Brevet FR2013452A1 — publié le 19700403

2474e i 2013452 la présente invention se rapporte aux combustibles hydrocarbures. Un combustible hydrocarbure ou sa vapeur peut brûler d,une manière incontrôlée. Un exemple du danger qui en résulte est 5 1*inflammation du combustible sfécoulant d'un réservoir» Ce réservoir peut être un réservoir de combustible d'un avion, d'une automobile, d'un camion ou d'un navire. Pour réduire la facilité avec laquelle un combustible hydrocarbure peut s'écouler ou se vaporiser, on peut l'émulsionner avec de l'eau pour former une I© émulsion dans laquelle des particules de combustible sont séparées par l'eau. Une telle émulsion a maintenant été préparée avec de bonnes caractéristiques d'écoulement et de désémulsionnement. 1'émulsion peut aussi être pompée à basse température, par exempls à -29°0. 2.5 La présente invention concerne un combustible émulsionné comprenant au moins 75$ en poids, par rapport à 1»émulsion, d'un combustible hydrocarbure liquide comme phase dispersée, de l'eau comme phase continue, un agent abaissant le point de congélation, soluble dans l'eau et ne formant pas de cendres, un émulsionnant 20 et de 0,3 à 10$ en poids d'urée, par rapport à 1*émulsion. Le combustible hydrocarbure peut être un combustible utilisable pour des moteurs d'aviation (par exemple des moteurs à réaction ou des turbo-réacteurs), d'automobiles (par exemple des moteurs à essence) ou de camions ou navires (par exemple des mo-25 teurs Diesel). Le combustible comprend ainsi des Combustibles de distillation du type Diesel, essence et kérosène distillant dans l'intervalle de 20 à 4-00°C« On préfère des kérosènes d'aviation. Le constituant combustible hydrocarbure de la composition forme' de préférence plus de 90$ et en particulier plus de 95$ du poids 30 de l'émulsion. Une concentration maximale préférée du combustible hydrocarbure est de 98,5$ en poids. On ne peut pas incorporer dans le combustible une proportion d'eau extrêmement élevée. L'eau peut être présente commodément à 69 24748 2 2013452 raison, de 0,75 à 12jè du poids de la composition totale, mais on préfère des quantités comprises entre 0,75 et 3# en poids» On peut utiliser, selon ïinvention, un large éventail d'é-mulsionnants, qui sont amplement décrits dans les publications -5 antérieures» On préfère un émulsionnant ou mélange d*émulsionnants ayant une valeur ÏÏTiB de 11 à 16 (voir page 419, J• Soc. Cosmetic Chemistry, déc» 194-8). L*émulsionnant peut être commodément un produit de condensation d'un alcoylphénol et d'un oxyde d'alcoylène. Le rapport ao-10 laire de l'oxyde d'alcoylène à l'alcoylphénol peut aller de 5*1 à 15:1* Des exemples de 1»aleoylphénol sont des C^_^^-alcoylphénols, commodément un octylphénol, nonylphénol ou dodécylphénol* Des exemples de l'oxyde d'alcoylène sont l'oxyde d*étylène et l'oxyde de propylène» Un émulsionnant préféré est un produit de condensais tien d'un octylphénol et d'oxyde d'éthylène, par exemple un produit vendu sous la marque de fabrique "Honidet P80* ou "Triton 2-102*» On peut utiliser de 0,3 à 5JÉ en poids de 1*émulsionnant par rapport à l'émulsion, de préférence de 0,5 à IjSjfc en poids, mais une limite supérieure de 10j6 en poids est utilisable» 20 On a trouvé que l'urée est étcmaisnent efficace pour Maintenir la stabilité de l'émulsion selon l'invention, comme indiqué dans le Tableau XI, dans lequel des comparaisons sont effectuées avec d'autres stabilisants d'émulsion» L'urée peut être présente dé préférence à raison de 0,3 à % èn poids, et en particulier à 25 raison de 0,3 à 0,7# en poids par rapport à l'émulsion» L'agent abaissant le point de congélation, solublé l'eau et ne formant pas de cendres comprend un ebbI d*ammonium (par