T1),
• de 25 à 200 ppm, encore plus préférentiellement de 50 à 100 ppm d'additif (T2).
11. Composition de carburant selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans
laquelle le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 : 1 à 1 : 1.
12. Composition d'additifs pour carburant destiné à un véhicule équipé d'un moteur à combustion
interne, cette composition étant utilisable pour formuler une composition de carburant
selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et qui comprend au moins :
- un composé (T1) choisi parmi les éthers d'alkyle en C1-C6 et de polyéthylène glycol comprenant deux à six unités éthylène glycol, de préférence
l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters d'un ou plusieurs acides alkyl carboxyliques
ou alcényl carboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C36, et d'un polyol choisi parmi le sorbitan et l'isosorbide, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent, de préférence un additif détergent comprenant une fonction
ammonium quaternaire,
dans laquelle le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 : 1 à 1 : 10.
13. Composition d'additifs selon la revendication 12 qui comprend au moins :
- un composé (T1) qui est l'éther méthylique de diéthylene glycol,
- un composé (T2) choisi parmi les esters partiels de sorbitan, pris seuls ou en mélange,
et éventuellement,
- un additif détergent, de préférence un additif détergent comprenant une fonction
ammonium quaternaire.
14. Utilisation d'une composition d'additifs dans un carburant destiné à un véhicule équipé
d'un moteur à combustion interne, pour prévenir, éviter ou retarder la formation de
cristaux ou de flocons de glace dans ledit carburant, dans laquelle la composition
d'additifs comprend :
- au moins un additif (T1) choisi parmi : les polyalkylène glycols et les éthers d'alkyle
en C1-C12 et de polyalkylène glycol, et
- au moins un composé (T2) choisi parmi les esters de polyols et d'hydrocarbures aliphatiques
monocarboxyliques en C1 à C36, de préférence en C4 à C30, saturés ou insaturés, linaires ou ramifiés, cycliques ou acycliques, lesdits esters
pouvant être pris seuls ou en mélange,
- un additif détergent,
où la quantité d' additif (T 1) dans le carburant est de 5 à 1000 ppm, la quantité
d' additif (T2) dans le carburant est de 5 à 500 ppm et la quantité d'additif détergent
dans le carburant est de 1 à 1000 ppm et le ratio massique (T1) : (T2) est de 10 :
1 à 1 : 10.
15. Utilisation selon la revendication 14, dans laquelle le carburant comprend au moins
50 ppm d'eau, encore plus préférentiellement au moins 100 ppm d'eau, encore mieux,
au moins 150 ppm d'eau.
1. Kraftstoffzusammensetzung, die zumindest Folgendes umfasst:
- einen Kraftstoff aus einer oder mehreren Quellen, die ausgewählt sind aus der Gruppe
bestehend aus mineralischen, tierischen, pflanzlichen und synthetischen Quellen,
- 5 bis 1000 ppm einer Verbindung (T1), die aus: Polyalkylenglycolen, C1-C12-Alkylethern und Polyalkylenglycol und Mischungen davon ausgewählt ist,
- 5 bis 500 ppm einer Verbindung (T2), die aus Estern von Polyolen und gesättigten
oder ungesättigten, linearen oder verzweigten, cyclischen oder acyclischen aliphatischen
C1- bis C36-, vorzugsweise C4- bis C30-Monocarboxylkohlenwasserstoffen ausgewählt ist, wobei die Ester allein oder als Mischung
verwendet werden können,
- 1 bis 1000 ppm mindestens eines Detergensadditivs,
wobei das Gewichtsverhältnis (T1):(T2) von 10:1 bis 1:10 beträgt.
2. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Kraftstoff mindestens 50 Gew.-%,
vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% eines
Dieselkraftstoffs, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kraftstoffs, umfasst, wobei der
Kraftstoff noch mehr bevorzugt aus Dieselkraftstoff besteht.
3. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kraftstoff
mindestens 50 ppm, vorzugsweise mindestens 100 ppm, noch mehr bevorzugt mindestens
150 ppm Wasser umfasst.
4. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Verbindung
(T1) aus Polyethylenglycolen, C1-C12-Alkylethern und Polyethylenglycol und Mischungen davon, vorzugsweise C1-C6-Alkylethern und einem zwei bis sechs Ethylenglycol-Einheiten umfassenden Polyethylenglycol,
noch mehr bevorzugt Diethylenglycolmethylether, ausgewählt ist.
5. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei Verbindung (T2) durch eine Veresterung
von Folgendem erhalten wird:
- einer oder mehreren C1- bis C36-, vorzugsweise C4- bis C30-Alkylcarbonsäuren oder Alkenylcarbonsäuren, die gegebenenfalls eine oder mehrere
ethylenische Bindungen umfassen; und
- einem linearen oder verzweigten, cyclischen oder acyclischen C4-C20-Polyol, das gegebenenfalls ein oder mehrere Heterocyclen mit 5 bis 6 Atomen, vorzugsweise
ein oder zwei Heterocyclen mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom,
umfasst.
6. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Alkylcarbonsäuren und Alkenylcarbonsäuren
aus der Gruppe bestehend aus Stearinsäure, Isostearinsäure, Linolensäure, Ölsäure,
Linolsäure, Behensäure, Arachidonsäure, Rizinolsäure, Palmitinsäure, Myristinsäure,
Laurinsäure, Caprinsäure, allein oder als Mischung, ausgewählt sind und das Polyol
aus der Gruppe bestehend aus Erythrit, Xylit, Arabit, Ribit, Sorbit, Maltit, Isomalt,
Lactit, Volemit, Mannit, Pentaerythrit, 2-Hydroxymethyl-1,3-propandiol, 1,1,1-Tri(hydroxymethyl)ethan,
Trimethylolpropan, Sorbitan, Isosorbid und Kohlenhydraten wie Saccharose, Fructose,
Maltose und Glucose ausgewählt ist.
7. Kraftstoffzusammensetzung nach Anspruch 6, wobei Verbindung (T2) aus Sorbitanestern
und Isosorbidestern, vorzugsweise aus Sorbitanmono-, -di- und - triestern und Isosorbidmono-
und -diestern, allein oder als Mischung, oder aus Mischungen von Sorbitanpartialestern,
vorzugsweise Mischungen von Sorbitanmono-, -di- und -trioleat, ausgewählt ist.
8. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Verbindung (T2)
aus Polyglycerinmonoester(n) und -diester(n) mit 2 bis 10 Glycerineinheiten pro Molekül,
vorzugsweise 2 bis 5 Glycerineinheiten pro Molekül, und Mischungen davon ausgewählt
ist.
9. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Detergensadditiv
aus Succinimiden, Polyetheraminen und quaternären Ammoniumsalzen, noch mehr bevorzugt
aus Polyisobutylen-Succinimiden und durch eine quaternäre Ammoniumgruppe funktionalisierten
Polyisobutylenen, ausgewählt ist.
10. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Folgendes umfasst:
• 50 bis 500 ppm, noch mehr bevorzugt 100 bis 300 ppm Additiv (T1),
• 25 bis 200 ppm, noch mehr bevorzugt 50 bis 100 ppm Additiv (T2).
11. Kraftstoffzusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis
(T1):(T2) von 10:1 bis 1:1 beträgt.
12. Kraftstoffadditivzusammensetzung, die für ein mit einem Verbrennungsmotor ausgestattetes
Fahrzeug vorgesehen ist, wobei diese Zusammensetzung zur Formulierung einer Kraftstoffzusammensetzung
nach einem der Ansprüche 1 bis 11 verwendbar ist, und die zumindest Folgendes umfasst:
- eine Verbindung (T1), die aus C1-C6-Alkylethern und einem zwei bis sechs Ethylenglycol-Einheiten umfassenden Polyethylenglycol,
vorzugsweise Diethylenglycolmethylether, ausgewählt ist,
- eine Verbindung (T2), die aus Estern einer oder mehrerer C1- bis C36-, vorzugsweise C4- bis C36-Alkylcarbonsäuren oder Alkenylcarbonsäuren und einem aus Sorbitan und Isosorbid ausgewählten
Polyol, allein oder als Mischung, ausgewählt ist, und gegebenenfalls
- ein Detergensadditiv, vorzugsweise ein Detergensadditiv, das eine quaternäre Ammoniumfunktion
umfasst,
wobei das Gewichtsverhältnis (T1):(T2) von 10:1 bis 1:10 beträgt.
