PROCEDE POUR LA FORMATION DE COMPOSITIONS HOMOGENES DE CARBURANTS RENFERMANT UNE FRACTION DE PETROLE ET AU MOINS UN ALCOOL ALIPHATIQUE A CHAINE COURTE ET COMPOSITIONS AINSI OBTENUES

METHOD FOR THE FORMATION OF HOMOGENEOUS COMPOSITIONS OF FUELS CONTAINING OIL FRACTIONS AND AT LEAST ONE SHORT CHAIN ALIPHATIC ALCOHOL, AND COMPOSITIONS THUS FORMED

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
L'invention concerne un procédé pour maintenir
homogènes des carburants comprenant une fraction de pétrole
normalement utilisée comme carburant auto ou super carburant
et au moins un alcool aliphatique à chaîne courte par
adjonction d'un additif qui permet de maintenir homogène
ledit carburant même à très basses températures, caractérisé
en ce que l'additif est un mono-éther du glycérol répondant
à l'une des formules générales:
<IMG> (I) ou <IMG> (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone.
L'invention concerne également une composition homogène de
carburant renfermant une fraction de pétrole normalement
utilisée comme carburant auto ou super carburant, au moins
un alcool aliphatique à chaîne courte et un additif qui
permet de maintenir homogène ledit carburant même à très
basse température, caractérisé en ce que l'additif est un
mono-éther du glycérol répondant à l'une des formules
générales:
<IMG> (I) ou <IMG> (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone.

Ce procédé selon l'invention permet d'obtenir des composi-
tions de carburants renfermant une fraction de pétrole, au
moins un alcool à chaîne courte et un additif selon l'inven-
tion, qui restent homogènes, même à des températures très
basses.

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Procédé pour maintenir homogènes des
carburants comprenant une fraction de pétrole normalement
utilisée comme carburant auto ou super carburant et au moins
un alcool aliphatique à chaîne courte par adjonction d'un
additif qui permet de maintenir homogène ledit carburant
même à très basses températures, caractérisé en ce que
l'additif est un mono-éther du glycérol répondant à l'une
des formules générales:
<IMG> (I) ou <IMG> (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que dans la formule (I) ou (II) R représente un
radical aliphatique, linéaire ou ramifié, renfermant de 8 à
14 atomes de carbone.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que dans la formule (I) ou (II) R
représente un radical aliphatique, linéaire ou ramifié,
renfermant 12 atomes de carbone.
4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'additif est le 1-0-dodécylglycérol.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que lesdits carburants contiennent au moins du
tertiobutanol.
- 6 -

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé
en ce que lesdits carburants contiennent au moins du
tertiobutanol et du méthanol et/ou de l'éthanol.
7. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 5,
caractérisé en ce que l'additif est utilisé à des
concentrations comprises entre 0,5 et 15 Kg/m3 de carburant.
8. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 5,
caractérisé en ce que l'additif est utilisé à des
concentrations comprises entre 4 et 6 Kg/m3.
9. Composition homogène de carburant renfermant
une fraction de pétrole normalement utilisée comme carbu-
rant auto ou super carburant, au moins un alcool alipha-
tique à chaîne courte et un additif qui permet de mainte-
nir homogène ledit carburant même à très basse tempéra-
tures, caractérisé en ce que l'additif est un mono-éther
du glycérol répondant à l'une des formules générales:
<IMG> (I) ou <IMG> (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone.
10. Composition selon la revendication 9,
caractérisée en ce que l'additif est un mono-éther du
glycérol répondant à l'une des formules générales (I) ou
(II):
<IMG> (I) ou <IMG> (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique
- 7 -

