Brevet FR2542007A1 — publié le 19840907

La présente invention concerne des agents des- tinés à élever le point de fumée de combustibles liquides, et plus particulièrement des agents dont les constituants actifs sont des substances provenant de fruits. Le pétrole constitue une ressource limitée et le Japon dépend de pays étrangers pour sa consommation de pétrole C'est pourquoi il est d'usage en ce pays d'éten- dre l'intervalle d'ébullition fixé de manière classique, lors de l'obtention de chaque fraction à partir d'huile brute, au moyen de rectification, en vue d'un apport ré- gulier de pétrole et de la conservation de l'énergie Ac- tuellement, eu égard au traitement de l'huile lourde et à l'accroissement d'apport des fractions moyennes, le Ja- panese Industrial Standard (JIS K 2203) sur le kérosène, a été modifié pour abaisser le point de fumée du kérosène No 1, qui, en saison froide, passe de " 23 ou plus" à " 21 ou plus" Ce kérosène No 1 est très demandé car c'est le com- bustible utilisé à la saison froide pour l'éclairage, le chauffage et la cuisine. Aussi, est-il maintenant nécessaire d'utiliser les frac- tions à mauvais degré de purification, qui contiennent éga- lement un ou plusieurs distillats à haut point d'ébullition, qui n'ont pas été retenus dans chaque fraction classique. Cependant, cette utilisation provoque la chute du point de fumée par rapport à chaque fraction et entraîne un abaisse- ment de l'efficacité de la combustion. C'est pourquoi, afin d'élever l'efficacité de la combustion des combustibles dont l'efficacité a été abaissée du fait de l'altération mentionnée ci-dessus, il devient inévitable d'employer des agents pour élever le point de fumée. L'invention est basée sur la constatation suivan- te: afin-de trouver un agent capable d'élever le point de fumée la demanderesse a étudié une gamme étendue de diffé- rentes substances, des substances naturelles et des subs- tances synthétiques, des substances à bas poids moléculaire et des substances à haut poids moléculaire, des substances organiques et minérales, pour aboutir au fait surprenant que des substances provenant de fruits, et n'ayant aucun rapport avec les combustibles du pétrole, se révèlent être des agents très intéressants pour élever le point de fumée On n'avait pas à ce jour utilisé des substances pro- venant des fruits comme additifs de combustibles du pétro- le, ou pour le traitement de ces combustibles. Le nouveau produit selon l'invention, capable d'élever le point de fumée de combustibles, est obtenu à partir de fruits, de fruits traités, de résidus obtenus lors du pressage de fruits pour en obtenir le jus, de li- quides fermentés obtenus par fermentation des précédents, ou de résidus de ces fermentations, par chauffage, éventuel- lement à reflux, entre 600 et 1000 C, suivi de l'extraction par un solvant organique. Sur le dessin annexé, la figure est un graphique illustrant la relation existant entre la quantité ajoutée de l'agent obtenu dans l'exemple 1, portée en abscisse en volume %, (l'agent contenant 1 % de constituant actif), et le point de fumée du kérosène, porté en ordonnée. Des fruits et des produits obtenus par traite- ment de ces fruits, servent de matière première pour les agents selon l'invention On peut utiliser dans ce but une grande variété de fruits, par exemple des agrumes comme mandarine satsuma (Citrus unshiu Marc), Citrus natsudaidai Hayata, "amanatsu" qui est une espèce de type doux prove- nant de Citrus natsudaidai Hayata, Citrus iyo hort ex Ta- naka, Citrus sulcata hort ex Takahasi, orange-navel, oran- ge douce (Citrus sinensis), mandarine ponkan (Citrus reti- culata Blanco), pomelos (Citrus grandis Osbeck), pamplemous- se, Citrus hassaku hort ex Tanaka, citron, tilleul, Citrus junos Sieb ex Tanaka, kumquat, etc, des fruits à pépins comme pomme, poire, loquat (Eriobotrya japonica Lindl), coing (Cydonia oblonga Mill), persimmon, etc, des drupes comme poche, abricot japonais (Prunus mume Sieb et Zucc), abricot, prune, cerise, jujube, etc, des baies comme rai- sin, mûre, figue, groseille, groseille à maquereau, ana- nas, banane, etc, et noix-de coco, etc Les produits ob- tenus à partir de ces fruits par traitement, sont égale- ment très variés: jus obtenus par pression des fruits, produit obtenu par écrasement ou broyage du fruit, du fruit avec l'écorce, de l'écorce ou de la peau interne, etc. Les fruits décrits plus haut, les produits ob- tenus par traitement de ces fruits, désignés ci-après comme produits traités, les