13. Additivzusammensetzung nach Anspruch 12, die zumindest Folgendes umfasst:
- eine Verbindung (T1), bei der es sich um Diethylenglycolmethylether handelt,
- eine Verbindung (T2), die aus Sorbitanpartialestern, allein oder als Mischung, ausgewählt
ist, und gegebenenfalls
- ein Detergensadditiv, vorzugsweise ein Detergensadditiv, das eine quaternäre Ammoniumfunktion
umfasst.
14. Verwendung einer Additivzusammensetzung in einem Kraftstoff, der für ein mit einem
Verbrennungsmotor ausgestattetes Fahrzeug vorgesehen ist, um der Bildung von Eiskristallen
oder -flocken im Kraftstoff vorzubeugen, sie zu vermeiden oder zu verzögern, wobei
die Additivzusammensetzung Folgendes umfasst:
- mindestens ein Additiv (T1), das aus: Polyalkylenglycolen, C1-C12-Alkylethern und Polyalkylenglycol ausgewählt ist, und
- mindestens eine Verbindung (T2), die aus Estern von Polyolen und gesättigten oder
ungesättigten, linearen oder verzweigten, cyclischen oder acyclischen aliphatischen
C1- bis C36-, vorzugsweise C4- bis C30-Monocarboxylkohlenwasserstoffen ausgewählt ist, wobei die Ester allein oder als Mischung
verwendet werden können,
- ein Detergensadditiv,
wobei die Menge an Additiv (T1) im Kraftstoff 5 bis 1000 ppm beträgt, die Menge an
Additiv (T2) im Kraftstoff 5 bis 500 ppm beträgt und die Menge an Detergensadditiv
im Kraftstoff 1 bis 1000 ppm beträgt und wobei das Gewichtsverhältnis (T1):(T2) von
10:1 bis 1:10 beträgt.
15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei der Kraftstoff mindestens 50 ppm, noch mehr bevorzugt
mindestens 100 ppm Wasser, besser noch mindestens 150 ppm Wasser umfasst.
1. A fuel composition which comprises at least:
- a fuel derived from one or more sources selected from the group consisting of mineral,
animal, vegetable and synthetic sources,
- from 5 to 1000 ppm of a compound (T1) selected from: polyalkylene glycols, C1-C12 alkyl ethers of polyalkylene glycol, and mixtures thereof,
- from 5 to 500 ppm of a compound (T2) selected from polyol esters of saturated or
unsaturated, linear or branched, cyclic or acyclic C1 to C36, preferably C4 to C30 monocarboxylic aliphatic hydrocarbons, it being possible for said esters to be taken
alone or as a mixture,
- from 1 to 1000 ppm of at least a detergent additive,
wherein the (T1):(T2) weight ratio is from 10:1 to 1:10.
2. The fuel composition as claimed in claim 1, wherein the fuel comprises at least 50%
by weight of a diesel fuel, preferably at least 70% by weight, more preferentially
at least 90% by weight, relative to the total weight of fuel, more preferentially
still the fuel consists of diesel fuel.
3. The fuel composition as claimed in either one of the preceding claims, wherein the
fuel comprises at least 50 ppm of water, preferably at least 100 ppm, more preferentially
still at least 150 ppm.
4. The fuel composition as claimed in any one of the preceding claims, wherein the compound
(T1) is selected from polyethylene glycols, C1-C12 alkyl ethers of polyethylene glycol, and mixtures thereof, preferably C1-C6 alkyl ethers of polyethylene glycol comprising two to six ethylene glycol units,
preferably diethylene glycol methyl ether.
5. The fuel composition as claimed in claim 1, wherein the compound (T2) is obtained
by esterification between:
- one or more C1 to C36, preferably C4 to C30 alkylcarboxylic or alkenylcarboxylic acids, optionally comprising one or more ethylenic
bonds; and
- a linear or branched, cyclic or acyclic C4-C20 polyol optionally comprising one or more heterocycles with 5 to 6 atoms, preferably
one or two heterocycles with 4 to 5 carbon atoms and an oxygen atom.
