Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Composition de solubilisation des résidus organiques
La présente invention concerne une composition pouvant être utilisée pour
dissoudre ou disperser des résidus organiques provenant d'huile brute et
notamment
des cires paraffinées et des asphaltènes. Elle concerne également les
utilisations d'une
telle composition, ainsi que des formulations contenant une telle composition
en
association avec d'autres excipients.
La solubilisation de résidus de matières premières d'origine fossile présente
un
intérêt prédominant dans le domaine de l'extraction pétrolière. En effet,
cette extraction
nécessite des forages pour atteindre le gisement, et le pétrole brut est
ensuite récupéré
à travers des tubes, soit qu'il remonte naturellement grâce à la pression du
pétrole au
début de la vie du puits, soit à l'aide de pompe. Il est ensuite acheminé par
des
oléoducs jusqu'au lieu de raffinage.
Tout au long des processus d'extraction et de raffinage, des dépôts de
paraffines ou
de produits analogues peuvent s'accumuler dans les dispositifs de production
et de
stockage, limitant ainsi le rendement.
Par ailleurs, lors de l'utilisation des produits de fractionnement du pétrole,
en
particulier dans le domaine des revêtements routiers, il peut être souhaitable
de
fluidifier le bitume pour faciliter le mélange avec les enrobés et/ou son
étalement.
De manière générale, les divers produits du fractionnement du pétrole brut
doivent
pouvoir être éliminés lors de leur utilisation, lors d'une étape de nettoyage
ou de
décapage.
On utilise classiquement des produits chimiques eux-mêmes d'origine
pétrolière,
comme des composés organiques volatils et des solvants toxiques, à cette fin.
Cependant ces produits peuvent avoir des effets nocifs pour la santé humaine
ou
animale, et pour l'environnement.
US 2014/0328625 propose d'utiliser des agents fluidifiants de bitumes
comprenant
des esters méthyliques en C6-C14, provenant en particulier d'huile de palme.
EP 1012211 décrit des décapants à base d'esters d'alkyle inférieur d'acide
gras
ayant de 6 à 22 atomes de carbone, mélangés à des solvants comme les
hydrocarbures ou le DMSO.
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Il demeure souhaitable de pouvoir disposer de compositions possédant de bonnes
propriétés de solvant ou dispersant des matières premières issues du
fractionnement
des huiles lourdes, mais issues de matière première renouvelable et ne
présentant pas
de tels effets nocifs.
Il est en outre souhaitable de disposer de compositions qui ne soient pas
facilement
inflammables, pour pouvoir les transporter sans précaution particulière et les
utiliser
dans des conditions de températures compatibles avec les installations
pétrolières par
exemple.
Il est en outre souhaitable que les compositions présentent aussi une fluidité
satisfaisante.
Ces buts et d'autres sont atteints par la présente invention.
La présente invention a pour objet une composition de solubilisation des
résidus
organiques de matière première d'origine fossile comprenant un mélange
d'esters
d'acides gras de formule :
0
R1 ---1L 0 R2
(I)
dans laquelle
R1 représente une chaine carbonée en 05 à 023, en particulier en 05 à 021, et
notamment en 05 à 019, linéaire ou ramifiée, comportant éventuellement une ou
plusieurs insaturations,
R2 représente une chaine carbonée en Cl à 010, linéaire ou ramifiée,
comportant
éventuellement une ou plusieurs insaturations;
ladite composition comprenant :
a) au moins 18% en masse d'esters d'acides gras en 06 à 01 0,
b) au moins 18% en masse d'esters d'acides gras en 018 à 024, en particulier
en
018 à 022, comportant au moins une insaturation, en particulier au moins une
double
liaison et
à la condition que la teneur en esters d'acides gras saturés en 08 à 014 soit
supérieure ou égale à 38% en masse, les pourcentages en masse étant donnés par
rapport à la masse totale d'esters d'acides gras dans la composition.
De préférence, R1 représente une chaine carbonée linéaire.