résidus obtenus lors du pres- sage des jus à partir des fruits et en outre les produits obtenus à partir des substances ci-dessus par fermenta- tion, ainsi que les résidus de ces produits fermentés, dé- signés ci-après comme résidus fermentés,sont des matières premières que l'on peut utiliser conformément à la présen- te invention Les produits fermentés sont très variés ils comprennent les produits obtenus simplement par amon- cellement de fruits, de produits traités ou de résidus de fruits, à l'extérieur, qu'on laisse fermenter naturelle- ment, ainsi que les produits obtenus par ensemencement avec bactéries, moisissures ou levures, de fruits, pro- duits traités ou résidus de fruits, qu'on laisse ensuite fermenter Conviennent par exemple comme produits fermen- tés des boissons aux fruits comme vin, cidre, Vin d'agrume, etc, que l'on obtient par ensemencement de levure comme Saccharomyces, Pichia, Torulaspora, Hansenula, Candida, Torulopsis, Kloeckera, etc, dans le jus de fruit, par exemple jus de raisin, de pomme, d'orange, etc, suivi de la fermentation du jus ensemencé Naturellement, conformé- ment à l'invention, on peut utiliser, à côté de ces "vins" de fruit consommables Ades vins de fruit non courants, inap- tes à la consommation En outre, les résidus fermentés ob- tenus à partir des produits fermentés décrits plus haut, peuvent être convenablement utilisés Par exemple*on peut utiliser avec profit le résidu d'eau-de-vie obtenu lors de la distillation de celle-ci, le résidu de calvados ob- tenu lors de la distillation du cidre, le résidu d'eau- de-vie d'agrumes obtenu lors de la distillation de celle- ci, etc. Ces matières premières sont chauffées conformé- ment à la présente invention à 60 ' à 1000 C Lorsque ce traitement par la chaleur s'effectue à basse température, il suffit-de chauffer Cependant, plus la température aug- mente, plus les constituants volatils de la matière premiè- re se volatilisent facilement; et lorsqu'ils se sont vola- tilisés, l'effet d'élévation du point de fumée est très diminué C'est pourquoi, afin d'empêcher cette volatilisa- tion des constituants volatils, on opère le traitement par la chaleur sous reflux, à température élevée La durée du chauffage est ajustée convenablement en fonction du type de matière première et de la température de chauffage;la durée convenable varie entre 30 minutes et 10 heures Par exemple, si on opère à environ 100 'C, il est préférable de chauffer sous reflux pendant environ 3 heures Il est sou- haitable que la matière première soit agitée pendant le traitement par la chaleur. Après chauffage ou chauffage sous reflux, la substance réactionnel 4st refroidie, puis extraite avec un solvant Si pour un procédé à petite échelle on utilise par exemple un entonnoir à décantation, pour une extrac- tion à l'échelle industrielle il existe une grande diver- sité d'appareils, tels que du type récipient, du type co- lonne, du type à écoulement, etc Le procédé le plus facile s'effectue comme suit: un solvant est ajouté à la substan- ce réactionnelle, et 1 ' on agite suffisamment ce mélange avant de le laisser reposer, puis on sépare la couche de solvant, car y sont dissous la plus grande partie des cons- tituants qui peuvent accroître le point de fumée L'extrac- tion par solvant est répétée si nécessaire Conformément à l'invention on peut utiliser des solvants d'utilisation courante comme par exemple des alcools tels que méthanol, éthanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, alcool iso-amylique, etc; des éthers comme l'oxyde de diéthyle; des esters comme l'acétate d'éthyle; de l'a- cétone; du chloroforme; du disulfure de carbone; de la pyridine; du cyclohexane; du benzène; du toluène; du xylène; de la ligroine, etc On peut également utiliser avec profit, en particulier au point de vue économie, des produits pétroliers comme éther de pétrole, essence, ké- rosène, etc. La couche de solvant, ainsi obtenue, est utilisée telle quelle comme agent pour augmenter le point de fumée. Par simple addition d'une petite quantité de cet agent dans différents combustibles comme essence, huile légère, kéro- sène, fuel, etc, on accroît beaucoup le point de fumée de chaque combustible Lorsqu'on utilise ces agents selon 1 ' invention, l'efficacité de la combustion est améliorée, et par voie de conséquence on peut obtenir l'énergie néces- saire avec une quantité de combustible plus faible que pré- cédemment, et même des combustibles de mauvaise qualité, insuffisamment purifiés, peuvent