Brevet FR3043568A1 (20170519)
REVENDICATIONS1) Fluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, permettant d'effectuer à la fois la réduction catalytique sélective des oxydes d'azote contenus dans les 5 gaz d'échappement, ainsi que l'aide à la régénération du filtre à particules par combustion catalytique des particules de suies déposées dans le filtre à particules (fonction dite d'aide à la régénération du FAP), ledit fluide se présentant sous la forme d'une suspension stable comprenant des particules colloïdales d'un ou plusieurs oxydes ou oxyhydroxydes métalliques ou de carbonates métalliques dispersés dans une solution aqueuse contenant au 10 moins un réducteur ou au moins un précurseur d'agent réducteur des NOx, les métaux des oxydes ou des oxyhydroxydes ou des carbonates métalliques étant choisis dans la liste de métaux suivants : Fe, Cu, Ni, Co, Zn, Mn, Ti, V, Sr, Pt, Ce, Ca, Li, Na, Nb et préférentiellement dans la sous liste suivante : Fe, Cu, Ce, Sr. 15\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon la revendication 1, dans lequel les oxydes de fer sont choisis dans la liste suivante, pris seuls ou en mélange : la wustite FeO, l'hématite a-Fe203, la maghémite y-Fe203, la magnétite.\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon la 20 revendication 1, dans lequel les oxyhydroxydes de fer pris seul ou en mélange, sont choisis dans la liste suivante : la goethite a-FeO(OH), la lépidocrocite y-FeO(OH), la feroxyhyte ÔFe0(OH), l'akaganéite 13-Fe0(OH), la ferrihydrite Fe508.4H20, la bernalite Fe(OH)3, l'hydroxyde ferreux Fe(OH)2 25\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon les revendications 1 à 3, dans lequel au moins un des composés réducteurs ou au moins un des précurseurs d'un agent réducteur en solution aqueuse est sélectionné parmi l'urée, l'ammoniaque, le formamide, et les sels d'ammonium, notamment le formiate d'ammonium, le carbamate d'ammonium, les sels de guanidine, notamment le formiate de guanidinium. 30\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon les revendications 1 à 4, dans lequel la solution aqueuse contenant un composé réducteur, ou 3043568 20 précurseur d'un agent réducteur, est de l'urée à 32,5 ± 0,7% massique en solution dans de l'eau pure, et qui répond aux spécifications de la norme ISO 22241-1.\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon la 5 revendication 5, dans lequel la solution aqueuse contenant un composé réducteur des NOx est une solution d'Adblue®.\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon les revendications 1 à 6, dans lequel la concentration en oxydes ou oxyhydroxydes métalliques ou 10 de carbonates métalliques est telle que la concentration en ions métalliques dans la solution du composé réducteur ou précurseur d'un agent réducteur est comprise entre 10 et 10000 ppm, de préférence entre 10 et 5000 ppm, et d'une manière préférée entre 10 et 2000 ppm\n<CLM>\1\tFluide pour la dépollution de moteurs thermiques, notamment Diesel, selon les 15 revendications 1 à 7, dans lequel les particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou carbonates métalliques sont fonctionnalisées par au moins une molécule organique ou par dépôt (dit aussi enrobage) d'une fine couche d'un matériau dont le point iso-électrique est soit supérieur à 10,5 soit inférieur à 8, et préférentiellement soit supérieur à 12 , soit inférieur à\n<CLM>\1\t20\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon les revendications 1 à 8, consistant en la suite d'étapes suivantes : - a) synthèse des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques, - b) fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques par des molécules organiques ou par enrobage pour stabiliser ces 25 particules dans la solution aqueuse contenant au moins un agent réducteur ou au moins un précurseur d'un agent réducteur des NOx, - c) purification par filtration, ou filtration-lavage, ou rinçage, ou dialyse, procédés appliqués seuls ou en combinaison, des suspensions de particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques, 30 - d) dispersion des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques fonctionnalisées dans l'AdBlue® suivant l'un des modes ci-dessous : 3043568 21 o agitation mécanique à l'aide d'un agitateur équipé soit d'une tige à hélices comprenant un certain nombre de pales, soit de tout autre équipement connu pour assurer une agitation efficace de la suspension, o agitation avec un homogénéiseur-disperseur à haut cisaillement o agitation avec un broyeur colloïdal - e) dispersion à l'aide d'une sonde à ultra-sons, l'étape e) étant soit réalisée en fonction du résultat et de l'efficacité obtenus à l'issue de l'étape de dispersion mécanique de l'étape d) (dans ce cas cette étape e) est optionnelle), soit réalisée à la place de l'étape d'agitation mécanique de l'étape d).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 9, dans lequel l'étape b) de fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques est réalisée en utilisant des molécules organiques de type polymères ioniques portant au moins l'un des groupes chimiques suivants : amine, carboxylate, phosphate, sulfate, sulfonate, ou de type polymères non ioniques : polyoxyéthylènes, sucres, polysaccharides, dextran, amidon.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 9, dans lequel l'étape b) de fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques est réalisée en utilisant des molécules organiques choisies dans la liste suivante : acide citrique, citrate de trisodium, acide gluconique, acide dimercaptosuccinique, phosphocholine, sel de sodium de l'acide 4,5-dihydroxy-1,3-benzène disulfonique (Tiron), polysulfobétaïne, poly(méthacrylate de sulfobétaïne), poly(méthacrylamide de sulfobétaïne), dextran, dextran carboxyméthylé, alginate, chitosane, alcool polyvinylique (PVA), polyvinylpyrrolidone, polyéthylène glycol, poly(acide acrylique), polyacrylate de sodium, poly(acide méthacrylique), polyméthacrylate de sodium, polyméthacrylamide, polyacrylamide, ethylcellulose, poly(oxyde d'éthylène), polyéthylèneimine, polycoprolactone.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 9, dans 30 lequel l'étape b) de fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques est réalisée en utilisant des molécules de type tensio-actif choisies dans la liste suivante : ammonium quaternaire, hydroxyde de tétraméthylammonium, 3043568 22 hydroxyde de tétraéthylammonium, hydroxyde de tétrapropylammonium, bromure de cétyltriméthylammonium, acide oléique, oléate de sodium, glycolipides, sophorolipides, sodium bis(2éthylhexyl) sulfosuccinate. 5\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 9, dans lequel les étapes a) de synthèse des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques, et b) de fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques sont réalisées simultanément. 10\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 9, dans lequel l'étape b) de fonctionnalisation des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates métalliques est réalisé par enrobage, c'est-à-dire par dépôt d'une fine couche d'un matériau dont le point iso-électrique (PIE) est soit supérieur à 10,5 soit inférieur à 8, et préférentiellement soit supérieur à 12, soit inférieur à\n<CLM>\1\t15\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication du fluide pour la dépollution moteur selon la revendication 14, dans lequel, lorsque les particules colloïdales sont des particules d'oxydes ou d'oxyhydroxydes ou de carbonates de fer, l'étape de fonctionnalisation b) est réalisée par enrobage desdites particules d'oxydes ou d'oxyhyroxydes ou de carbonates de fer par une fine 20 couche de silice, ou une fine couche de gadolinium, ou une fine couche d'or, ou de tout autre oxyde métallique dont le PIE est soit supérieur à 10,5 soit inférieur à 8, et préférentiellement soit supérieur à 12 soit inférieur à\n<CLM>\1\t16) Utilisation du fluide de dépollution moteur selon l'une des revendications 1 à 8, dans un 25 moteur à combustion interne de type Diesel, l'injection dudit fluide étant réalisée en amont des systèmes de traitement des gaz d'échappement SCR et FAP, et étant opérée de façon régulière dépendant des conditions de fonctionnement du moteur thermique.