De préférence, R2 représente une chaine carbonée saturée, en particulier en Cl
à
08.
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On comprend que pour au moins une partie des esters d'acides gras présents
dans
la composition, dans la formule (I) au moins une des chaines R1 ou R2 comporte
au
moins une insaturation, en particulier au moins R1 comporte au moins une
insaturation.
Selon un mode de réalisation avantageux, le mélange comprend des esters
d'acides
gras pour lesquels R1 représente une chaine carbonée en 05 à 023 telle que
définie
plus haut comportant une ou plusieurs insaturations, et des esters d'acides
gras pour
lesquels R1 représente une chaine carbonée en 05 à 023 telle que définie plus
haut ne
comportant pas d'insaturation.
Par au moins une insaturation on entend en particulier au moins une double
liaison
ou au moins une triple liaison.
Les esters d'acides gras mentionnés en a sont en particulier des esters
d'acides
gras en 08 à C10. On utilise par exemple des esters méthyliques ou éthyliques,
notamment des esters méthyliques.
Les esters d'acides gras mentionnés en b sont notamment des esters d'acides
gras
en 018 comportant au moins une insaturation, tels que les acides gras en
018:1, les
acides gras en 018:2 et leurs mélanges en toutes proportions.
Avantageusement, dans la composition de solubilisation des résidus organiques
de
matière première d'origine fossile selon l'invention, parmi les au moins 18%
en masse
d'esters d'acides gras en 018 à 024 comportant au moins une insaturation, et
en
particulier comportant au moins une double liaison, au moins 10% en masse, et
notamment au moins 12% en masse, sont des esters d'acide gras en 018 :1, les
pourcentages en masse étant donnés par rapport à la masse totale d'esters
d'acides
gras dans la composition.
Les esters d'acides gras proviennent soit d'une estérification d'acides gras,
soit
d'une transestérification de triglycérides.
Les acides gras et les triglycérides sont issus avantageusement de ressources
renouvelables, telles que les huiles végétales et les graisses végétales et
animales.
Une fraction particulière d'acides gras ou d'esters gras, telles qu'en 06-C10
et 08-
C10, est obtenue par toute méthode connue de l'homme du métier, en particulier
par
distillation d'un mélange d'acides gras ou d'esters gras.
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Les acides gras en 06 à Cl 0 sont de préférence saturés. Ces acides gras
pourront
notamment être choisis parmi l'acide hexanoïque, l'acide caprylique, l'acide
caprique,
l'acide pélargonique et leurs mélanges en toutes proportions.
Les acides gras en C8¨C10 sont de préférence des acides gras saturés; ils
pourront
notamment être choisis parmi l'acide caprylique, l'acide caprique, l'acide
pélargonique
et leurs mélanges en toutes proportions. En particulier, on utilise un mélange
d'esters
d'acide caprylique et d'acide caprique, notamment un mélange d'esters
méthyliques
comprenant 45 à 70% de caprylate et de 30 à 55% de caprate
De telles fractions d'esters d'acides gras peuvent notamment être obtenues à
partir
d'huile de coco et/ou d'huile de palmiste, avantageusement à partir d'huile de
coco.
Les esters d'acides gras en 08 à 014 pourront notamment être choisis parmi
l'acide
caprylique, l'acide caprique, l'acide pélargonique, l'acide laurique, l'acide
myristique et
leurs mélanges en toutes proportions. Ils peuvent être introduits dans la
composition
selon l'invention via une fraction particulière obtenue à partir d'huile de
coco, d'huile de
palmiste, de suif et/ou d'huile de poisson, et/ou via une de ces
huiles/graisses
végétales/animales transéstérifiée.
Avantageusement, les esters d'acides gras en 08 à 014 sont introduits dans la
composition selon l'invention via une huile de coco ou une huile de palmiste
transestérifiée.