linéaire ou ramifié, renfermant de 8 à 14 atomes de carbone.
11. Composition selon la revendication 9,
caractérisée en ce que l'additif est un mono-éther du
glycérol répondant à l'une des formules générales (I) ou
(II):
(I) ou (II)
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant 12 atomes de carbone.
12. Composition selon la revendication 9,
caractérisée en ce que l'additif est le 1-0-dodécylglycérol.
13. Composition selon la revendication 9,
caractérisée en ce qu'elle renferme, au moins du
tertiobutanol.
14. Composition selon la revendication 13,
caractérisée en ce qu'elle renferme au moins du
tertiobutanol et du méthanol et/ou de l'éthanol.
15. Composition selon la revendication 9, 10 ou
13, caractérisée en ce que l'additif est présent dans ladite
composition à une concentration comprise entre 0,5 et
15 Kg/m3.
16. Composition selon la revendication 9, 10 ou
13, caractérisée en ce que l'additif est présent dans ladite
composition, à une concentration comprise entre 4 et
6 Kg/m3.
- 8 -

Description

~;26~1~)4~
Cette invention concerne un procédé pour la
formation de compositions homogènes de carburants renfermant
une fraction de pétrole et au moins un alcool aliphatique à
chaine courte, essentiellement le methanol, l'éthanol et des
butanols et les compositions ainsi ob~enues.
Les alcools a chaîne courte proviennent soit de la
fermentation de produits agricoles soit de la transformation
de résidus pétrochimiques. Dans les deux cas leur intérêt
économique est cer-tain.
Comme les alcools sont des substances très
hygroscopiques, les mélanges carburant et alcooLs
contiennent toujours des quantités variables d'eau. Cette
eau peut provenir de la fabrication des alcools ou
simplement de l'humidité de l'air ou des fonds de cuve.
Les mélanges ternaires carburant-alcool-eau ne
sont pas stables. Leur tendance à se séparer en deux phases
augmente avec la baisse de la température.
Différentes méthodes ont été suggérées pour
maintenir ces mélanges homogènes.
Ainsi le breve-t américain no. 4 261 702 de TEXACO
décrit le séchage d'un carburant contenant un alcool à 95%.
Après séparation du carburant en deux phases, on ajoute à la
phase riche en eau un cétal, un acétal ou un orthoester en
milieu acide. Ces derniers réagissent avec l'eau, et le
produit ainsi déshydraté est ajouté au reste du carburant.
~ Selon la demande de brevet allemand no. 3 039 225
; (publiée le 29 avril 1982) de HOECHST l'addition de 0,05 à
5~ d'un borate empêche la sépara-tion en deux phases d'un
mélange d'essence et d'alcools.
Il est également connu que les alcools primaires à
chaîne droite, comme le butanol-1, le pentanol-1 ou
l'hexanol-1 diminuent la température de démixtion de ces
mélanges.
Cependant, tous ces additifs ne permettent pas de
~ : :
. .... .. .
.
,

304~
maintenir homogènes des carburants à des températures suffi-
samment basses.
La présente invention a pour but de fournir un
procédé qui permet de maintenir homogènes des carburants
renfermant un mélange d'une fraction de pétrole et d'au
moins un alcool même à très basses températures.
Le procédé selon l'invention consiste à ajouter
aux mélanges d'une fraction de pétrole normalement utilisée
comme carburant auto ou super carburant et d'au moins un
alcool, un additif qui permet de maintenir homogène ledit
carburant meme à très basses températures et qui est
constitué par un monoéther de glycérol.
Les monoéthers de glycérol répondent à l'une des
formules générales:
~ Cl H2-OR (~H20H
IH_OH (I)ou CIH-OR (II~
CH2-H CH -OH
; dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone
et de préférence entre 8 et I4 atomes de carbone. Avanta-
geusement, R représente un radicaI aliphatique, linéaire ou
ramifié, renfermant 12 atomes de carbone.
La molécule de ces éthers contient une partie
hydrophile et une partie lipophile ce qui lui permet d'agir
comme compatibilisant entre la phase purement hydrocarbonée
contenant une fraction de pétrole et la phase polaire
contenant l'alcool et l'eau.
Les composés de la formule générale (I) qui
contiennent deux groupes OH vicinaux sont plus efficaces,
ils permettent une baisse plus importante de la température
de démixtion.
- 2 -
~, ~