exemple le nitrate d'ammonium) ou un polyol (par exemple l'éthy-lène-glycol ou le glycérol)» On préfère le nitrate d'ammonium»- ta 30 proportion d'agent abaissant le point de congélation peut.aller jusqu'à 10# du poids de l'émulsion, mais en général elle est comprise de préférence entre 0,3 et % en poids, en particulier entre 0,3 et 0,7% en poids» Un combustible émulsionné comprenant à la BAO ORIGINAL ( 69 24748 3 2013452 fois de l'urée et du nitrate d'ammonium dans des proportions de 0,3 à. 0,7# en poids présente une stabilité particulièrement surprenante. 2*0'additifs supplémentaires peuvent être présents. Des 5 exemples sont des additifs anticorrosion et des additifs antistatiques. Des additifs anticorrosion peuvent être nécessaires en particulièr en raison de la présence d'eau dans la composition de l'invention. Des traces d'éthylène-diamine par exemple ont été utiles pour'réduire la corrosion du fer. le glycérol et l'éthylèna-10 glycol sont d'autres exemples d'agents ânticorrosion. Des additifs anticorrosion constituant des spécialités couie un anhydre ou acide alcoyl-, par exemple dodécyl-suecinique, peuvent être utilisés aussi en quantités appropriées, la quantité d'agent anticorrosion ira habituellement jusqu'à 1# en poids. 15 les exemples non limitatifs suivants montreront bien comment la présente invention peut être mise en oeuvre. Exemple I Un combustible hydrocarbure émulsionné selon l'ivention : (Emulsion X) a la composition suivante : $ 20 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 97,0 Nonidet P80 1,0 Eau 1,0 Urée 0,5 ». , Nitrate d'ammonium . 0,5 25 Un deuxième combustible hydrocarbure émulsionné selon l'invention "(Emulsion II) a la composition suivante : Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 96,8 Nonidet P80 0,8 Eau 1,0 30 Urée 0,4 Nitrate d'ammonium 0,4 Ethylène-glycol 0,4 lubrizol 541 (anhydride dodécényl-succihique) 0,2 ORIGINA1» 69 24748 4 2013452 les propriétés des émulsions oi-dessu3 sont données dans le Tableau ei-après, qui indique aussi les propriétés des émulsions de référence suivantes» Emulsion A. # 5 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 97,0 Nonidet P80 1,0 Eau 1,3 Urée 0,6 Emulsion B 3J0 Oombustible de la qualité pour turbine d'aviation 97»0 Nonidet P80 1,0 Eau 1,0 Nitrate d'ammonium 1,0 Emulsion 0 # 15 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 97,0 Nonidet P80 1,0 Eau 1,5 Chlorure d'ammonium 0,5 Emulsion 3 . fit 20 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 97,0 Triton 1-102 1,0 Eau 1»0 Urée 1,0 Emulsion E 25 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 9Î»0 Triton 1-102 1,0 Eau 1,5 Urée 0,5 Emulsion P i» 30 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation 97 »0 Triton ï-102 1,0 Eau 1,0 Acétamide 1,0 69 24748 5 2013452 Emulsion G- Oombustible de la qualité pour turbine d'aviation Sriton X-102 Eau Chlorure d'ammonium Emulsion S # 97,0 1,0 1#5 0,5 # 97,0 1,0 2,0 10 15 Combustible de la qualité pour turbine d'aviation Triton 1-102 Eau Les compositions ci-dessus sont constituées sur .une base de pourcentage en poids/volume, les hydrocarbures et l'eau étant mesurés en volume et les autres constituants en poids, TABLEAU I Emulsions Exposition à l'air Congélation Conservation Conservation 20 25 I Iî A B a D É ï a H à la température ambiante Stables- Stable1 Se sépare lente-ment Se sépare . Se sépare^" Stable1 Stable1 Se sépare rapide-Se sépare^" men^ -29°C à 15°C à 55°C Stable Stable2 Se sépare' Stable2 Stable ■» Se sépare"- -a Se sépare" Stable2 StablaT Stable3 Stable Stable3 50 Stable i 3 Se sépare Se sépare 1 - plus de 30 jours 2 - après 5 cycles de refroidissement de la température ambiante à -29°0» maintien de l'émulsion à cette température pendant un certain laps de temps, après quoi on la laisse se réchauffer à la température ambiante, 3 - après un seul cycle 4 - majeure partie du combustible visible à la surface.;après 2 à 4 heures. 