On peut ainsi préparer des compositions contenant des esters méthyliques,
éthyliques, isopropyliques, butyliques, isoamyliques ou 2-éthylhexyliques
d'huile de
coco et d'huile de palmiste.
En particulier, les esters d'acides gras en 08 à 014 sont des esters d'huile
de coco.
L'invention concerne ainsi des compositions comprenant des esters d'acides
gras
d'huile de coco et d'alcools en Cl à 08, à une concentration de 0 à 60% en
masse.
Avantageusement, la concentration totale d'esters, en particulier d'esters
méthyliques d'acides gras en 08 à Cl 0 et des esters d'acides gras d'huile de
coco est
supérieure ou égale à 35% de la composition totale d'esters d'acides gras, et
inférieure
ou égale à 85%, de préférence inférieure ou égale à 80%.
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La présente invention a ainsi pour objet une composition de solubilisation des
résidus organiques de matière première d'origine fossile comprenant un mélange
d'esters d'acides gras caractérisée en ce que le mélange d'esters d'acides
gras
comprend un mélange de composés de formule :
o
5 R1 ---1L 0 R2
dans laquelle
R1 représente une chaine carbonée en 05 à 023, en particulier en 05 à C21, et
notamment en 05 à C19, linéaire ou ramifiée, comportant éventuellement une ou
plusieurs insaturations,
R2 représente une chaine carbonée en Cl à C10, linéaire ou ramifiée,
comportant
éventuellement une ou plusieurs insaturations;
ladite composition comprenant :
a) au moins 18% en masse d'esters d'acides gras en 08 à Cl 0, notamment
d'esters
méthyliques ou d'esters éthyliques d'acides gras en 08 à Cl 0,
b) au moins 18% en masse d'esters d'acides gras en C18 à 024, en particulier
en
C18 à 022, comportant au moins une double liaison, et
c) optionnellement des esters d'acides gras d'huile de coco et d'alcools en Cl
à 08,
à une concentration de 0 à 60% en masse,
la concentration totale d'esters d'acides gras en 08 à C10 et des esters
d'acides
gras d'huile de coco étant supérieure ou égale à 35% de la composition totale
d'esters
d'acides gras, et inférieure ou égale à 85%, de préférence inférieure ou égale
à 80%.
A moins qu'il ne soit spécifié différemment, les concentrations sont exprimées
tout au
long du présent texte en masse, par rapport à la masse totale de la
composition.
Avantageusement, lorsque la concentration en esters d'acides gras en 08 à Cl 0
est
inférieure ou égale à 25%, voire inférieure ou égale à 21%, la concentration
en esters
d'acides gras d'huile de coco est supérieure ou égale à 25%, en particulier
supérieure
ou égale à 30%.
Les esters d'acides gras en C18:2 sont en particulier des esters d'acide
linoléique.
Les acides gras en C18:1 pourront être choisis dans le groupe comprenant
l'acide
oléique, l'acide vaccénique et l'acide ricinoléique; de préférence, le ou les
ester(s)
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d'acide gras en 018:1 présents dans les compositions selon l'invention sont
choisis
parmi les esters d'acide oléique.
De tels esters peuvent notamment être obtenus par estérification ou
transestérification des acides gras d'huile de colza, cette huile pouvant
comporter
jusqu'à 65% d'acide oléique. Les esters d'acides gras en 018:1 peuvent aussi,
de
manière connue en soi, être obtenus à partir d'huile d'olive ou d'avocat.
Ces esters peuvent également être obtenus à partir d'autres huiles d'origine
végétale
ou animale pouvant contenir au moins 20% d'acide oléique telles que : palme,
arachide, maïs, soja, tournesol, raisin, lin, collophane, suif ou graisse
animale.
Selon l'un des modes de réalisation de l'invention, l'ester d'acide oléique
est apporté
dans la composition sous forme d'ester d'huile de colza.