~L~6~304~L
Ce phénomène peut être explique par un effet de
synergie des deux groupes hydroxyles vicinaux, qui forment
des liaisons hydrogène avec les groupes hydroxyles de
l'alcool et de l'eau, empechant la formation d'une phase
polaire eau-alcool.
Ies additifs sont avantageusement utilisés en
concentrations comprises entre 0,5 à 15 kg par m3 de car-
burant composé d'une fraction de petrole et d'au moins
un alcool, et de préférence entre 4 à 6 Kg/m3.
Les additifs utilisés sont des mono-éthers de
glycérol, l'éthérification étant effectuée avec des alcools
linéaires ou ramifiés contenant entre 6 et 24 et de
préférence entre 8 et 14 atomes de carbone. A la place des
alcools purs on peut effectuer l'éthérification également
lS avec des coupes d'alcools d'origine naturelle ou
synthétique. Parmi les additifs utilisés on peut mentionner
le 1-0-dodécylglycérgl et le 2-0-dodécylglycérol. De
~ préférence, il s'agit du l-0-dodécylglycérol.
- Avantageusement, l'invention concerne un procédé
où lesdits carburants contiennent au moins du tertiobutanol
et de préférence au moins du tertiobutanol et du méthanol
et/ou de l'éthanol.
Les compositions de carburants renfermant une
fraction de pétrole, au moins un alcool à chaine courte et
un additif selon l'invention restent homogènes, meme à des
` températures très basses.
Les fractions de pétrole sont celles normalement
utilisées comme carburants auto ou supercarburants.
Les alcools utilisés sont tout particulièrement
les alcools à chaine courte comme le méthanol, l'éthanol et
le tertiobutanol ou bien plus généralement leurs mélanges.
Le carburant peut contenir des quantités variables d'alcools
par exemple entre 3 et 10%.
L'invention concerne également une composition
- 3 -
?
~.:
., . .~, u .
, .
.
:~ :
;,

4~
: homogène de carburant renfermant une fraction de pétrole
normalement utilisée comme carburant auto ou super
carburant, au moins un alcool aliphatique à chaîne courte,
et un addi-tif qui permet de maintenir homogène ledit
carburant même à très basses températures, caractérisé en ce
que l'additif est un mono-éther du glycérol répondant a
: l'une des formules générales (I) ou
~, /
- 3a -
. ~ ~
. . .
. .~

(II):
IH2 OR CIH2H
CIH-OH (I)ou IH_OR (II)
CH2 OH 2 H
dans lesquelles R représente un radical aliphatique,
linéaire ou ramifié, renfermant de 6 à 24 atomes de carbone,
de préférence de 8 à 14 atomes de carbone et avantageusement
12 atomes de carbone.
Avantageusement, l'additif est le 1-0-
dodécylglycérol.
Avantageusement, la composition renferme au moins
du tertiobu-tanol et tout particulièrement au moins du
tertiobutanol et du mé-thanol et/ou de l'éthanol.
Avantageusement, l'additif est présent dans la
composition à une concentration comprise entre 0,5 et 15
Kg/m3 et tout particulièrement à une concentration comprise
entre 4 et 6 Kg/m3.
EXEMPLES
Les essais sont efEectués avec un carburant dont
la composition est la suivante:
% Volume
fraction d'hydrocarbure ........................ ..94,9
méthanol ....................................... ...3
tertiobutanol .................................. ...2
eau ............................................ ...0,1
Les additifs sont utilisés à la concentration de
500mg pour 100ml de carburant. Le carburant addi-tivé ou non
est placé dans des fioles tronconiques graduées, lesquelles
sont placées dans un bain thermostaté. Elles sont alors
refroidies jusqu'à l'appari-tion d'un trouble. La
tempéra-ture est alors la température de démixtion qui est
, - 4 -

indiquée dans le tableau ci-dessous, lequel résume le
résultat des expériences, sans additif et avec différents
additifs.
5 Additif Température de démixtion C
sans ~ 10,5
n-butanol-l - 4,0
n-pentanol-1 - 5,5
n-hexanol
10 2-0-dodécylglycérol - 5,0
1-0-dodécylglycérol - 11,0