6. The fuel composition as claimed in claim 5, wherein the alkylcarboxylic and alkenylcarboxylic
acids are selected from the group consisting of stearic, isostearic, linolenic, oleic,
linoleic, behenic, arachidonic, ricinoleic, palmitic, myristic, lauric, capric acids,
taken alone or as a mixture, and the polyol is selected from the group consisting
of erythritol, xylitol, arabitol, ribitol, sorbitol, maltitol, isomaltitol, lactitol,
volemitol, mannitol, pentaerythritol, 2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 1,1,1-tri(hydroxymethyl)ethane,
trimethylolpropane, sorbitan, isosorbide, and carbohydrates such as saccharose, fructose,
maltose and glucose.
7. The fuel composition as claimed in claim 6, wherein the compound (T2) is selected
from sorbitan esters and isosorbide esters, preferably from sorbitan monoesters, diesters
and triesters and isosorbide monoesters and diesters, taken alone or as a mixture
or from mixtures of sorbitan partial esters, preferably mixtures of sorbitan monooleate,
dioleate and trioleate.
8. The fuel composition as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the compound
(T2) is selected from monoester(s) and diester(s) of polyglycerols having from 2 to
10 glycerol units per molecule, preferably from 2 to 5 glycerol units per molecule,
and mixtures thereof.
9. The fuel composition as claimed in any one of the preceding claims, wherein the detergent
additive is selected from succinimides, polyetheramines and quaternary ammonium salts,
more preferably polyisobutylene succinimides and polyisobutylenes functionalized by
a quaternary ammonium group.
10. The fuel composition as claimed in any one of the preceding claims, comprising:
• from 50 to 500 ppm, more preferentially still from 100 to 300 ppm of additive (T1),
• from 25 to 200 ppm, more preferentially still from 50 to 100 ppm of additive (T2).
11. The fuel composition as claimed in any one of the preceding claims, wherein the (T1):(T2)
weight ratio is from 10:1 to 1:1.
12. A composition of fuel additives that is intended for a vehicle equipped with an internal
combustion engine, this composition being able to be used to formulate a fuel composition
as claimed in any one of claims 1 to 20 and which comprises at least:
- a compound (T1) selected from C1-C6 alkyl ethers of polyethylene glycol comprising two to six ethylene glycol units,
preferably diethylene glycol methyl ether,
- a compound (T2) selected from esters of one or more C1 to C36, preferably C4 to C36 alkylcarboxylic or alkenylcarboxylic acids and of a polyol selected from sorbitan
and isosorbide, taken alone or as a mixture, and optionally,
- a detergent additive, preferably a detergent additive comprising a quaternary ammonium
function,
wherein the (T1):(T2) weight ratio is from 10:1 to 1:10.
13. The composition of additives as claimed in claim 12 which comprises at least:
- a compound (T1) which is diethylene glycol methyl ether,
- a compound (T2) selected from sorbitan partial esters, taken alone or as a mixture,
and optionally,
- a detergent additive, preferably a detergent additive comprising a quaternary ammonium
function.
14. The use of a composition of additives in a fuel intended for a vehicle equipped with
an internal combustion engine, to prevent, avoid or delay the formation of ice crystals
or flakes in said fuel, wherein the composition of additives comprises:
- at least one additive (T1) selected from: polyalkylene glycols and C1-C12 alkyl ethers of polyalkylene glycol, and
- at least one compound (T2) selected from esters of polyols and aliphatic monocarboxylic
hydrocarbons with C1 to C36, preferably with C4 to C30, saturated or unsaturated, linear or branched, cyclic or acyclic, said esters being
able to be taken alone or in mixture,
- a detergent additive, preferably a detergent additive comprising a quaternary ammonium
function,
where the amount of additive (T1) in the fuel is 5 to 1000 ppm, the amount of additive
(T2) in the fuel is 5 to 500 ppm and the amount of detergent additive in the fuel
is from 1 to 1000 ppm and the weight ratio (T1) : (T2) is from 10 : 1 to 1 : 10.
15. The use as claimed in claim 14, wherein the fuel comprises at least 50 ppm of water,
more preferentially still at least 100 ppm of water, better still at least 150 ppm
of water.