L'invention a donc également pour objet une composition de solubilisation des
résidus organiques de matière première d'origine fossile telle que définie ci-
dessus,
comprenant un mélange d'esters d'acides gras de formule :
R-1
dans laquelle
R1 représente une chaine carbonée en 05 à 023, en particulier en 017 à 021,
linéaire ou ramifiée, comportant éventuellement une ou plusieurs
insaturations,
R2 représente une chaine carbonée en Cl à 010, linéaire ou ramifiée,
comportant
éventuellement une ou plusieurs insaturations;
ladite composition comprenant :
a) au moins 18% en masse d'esters méthyliques d'acides gras en 08 à 01 0,
b) au moins 20% en masse d'esters d'acides gras d'huile de colza, et
c) optionnellement des esters d'acides gras d'huile de coco et d'alcools en Cl
à 08,
à une concentration de 0 à 60% en masse,
la concentration totale d'esters méthyliques d'acides gras en 08 à 010 et des
esters
d'acides gras d'huile de coco étant supérieure ou égale à 35%, en particulier
à 40% de
la composition totale, et inférieure ou égale à 85%.
Les esters d'huile de coco (ou cocoate) comprendront un mélange d'esters
d'acide
laurique, myristique, caprylique, caprique, oléique, linoléique, stéarique et
palmitique.
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Il a été trouvé de manière inattendue que des compositions répondant aux
caractéristiques ci-dessus, pouvant être préparées à partir de matières
premières
renouvelables à savoir les matières premières végétales ou animales, de
préférence
végétales, présentent de très bonnes propriétés de dissolution et de
dispersion des
cires paraffinées et des sous-produits du fractionnement et de la distillation
du pétrole,
et ce dans de larges gammes de températures. Généralement, à partir de 35 C,
70%
des résidus organiques sont dissouts.
En outre, ces compositions ne sont pas inflammables ni combustibles, comme
cela
ressort de la mesure de leur point éclair. Enfin, les compositions selon
l'invention
restent liquides à de basses températures, cette propriété étant objectivée
par la
mesure de leur point d'écoulement.
Le point d'écoulement d'un produit est la température à laquelle le produit ne
s'écoule plus.
De manière générale, les compositions conformes à l'invention ont un point
d'écoulement inférieur à -20 C.
Le point éclair est la température minimale pour laquelle la concentration des
vapeurs émises est suffisante pour produire une déflagration au contact d'une
flamme
ou d'un point chaud dans les conditions normalisées, mais insuffisante pour
produire la
propagation de la combustion en l'absence de la flamme "pilote".
On met en évidence une température minimale à laquelle l'émission de vapeurs
est
suffisante pour former avec l'air le mélange gazeux inflammable sous l'action
extérieure
d'une flamme.
Ce niveau de température minimale est appelé point éclair (ou flash point).
Plus le point éclair est bas, plus la substance est inflammable, donc
dangereuse.
On note un second niveau de température, au-delà du point éclair, nommé point
d'inflammation (fire point), nécessaire et suffisant pour que la combustion du
mélange
gazeux soit entretenue et perdure.
A noter que cette inflammation peut avoir lieu sous l'action d'une source
extérieure
(flamme) ou être spontanée, on parlera alors de point d'auto-inflammation.
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Des normes définissent les divers protocoles de mesures; il peut s'agir de
tests à
coupelle ouverte (ex : Pensky-Martens, Abel, Miniflash, Tag,) ou à coupelle
fermée
(Cleveland). Dans le cadre de l'invention les mesures sont effectuées selon la
norme
ASTM D92, qui correspond à un test à coupelle ouverte (Cleveland).
Les compositions selon l'invention présentent un point éclair supérieur à 80
C, et
notamment supérieur ou égal à 90 C, avantageusement supérieur ou égal à 93 C,
en
particulier supérieur ou égal à 95 C, voire supérieur ou égal à 100 C.
Selon une variante de l'invention, la composition contient au moins 12% en
masse
d'esters d'acides gras en 018:1, en particulier au moins 15%, notamment au
moins
18%.
