Brevet FR2359199A1 — publié le 19780217

La présente invention concerne un adjuvant de combustion utilisable dans un combustible pour moteur diesel. Lors du fonctionnement d'un moteur diesel ou d'une chaudière, alimentés avec un combustible liquide tel qu'un fuel lourd ou un gasoil distillé, la combustion n1 est pas parfaite, ce qui se traduit par l'émission d'imbrdlés solides ou liquides, qui provoque la pollution de l'air, l'encrassement des circuits d'échappement et des organes annexes tels que les turbo.-oompresseurs ou les chaudières de récupération situées à la sortie des gaz d'échappement. D'autre part, les cendres contenues dans les fuels lourds provoquent la formation de dépits sur les segments, les soupapes d'échappement et, dans certaines conditions la corrosion des portées de soupapes. I1 a donc été nécessaire de rechercher des moyens permettant d'éviter ces inconvénients : ces moyens se présentent en général sous la forme d'adjuvants i ajouter au combustible. Selon le type d'appareil envisagé, meteur diesel ou bien chaudière, le combustible brdlera dans des conditions tout à fait différentes (pression, rapport air-combustible température de flamme....). Aussi, selon le type de combustion d réalis@r, on est amené à employer un adjuvant de combustion bien spécifique, selon qu'il s'agit du fonctionnemont d'une chaudière ou d'un moteur diesel. On connaît ainsi, comme adjuvant de combustion - des composés de métaux de transition, dont l'emploi dans les chaudières à donné d'excellents résultats, tandis que les résultats obtenus lors de l'utilisation dans les moteurs diesel ont été tout à fait médiocres. - les sels oléosolubles de baryum, qui ont donné des résultats tout à fait médiocres en ce qui concerne la diminution des iabrdlEs dans les chaudières, mais de bons résultats pour cette même propriété dans les moteurs diesel cependant, malgré la diminution du taux de particules émises dans les gaz d'échappement, et donc la diminution de la pollution atmosphérique qui en résulte, ces dérivés ajoutent d'un autre côté à la pollution par leur effet toxique propre bien connu ; enfin, les dérivés du baryum donnent des résultats assez médiocres en ce qui concerne plus particulièrement la formation des dép8ts et les problèmes de corrosion - les dérivés oléosolubles de silice qui tant, de leur côté, pratiquement aucun effet sur la formation d'imbrQlés, mais qui permettent d'éviter les encrassements dus à la présence d'éléments minéraux dans le fuel. On connatt également des sels de cérium en tant qutadditifs de combustion dans les chaudières pour diminuer les encrassements. Ainsi, jusqu'd présent, aucun adjuvant de combustion n'a permis, dans les moteurs diesel, la diminution de la formation d'imbrûlés en meme temps que la diminution des dépôts, la diminution du pouvoir corrosif du combustible et celle de la pullution atmosphérique. La présente invention permet l'obtention des résultats favorables mentionnés plus haut, et propose un adjuvant de combustion pour combustible de moteurs diesel sous la forme d'un dérivé organique oléosoluble de métaux de terres rares. Les métaux de terres rares employés de préférence sont le cérium et le praséodyme, ce dernier étant cependant moins avantageux que le cérium du fait de son prix plus élevé. Les dérivés oléosolubles de terres rares selon l'invention, appartiendront de préférence aux familles des sels oléosolubles de métaux de terres rares. Parmi les dérivés utilisés on peut noter - les sels d'acide organique ou organométalloidique, dont la chaîne carbonée contient plus de 6 atomes de carbone, tels qu'un carboxylate et notamment un savon, un ester phosphorique, une phosphine, un sulfate ou un sulfonate, - des dérivés chélatés organosolubles, tels que des complexes alcoylpentadiênecarboxyliques. Le combustible hydrocarboné liquide amélioré, utilisé dans les moteurs diesel, contiendra donc une quantité efficace de l'adjuvant selon la présente invention, pour lutter contre les imbrûlés et la formation de dépôts. Cette quantité dépendra des problèmes à surmonter, et essentiellement de la nature du combustible. En général, la teneur en métaux de terres rares précités dans le combustible variera notamment entre 10 et 250 ppm de métal. Ainsi, dans un combustible distillé, la teneur en métal de terres rares sera de préférence comprise entre 10 et 100 ppm, et dans un combustible lourd, cette teneur pourra être comprise entre 25 et 250 ppm de métal. On obtient le combustible selon la présente invention en ajoutant audit combustible le dérivé organique oléosoluble de métaux de terres rares en mélangeant ce dérivé, qui peut étre un sel ou