69 24748 6 2013452 10 Exemple II Pour démontrer la supériorité de l'urée sur d'autres stabilisants d*émulsion^ on prépare les compositions en émulsion ei-après t Chacune des émulsions comprend 97# en volume de kérosène d'aviation, 1# en volume d*eau, 1# en poids de Honidet P80, 0,5# en poids de nitrate d'ammonium et l'un des stabilisants spécifiés dans le Tableau II (en pourcentage en poids). TABLEAU II Stabilisant d * émulsion Proportion dans la composition 15 20 Urée Toraamide Anhydride maléique Cyanure d'éthylène (Suecinonitrile) Hitrile glycolique Eau + Glycocol . (Glycine) Eau + Chlorhydrate de guariidine 0,9# 0,5* 0,5* 0,9# 0,9# 0»25# 0,29# 0,25* 0,25# Durée de l'émulsion à 15°C 1 mois 160 heures moins de 65 heures moins de 65 heures moins de 65 heures moins de 65 heures moins de 65 heures 69 24748 7 2013452 BEVEHDICATIONS 1) Un combustible émulsionné comprenant au moiûs '75$ en poids, par rapport à l'émulsion, d'un combustible hydrocarbure liquide comme phase dispersée, de l'eau comme phase continue, un agent 5 abaissant le point de congélation, soluble dans l'eau et ne formant pas de cendres, un émulsionnant et de 0,3 à 10% en poids d'urée, par rapport à l'émulsion» 2) Un combustible selon la revendication 1, dans lequel le combustible hydrocarbure est un combustible du type kérosène 10 d'aviation. 3) Un combustible selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le combustible hydrocarbure forme plus de 90# du poids dé l'émulsion. '4) Un combustible selon la revendication 3, dans lequel le 15 combustible hydrocarbure forme de 95 à 98% du poids de l'émulsion. 5) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'eau forme de 0,75 à 12% du poids de l'émulsion. 6) Un'combustible selon la revendication 5, dans lequel l'eau 20 forme de 0,75 à 3% du. poids de l'émulsion. 7) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 1'émulsionnant forme de 0,3 à 10% du poids de l'émulsion. 8) Un combustible selon la revendication 7 * dans lequel 25 1'émulsionnant forme de 0,5 à 5% du poids de l'émulsion. 9) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'émulsionnant est un produit de condensation d'un alcoylphénol et d'un oxyde d'alcoylène 10) Un combustible selon la revendication 9, dans lequel le 30 rapport molaire de l'oxyde d'alcoylène à 1'alcoylphénol est compris entre 5:1 et 15tl« 11) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la proportion d'urée est comprise entre 69 247S8 8 2013452 093 et 5$ du poids de l'émulsion» 12) TJn combustible selon la'revendication 11, dans lequel la proportion d'urée est comprise entre 0,3 et 0,7$ du poids de l'émulsion. 5 13) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'agent abaissant le point de congélation forme de 0,3 à 10$ du poids de l'émulsion» 14) Un combustible selon la revend!cation 13, dans lequel l'agent abaissant le point de congélation forme de 0,3 à 5$ 10 du poids de l'émulsion» 15) Un combustible selon la revendication 14, dans lequel l'agent abêtissant le point de congélation forme de 0,3 à 0,7$ du poids de 1'émulsion„ 16) Un combustiblé selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans lequel l'agent abaissant le point de congélation est un sel d'ammonium» 17) Un combustible selon la revendication 16, dans lequel l'agent abaissant le point de congélation est le nitrate d'aniao-nium» 20 18) Un combustible selon l'une quelconque des revendications précédentes et comprenant de l'urée, et du nitrate d'ammonium, chacun à raison de 0,3 à 0,7$ du poids de l'émulsion»