Selon un mode de réalisation avantageux, la somme des concentrations d'esters
méthylique d'acides gras en C8 à Cl 0 et du ou des esters d'acides gras en
C18:1 est
supérieure ou égale à 40%, notamment supérieure ou égale à 45%, en particulier
supérieure ou égale à 50%.
Des compositions répondant particulièrement aux objectifs de l'invention sont
celles
pour lesquelles les esters d'acides gras en C18:1 sont des esters d'alcool
pour lesquels
R2 représente une chaine carbonée en C1-C8, en particulier en C1-05, plus
particulièrement en C1-C4.
Il peut s'agir notamment d'ester méthylique, éthylique, propylique,
isopropylique,
butylique, pentylique ou isoamylique, ou de leurs mélanges, en particulier des
esters
formés avec l'acide oléique.
On peut ainsi préparer des compositions contenant des esters méthyliques,
butylique ou isoamylique d'huile de colza, en particulier, des esters
méthyliques d'huile
de colza. Selon l'un des modes de réalisation de l'invention, les esters
d'acides gras en
C18:1 présents dans la composition sont choisis parmi l'oléate de n-butyle,
l'oléate de
méthyle et leurs mélanges; l'oléate de méthyle peut être apporté dans la
composition
sous forme d'esters méthyliques d'huile de colza.
Par ailleurs, les esters d'acides gras mentionnés en c) sont avantageusement
choisis parmi le méthylcocoate, le 2-éthylhexylcocoate et leurs mélanges en
toutes
proportions, de préférence les esters d'acides gras mentionnés en c) sont des
esters
d'huile de coco et de 2-éthylhexanol, également appelés le 2-
éthylhexylcocoate.
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Selon encore une variante de l'invention, la composition de solubilisation
contient au
moins 36% d'esters méthyliques d'acides gras en 08 à 010.
Ainsi, une composition particulièrement adaptée à la mise en oeuvre de
l'invention
contient un mélange d'acides gras consistant en :
a) 36 à 43% d'esters méthyliques d'acides gras en 08 à 01 0,
b) au moins 18% d'esters d'acides gras en 018:1 choisis parmi les esters
méthyliques, les esters éthyliques, les esters butyliques, les esters
isoamyliques, les esters 2-éthylhexyliques et leurs mélanges, en particulier,
parmi les esters méthyliques, les esters butyliques et leurs mélanges.
De telles compositions comprendront avantageusement une concentration d'esters
méthyliques d'huile de colza supérieure ou égale à 30%.
En particulier, la composition pourra comprendre:
a) 40% d'esters méthyliques d'un mélange d'acides gras comprenant de 78 à
100% d'acide gras saturés en 08 et en 01 0,
b) 30% d'esters méthyliques ou éthyliques d'huile de colza et 30% d'une
composition contenant au moins 68% d'oléate de n-butyle.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la composition de
solubilisation
contient:
a) 40% d'esters méthyliques d'un mélange d'acides gras comprenant de 78 à
100% d'acide gras saturés en 08 et en 01 0,
b) 30% d'esters méthyliques ou éthyliques d'huile de colza
c) 30% de 2-éthylhexyl-cocoate.
Les compositions selon l'un quelconque des modes de réalisation selon
l'invention
pourront être utilisées pures, ou en mélange avec un solvant. Le solvant
pourra
notamment être choisi parmi le xylène ou les huiles minérales.
Les compositions selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention
peuvent être utilisées pour solubiliser ou disperser des bitumes solides, en
particulier
des huiles lourdes, telles que des paraffines et cires paraffinées ou des
asphaltènes.
Par paraffine on entend des hydrocarbures saturés de formule 0,1-12n+2 avec n
variant
de 8 à 40. Les cires paraff iniques ont en général n supérieur ou égal à 20.
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Les compositions selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention
pourront être utilisées pour décaper et entretenir les installations
d'extraction, de
raffinage, de transport et de stockage du pétrole et de ses dérivés.