rivaliser avec des combus- tibles de bonne qualité En conséquence, les agents d'élé- vation du point de fumée selon la présente invention sont très avantageux pour la conservation de l'énergie et la -fourniture constante de ressources d'énergie De plus, lorsqu'on les utilise, ils peuvent empêcher, non seulement l'adhérence de saletés sur les machines et les outils, com- me moteur, br leur, fourneau, étuve, etc, mais aussi la corrosion de ces machines et outils. Des exemples non limitatifs de la présente inven- tion sont décrits ci-dessous. EXEMPLE 1 On ajoute du sucrose dans le jus obtenu par pression de man- 6 2542007 darines satsuma, afin d'ajuster la concentration en sucre à 25 Be, et on y introduit 180 cm d'amorce de Saccharo- mycès cerevisiae var ellipsoideus IFO N? 0213, déposé à l'IFO, en tant que souche durable, figurant au catalogue, dont on peut obtenir un échantillon à la demande, puis la culture aérée s'effectue sous agitation à 27 C pendant 24 heures. 1,8 litres de l'amorce ainsi obtenue sont introduits dans un réservoir à fermentation (fermenteur) renfermant 18 li- 10.tres de jus ajusté comme plus haut, et la culture aérée s'effectue sous agitation à 27 C pendant 24 heures Puis litres supplémentaires du jus ci-dessus sont ajoutés dans le fermenteur, et la culture statique s'effectue à 27 QC pendant 21 jours. Cette culture est chauffde sous reflux à 100 C pendant 3 heures, puis elle est refroidie à la température ambiante, et on y ajoute une quantité égale de kérosène On agite le mélange puis on le laisse reposer On sépare la couche de kérosène, qui est la couche supérieure, et l'on obtient t O ainsi l'agent d'élévation du point de fumée, qui renferme environ 1 % de constituant actif. Différentes quantités de cet agent sont ajoutées à du ké- rosène de basse qualité, dont le point de fumée est égal ou inférieur à 19 Ainsi qu'on peut le constater nettement sur le dessin, les effets d'élévation du point de fumée sont remarquables Par exemple, lorsque cet agent O est ajou- td à du kérosène de basse qualité, de point de fumée de l'ordre de 18 à 19, en quantité allant de 0,01 à 0,1 %, rap- portée à la quantité de kérosène, on peut observer une élé- vation du point de fumde jusqu'à 23 ou plus. EXEMPLE 2 On obtient un excellent-agent d'élévation du point de fumée, lors de l'utilisation de raisins à la place de mandarine satsuma, et de Saccharomycès cerevi 4 sae IFO NO 0021 comme xicrooganisme pour la culture, en opérant comme dans l'e- k) 556 g/h xemple 1, sous réserve d'ajouter au jus préparé 0,15 % de métabisulfite de potassium avant de réaliser la culture. EXEMPLE 3 Le résidu obtenu au cours de la production d'eau-de-vie d'agrumes, est chauffé sous reflux à 900 C pendant 3 heures et 30 minutes L'extraction s'effectue par addition d'es- sence de basse qualité dans le résidu chauffé, à-raison de 1,2 fois la quantité de ce dernier, suivie d'agitation du mélange,puis de la séparation de la couche d'essence De plus, l'extraction est répétée, en utilisant une quantité égale d'essence de basse qualité, et récupération de la couche d'essence Le mélange de cette couche d'essence avec celle qui a été obtenue lors de la première extraction don- ne un excellent agent d'élévation de point de fumée. Revendications 1 Agent destiné à élever le point de fumée de com- bustibles, caractérisé en ce qu'il comprend comme consti- tuant actif, une fraction obtenue par chauffage de fruits, de produits obtenus par traitement de fruits, de résidus obtenus lors du pressage de fruits pour en extraire le jus, de liquides fermentés, obtenus par fermentation des précé- dents ou de résidus de ces liquides fermentés,suivi d'une extraction par un solvant organique. 2 Agent selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on 1 'obtient par chauffage à reflux. 3 Agent selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on l'obtient par chauffage entre 600 et 1000 C. 4 Agent selon une des revendications 1 à 3,caracté- risé en ce qu'on l'obtient par chauffage d'une durée de 30 minutes à 10 heures. Agent selon une des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que le solvant, servant à l'extraction, est un alcool, éther, ester, acétone, chloroforme, disulfure de carbone; pyridine, cyclohexane, hydrocarbure aromatique, ligroine ou similaires. 6 Agent selon une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que le solvant servant à l'extraction est un dé- rivé du pétrole, comme éther de pétrole, essence, kérosène ou similaires.