un dérivé chélaté, à l'état solide ou en solution avec le combustible. Les exemples ci-dessous illustrent, mais ne limitent-pas la présente invention EXEMPLE 1 Une solution d'acétylacétate de cérium contenant 2% en poids de métal est mélangée à du fuel distillé alimentant un moteur diesel à raison de 1 litre pour 500 litres de fuel, ce qui correspond à 40 ppm de cérium métal dans le combustible. On fait varier les conditions de marche du moteur en l'alimentant avec du fuel non traité puis avec du fuel traité selon la présente invention. TABLEAU (1) Fuel non traité Fuel traité Puissance Vitesse IF*(%) Consommation IF*(%) Comsommation CV t/mn Spécifique Spécifique g/CV/h g/CV/h 200 CV 800 179 173 100 CV 800 245 214 300 CV 1000 35 165 162 400 CV 1000 45 157 155 400 CV 1200 53 155 40 150 400 CV 1200 47 161 155 * IF représente l'indice de fumée ou indice d'opacité selon la méthode de Saurer. (1) On notera qu'avec le fuel traité selon la présente invention, l'indice d'opacité diminue sensiblement par rapport à l'indice noté dans le cas du fuel non traité, à partir des vitesses de rotation élevées. D'autre part, la consommation spécifique du moteur est très largement inférieure à toute puissance et pour toute vitesse de rotation pour le fuel traité à celle obtenue lorsque le moteur fonctionne avec un fuel non traité. EXEMPLE 2 Une solution de naphténate de terres rares issues de la gadolinite, contenant environ 80 gil de cérium métal et 85 g/l en métal d'autres terres rares est mélangée à raison de 1/1000 à du fuel lourd contenant 350 ppm de V2O5 et allnentant un moteur diesel (teneur en métal du fuel 165 ppm). Alors que sans additif, on observait une sévère corrosion sur les portées et sur les sièges des soupapes apres 1500 heures de fonctionnement, avec l'additif, le moteur a pu fonctionner 2500 heures sans que des corrosions soient observées. EXEMPLE 3 Une solution de complexe d'acide pentadiène dicarboxylique et de praséodyme contenant 350 g/l de métal est ajouté à raison de 1 1 pour 2000 l de combustible à du fuel lourd alimentant un moteur diesel (teneur en métal 125 ppm)* Alors qu'après 200C heures de fonctionnement avec le fuel non traité on constatait un encrassement généralisé des circuits d'échappement par un mélange de dépôts minéraux et d'imbrûlés solides et liquides, avec l'utilisation du fuel traité, les circuits d'échappement ne nécessitent plus de nettoyage pour que le moteur continue à fonctionner normalement. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques de moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Adjuvant de combustion pour combustible de moteurs diesel, caractérisé en ce qu'il est un dérivé organique oléosoluble de métaux de terres rares, et notamment un sel de cérium ou de praséodyme 2. Adjuvant de combustion selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'il est choisi dans le groupe des sels d'acides organiques ou organométalloïdiques à chaise carbonée supérieure à six chaRnons et des complexes alcoylpentadiènecarboxyliques. 3. Adjuvant de combustion selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est l'acdtylacétate de cérium ou un naphténate de cérium et/ou autres terres rares ou un complexe d'acide pentadiène dicarboxylique et de praséodyme. 4. Combustible hydrocarboné liquide, caractérisé en ce qu'il contient une quantité efficace du point de vue de son aptitude à diminuer les imbrûlés lors de la combustion dudit combustible dans un moteur diesel et à diminuer la formation de dépôts ainsi que le pouvoir corrosif dudit combustible, d'au moins un adjuvant de combustion sous la forme d'un dérivé organique oléosoluble de métaux de terres rares selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. 5. Combustible selon la revendication 4, caractérisé en ce que sa teneur en métaux de terres rares précités est comprise entre 10 et 250 ppm. 6. Combustible selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est un combustible distillé contenant un dérivé organique oléosoluble de cérium ou de praséodyme en quantité telle que la teneur dudit combustible en ces métaux soit comprise entre 10 et 400 ppm, 7. Combustible selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est un combustible lourd contenant un dérivé organique oléosoluble de cérium ou de praséodyme en quantité telle que la teneur dudit combustible en ces métaux soit comprise entre 25 et 250 ppm. 8. Procédé d'obtention du combustible selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à ajouter audit combustible la quantité précitée dudit dérivé oléosoluble de métaux de terres rares, notamment à l'état solide ou à l'état de solution aqueuse.