5 Elles seront également utiles pour le nettoyage et le décapage de tout
type de
dispositif en contact avec des dérivés pétroliers de type paraffine ou
asphaltène,
notamment pour le dégraissage de pièces métalliques dans l'industrie ou des
presses
d'imprimerie.
10 Les compositions selon l'un quelconque des modes de réalisation selon
l'invention
peuvent aussi être utilisées dans le domaine de la peinture, par exemple comme
diluant
ou liant dans des peintures, ou pour nettoyer les surfaces ou les outils après
usage.
Les compositions selon l'un quelconque des modes de réalisation selon
l'invention
seront également utiles dans la construction, comme agent de démoulage du
béton.
Une composition selon l'invention peut également être utilisée dans le domaine
des
revêtements routiers, au sein de liants bitumineux, pour fluidifier la
composition
bitumineuse. La composition intervient comme fluxant et facilite l'épandage du
bitume
et l'enrobage des minéraux contenus dans la composition bitumineuse.
Toutes ces utilisations des compositions et formulations sont également
comprises
dans l'invention.
L'invention a encore pour objet un procédé de préparation de composition de
solubilisation des résidus organiques de matière première d'origine fossile,
comprenant
le mélange d'esters d'acides gras suivant :
a) au moins 20% en masse d'un mélange comprenant au moins 90% d'esters
d'acides gras saturés en 06 à 010, en particulier d'esters méthyliques
d'acides gras en 08 à 01 0,
b) au moins 15% en masse d'esters d'acides gras en 018 à 024, notamment
en 018 à 022 comportant au moins une double liaison, et
c) optionnellement des esters d'acides gras d'huile de coco et d'alcools en
Cl
à 08, à une concentration de 0 à 60% en masse.
En particulier, on mélange au moins 20% d'un mélange d'esters méthyliques
d'acides gras comportant de 48 à 70% d'ester méthylique en 08 (caprylate), de
30 à
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50% d'ester méthylique en 010 (caprate), une quantité inférieure ou égale à
4,5%
d'ester méthylique en 06, une quantité inférieure ou égale à 2% d'esters
méthyliques
en 012, avec les constituants b) et c), tels que définis dans ce qui précéde.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la
lecture des
exemples qui suivent.
Exemple 1: préparation de compositions selon l'invention
On utilise la composition d'ester méthylique d'huile de colza, de composition
suivante:
- C16 :0 4,3%
- 018 :1 62-63,5%
- C18 :2 19,1-19,3%
- C18 :3 9,1-9,7%
Le mélange d'esters méthyliques en 08/010 (Methyl 08/010), de composition
suivante:
-06 : inférieur ou égal 4,5
-08 48-70%
-010 30-50%
-012 inférieur ou égal 2
La composition d'oléate de n-butyle correspond à un mélange comprenant de 68 à
92% d'oléate de n-butyle, au moins 8% d'ester butylique d'acide linoléique, et
de 0 à
2% d'ester butylique d'acide linolénique, le reste étant le cas échéant
constitué d'ester
d'acides gras saturés en 016 et 018.
Les différents constituants des formulations sont mélangés dans un contenant à
température ambiante jusqu'à homogénéisation de la formulation.
Esters
Composition 2-Ethyl
Methyl Methyl éthyliques d'oléate de
Formulation Hexyl
08/010 cocoate d'huile de
n-butyle cocoate
colza
Form. 4X 40% 30% 30%
Form. 5
30% 10% 30% 30%
bisX
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Form. 8X 20% 30% 20% 30%
Le point éclair et le point d'écoulement des formulations sont déterminés par
les
méthodes selon les normes ASTM D92 et ASTM D97 respectivement
Caractéristiques des formulations
Form. 4X Form. 5 bisX Form. 8X
Viscosité à 40 C (mm2/s) 3,0 3,0 3,8
Point éclair ( C) 100 104 116
Point d'inflammation( C) 106 114 128
Point d'écoulement ( C) -21 -24 -21
Densité à 20 C (g.cm-3) 0,8733 0,8709 0,8699
D'autres formulations sont préparées de la même façon, avec les compositions
suivantes :
Esters
Methyl Methyl éthyliques Composition 2-
d'
C8/C10 cocoate d'huile de oléatede Ethylhexyl
n-butyle cocoate
colza
Exemple
comparatif 30% 40% 30%
1
Exemple
comparatif 50% 50%
2
Les points d'écoulement sont mesurés
La formulation de l'exemple comparatif 1, pour laquelle la concentration
totale en
Methyl C8/C10 et en esters d'acides gras d'huile de coco est égale à 30%,
présente un
point d'écoulement supérieur à -20 C, et ne convient donc pas à la mise en
oeuvre de
l'invention. La teneur en esters d'acides gras en C8 à C14 de cette
composition est
inférieure à 38% en masse requise pour les compositions selon l'invention.
Les formulations 4X, 5bisX et 8X présentent toutes un point d'écoulement
inférieur
ou égal à -20 C et un point éclair supérieur ou égal à 100 C.
Exemple 2: Tests pour déterminer la température de dissolution
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Les tests sont réalisés avec des résidus organiques solides provenant de
champs
pétroliers des sables bitumineux
Méthode / procédure:
Dans un contenant en verre, on met environ 1g de cire paraff inique dans 100m1
de
solvant sous agitation magnétique (14Orpm). Le contenant est chauffé
progressivement
dans un bain marie de la température ambiante jusqu'à la température avec une
complète dissolution des résidus introduits. La température du test est
maintenue
environ 15min avant d'être augmentée de 5 C, jusqu'à la température de
dissolution.
Résultats:
Les températures de dissolution des cires dans les formulations testées se
situent:
- pour avoir une dissolution > 70 /0: entre 30 et 40 C selon le type de cire
- pour avoir une dissolution totale: entre 40 C et 45 C selon le type de cire
Dans les conditions testées, les températures de dissolution totale du xylène
et du
cyclohexane sont entre 30 et 35 C.
Exemple 3: Tests de la dissolution limite de résidus organiques:
Les tests sont réalisés avec des résidus organiques solides provenant de
champs
pétroliers des sables bitumineux).
Le test est basé sur la méthode de Baker Petrolite: (Experimental solubility
data of
various n-alkane waxes: effects of alkane chain length, alkane odd versus even
carbon
number structures and solvent chemistry on solubility) D.W. Jennings, K.
Weispfennig /
Fluid Phase Equilibria 227(2005) 27-35
a- Méthode
Dans un contenant en verre (200m1), 100m1 de formulation (à évaluer) sont
chargés
sous agitation magnétique (14Orpm). Le contenant est chauffé à 45 C dans un
bain-
marie. A cette température, 1g de résidus organiques est ajouté toutes les 15
min. La
dissolution de la cire est déterminée visuellement.
Résultats:
Dans ces conditions, il a été impossible de dissoudre environ 45g de cire sans
observer la saturation de la solution. Des résultats identiques ont été
observés en
utilisant du xylène.
CA 03006499 2018-03-05
WO 2017/021365 PCT/EP2016/068323
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Il a été observé que les solutions à 45 C étaient visqueuses mais homogènes
sans
dépôt apparent. En diminuant à la température ambiante, les solutions
deviennent
pâteuses avec 6g à 12g de cire dans la formulation.
b- Méthode :
Dans un contenant en verre (200m1), 100m1 de formulation (ou xylène) sont
chargés
sous agitation magnétique (14Orpm). Le contenant est chauffé à 40 C dans un
bain-
marie, contenant une quantité connue de cire (addition de 1g de cire à la
température).
Après dissolution, une spatule métallique est plongée dans la solution:
- si il n'y a pas de résidu observé sur la spatule alors le test est continué
(une
masse supplémentaire).
- si du résidu est observé sur la spatule alors le test est arrêté
Test 2 ¨ solubilité de cire dans le xylène
Masse de cire
(g) 14g 15g 16g 17g 20g 22g
Commentaires pas de pas de léger léger léger dépôt sur
(sur la spatule) dépôt dépôt dépôt dépôt dépôt la spatule
Test 2 - solubilité de cire dans les formulations
Masse de
1g - 2g 3g - 4g 5g 6g 8g 9g
cire (g)
Form 4X pas de pas de pas de dépôt sur
.
dépôt dépôt dépôt la spatule
Form. 5 bisX pas de pas de pas de pas de pas de dépôt sur
dépôt dépôt dépôt dépôt dépôt la spatule
Form. 8X pas de pas de dépôt sur
dépôt dépôt la spatule
Exemple dépôt sur
comparatif 2 la spatule
Les résultats montrent qu'il est possible de solubiliser une quantité de cire
dans les
formulations d'esters d'acide gras.
En revanche, Il n'est pas possible de solubiliser de la cire dans l'Exemple
comparatif
2, qui ne comporte pas assez d'esters d'acides gras en C6 à C10. En effet,
ceux-ci ne
peuvent provenir que des esters d'huile de coco qui représentent 50% en masse
de la
formulation. Il ne peut donc y avoir que maximum 10% en masse d'esters
d'acides gras
en C6 à C10, en particulier maximum 9% en masse d'esters d'acides gras en C8 à
CA 03006499 2018-03-05
WO 2017/021365 PCT/EP2016/068323
010.
c- Méthode :
Afin d'avoir une meilleure idée de la limite de solubilité des cires, des
tests sont
5 réalisés en utilisant une paraffine (avec un point de fusion de 44 C). En
effet, la
paraffine est incolore à chaud et blanche à froid. Ainsi, il devrait être plus
facile
d'observer les phénomènes de dissolution des cires.
Dans un contenant en verre (200m1), 100m1 de formulation sont chargés sous
10 agitation magnétique (14Orpm). Le contenant est chauffé à 40 C dans un
bain-marie,
contenant une quantité connue de paraffine, jusqu'à dissolution des cires.
Après
refroidissement à température ambiante, les solutions sont gardées pour 2
jours avant
de faire les observations.
15 Solubilité de la paraffine dans les formulations d'acide gras
Masse
paraffine 2g 4g 5g 6g 7g 8g 9g
(g)
léger voile trouble au
au fond, fond,
dépôt dépôt
absolument
Form. 4X avec avec
homogène
phase phase
supérieure supérieure
claire claire
léger voile léger voile
au fond, au fond,
Form. 5X absolument dépôt dépôt
avec avec
bis homogène
phase phase
supérieure supérieure
claire claire
léger voile trouble au
au fond, fond,
dépôt dépôt
absolument
Form. 8Xavec avec
homogène
phase phase
supérieure supérieure
claire claire
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Exemple 4: fluidifiant d'une composition
Composition d'esters d'acides gras :
40% esters méthyliques C8/C10
30% esters éthyliques de colza
30% oléate de butyle
La paraffine a été achetée chez Panreac: Paraffin CAS [8002-74-2] EC number
(EINECS): 232-315-6.
On mélange la composition d'esters d'acides gras avec la paraffine en
différentes
proportions et on chauffe vers 50 C-55 C sous agitation magnétique 200rpm. On
mesure la viscosité de la composition résultante avec un Viscosimètre
Stabinger SVM
300/G2 de Anton Paar.
Viscosité cinématique à 60 C :
Paraffine seule : 4.8918mm2/s
Mélange d'esters d'acides gras seul: 2.2072mm2/s.
Mélange d'esters d'acides gras /Paraffine (90/10, w/w) : 2.2628mm2/s
Mélange d'esters d'acides gras /Paraffine (85/15, w/w) : 2.4182mm2/s
Conclusion: le mélange d'esters d'acides gras fluidifie la paraffine.
